[发明专利]用于毫米波芯片的功率合成系统

说明书

本发明提供一种用于毫米波芯片的功率合成系统，包括n个合成器组；每个合成器组为一级，n个合成器组形成从第1级至第n级的功率合成系统，n个合成器组按照级别顺序依次级联连接，第i级合成器组包括2^i‑1个目标合成器；n为不小于二的整数；i为大于或等于一，且小于或等于n的整数；每级合成器组中的目标合成器均为第一合成器或均为第二合成器，n个合成器组中包括至少一由第一合成器组成的合成器组和至少一由第二合成器组成的合成器组；本发明同时兼顾了功率合成器的宽带和低插损特性，在保证大的工作带宽的同时，有效降低了该功率合成系统整体的插入损耗，并大幅降低了整个功率合成系统所占据的芯片面积。

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其涉及微波功率合成器，特别是涉及一种用于毫米波芯片的功率合成系统。

背景技术

毫米波是属于微波波段的高频电磁波，波长为1毫米到10毫米之间，由于毫米波的波长较短，可以将一些利用射频传输线实现的微波器件利用芯片工艺实现，并集成在芯片上。

传统射频芯片的多路射频功率合成器一般采用传统四分之一波长的威尔金森两路合成器级联的形式，虽然可以取得较大带宽，但是由于每一级至少需要四分之一介质波长的传输线，所以会产生较大的插入损耗。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于毫米波芯片的功率合成系统，用于解决现有毫米波多路射频功率合成器存在插损大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于毫米波芯片的功率合成系统，所述功率合成系统集成于所述毫米波芯片上，所述功率合成系统包括n个合成器组；每个所述合成器组为一级，n个所述合成器组形成从第1级至第n级的功率合成系统，n个所述合成器组按照级别顺序依次级联连接，第i级所述合成器组包括2^i-1个目标合成器；n为大于或者等于二的整数；i为大于或等于一，且小于或等于n的整数；每级所述合成器组中的所述目标合成器均为第一合成器或均为第二合成器，n个所述合成器组中包括至少一由所述第一合成器组成的合成器组和至少一由所述第二合成器组成的合成器组；其中，第n级所述合成器组中，每个所述目标合成器的输入端用于输入功率信号；第i+1级所述合成器组中，每个所述目标合成器的输出端仅与第i级所述合成器组中的一所述目标合成器的一输入端连接，且第i级所述合成器组中，所述目标合成器的一输入端仅与第i+1级所述合成器组中，一所述目标合成器的输出端连接；第1级所述合成器组中的所述目标合成器的输出端用于输出合成信号。

于本发明的一实施例中，所述目标合成器包括两个输入端和一输出端；所述第一合成器为威尔金森功率合成器；所述第二合成器为集总单元等效的威尔金森功率合成器。

于本发明的一实施例中，所述威尔金森功率合成器包括：第一输入端口、第二输入端口、第一输入端口传输线、第二输入端口传输线、第一隔离电阻、第一端口合功线、第二端口合功线、第一合功端口传输线及第一合功输出端口；其中，所述第一输入端口通过所述第一输入端口传输线与所述第一端口合功线的一端连接；所述第二输入端口通过所述第二输入端口传输线与所述第二端口合功线的一端连接；所述第一端口合功线的另一端与所述第二端口合功线的另一端连接，且共同连接至所述第一合功端口传输线的一端；所述第一合功端口传输线的另一端与所述第一合功输出端口连接；所述第一隔离电阻跨接于所述第一输入端口传输线和所述第二输入端口传输线之间。