[實用新型]石墨烯射頻放大器

有效

• 申請號: 201720619793.4
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN207039546U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 宋旭波;蔚翠;何澤召;馮志紅
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H03F1/00
• 分類號: H03F1/00;H03F1/56;H03F3/193;H03F3/21
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 郝偉

1.一種石墨烯射頻放大器，其特征在于：包括印刷電路板（2），所述電路板包括襯底（201），所述襯底（201）的上表面設有石墨烯P溝道MOSFET管芯（1），輸入端隔直電容（403）的一端為所述放大器的信號輸入端，所述輸入端隔直電容（403）的另一端與輸入阻抗變換器（404）的一端連接，輸入阻抗變換器（404）的另一端分為兩路，第一路與1/4波長輸入微帶線（406）的一端連接，1/4波長輸入微帶線（406）的另一端分為兩路，第一路與外加柵壓的焊點（407）連接，第二路經旁路電容（408）接地；所述輸入阻抗變換器（404）另一端的第二路經輸入端電感（405）與第一焊盤連接，第一焊盤與所述MOSFET管芯的柵極之間通過鍵合金絲（412）連接；所述MOSFET管芯的源極接地；所述MOSFET管芯的漏極與輸出端阻抗變換器（413）的一端連接，1/4波長輸出微帶線（415）的一端與輸出端阻抗變換器（413）具有鍵合金絲的一端連接，1/4波長輸出微帶線（415）的另一端分為兩路，第一路與外加漏壓的焊點（416）連接，第二路經旁路電容（408）接地；所述輸出端阻抗變換器（413）的另一端與輸出端隔直電容（414）的一端連接，所述輸出端隔直電容（414）的另一端為所述放大器的信號輸出端。

2.如權利要求1所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述襯底（201）的下表面設有背面金屬（202），用于接地，位于襯底（201）上表面的接地焊盤（205）與背面金屬（202）之間設有金屬化過孔（206），所述金屬化過孔（206）內設有螺絲（409），接地焊盤（205）與背面金屬（202）之間通過螺絲（409）連接；所述旁路電容（408）以及與所述MOSFET管芯的源極連接的鍵合金絲（412）與所述接地焊盤（205）連接。

3.如權利要求1所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述MOSFET管芯、電容以及電感通過導電膠（309）固定在所述襯底（201）上表面的焊盤（203）上。

4.如權利要求1所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：微波信號輸入端連接器（401）與所述放大器的信號輸入端連接，微波信號輸出端連接器（402）與所述放大器的信號輸出端連接。

5.如權利要求4所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述放大器還包括盒體（302），所述印刷電路板（2）通過螺絲（409）固定在所述盒體（302）內，所述輸入端連接器以及所述輸出端連接器固定在所述盒體（302）外，所述輸入端連接器以及所述輸出端連接器通過轉換插頭（307）與所述電容連接。

6.如權利要求1所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述輸入阻抗變換器（404）為長1536微米，寬64微米，厚30微米的銅微帶線；所述1/4波長輸入微帶線（406）以及1/4波長輸入微帶線（415）長1480微米，寬44微米。

7.如權利要求1所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述輸入阻抗變換器（404）為長710微米，寬50微米，厚30微米的銅微帶線；所述1/4波長輸入微帶線（406）以及1/4波長輸入微帶線（415）長720微米，寬30微米。

8.如權利要求1所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述輸入阻抗變換器（404）為長430微米，寬60微米，厚30微米的銅微帶線；所述1/4波長輸入微帶線（406）以及1/4波長輸入微帶線（415）長420微米，寬30微米。

9.如權利要求1所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述MOSFET管芯包括石墨烯外延生長的碳化硅襯底（101）和襯底上的管芯本體，所述碳化硅襯底的臺面區（102）的前后側分別設有一個源極（103），且所述源極（103）與臺面區有部分重疊，所述臺面區（102）的左側設有柵極（106），所述柵極（106）的右側設有兩個與其連接并向右延伸的柵條（105），所述臺面區（102）的右側設有一個漏極（104），所述漏極（104）的左側設有一個與其連接并向左延伸的源條（107），所述源條（107）位于兩個柵條（105）之間。

10.如權利要求9所述的石墨烯射頻放大器，其特征在于：所述柵條（105）與碳化硅襯底之間設有一層Al₂O₃，作為MOSFET的柵下氧化層。