[发明专利]一种可重构的分布式放大器电路

说明书

本发明提供了一种可重构的分布式放大器电路，包括输入传输线和输出传输线，所述输入传输线和输出传输线均由片上互连线结构级连构成，所述分布式放大器电路还包括多组并联设置在所述输入传输线和输出传输线之间的增益单元，每组所述增益单元插接设置在所述片上互连线结构之间，所述增益单元的输入端与所述输入传输线相连，所述增益单元的输出端与所述输出传输线相连；所述分布式放大器电路还耦接有重置结构。本发明能够在不改变电路主体结构的基础上，实现电路结构的小型化和多功能集成化，实现放大器工作频带、增益、线性度以及噪声等的性能重构，具有低功耗和低成本的优势。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，特别涉及一种可重构的分布式放大器电路。

背景技术

分布式放大器的基本原理是将晶体管的寄生电容与电感元件构成信号传输线，从而克服寄生电容造成的增益滚降，能够突破传统放大器的增益带宽积的限制，在很宽频带内(可达多倍频乃至十倍频以上)得到较大的平坦增益，实现更宽频带的信号放大，在包括微波功率放大器在内的超宽带MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit，单片微波集成电路)领域里得到了广泛的应用，并且在射频与微波电路的宽带放大器研究领域中具有重要的学术价值。分布式放大器的应用领域包括高速链接、宽带无线收发器、高分辨率雷达和成像系统等等，军用和民用市场对其需求都很大，譬如Hittite microwave公司的HMC459、HMC464、HMC930和HMC1022等系列芯片就是采用分布式放大器实现的宽带功率放大器。其电路原理图如图1所示，其中VDD为电源电压，VG为直流偏置电压，片上电感LGi和增益单元的输入阻抗构成了输入人工传输线，片上电感LDi和增益单元的输出阻抗构成了输出人工传输线，信号输入传输线和信号输出传输线均为低通滤波器结构。

随着无线通信技术的飞速发展，现已研究出很多不同结构的分布式放大器电路，比如级联结构、矩阵结构和合并人工传输线结构等，与以往相比，分布式放大器电路的增益、频带、噪声以及输出功率等性能都已大幅提升，但通信标准的多元化趋势对通信系统的硬件提出了更高的要求，传统的频带固定、功能单一的微波集成电路已不能满足5G、WiGig以及E-band等下一代无线通信的发展需求。目前，具有可重构特性的分布式放大器电路还较少少。因此，如何在现有微波集成电路的基础上进行重构改进，在不改变电路主体结构的基础上，能够实现放大器工作频带、增益、线性度以及噪声等性能的可重构，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题；如何使得分布式放大器兼具小型化和多功能集成化的特性，成为本领域人员研究和开发的重点。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可重构的分布式放大器电路，能够在不改变电路主体结构的基础上，实现电路结构的小型化和多功能集成化。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种可重构的分布式放大器电路，其特征在于：包括输入传输线和输出传输线，所述输入传输线和输出传输线均由片上互连线结构级连构成，所述分布式放大器电路还包括多组并联设置在所述输入传输线和输出传输线之间的增益单元，每组所述增益单元插接设置在所述片上互连线结构之间，所述增益单元的输入端与所述输入传输线相连，所述增益单元的输出端与所述输出传输线相连；所述分布式放大器电路还耦接有重置结构。

进一步地，所述重置结构包括开关阵列、可调偏置模块或可重构的匹配网络电路中的至少一种。

进一步地，所述开关阵列包括分别耦接在各所述增益单元输入端、输出端的第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关均为包括至少两个触点的多控开关。

进一步地，所述可调偏置模块设置在所述增益单元上、并与所述增益单元耦合连接。

进一步地，所述输入传输线和所述输出传输线两端的片上互连线结构前均连接有耦合电容。

进一步地，所述可重构的匹配网络电路耦接在所述输入传输线的信号输入端、并与所述耦合电容串联。