[发明专利]一种带有源多路反馈的超宽带微波低噪声放大器

说明书

技术领域

本发明属于微波集成电路技术领域，具体涉及一种带有源多路反馈的超宽带微波低噪声放大器，具有超宽带和超低噪声的特点。

背景技术

低噪声放大器电路具有十分广泛的应用，其不仅使用在通信接收机前端电路中，还使用在许多对噪声敏感的片上系统芯片中。

随着通信容量、通信速率和通信质量的提升，以及不同通信标准的要求，能够适应多种工作频段和超低噪声的宽带微波低噪声放大器设计越来越受到重视。此外，因为芯片尺寸和成本成正相关关系，进一步提高芯片集成度，减小芯片尺寸，也成为了各大芯片设计制造厂商研发的方向。常见的单片微波集成低噪声放大器因为需要一个或多个片上电感，浪费了芯片面积，使得芯片成本较高。一种无电感的微波集成低噪声放大器通过源级跟随器电路构成的有源反馈来实现宽带阻抗匹配。该方法没有使用片上电感，节省了部分芯片面积。(参见Henrik Morkner,Wayne Kennan,Tony Niedzwiecki and Tim Galla,“A Novel Small PHEMT LNA that Integrates Active Matching for 1to 20GHz and 1.1dB NF Performance,”The 6th European Microwave Integrated Circuits Conference,pp.370-373,Dec.2011.)。但由于该设计在级间使用隔直电容进行交流耦合，会导致低噪声放大器低频响应的退化。较大的级间隔直电容也会占据部分芯片面积，导致成本上升。此外，三级放大器均使用共源共栅的堆叠结构，造成低噪声放大器的线性度性能有所下降。该设计共使用6个晶体管，管子数量的增加提升了制造难度和设计复杂度。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有源多路反馈的超宽带微波低噪声放大器。通过使用级间有源多路反馈，来实现和提升低噪声放大器的输入输出匹配、放大器稳定性、反向隔离度和带宽。并联电阻电容构成的源端负反馈提升了低噪声放大器的高频响应。无电感和无级间隔直电容设计，进一步节省了芯片面积，降低了制造成本。该带有源多路反馈的超宽带微波低噪声放大器可以用于LTE、BLE、5G移动通信和量子通信接收前端电路等系统中。

为此，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种带有源多路反馈的超宽带微波低噪声放大器，包括输入模块、级间有源多路反馈模块和输出模块，其中：

输入模块由FET晶体管NM₁以及负载电阻R_D1构成，NM₁为共源放大组态，输入信号通过隔直电容C_in交流耦合至NM₁的栅端，NM₁的漏端连接R_D1通过片外高频扼流圈电感L_chock与电源VDD相连，NM₁的源端通过背孔Backvia₁接地；