[發明專利]高頻放大器

有效

• 申請號: 201310084706.6
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103312277B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 竹中功
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H03F3/189
• 分類號: H03F3/189
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 陳偉

技術領域

本發明涉及一種高頻放大器，尤其涉及一種柵地-陰地(cascode)型的高頻放大器。

背景技術

可獲得高的功率增益的柵地-陰地型的高頻放大器常被用于有線電視(CATV)等微波功率放大器、毫米頻帶的功率放大器等。作為這種高頻放大器的例子，在專利文獻1中記載有如下柵地-陰地放大器電路，即：該柵地-陰地放大器電路為級聯有兩個晶體管的柵地-陰地放大器電路，具有：第1晶體管，其源極或者發射極接地；第2晶體管，其源極或者發射極與第1晶體管的漏極或者集電極連接；信號改善電路，其連接于第2晶體管的柵極或者基極，改善并輸出被輸入的信號；以及濾波電路，其與信號改善電路的與第2晶體管相反一側連接，并使規定頻率附近的高頻信號短路。在此，更具體而言，信號改善電路是抑制反射增益的電阻，濾波電路是將電感和電容串聯連接的串聯共振電路。進一步具體而言，濾波電路是開路短截線(open stub)或者短路短截線(short stub)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-68261號公報

發明內容

在本發明中給予以下分析。

然而，用于有線電視的柵地-陰地型的高頻放大器被要求對應例如40MHz～1GHz這樣的寬頻帶而放大特性良好。但是，在專利文獻1所公開的柵地-陰地放大器電路中，進行工作模擬來看，可判明知無法在寬頻帶范圍內在確保工作穩定性的同時得到低失真特性。

本申請的發明人解析專利文獻1所公開的柵地-陰地放大器電路，發現第1晶體管的負載阻抗(前級的第1晶體管和后級的第2晶體管之間的級間阻抗)在低頻側和高頻側有很大不同。即，關于第1晶體管的負載阻抗，在低頻側，借助第2晶體管的柵極電容，不會受到信號改善電路及濾波電路的影響，相當于第2晶體管的1/gm(gm是跨導，例如是3Ω左右的很低的值)。與此相對，在高頻側，經由第2晶體管的柵極電容的信號改善電路及濾波電路的阻抗成為支配地位。由于該情況，第1晶體管的負載阻抗具有大的頻率依賴性，因此認為無法在寬頻帶范圍內得到低失真特性，直到創造了本申請發明。

本發明的一個方面(側面)的高頻放大器包括：第1晶體管，其源極接地；第2晶體管，其與第1晶體管構成柵地-陰地放大器電路；串聯電路，其連接于第2晶體管的柵極和接地之間，且第1電阻元件及串聯共振電路串聯連接；以及第2電阻元件，其與串聯電路并聯連接。

根據本發明，能夠在寬頻帶范圍內在確保工作穩定性的同時得到低失真特性。

附圖說明

圖1是本發明第1實施方式的高頻放大器的電路圖。

圖2是表示本發明第1實施方式的高頻放大器的安裝的例子的圖。

圖3是本發明第1實施方式的高頻放大器的等效電路和史密斯圓圖(smith chart)。

圖4是以往的高頻放大器的等效電路和史密斯圓圖。

圖5是表示本發明第1實施方式的高頻放大器的失真特性(三階互調失真-輸出)的圖。

圖6是表示以往的高頻放大器的失真特性(三階互調失真-輸出)的圖。

圖7是表示本發明第1實施方式的高頻放大器(a)和以往的高頻放大器(b)的S參數及穩定系數Kf的圖。

圖8是本發明第2實施方式的高頻放大器的電路圖。

圖9是本發明第3實施方式的高頻放大器的安裝圖。

圖10是本發明第4實施方式的系統的電路圖。

附圖標記說明

10 電介質電路板

11 LCR串聯電路群

20a、20b 高頻放大器

B1、B2 平衡-不平衡變換器

C1～C3、C1a、C1b、C1c 電容元件

IN、IN0 輸入端子

L1、L1a、L1b、L1c、L11 電感元件

MC1、MC2 微波單片集成電路

OUT、OUT0 輸出端子

R1～R4、R1a、R1b、R1c、R11～R16 電阻元件

Tr1、Tr2 薄膜晶體管

W1 鍵合線

具體實施方式

以下，概述用于實施本發明的方式。另外，以下概述中附加的附圖標記是主要用于幫助理解的例示，并不意圖限定圖示的方式。