[發(fā)明專利]一種C波段超寬帶高增益低噪聲放大器芯片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010613231.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111817670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂繼平;葉珍;陳依軍;滑育楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都嘉納海威科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H03F1/56
• 分類號(hào): H03F1/56;H03F1/42;H03F1/34;H03F1/26
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發(fā)明公開(kāi)了一種C波段超寬帶高增益低噪聲放大器芯片，在電流復(fù)用結(jié)構(gòu)上結(jié)合并聯(lián)負(fù)反饋結(jié)構(gòu)，同時(shí)在射頻電路輸入、輸出端均采用高通濾波網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠在C波段4～8GHz全頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)較好的噪聲和較高的增益，并且能夠?qū)崿F(xiàn)4～8GHz超寬帶內(nèi)的阻抗匹配并改善增益平坦度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波單片集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種C波段超寬帶高增益低噪聲放大器芯片的設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

微波單片集成電路(MMIC)因其體積小、一致性好、成品率高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到各種無(wú)線通信系統(tǒng)中。低噪聲放大器是現(xiàn)代雷達(dá)、射頻通信、測(cè)試儀器、電子戰(zhàn)系統(tǒng)中的重要部件，它主要將接收機(jī)接收到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，降低噪聲干擾。低噪聲放大器位于射頻接收機(jī)前端，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的噪聲特性起決定性作用，這就要求它的噪聲系數(shù)越小越好；為了抑制后面各級(jí)噪聲對(duì)系統(tǒng)的影響，還要求有一定的增益；同時(shí)，根據(jù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的要求，低噪聲放大器必須做到寬頻帶阻抗匹配，提供足夠的增益平坦度。因此，設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的低噪聲放大器對(duì)提高通信系統(tǒng)接收機(jī)靈敏度和通信質(zhì)量有著十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了在C波段4～8GHz全頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)較低的噪聲和較高的增益，并保證寬頻帶阻抗匹配，提出了一種C波段超寬帶高增益低噪聲放大器芯片。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種C波段超寬帶高增益低噪聲放大器芯片，包括晶體管M1，晶體管M1的柵極通過(guò)電感L2與第一高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接，其源極分別與M1管第一自偏網(wǎng)絡(luò)以及M1管第二自偏網(wǎng)絡(luò)連接，其漏極通過(guò)微帶線TL1與電流復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，第一高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸入端為低噪聲放大器芯片的射頻輸入端RFIN；電流復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的輸出端分別與電容C7的一端、并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的一端以及電源濾波網(wǎng)絡(luò)連接，并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的另一端與電流復(fù)用網(wǎng)絡(luò)連接，電容C7的另一端與第二高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，第二高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸出端為低噪聲放大器芯片的射頻輸出端RFOUT。

進(jìn)一步地，第一高通濾波網(wǎng)絡(luò)包括電容C1和接地電感L1，電容C1的一端作為第一高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸入端，其另一端與接地電感L1連接，并作為第一高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸出端。

進(jìn)一步地，M1管第一自偏網(wǎng)絡(luò)包括接地電阻R1和接地電容C2，接地電阻R1和接地電容C2均與晶體管M1的源極連接。

進(jìn)一步地，M1管第二自偏網(wǎng)絡(luò)包括接地電阻R2和接地電容C3，接地電阻R2和接地電容C3均與晶體管M1的源極連接。

進(jìn)一步地，電流復(fù)用網(wǎng)絡(luò)包括晶體管M2，晶體管M2的柵極通過(guò)微帶線TL2分別與電阻R3的一端以及電容C4的一端連接，其源極通過(guò)微帶線TL3分別與電感L4的一端以及接地電容C6連接，其漏極與微帶線TL4的一端連接，微帶線TL4的另一端作為電流復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的輸出端；電阻R3的另一端分別與電感L3的一端、電感L4的另一端以及接地電阻R4連接，電感L3的另一端與電容C4的另一端連接，并作為電流復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的輸入端。

進(jìn)一步地，并聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)包括依次連接的電阻R5、電感L5以及電容C5，電阻R5的一端與電感L5的一端連接，其另一端通過(guò)微帶線TL2與晶體管M2的柵極連接，電容C5的一端與電感L5的另一端連接，其另一端通過(guò)微帶線TL4與晶體管M2的漏極連接。

進(jìn)一步地，電源濾波網(wǎng)絡(luò)包括電感L6，電感L6的一端與電流復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接，其另一端分別與電阻R7的一端、接地電容C9以及電源VDD連接，電阻R7的另一端與接地電容C8連接。

進(jìn)一步地，第二高通濾波網(wǎng)絡(luò)包括電容C10和接地電感L7，電容C10的一端作為第二高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸出端，其另一端與接地電感L7連接，并作為第二高通濾波網(wǎng)絡(luò)的輸入端。

本發(fā)明的有益效果是：