[發(fā)明專利]高平坦度寬帶放大器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710148420.8
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106936397A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉成鵬;蒲顏;王國強;鄒偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第二十四研究所
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F3/19;H03F3/24;H03F3/68
• 代理公司: 重慶樂泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50221
• 代理人: 劉佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于寬帶放大器領(lǐng)域，具體涉及一種可直接應(yīng)用于微波單片機中的高平坦度寬帶放大器。

背景技術(shù)

寬帶放大器可以在寬頻帶內(nèi)對射頻信號進行放大，作為收發(fā)機的關(guān)鍵性部件，寬帶放大器的性能好壞對微波系統(tǒng)的性能有著決定性影響。寬帶放大器的應(yīng)用，可以大大減少系統(tǒng)體積和功耗，滿足了現(xiàn)代通訊及工程領(lǐng)域?qū)Χ啾额l程寬帶放大部件的需求，在電信、衛(wèi)星通信、微波測量儀器、電子監(jiān)視系統(tǒng)以及航天航空、電子對抗系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

實現(xiàn)寬帶放大器的電路拓撲一般包括分布式放大器、雙輸入共柵共源放大器、反饋式達林頓放大器、平衡放大器、有損匹配放大器等，由于分布式拓撲結(jié)構(gòu)具有工作頻帶寬、電壓駐波系數(shù)小、平坦度好。易于單片集成等特點，被越來越廣泛的應(yīng)用于寬帶放大器設(shè)計中。

平坦度作為寬帶放大器的關(guān)鍵性指標，直接決定了寬帶放大器性能和應(yīng)用，為了在整個工作頻帶內(nèi)得到較好的平坦度，可以采用適當(dāng)降低放大器增益等寬帶設(shè)計技術(shù)，對平坦度進行折中處理。但經(jīng)申請人研究發(fā)現(xiàn)，隨著電路工作頻率接近人工傳輸線(即寬帶放大器中晶體管上對應(yīng)傳輸線)的截止頻率，由于受到寬帶放大器中晶體管寄生參數(shù)的影響，寬帶放大器的平坦度不可避免會出現(xiàn)惡化。另一種方法是采用更小的工藝線寬，通過工藝的進步帶來更好的高頻特性，但工藝線寬變小也會帶來功率容限下降，電路成本上升等不可回避的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高平坦度寬帶放大器，以解決目前寬帶放大器存在的平坦度較差的問題。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種高平坦度寬帶放大器，包括分布式放大器和反饋補償電路，所述反饋補償電路中各個反饋補償支路的一端分別連接所述分布式放大器中對應(yīng)晶體管的控制端，另一端接地，所述反饋補償支路將對應(yīng)大小的阻抗接入對應(yīng)晶體管的控制端，以使所述晶體管的寄生參數(shù)為可變參數(shù)，所述寄生參數(shù)影響人工傳輸線的截止頻率隨輸入信號頻率的變化而變化，從而對所述分布式放大器的平坦度進行優(yōu)化。

在一種可選的實現(xiàn)方式中，每個反饋補償支路都包括第一電阻、第一電感和第一電容，所述第一電阻與第一電感串聯(lián)后與所述第一電容并聯(lián)，其中一個并聯(lián)節(jié)點連接所述分布式放大器中對應(yīng)晶體管的控制端，另一個并聯(lián)節(jié)點接地。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述第一電阻為在區(qū)間500Ω～5000Ω取值的高值電阻，所述第一電感為在區(qū)間0.05nH～0.5nH取值的低值電感，所述第一電容為在區(qū)間0.5pF～3pF取值的低值電容。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述分布式放大器包括多個放大級電路、第一微帶線和第二微帶線，每個放大級電路都包括輸入微帶線、輸出微帶線、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線、第一晶體管和第二晶體管，針對每個放大級電路，其第一晶體管的控制端連接對應(yīng)反饋補償支路并用于接收射頻信號，第一端通過所述第三微帶線連接其輸出微帶線的第二端，其第一晶體管的第二端通過所述第四微帶線連接第二晶體管的第一端，所述第二晶體管的第二端通過所述第五微帶線接地，所述第二晶體管的控制端連接其輸入微帶線的第二端；

其中針對首個放大級電路，其輸出微帶線的第一端接地，第二端連接下一放大級電路中輸出微帶線的第一端，輸入微帶線的第一端用于接收輸入信號，第二端連接下一放大級電路中輸入微帶線的第一端；針對末尾放大級電路，其輸出微帶線的第一端連接上一放大級電路中輸出微帶線的第二端，第二端通過所述第一微帶線輸出信號，其輸入微帶線的第一端連接上一放大級電路中第二微帶線的第二端，第二端通過所述第二微帶線接地。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，針對中間放大級電路，其輸出微帶線的第一端連接上一放大級電路中輸出微帶線的第二端，第二端連接下一放大級電路中輸出微帶線的第一端，其輸入微帶線的第一端連接上一放大級電路中輸入微帶線的第二端，第二端連接下一放大級電路中輸入微帶線的第一端。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述分布式放大器還包括第一匹配電阻，針對首個放大級電路，其輸出微帶線的第一端通過所述第一匹配電阻接地。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述分布式放大器還包括第二匹配電阻，針對末尾放大級電路，其輸入微帶線的第二端通過所述第二微帶線和第二匹配電阻接地。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述反饋補償電路中對應(yīng)反饋補償支路的一端與所述分布式放大器中晶體管的控制端之間設(shè)置有穩(wěn)定電阻。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，各個反饋補償支路的結(jié)構(gòu)特性相同，其中各個反饋補償支路中第一電感、第一電容和第一電阻的結(jié)構(gòu)特性分別相同。