[发明专利]一种覆盖基频的超宽带射频放大器

说明书

本发明公开了一种覆盖基频的超宽带射频放大器，包括输入三工偏置网络、中频放大器、基频放大器、高频放大器和输出三工偏置网络。本发明基于自偏置共源共栅放大技术，结合RLC负反馈技术和同向行波高频放大技术，并利用三工合成结构，能够实现覆盖基频频段到毫米波频段的超宽带功率放大功能，具有较高的增益指标和增益平坦度，并且功耗较低。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种覆盖基频的超宽带射频放大器。

背景技术

随着超宽带通信和测试仪表装备的快速发展，射频前端接收器也向超宽带、高集成和低功耗的方向发展。因此市场迫切的需求超宽带、低功耗、高平坦度的射频与微波放大器芯片，尤其是需要覆盖4个倍频程，包含基频的放大器芯片的设计挑战较大。常见的传统射频与微波超宽带射频放大器芯片的电路结构有很多，现有放大器存在一些设计不足，主要体现在：（1）基于传统RLC负反馈技术，主要依赖电容电阻和电感负反馈结构，通过抑制低频增益，改善高频输出匹配，从而达到拓展带宽的作用，但是这种结构的放大器往往无法覆盖超过2个倍频程，尤其无法覆盖基频频段；（2）基于传统行波放大器结构，电路频带相应宽，但是这种结构的放大器也很难覆盖超过2个倍频程，当覆盖基频频段时平坦度指标极差，甚至无法满足系统要求。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种覆盖基频的超宽带射频放大器。

本发明的技术方案是：一种覆盖基频的超宽带射频放大器包括输入三工偏置网络、中频放大器、基频放大器、高频放大器和输出三工偏置网络；

输入三工偏置网络的输入端作为超宽带射频放大器的输入端，其第一输出端与中频放大器的第一输入端连接，其第二输出端与基频放大器的输入端连接，其第三输出端与高频放大器的第一输入端连接；

输出三工偏置网络的输出端作为超宽带射频放大器的输出端，其第一输入端与中频放大器的输出端连接，其第二输入端与基频放大器的第一输出端连接，其第三输入端与高频放大器的输出端连接；

中频放大器的第二输入端与基频放大器的第二输出端连接；基频放大器的第三输出端与高频放大器的第二输入端连接。

本发明的有益效果是：本发明基于自偏置共源共栅放大技术，结合RLC负反馈技术和同向行波高频放大技术，并利用三工合成结构，能够实现覆盖基频频段到毫米波频段的超宽带功率放大功能，具有较高的增益指标和增益平坦度，并且功耗较低。

进一步地，输入三工偏置网络包括电阻R₁、电容C₁、微带线TL₁、微带线TL₂、微带线TL₃、微带线TL₄和微带线TL₅；

微带线TL₁的一端作为输入三工偏置网络的输入端，并与电阻R₁的一端连接；电阻R₁的另一端分别与栅极供电电压V_g和接地电容C₁连接；微带线TL₁的另一端作为输出三工偏置网络的第二输出端，并分别与微带线TL₂的一端和微带线TL₃的一端连接；微带线TL₂的另一端作为输入三工偏置网络的第一输出端，并与开路微带线TL₄连接；微带线TL₃的另一端作为输入三工偏置网络的第三输出端，并与微带线TL₅连接。

上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，输入三工偏置网络实现覆盖基频到毫米波频段的射频信号的基频、中频和高频的三工分配功能，具有良好的输入驻波匹配功能，电路结构简单。