[發(fā)明專利]一種射頻前端發(fā)射模塊及相控陣?yán)走_(dá)前端芯片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110882688.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113820666A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬曉華;劉文良;盧陽(yáng);趙子越;易楚朋;王語(yǔ)晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/282
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/282
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長(zhǎng)春

本發(fā)明公開(kāi)了一種射頻前端發(fā)射模塊，包括依次連接的有源倍頻器、功率放大器和移相器；有源倍頻器包括依次連接的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、耦合網(wǎng)絡(luò)、有源倍頻核以及輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，其中，耦合網(wǎng)絡(luò)包括功分器網(wǎng)絡(luò)和第一耦合器網(wǎng)絡(luò)；移相器包括依次連接的第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、第二耦合器網(wǎng)絡(luò)以及第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)；第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接功率放大器的輸出端，第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的輸出端為整個(gè)射頻前端發(fā)射模塊的輸出端。本發(fā)明提供的射頻前端發(fā)射模塊大大提高了芯片集成度，減小了模塊面積；且大大降低了各部分的級(jí)聯(lián)損耗，有利于提升模塊整體性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種射頻前端發(fā)射模塊及相控陣?yán)走_(dá)前端芯片。

背景技術(shù)

相控陣?yán)走_(dá)是一種采用相控陣天線的電子掃描雷達(dá)，相控陣天線則是由多個(gè)天線子單元組合而成，在每個(gè)天線子單元都有一路射頻收發(fā)結(jié)構(gòu)，采用相控陣技術(shù)的雷達(dá)天線波束的靈活性和自適應(yīng)程度都非常的高，諸多優(yōu)點(diǎn)使得其越來(lái)越受到研究人員的青睞，廣泛的運(yùn)用于軍事、探測(cè)、汽車(chē)?yán)走_(dá)等各個(gè)方面。

射頻前端發(fā)射模塊主要通過(guò)功率放大器將調(diào)制后的射頻信號(hào)放大到一定的功率值，再將放大后的射頻信號(hào)通過(guò)天線發(fā)送出去。目前，主流的射頻前端發(fā)射模塊一般包括開(kāi)關(guān)、濾波器、功率放大器等器件，這些器件電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，難以高度集成，從而導(dǎo)致射頻前端模塊的體積較大，且各部分的級(jí)聯(lián)損耗較大，影響了系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種射頻前端發(fā)射模塊及相控陣?yán)走_(dá)前端芯片。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種射頻前端發(fā)射模塊，包括依次連接的有源倍頻器、功率放大器和移相器；其中，所述有源倍頻器包括依次連接的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、耦合網(wǎng)絡(luò)、有源倍頻核以及輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，其中，

所述耦合網(wǎng)絡(luò)包括功分器網(wǎng)絡(luò)和第一耦合器網(wǎng)絡(luò)；所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的一端接入輸入信號(hào)Pin，另一端連接所述功分器網(wǎng)絡(luò)的輸入端；所述功分器網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所述第一耦合器網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述第一耦合器網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接所述倍頻核；

所述移相器包括依次連接的第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、第二耦合器網(wǎng)絡(luò)以及第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)；所述第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接所述功率放大器的輸出端，所述第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的輸出端為整個(gè)射頻前端發(fā)射模塊的輸出端。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)的第一電容和第一微帶線，所述第一電容的一端作為整個(gè)電路的輸入端接入輸入信號(hào)，所述第一微帶線的一端連接所述功分器網(wǎng)絡(luò)的輸入端。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述功分器網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)二功率分配器，以將一路輸入信號(hào)均分為兩路輸出。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一耦合器網(wǎng)絡(luò)包括耦合器1和耦合器2，其中，

所述耦合器1和所述耦合器2的輸入端分別連接所述二功率分配器的兩個(gè)輸出端；

所述耦合器1的耦合端和直通端開(kāi)路，所述耦合器2的耦合端和直通端接地；

所述耦合器1和所述耦合器2的隔離端作為第一耦合器網(wǎng)絡(luò)的輸出連接所述有源倍頻核。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述有源倍頻核包括第一晶體管和第二晶體管，其中，

所述第一晶體管的柵極連接所述耦合器1的耦合端，所述第二晶體管的柵極連接所述耦合器2的隔離端；

所述第一晶體管和所述第二晶體管的源極均接地；

所述第一晶體管和所述第二晶體管的漏極連接并作為有源倍頻核的輸出連接所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一晶體管和第二晶體管均采用GaN HEMT工藝設(shè)計(jì)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括第二微帶線第三微帶線、第二電容和第三電容；其中，