[发明专利]一种高性能毫米波低噪声的复合式放大器

说明书

本发明公开了一种高性能毫米波低噪声的复合式放大器，涉及通信技术设备。针对现有技术中放大器片外干扰大、增益平坦度低等问题提出本方案。包括两个串联设置且结构相同的共源共栅放大单元，前端的共源共栅放大单元输入级通过电容C1连接输入焊盘GSG1，后端的共源共栅放大单元输出级通过电容C5连接输出焊盘GSG2；两共源共栅放大单元之间串接电容C4。优点在于，两级共源共栅放大单元辅以对应的输入匹配电路、输出匹配电路以及共源共栅匹配电路，综合设计提高了毫米波低噪声放大器的增益、带宽和增益平坦度。

技术领域

本发明涉及通信技术设备，尤其涉及一种高性能毫米波低噪声的复合式放大器。

背景技术

毫米波低噪声放大器是5G通信射频芯片中的重要模块，广泛应用于汽车雷达、精确制导和卫星通信等等，在未来还将进入民用通信领域。目前，毫米波通信集成电路已经成为各国高科技产业的重点研究内容，其数据吞吐量大、通信延时短的特点能够极大地提升国防高科技武器的作战能力，且在智能交通领域能促进无人驾驶汽车的可靠实现，在民用通信领域能够提高用户的工作效率。毫米波的频率范围是26.5～300GHz，在该频段所设计的射频芯片主要面临自激振荡、片外干扰大、增益低、带宽不足和增益平坦度低等问题，并进一步造成芯片成品性能不足，稳定性差等问题。因此，设计高性能的毫米波放大器是提高通信芯片稳定性的关键。

发明内容

本发明目的在于提供一种高性能毫米波低噪声的复合式放大器，以解决上述现有技术存在的问题。

本发明所述的一种高性能毫米波低噪声的复合式放大器，包括两个串联设置且结构相同的共源共栅放大单元，前端的共源共栅放大单元输入级通过电容C1连接输入焊盘GSG1，后端的共源共栅放大单元输出级通过电容C5连接输出焊盘GSG2；两共源共栅放大单元之间串接电容C4；

所述共源共栅放大单元主要包括级联设置的MOS管M1和MOS管M2：MOS管M1栅极前置输入匹配电路作为输入级，所述输入匹配电路的电压端通过前级栅极偏置电路连接直流焊盘Vg1；MOS管M1源极通过微带线TLs接地；MOS管M2栅极通过后级栅极偏置电路连接直流焊盘Vg2；MOS管M2漏极后置输出匹配电路作为输出级，所述输出匹配电路的电压端通过漏极偏置电路连接直流焊盘Vd；MOS管M1的漏极和MOS管M2的源极之间串接共源共栅匹配电路。

所述的前级栅极偏置电路包括电容Cd3和电阻Rd2；所述的电容Cd3一端接地，另一端连接直流焊盘Vg1和通过电阻Rd2连接所述输入匹配电路的电压端。

所述输入匹配电路包括电容Cd1、电容Cd2、电阻Rd1、微带线TLd1、微带线TL1和微带线TL2；所述的电阻Rd1一端作为电压端连接所述前级栅极偏置电路，另一端通过电容Cd2接地；电压端还通过电容Cd1接地；所述的微带线TLd1、微带线TL1和微带线TL2共点组成T型结构，微带线TLd1的非共点端连接电压端，微带线TL1的非共点端为输入匹配电路的输入端，微带线TL2的非共点端连接MOS管M1栅极。

所述的共源共栅匹配电路包括电容C2、微带线TL3和微带线TL4；所述MOS管M1漏极依次串联微带线TL3、微带线TL4后连接MOS管M2源极，微带线TL3和微带线TL4的连接点通过电容C2接地。

所述的后级栅极偏置电路包括电容Cd4和电阻Rd3；所述的电容Cd4一端接地，另一端连接直流焊盘Vg2和通过电阻Rd3连接所述MOS管M2栅极。

所述漏极偏置电路包括电容Cd5和电感L1；所述的电容Cd5一端接地，另一端连接直流焊盘Vd和通过电感L1连接所述输出匹配电路的电压端。