[發明專利]一種超寬帶可重構功率放大器單片微波集成電路

有效

• 申請號: 202011385870.7
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112543006B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陶洪琪;王光年;王嘉文;閆俊達;莊園
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F3/193
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

1.一種超寬帶可重構功率放大器單片微波集成電路，其特征在于：包括控制功放單元、平衡功放單元、超寬帶移相網絡以及第一～第三超寬帶耦合器；所述第一超寬帶耦合器的輸入端與射頻輸入口連接；所述超寬帶移相網絡的輸入端與第一超寬帶耦合器的第一輸出端連接，所述控制功放單元的輸入端與超寬帶移相網絡的輸出端連接；所述第二超寬帶耦合器的輸入端與第一超寬帶耦合器的第二輸出端連接，所述平衡功放單元包括鏡像的兩個功放單元，兩個功放單元的輸入端分別與第二超寬帶耦合器的兩個輸出端連接；所述第三超寬帶耦合器的輸入端分別與控制功放單元的輸出端和兩個功放單元的輸出端連接，第三超寬帶耦合器的輸出端與射頻輸出口連接；

所述控制功放單元、平衡功放單元、超寬帶移相網絡以及第一～第三超寬帶耦合器均為超寬帶結構；所述控制功放單元的輸出功率對平衡功放單元中的兩個功放單元的負載阻抗進行有源負載調制，實現可重構；

所述控制功放單元包括依次連接的輸入匹配電路、級間匹配電路、諧波控制網絡和輸出匹配電路，所述輸入匹配電路與級間匹配電路之間串聯第一晶體管，所述諧波控制網絡與輸出匹配電路之間串聯的第二晶體管；

所述輸入匹配包括第一~三電容、第一~三微帶線、第一柵級偏置電壓和第一電阻；第一電容的一端與超寬帶移相器網絡連接，的另一端分別與第二電容和第一微帶線的一端連接；第二電容的另一端接地；第一微帶線的另一端分別與第二微帶線和第三微帶線的一端連接；第二微帶線的另一端與第一電阻的一端連接；第三微帶線的另一端與第一晶體管的柵級連接；第一電阻的另一端分別與第三電容一端以及第一柵級偏置電壓連接；第三電容的另一端接地；

所述級間匹配電路包括第四~第九微帶線、第四~第九電容、第一漏級偏置電壓、第二柵級偏置電壓以及第二電阻；第四微帶線的一端與第一晶體管的漏極連接，另一端分別與第五微帶線的一端和第四電容的一端連接；第五微帶線的另一端與第五電容一端和第一漏級偏置電壓的一端連接；第五電容的另一端接地；第四電容的另一端分別與第六電容和第六微帶線的一端連接；第六電容的另一端接地；第六微帶線的另一端與第七電容和第七微帶線的一端連接；第七電容的另一端接地；第七微帶線的另一端與第八微帶線、第八電容以及第二電阻的一端連接；第八微帶線的另一端分別與第九電容和第二柵級偏置電壓的一端連接；第九電容的另一端接地；第八電容的另一端與第二電阻的另一端和第九微帶線、的一端連接；第九微帶線的另一端與諧波控制網絡連接；

所述諧波控制網絡包括第十微帶線和第十電容；第十微帶線的一端與級間匹配網絡的一端和第二晶體管的柵級連接，另一端與第十電容的一端連接；第十電容的另一端接地；

所述輸出匹配電路包括第十一~十四微帶線、第十一~第十四電容以及第二漏級偏置電壓；第十一微帶線的一端與第二晶體管的漏級連接，另一端與第十二微帶線和第十三微帶線的一端連接；第十二微帶線的另一端與第十一電容和第二漏級偏置電壓的一端連接；第十三微帶線的另一端與第十二電容和第十四微帶線的一端連接；第十四微帶線的另一端與第十三電容和第十四電容的一端連接；第十四電容的另一端與超寬帶耦合器連接；第十一電容、第十二電容以及第十三電容的另一端均接地；

所述平衡功放單元的兩個功放單元結構相同，均包括依次連接的輸入匹配電路、級間匹配電路、諧波控制網絡和預匹配電路，所述輸入匹配電路與級間匹配電路之間串聯第三晶體管，所述諧波控制網絡與預匹配電路之間串聯第四晶體管；所述平衡功放單元的輸入匹配電路、級間匹配電路、諧波控制網絡與所述控制功放單元中的輸入匹配電路、級間匹配電路、諧波控制網絡結構相同；

所述預匹配電路包括第十五~十七微帶線、第三漏極偏置電壓和第十五、第十六電容；第十五微帶線的一端與第四晶體管的漏級連接，另一端分別與十七微帶線和第十六微帶線的一端連接；第十六微帶線的另一端分別與第十五電容和第三漏級偏置電壓（VD₆）的一端連接;第十五電容的另一端接地；第十七微帶線的另一端與第十六電容的一端連接；第十六電容的另一端與超寬帶耦合器。

2.根據權利要求1所述超寬帶可重構功率放大器單片微波集成電路，其特征在于：在控制功放單元中，所述輸入匹配電路、級間匹配電路和輸出匹配電路采用多級LC結構。

3.根據權利要求1所述超寬帶可重構功率放大器單片微波集成電路，其特征在于：在平衡功放單元中，所述輸入匹配電路和級間匹配電路采用多級LC結構。