[发明专利]一种超宽带可重构功率放大器单片微波集成电路

权利要求书

1.一种超宽带可重构功率放大器单片微波集成电路，其特征在于：包括控制功放单元、平衡功放单元、超宽带移相网络以及第一～第三超宽带耦合器；所述第一超宽带耦合器的输入端与射频输入口连接；所述超宽带移相网络的输入端与第一超宽带耦合器的第一输出端连接，所述控制功放单元的输入端与超宽带移相网络的输出端连接；所述第二超宽带耦合器的输入端与第一超宽带耦合器的第二输出端连接，所述平衡功放单元包括镜像的两个功放单元，两个功放单元的输入端分别与第二超宽带耦合器的两个输出端连接；所述第三超宽带耦合器的输入端分别与控制功放单元的输出端和两个功放单元的输出端连接，第三超宽带耦合器的输出端与射频输出口连接；

所述控制功放单元、平衡功放单元、超宽带移相网络以及第一～第三超宽带耦合器均为超宽带结构；所述控制功放单元的输出功率对平衡功放单元中的两个功放单元的负载阻抗进行有源负载调制，实现可重构；

所述控制功放单元包括依次连接的输入匹配电路、级间匹配电路、谐波控制网络和输出匹配电路，所述输入匹配电路与级间匹配电路之间串联第一晶体管，所述谐波控制网络与输出匹配电路之间串联的第二晶体管；

所述输入匹配包括第一~三电容、第一~三微带线、第一栅级偏置电压和第一电阻；第一电容的一端与超宽带移相器网络连接，的另一端分别与第二电容和第一微带线的一端连接；第二电容的另一端接地；第一微带线的另一端分别与第二微带线和第三微带线的一端连接；第二微带线的另一端与第一电阻的一端连接；第三微带线的另一端与第一晶体管的栅级连接；第一电阻的另一端分别与第三电容一端以及第一栅级偏置电压连接；第三电容的另一端接地；

所述级间匹配电路包括第四~第九微带线、第四~第九电容、第一漏级偏置电压、第二栅级偏置电压以及第二电阻；第四微带线的一端与第一晶体管的漏极连接，另一端分别与第五微带线的一端和第四电容的一端连接；第五微带线的另一端与第五电容一端和第一漏级偏置电压的一端连接；第五电容的另一端接地；第四电容的另一端分别与第六电容和第六微带线的一端连接；第六电容的另一端接地；第六微带线的另一端与第七电容和第七微带线的一端连接；第七电容的另一端接地；第七微带线的另一端与第八微带线、第八电容以及第二电阻的一端连接；第八微带线的另一端分别与第九电容和第二栅级偏置电压的一端连接；第九电容的另一端接地；第八电容的另一端与第二电阻的另一端和第九微带线、的一端连接；第九微带线的另一端与谐波控制网络连接；

所述谐波控制网络包括第十微带线和第十电容；第十微带线的一端与级间匹配网络的一端和第二晶体管的栅级连接，另一端与第十电容的一端连接；第十电容的另一端接地；

所述输出匹配电路包括第十一~十四微带线、第十一~第十四电容以及第二漏级偏置电压；第十一微带线的一端与第二晶体管的漏级连接，另一端与第十二微带线和第十三微带线的一端连接；第十二微带线的另一端与第十一电容和第二漏级偏置电压的一端连接；第十三微带线的另一端与第十二电容和第十四微带线的一端连接；第十四微带线的另一端与第十三电容和第十四电容的一端连接；第十四电容的另一端与超宽带耦合器连接；第十一电容、第十二电容以及第十三电容的另一端均接地；

所述平衡功放单元的两个功放单元结构相同，均包括依次连接的输入匹配电路、级间匹配电路、谐波控制网络和预匹配电路，所述输入匹配电路与级间匹配电路之间串联第三晶体管，所述谐波控制网络与预匹配电路之间串联第四晶体管；所述平衡功放单元的输入匹配电路、级间匹配电路、谐波控制网络与所述控制功放单元中的输入匹配电路、级间匹配电路、谐波控制网络结构相同；

所述预匹配电路包括第十五~十七微带线、第三漏极偏置电压和第十五、第十六电容；第十五微带线的一端与第四晶体管的漏级连接，另一端分别与十七微带线和第十六微带线的一端连接；第十六微带线的另一端分别与第十五电容和第三漏级偏置电压（VD₆）的一端连接;第十五电容的另一端接地；第十七微带线的另一端与第十六电容的一端连接；第十六电容的另一端与超宽带耦合器。

2.根据权利要求1所述超宽带可重构功率放大器单片微波集成电路，其特征在于：在控制功放单元中，所述输入匹配电路、级间匹配电路和输出匹配电路采用多级LC结构。

3.根据权利要求1所述超宽带可重构功率放大器单片微波集成电路，其特征在于：在平衡功放单元中，所述输入匹配电路和级间匹配电路采用多级LC结构。