[发明专利]一种新型FET管及由新型FET管组成的分布式放大器

说明书

本发明涉及单片微波集成电路技术领域，具体涉及一种新型FET管及分布式放大器，新型FET管包括U形设计的第一管体和设置在所述第一管体U形开口中间的第二管体，所述第二管体的左右两侧分别与所述第一管体的U形的两支臂连接，第二管体的上下两端分别设置有漏极接口和栅极接口，所述第一管体的底部下端设置有源极接口，本发明的分布式放大器将原有分布式放大器的第二级FET管由常规FET管替换为本发明的新型FET管，消除了传统方式存在的射频信号时间差问题，不会引起信号的额外衰减，保证了放大器的性能。

技术领域

本发明涉及单片微波集成电路技术领域，具体涉及一种新型FET管及由新型FET管组成的分布式放大器。

背景技术

分布式放大器的主要优势在于应用在MMIC(单片微波集成电路)设计技术领域，在简单的拓扑电路基础上，能获得极宽的工作带宽，而且其性能对工艺参数的变化相对不敏感，是需求非常广的一种电路，主要应用在微波测试仪器、通信系统、光学系统中。

目前，分布式放大器的设计方法如下：

图1为现有技术的分布式放大器电路结构原理图。其中，核心单元为椭圆虚线标示，由共源极的第一级FET1和共栅极的第二级FET2级联而成，输入输出端口都有电阻电容组成的电路作为负载匹配。

针对其在MMIC设计技术中的应用，虽然世界上各大MMIC工艺厂商都根据自己的工艺线特点提取出了合适的FET管子模型供选择使用，但一般选用的常规FET管10的模型基本都是一致的，其栅极、源极、漏极的接口形式如图2所示。

按照工艺厂商提供的模型接口形式，图1共源极和共栅极级联的分布式放大器通常的设计实现方法如图3所示，共源极的第一级FET1的漏极接口输出后连接到共栅极的第二级FET2的源极11接口，而源极12接口是空载的，源极11和源极12通过空气桥13互联，后续再进行相应的匹配和优化设计，获得的最终的设计结果。

从图3中可以看出，按照上述现有的设计方法，共源极的第一级FET1的输出只连接到了共栅极的第二级FET2源极的一端，第二级FET2源极的另一端是空载的，这就使得共栅极的第二级FET2的管子在接收到第一级FET1输出的射频信号时，第二级FET2管的两个源极11、12端口并不能同时的处理射频信号，源极12空载的一端要靠另一端源极3通过空气桥13传输过来后，才能开始处理信号，两个源极11、12端口在处理射频信号时就存在时间差，在输出叠加时会引起信号的衰减，宏观上会表现出射频信号的增益和功率变小；在分布式放大器中，这样级联的单元会有多组，每组在处理射频信号的过程中都会产生时间差，所有产生的时间差都会带来信号的衰减，所有级联单元累积的信号衰减较大，影响了分布式放大器的增益和功率。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明提供了一种新型FET管及由新型FET管组成的分布式放大器，以解决目前传统的级联分布式放大器在基于工艺厂家提供的FET管模型实现上带来的弊端，即在级联的实现上，解决了传统设计上信号输入带来的输入不平衡性问题，提高了分布式放大器的性能。

本发明的新型FET管，包括U形设计的第一管体和设置在所述第一管体U形开口中间的第二管体，所述第二管体的左右两侧分别与所述第一管体的U形的两支臂连接，第二管体的上下两端分别设置有漏极接口和栅极接口，所述第一管体的底部下端设置有源极接口。第二管体与第一管体的U形支臂之间通过掺杂的有源沟道层连接，通过控制栅极接口的电压值，可以控制漏极接口与源极接口之间的导通或关闭。

本发明的由新型FET管组成的分布式放大器，包括依次连接的射频信号输入端、多个第一级FET管、多个第二级FET管和射频信号输出端，所述射频信号输入端和射频信号输出端分别连接有负载匹配；所述第一级FET管采用常规FET管，所述第二级FET管采用新型FET管，射频信号输入端连接所述第一级FET管的栅极，第一级FET管的漏极连接第二级FET管的源极，第二级FET管的漏极连接射频信号输出端。