[發明專利]一種結構緊湊的毫米波寬帶匹配電路及功率放大電路

在審

• 申請號: 202110253643.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113014210A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 戈勤;陶洪琪
• 申請（專利權）人: 中電國基南方集團有限公司
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F1/48
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

本發明公開了一種結構緊湊的毫米波寬帶匹配電路及功率放大電路，其中，毫米波寬帶匹配電路包括第一微帶線、耦合線、第二微帶線、有損支路、第一偏置支路、第二偏置支路；第一微帶線、耦合線、第二微帶線采用串聯方式連接；有損支路由第三微帶線、電阻及第三電容構成，該支路連接在耦合線與第一微帶線相連接的端子和設定毫米波電路的基準電位的接地之間；第一偏置支路由第四微帶線及第一電容構成，該支路連接在第一微帶線的輸出端子和第一偏置電壓源之間；第二偏置支路由第五微帶線及第二電容構成，該支路連接在耦合線與第二微帶線相連接的端子和第二偏置電壓源之間。本發明具有電路結構緊湊、尺寸小、易于實現、工作帶寬寬等優點。

技術領域

本發明涉及一種結構緊湊的毫米波寬帶匹配電路及功率放大電路，屬于毫米波電路技術領域。

背景技術

在儀器儀表不斷朝著數字化、智能化、微型化的技術發展過程中，系統工程師總是期望可以使用單個信號鏈覆蓋很寬的頻率范圍，實現對不同電子設備的測試，從而簡化設計、加速上市時間、減少要管理的器件庫存，單信號鏈解決方案的挑戰始終繞不開寬帶解決方案，寬帶放大器是其中必不可少的核心器件。同時，寬帶放大器也是應用于相控陣雷達、通信衛星、電子對抗和電子戰一體化系統中的關鍵器件。在毫米波寬帶功率放大電路中，寬帶匹配電路的設計是一大技術難點，而其中作為實現較大阻抗轉換比的級間匹配電路設計是最難也是最具有技術挑戰性的。傳統的采用多節電感電容（LC）網絡的寬帶匹配電路結構，由于毫米波頻率高，集總元件電感L、電容C本身會產生寄生參數，惡化元件本身的品質因數，從而大幅度惡化匹配電路的頻帶寬度，此外毫米波頻率下的匹配元件值較小，相應元件的版圖尺寸較小，進而受工藝波動影響較大。若是采用微帶線和電容的匹配電路，為了實現毫米波頻段內的寬帶阻抗匹配，由于相應微帶線的特征阻抗較小，微帶線線寬較寬，版圖上不適于進行拐彎折疊處理，因此匹配電路往往尺寸較長，大幅增加毫米波電路或者芯片的面積，進而大大增加放大器的成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種結構緊湊的毫米波寬帶匹配電路及功率放大電路，電路結構緊湊、尺寸小、易于實現，采用極少的元件可實現在毫米波較寬的頻段范圍內實現較好的阻抗匹配，應用于毫米波功率放大電路，可大幅提高放大器的工作帶寬，降低生產成本。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種結構緊湊的毫米波寬帶匹配電路，該電路包括第一微帶線、耦合線、第二微帶線、有損支路、第一偏置支路、第二偏置支路；所述第一微帶線、耦合線和第二微帶線依次串聯，有損支路連接在耦合線與第一微帶線相連接的端子和設定毫米波寬帶匹配電路的基準電位的接地之間，第一偏置支路連接在第一微帶線的輸出端子和第一偏置電壓源之間，第二偏置支路連接在耦合線與第二微帶線相連接的端子和第二偏置電壓源之間。

作為本發明毫米波寬帶匹配電路的一種優選方案，所述有損支路包括第三微帶線、電阻及第三電容；所述第三微帶線的一端與耦合線和第一微帶線相連接的端子相連接，另一端依次串聯電阻和第三電容后，連接設定毫米波寬帶匹配電路的基準電位的接地；或者所述電阻的一端與耦合線和第一微帶線相連接的端子相連接，另一端依次串聯第三微帶線和第三電容后，連接設定毫米波寬帶匹配電路的基準電位的接地。

作為本發明毫米波寬帶匹配電路的一種優選方案，所述第一偏置支路包括第四微帶線和第一電容，所述第四微帶線連接在第一微帶線的輸出端子和第一偏置電壓源之間，第一電容連接在第四微帶線與第一偏置電壓源相連接的端子和設定毫米波寬帶匹配電路的基準電位的接地之間。

作為本發明毫米波寬帶匹配電路的一種優選方案，所述第二偏置支路包括第五微帶線和第二電容，所述第五微帶線連接在耦合線與第二微帶線相連接的端子和第二偏置電壓源之間，第二電容連接在第五微帶線與第二偏置電壓源相連接的端子和設定毫米波寬帶匹配電路的基準電位的接地之間。

作為本發明毫米波寬帶匹配電路的一種優選方案，所述第三電容采用金屬-絕緣層-金屬電容。