[发明专利]一种毫米波低噪声放大器电路在审

专利信息
申请号: 201811119781.0 申请日: 2018-09-26
公开(公告)号: CN109474242A 公开(公告)日: 2019-03-15
发明(设计)人: 胡善文;宋海瑞;于澍 申请(专利权)人: 安徽矽芯微电子科技有限公司
主分类号: H03F1/26 分类号: H03F1/26;H03F1/56;H03F3/16;H03G3/30;H03G3/34
代理公司: 合肥律众知识产权代理有限公司 34147 代理人: 白凯园
地址: 230000 安徽省合肥市高新区*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 放大单元 输入匹配单元 毫米波 输入端 低噪声放大器电路 低噪声放大器 输出端连接 传输效率 工作频段 匹配网络 输出匹配单元 输入输出匹配 电感 低噪声系数 共源结构 级间电感 输出匹配 输入匹配 信号连接 互耦 级联 匹配
【说明书】:

发明公开了一种毫米波低噪声放大器电路,包括输入匹配单元、第一放大单元、第二放大单元、第三放大单元、第四放大单元、输出匹配单元,毫米波输入信号连接输入匹配单元的输入端,输入匹配单元的输出端连接第一放大单元的输入端,第一放大单元的输出端连接第二放大单元的输入端。通过将低噪声放大器采用四级共源结构级联的模式,并利用基于电感互耦的Gm‑boosting技术来补偿工作频段的增益,并利用级间电感匹配使信号在级间有着最高的传输效率,输入匹配采用L型匹配网络,输出匹配采用π型匹配网络,使得该低噪声放大器在工作频段内都能提供低噪声系数,高的增益,好的输入输出匹配以及较高的线性。本发明具有传输效率高的特点。

技术领域

本发明涉及一种放大器电路,具体为一种毫米波低噪声放大器电路,属于毫米波集成电路技术领域。

背景技术

毫米波集成电路是指工作频率在30~300GHz(波长:1~10mm)内的集成电路。

由于人们对电子信息系 统的高宽带、高速率、小型化需求,无线通信频段已经扩展到毫米波段、亚毫米波波段。国际上毫米波集成电路正在从实验室走向应用,商品化的毫米波集成电路层出不穷。运用45nm的硅集成电路工艺,使器件的截止频率已经突破了400GHz;利用三五族化合物半导体材料和50nm InP HEMT的集成电路工艺,器件的截止频率突破了600GHz。

为了满足高比特、大宽带的通信系统、智能交通系统、汽车防撞系统以及反恐安检系统的应用,毫米波集成电路的市场正在形成,需求越来越大。在毫米波集成电路中,低噪声放大器作为信号接收模块的第一级有源电路,其性能将直接决定整个毫米波接受机的性能,而在毫米波频段内,因为高频寄生的影响,噪声会比传统的射频接收发机高很多级别,同时增益也会变得很低。

在毫米波频段,传统结构放大器具有以下缺点:

第一是传统的共栅结构在毫米波频段很难同时满足噪声匹配和输入阻抗匹配的要求;

第二是传统的共源结构在毫米波频段增益比较低;

第三是传统的共源共栅结构在毫米波频段虽然有着较高的增益,但是噪声却比共源结构差,同时这种结构的线性度也很长。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述毫米波放大器很难同时满足噪声匹配和输入阻抗匹配的要求,毫米波频段增益比较低,线性度也很长的问题而提供一种毫米波低噪声放大器电路,具有高线性度,低功耗且高增益的优点。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的,一种毫米波低噪声放大器电路,包括输入匹配单元、第一放大单元、第二放大单元、第三放大单元、第四放大单元、输出匹配单元,毫米波输入信号连接输入匹配单元的输入端,输入匹配单元的输出端连接第一放大单元的输入端,第一放大单元的输出端连接第二放大单元的输入端,第二放大单元的输出端连接第三放大单元的输入端、第三放大单元的输出端连接第四放大单元的输入端、第四放大单元的输出端连接输出匹配单元的输入端、输出匹配单元输出毫米波输出信号。

优选的,所述输入匹配单元包括所述第一电感L1和所述第二电感L2,所述第一电感L1和所述第二电感L2构成一个L型匹配网络,输入匹配单元输出端连接第一级放大单元输入端。

优选的,所述第一放大单元包括所述第一场效应管M1、所述第一电阻R1、所述第一电容C1、所述第三电感L3和所述第四电感L4,第一放大器单元采用共源结构,所述第三电感L3为所述第一场效应管M1的源极退化电感,所述第一放大单元输出端连接所述第二放大单元输入端。

优选的,所述第二放大单元包括所述第二场效应管M2、所述第二电阻R2、所述第二电容C2、所述第五电感L5、所述第六电感L6和所述第七电感L7,第二放大器单元采用共源结构,所述第三电感L6为所述第二场效应管M2的源极退化电感,所述第二放大单元输出端连接所述第三放大单元输入端。

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