[發明專利]基于GaNHEMT工藝的單片集成有源準環形器

有效

• 申請號: 201410064240.8
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN104868866B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 車文荃;顧黎明;蔡奇;陳海東;馮文杰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H03F3/195
• 分類號: H03F3/195;H03F3/24;H01P1/38
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種基于GaN HEMT工藝的單片集成有源準環形器，其特征在于，包括順次相連的發射支路功率放大器(1)、集總式功分器(2)和接收支路功率放大器(3)，該三個電路均采用AlGaN/GaN HEMT工藝加工于一個單片上；

所述發射支路功率放大器(1)從發射端口開始包括順次連接的第一輸入匹配電路(4)、第一穩定電路(5)、第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1和第一輸出匹配電路(6)：其中第一穩定電路(5)的輸出端與第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1的柵極連接，且第一穩定電路(5)與第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1柵極的公共端通過第一柵極偏置電阻R_gg1與第一柵極偏壓輸入端V_gg1相連；第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1的源極接地；第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1的漏極與第一漏極偏壓輸入端V_dd1相連，且第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1的漏極與第一漏極偏壓輸入端V_dd1的公共端與第一輸出匹配電路(6)的輸入端連接；所述第一輸出匹配電路(6)的輸出端與集總式功分器(2)的第一功分端口J₁相連；所述集總式功分器(2)的合成端口即為天線端口；

所述接收支路功率放大器(3)的結構與發射支路功率放大器(1)相同，從集總式功分器(2)的第二功分端口J₂開始包括順次連接的第二輸入匹配電路(7)、第二穩定電路(8)、第二氮化鎵晶體管GaN HEMT2和第二輸出匹配電路(9)：其中第二穩定電路(8)的輸出端與第二氮化鎵晶體管GaN HEMT2的柵極連接，且第二穩定電路(8)與第二氮化鎵晶體管GaN HEMT2柵極的公共端通過第二柵極偏置電阻R_gg2與第二柵極偏壓輸入端V_gg2相連；第二氮化鎵晶體管GaN HEMT2的源極接地；第二氮化鎵晶體管GaN HEMT2的漏極與第二漏極偏壓輸入端V_dd2相連，且第二氮化鎵晶體管GaN HEMT2的漏極與第二漏極偏壓輸入端V_dd2的公共端與第二輸出匹配電路(9)的輸入端連接；所述第二輸出匹配電路(9)的輸出端接入接收端口。

2.根據權利要求1所述的基于GaN HEMT工藝的單片集成有源準環形器，其特征在于，所述第一輸入匹配電路(4)包括第一電感L₁、第二電感L₂、第一電容C₁，其中第一電感L₁的一端與發射端口相連，第一電感L₁的另一端與第二電感L₂的一端連接，第二電感L₂的另一端接地，第一電感L₁與第二電感L₂的公共端與第一電容C₁的一端連接，第一電容C₁的另一端與第一穩定電路(5)的輸入端相連。

3.根據權利要求1所述的基于GaN HEMT工藝的單片集成有源準環形器，其特征在于，所述第一穩定電路(5)包括并聯的第一電阻R₁和第二電容C₂，第一電阻R₁和第二電容C₂的一個公共端與第一輸入匹配電路(4)中的第一電容C₁連接，另一個公共端與第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1的柵極連接。

4.根據權利要求1所述的基于GaN HEMT工藝的單片集成有源準環形器，其特征在于，所述第一輸出匹配電路(6)包括第三電感L₃、第三電容C₃和第四電容C₄，其中第三電感L₃的一端與第一氮化鎵晶體管GaN HEMT1的漏極連接，第三電感L₃的另一端與第三電容C₃的一端相連接，第三電容C₃的另一端接地，第三電感L₃與第三電容C₃的公共端與第四電容C₄的一端連接，第四電容C₄的另一端與集總式功分器(2)的第一功分端口J₁連接。