[发明专利]一种C波段超宽带高增益低噪声放大器芯片

说明书

本发明公开了一种C波段超宽带高增益低噪声放大器芯片，在电流复用结构上结合并联负反馈结构，同时在射频电路输入、输出端均采用高通滤波网络来实现，能够在C波段4～8GHz全频段内实现较好的噪声和较高的增益，并且能够实现4～8GHz超宽带内的阻抗匹配并改善增益平坦度。

技术领域

本发明属于微波单片集成电路技术领域，具体涉及一种C波段超宽带高增益低噪声放大器芯片的设计。

背景技术

微波单片集成电路(MMIC)因其体积小、一致性好、成品率高、可靠性高等优点，已经越来越多地应用到各种无线通信系统中。低噪声放大器是现代雷达、射频通信、测试仪器、电子战系统中的重要部件，它主要将接收机接收到的微弱信号进行放大，降低噪声干扰。低噪声放大器位于射频接收机前端，对整个系统的噪声特性起决定性作用，这就要求它的噪声系数越小越好；为了抑制后面各级噪声对系统的影响，还要求有一定的增益；同时，根据卫星通信系统的要求，低噪声放大器必须做到宽频带阻抗匹配，提供足够的增益平坦度。因此，设计性能优良的低噪声放大器对提高通信系统接收机灵敏度和通信质量有着十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了在C波段4～8GHz全频段内实现较低的噪声和较高的增益，并保证宽频带阻抗匹配，提出了一种C波段超宽带高增益低噪声放大器芯片。

本发明的技术方案为：一种C波段超宽带高增益低噪声放大器芯片，包括晶体管M1，晶体管M1的栅极通过电感L2与第一高通滤波网络的输出端连接，其源极分别与M1管第一自偏网络以及M1管第二自偏网络连接，其漏极通过微带线TL1与电流复用网络的输入端连接，第一高通滤波网络的输入端为低噪声放大器芯片的射频输入端RFIN；电流复用网络的输出端分别与电容C7的一端、并联负反馈网络的一端以及电源滤波网络连接，并联负反馈网络的另一端与电流复用网络连接，电容C7的另一端与第二高通滤波网络的输入端连接，第二高通滤波网络的输出端为低噪声放大器芯片的射频输出端RFOUT。

进一步地，第一高通滤波网络包括电容C1和接地电感L1，电容C1的一端作为第一高通滤波网络的输入端，其另一端与接地电感L1连接，并作为第一高通滤波网络的输出端。

进一步地，M1管第一自偏网络包括接地电阻R1和接地电容C2，接地电阻R1和接地电容C2均与晶体管M1的源极连接。

进一步地，M1管第二自偏网络包括接地电阻R2和接地电容C3，接地电阻R2和接地电容C3均与晶体管M1的源极连接。

进一步地，电流复用网络包括晶体管M2，晶体管M2的栅极通过微带线TL2分别与电阻R3的一端以及电容C4的一端连接，其源极通过微带线TL3分别与电感L4的一端以及接地电容C6连接，其漏极与微带线TL4的一端连接，微带线TL4的另一端作为电流复用网络的输出端；电阻R3的另一端分别与电感L3的一端、电感L4的另一端以及接地电阻R4连接，电感L3的另一端与电容C4的另一端连接，并作为电流复用网络的输入端。

进一步地，并联负反馈网络包括依次连接的电阻R5、电感L5以及电容C5，电阻R5的一端与电感L5的一端连接，其另一端通过微带线TL2与晶体管M2的栅极连接，电容C5的一端与电感L5的另一端连接，其另一端通过微带线TL4与晶体管M2的漏极连接。

进一步地，电源滤波网络包括电感L6，电感L6的一端与电流复用网络的输出端连接，其另一端分别与电阻R7的一端、接地电容C9以及电源VDD连接，电阻R7的另一端与接地电容C8连接。

进一步地，第二高通滤波网络包括电容C10和接地电感L7，电容C10的一端作为第二高通滤波网络的输出端，其另一端与接地电感L7连接，并作为第二高通滤波网络的输入端。

本发明的有益效果是：