[发明专利]基于GaNHEMT工艺的单片集成有源准环形器

权利要求书

1.一种基于GaN HEMT工艺的单片集成有源准环形器，其特征在于，包括顺次相连的发射支路功率放大器(1)、集总式功分器(2)和接收支路功率放大器(3)，该三个电路均采用AlGaN/GaN HEMT工艺加工于一个单片上；

所述发射支路功率放大器(1)从发射端口开始包括顺次连接的第一输入匹配电路(4)、第一稳定电路(5)、第一氮化镓晶体管GaN HEMT1和第一输出匹配电路(6)：其中第一稳定电路(5)的输出端与第一氮化镓晶体管GaN HEMT1的栅极连接，且第一稳定电路(5)与第一氮化镓晶体管GaN HEMT1栅极的公共端通过第一栅极偏置电阻R_gg1与第一栅极偏压输入端V_gg1相连；第一氮化镓晶体管GaN HEMT1的源极接地；第一氮化镓晶体管GaN HEMT1的漏极与第一漏极偏压输入端V_dd1相连，且第一氮化镓晶体管GaN HEMT1的漏极与第一漏极偏压输入端V_dd1的公共端与第一输出匹配电路(6)的输入端连接；所述第一输出匹配电路(6)的输出端与集总式功分器(2)的第一功分端口J₁相连；所述集总式功分器(2)的合成端口即为天线端口；

所述接收支路功率放大器(3)的结构与发射支路功率放大器(1)相同，从集总式功分器(2)的第二功分端口J₂开始包括顺次连接的第二输入匹配电路(7)、第二稳定电路(8)、第二氮化镓晶体管GaN HEMT2和第二输出匹配电路(9)：其中第二稳定电路(8)的输出端与第二氮化镓晶体管GaN HEMT2的栅极连接，且第二稳定电路(8)与第二氮化镓晶体管GaN HEMT2栅极的公共端通过第二栅极偏置电阻R_gg2与第二栅极偏压输入端V_gg2相连；第二氮化镓晶体管GaN HEMT2的源极接地；第二氮化镓晶体管GaN HEMT2的漏极与第二漏极偏压输入端V_dd2相连，且第二氮化镓晶体管GaN HEMT2的漏极与第二漏极偏压输入端V_dd2的公共端与第二输出匹配电路(9)的输入端连接；所述第二输出匹配电路(9)的输出端接入接收端口。

2.根据权利要求1所述的基于GaN HEMT工艺的单片集成有源准环形器，其特征在于，所述第一输入匹配电路(4)包括第一电感L₁、第二电感L₂、第一电容C₁，其中第一电感L₁的一端与发射端口相连，第一电感L₁的另一端与第二电感L₂的一端连接，第二电感L₂的另一端接地，第一电感L₁与第二电感L₂的公共端与第一电容C₁的一端连接，第一电容C₁的另一端与第一稳定电路(5)的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的基于GaN HEMT工艺的单片集成有源准环形器，其特征在于，所述第一稳定电路(5)包括并联的第一电阻R₁和第二电容C₂，第一电阻R₁和第二电容C₂的一个公共端与第一输入匹配电路(4)中的第一电容C₁连接，另一个公共端与第一氮化镓晶体管GaN HEMT1的栅极连接。

4.根据权利要求1所述的基于GaN HEMT工艺的单片集成有源准环形器，其特征在于，所述第一输出匹配电路(6)包括第三电感L₃、第三电容C₃和第四电容C₄，其中第三电感L₃的一端与第一氮化镓晶体管GaN HEMT1的漏极连接，第三电感L₃的另一端与第三电容C₃的一端相连接，第三电容C₃的另一端接地，第三电感L₃与第三电容C₃的公共端与第四电容C₄的一端连接，第四电容C₄的另一端与集总式功分器(2)的第一功分端口J₁连接。