[發明專利]一種毫米波低噪聲放大器電路

在審

• 申請號: 201811119781.0
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109474242A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 胡善文;宋海瑞;于澍
• 申請（專利權）人: 安徽矽芯微電子科技有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F1/56;H03F3/16;H03G3/30;H03G3/34
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 白凱園

本發明公開了一種毫米波低噪聲放大器電路，包括輸入匹配單元、第一放大單元、第二放大單元、第三放大單元、第四放大單元、輸出匹配單元，毫米波輸入信號連接輸入匹配單元的輸入端，輸入匹配單元的輸出端連接第一放大單元的輸入端，第一放大單元的輸出端連接第二放大單元的輸入端。通過將低噪聲放大器采用四級共源結構級聯的模式，并利用基于電感互耦的Gm?boosting技術來補償工作頻段的增益，并利用級間電感匹配使信號在級間有著最高的傳輸效率，輸入匹配采用L型匹配網絡，輸出匹配采用π型匹配網絡，使得該低噪聲放大器在工作頻段內都能提供低噪聲系數，高的增益，好的輸入輸出匹配以及較高的線性。本發明具有傳輸效率高的特點。

技術領域

本發明涉及一種放大器電路，具體為一種毫米波低噪聲放大器電路，屬于毫米波集成電路技術領域。

背景技術

毫米波集成電路是指工作頻率在30～300GHz（波長：1～10mm）內的集成電路。

由于人們對電子信息系 統的高寬帶、高速率、小型化需求，無線通信頻段已經擴展到毫米波段、亞毫米波波段。國際上毫米波集成電路正在從實驗室走向應用，商品化的毫米波集成電路層出不窮。運用45nm的硅集成電路工藝，使器件的截止頻率已經突破了400GHz；利用三五族化合物半導體材料和50nm InP HEMT的集成電路工藝，器件的截止頻率突破了600GHz。

為了滿足高比特、大寬帶的通信系統、智能交通系統、汽車防撞系統以及反恐安檢系統的應用，毫米波集成電路的市場正在形成，需求越來越大。在毫米波集成電路中，低噪聲放大器作為信號接收模塊的第一級有源電路，其性能將直接決定整個毫米波接受機的性能，而在毫米波頻段內，因為高頻寄生的影響，噪聲會比傳統的射頻接收發機高很多級別，同時增益也會變得很低。

在毫米波頻段，傳統結構放大器具有以下缺點：

第一是傳統的共柵結構在毫米波頻段很難同時滿足噪聲匹配和輸入阻抗匹配的要求；

第二是傳統的共源結構在毫米波頻段增益比較低；

第三是傳統的共源共柵結構在毫米波頻段雖然有著較高的增益，但是噪聲卻比共源結構差，同時這種結構的線性度也很長。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述毫米波放大器很難同時滿足噪聲匹配和輸入阻抗匹配的要求，毫米波頻段增益比較低，線性度也很長的問題而提供一種毫米波低噪聲放大器電路，具有高線性度，低功耗且高增益的優點。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種毫米波低噪聲放大器電路，包括輸入匹配單元、第一放大單元、第二放大單元、第三放大單元、第四放大單元、輸出匹配單元，毫米波輸入信號連接輸入匹配單元的輸入端，輸入匹配單元的輸出端連接第一放大單元的輸入端，第一放大單元的輸出端連接第二放大單元的輸入端，第二放大單元的輸出端連接第三放大單元的輸入端、第三放大單元的輸出端連接第四放大單元的輸入端、第四放大單元的輸出端連接輸出匹配單元的輸入端、輸出匹配單元輸出毫米波輸出信號。

優選的，所述輸入匹配單元包括所述第一電感L1和所述第二電感L2，所述第一電感L1和所述第二電感L2構成一個L型匹配網絡，輸入匹配單元輸出端連接第一級放大單元輸入端。

優選的，所述第一放大單元包括所述第一場效應管M1、所述第一電阻R1、所述第一電容C1、所述第三電感L3和所述第四電感L4，第一放大器單元采用共源結構，所述第三電感L3為所述第一場效應管M1的源極退化電感，所述第一放大單元輸出端連接所述第二放大單元輸入端。

優選的，所述第二放大單元包括所述第二場效應管M2、所述第二電阻R2、所述第二電容C2、所述第五電感L5、所述第六電感L6和所述第七電感L7，第二放大器單元采用共源結構，所述第三電感L6為所述第二場效應管M2的源極退化電感，所述第二放大單元輸出端連接所述第三放大單元輸入端。