[发明专利]一种提高毫米波功率放大器单边供电稳定性的电路

说明书

本发明公开了一种提高毫米波功率放大器单边供电稳定性的电路，涉及新一代信息技术。针对现有技术中单边供电稳定性不足的问题提出本方案，包括依次串联的第一放大模块、第二放大模块以及输出级放大模块；其特征在于，各放大模块在其栅极偏置单元前置分别串联一RC并联网络，各放大模块在其漏极偏置单元与对应的直流焊盘之间分别对地并入一RC串联网络。其优点在于，通过三级共源设置的放大模块辅以第一放大单元输入阻抗匹配单元、级间阻抗匹配单元和输出阻抗匹配单元的设计，提高了单边供电毫米波功率放大器的工作带宽和增益平坦度。针对稳定性结构的综合设计，保证电路在通电过程中0‑100GHz频率范围内无条件稳定。

技术领域

本发明涉及新一代信息技术，尤其涉及一种提高毫米波功率放大器单边供电稳定性的电路。

背景技术

第三代半导体GaN基器件具有高功率密度、高工作频率、高带宽及良好的耐受功率，在下一代无线通讯基站、卫星通讯领域具有广泛应用前景。因此很有必要开展基于第三代化合物半导体GaN工艺的毫米波高性能芯片及射频前端系统集成技术的研究，以抢占市场及技术指标的制高点，跟上国际主流产品的研发步伐。

射频前端集成的实现要求相应的功率放大器及低噪声放大器能够单边供电。目前，单边供电低噪声放大器的研究已取得较大进展，但对于单边供电所带来的稳定性问题，现有技术中还没实现有效解决。

发明内容

本发明目的在于提供一种提高毫米波功率放大器单边供电稳定性的电路，以解决上述现有技术存在的问题。本发明所述电路专用于GaN基器件。

本发明所述的一种提高毫米波功率放大器单边供电稳定性的电路，包括依次串联的第一放大模块、第二放大模块以及输出级放大模块；其特征在于，各放大模块在其栅极偏置单元前置分别串联一RC并联网络，各放大模块在其漏极偏置单元与对应的直流焊盘之间分别对地并入一RC串联网络。

所述输出级放大模块的栅极偏置单元与对应的直流焊盘之间也对地并入一RC串联网络。

所述的RC并联网络包括并联设置的电容C1、电容C2和电阻R1；并联后的一个共点作为RC并联网络的信号输入端，另一共点作为RC并联网络的信号输出端。

在信号通路上，所有的电容均拆分成上下对称结构。

所述的第一放大模块还包括依次串联的输入阻抗匹配单元、RC并联网络、栅极偏置单元、放大晶体管以及漏极偏置单元；所述输入阻抗匹配单元的输入端作为第一放大模块的信号输入端，电压输入端外接为栅极供电的电流焊盘；所述漏极偏置单元的输出端作为第一放大模块的信号输出端，电压输入端外接为漏极供电的电流焊盘。

所述的第二放大模块和第一放大模块结构相同。

所述输出级信号放大模块的信号输入后分出并行的两支路，分别经过信号放大然后由输出阻抗匹配单元进行功率合成并连接至输出焊盘。

本发明所述的一种提高毫米波功率放大器单边供电稳定性的电路，其优点在于，通过三级共源设置的放大模块辅以第一放大单元输入阻抗匹配单元、级间阻抗匹配单元和输出阻抗匹配单元的设计，提高了单边供电毫米波功率放大器的工作带宽和增益平坦度。针对稳定性结构的综合设计，保证电路在通电过程中0-100GHz频率范围内无条件稳定。其中所述的级间阻抗匹配单元由第一放大模块的漏极偏置单元以及第二放大模块的输入阻抗匹配单元、RC并联网络、栅极偏置单元串联后自然组成。

附图说明

图1是本发明所述电路的原理框图。

图2是所述输入阻抗匹配单元的电路原理；

图3是所述RC并联网络的结构示意图；

图4是所述栅极偏置单元的结构示意图；

图5是所述漏极偏置单元的结构示意图；