[發明專利]一種超寬帶漸變溫補分布式微波功率放大芯片

在審

• 申請號: 202110360220.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112953413A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 王向東;邵洋洲;刁睿
• 申請（專利權）人: 成都浩瀚芯光微電子科技有限公司
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F3/189;H03F3/20;H03F1/30
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 許志輝

1.一種超寬帶漸變溫補分布式微波功率放大芯片，其特征在于，包括用于將射頻信號進行多級放大的共源共柵放大結構、用于輸入匹配并吸收晶體管的輸入電阻和輸出電容的輸入人工傳輸線(12)和用于輸出匹配并吸收晶體管的輸出電容和輸出電阻的輸出人工傳輸線(17)；

所述共源共柵放大結構包括若干級結構相同的共源共柵放大網絡，每級所述共源共柵放大網絡輸入端均與輸入人工傳輸線(12)連接，每級所述共源共柵放大網絡輸出端均與輸出人工傳輸線(17)連接；

每級所述共源共柵放大網絡均包括用于放大信號的共源共柵放大單元(10)、用于均衡增益的RC穩定單元(11)、用于提供具有溫度補償和第一柵極電壓的第一柵極電壓溫補分壓單元(13)、用于信號濾波和穩定晶體管靜態工作點的柵極到地單元(15)、用于提供具有溫度補償和第二柵極電壓的第二柵極電壓溫補分壓單元(16)、用于輸入信號隔直的匹配電容和用于調整電壓的第一偏置電阻；

所述共源共柵放大單元(10)包括共源晶體管和共柵晶體管，同一級中的共源晶體管和共柵晶體管尺寸相同，且每級共源晶體管與共柵晶體管的尺寸沿信號輸入到信號輸出方向逐級減小，用于使各級相同晶體管的漏極電壓幅擺相同，所述共源晶體管的漏極與共柵晶體管的源極通過峰值電感連接，所述共源晶體管的源極接地，共源晶體管的柵極與RC穩定單元(11)中并聯的穩定電阻的一端和穩定電容的一端連接，所述穩定電阻的另一端和穩定電容的另一端通過匹配電容連接到輸入人工傳輸線(12)，且也通過第一偏置電阻與第一柵極電壓溫補分壓單元(13)的輸出端連接，所述共柵晶體管的柵極與柵極到地單元(15)的輸出端連接，所述柵極到地單元(15)的輸入端與第二柵極電壓溫補分壓單元(16)的輸出端連接，所述共柵晶體管的漏極與輸出人工傳輸線(17)連接。

2.根據權利要求1所述的一種超寬帶漸變溫補分布式微波功率放大芯片，其特征在于，所述第一柵極電壓溫補分壓單元(13)包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述第一分壓電阻的一端連接第一柵極電壓，第一分壓電阻的另一端分別與第一偏置電阻的一端和第二分壓電阻的一端相連，第二分壓電阻的另一端接地；

所述第二柵極電壓溫補分壓單元(16)包括第三分壓電阻和第四分壓電阻，所述第三分壓電阻的一端連接第二柵極電壓，第三分壓電阻的另一端分別與第四分壓電阻的一端和柵極到地單元(15)的輸入端連接，所述第四分壓電阻的另一端接地。

3.根據權利要求2所述的一種超寬帶漸變溫補分布式微波功率放大芯片，其特征在于，所述第一分壓電阻和第三分壓電阻采用具有負溫度系數的TFR電阻，所述第二分壓電阻和第四分壓電阻采用具有正溫度系數的MESA電阻。

4.根據權利要求2所述的一種超寬帶漸變溫補分布式微波功率放大芯片，其特征在于，所述柵極到地單元(15)包括共柵極電阻、第二偏置電阻和接地電容，所述共柵極電阻的一端與共柵晶體管的柵極連接，共柵極電阻的另一端分別與第二偏置電阻的一端和接地電容的一端連接，所述第二偏置電阻的另一端與第二柵極電壓溫補分壓單元(16)的輸出端連接，所述接地電容的另一端接地。

5.根據權利要求1所述的一種超寬帶漸變溫補分布式微波功率放大芯片，其特征在于，所述輸入人工傳輸線(12)包括依次連接的若干個輸入電感，第一個輸入電感的輸入端連接射頻輸入，最后一個輸入電感的輸出端連接有柵極吸收單元(14)，每兩個輸入電感之間設置有輸入人工傳輸線(12)的一個分支輸出端，一個所述分支輸出端與一級共源共柵放大網絡的輸入端連接；

所述輸出人工傳輸線(17)包括依次連接的若干個輸出電感，第一個輸出電感的輸入端連接有漏極吸收單元(18)，最后一個輸出電感的輸出端連接射頻輸出，每兩個輸出電感之間設置有輸出人工傳輸線(17)的一個分支輸入端，一個所述分支輸入端與一級共源共柵放大網絡的輸出端連接。