[发明专利]一种有源倍频器、倍频放大电路及MMIC芯片

说明书

本发明公开了一种有源倍频器，包括依次连接的输入匹配网络、耦合网络、有源倍频核以及输出匹配网络，其中，所述耦合网络包括功分器网络和耦合器网络；所述输入匹配网络的一端连接信号输入端，另一端连接所述功分器网络的输入端；所述功分器网络的输出端连接所述耦合器网络的输入端，所述耦合器网络的输出端连接所述倍频核。本发明提供的有源倍频器不仅可以简化电路结构，减小电路面积，降低设计难度；还能够实现较宽的带宽，确保了倍频器的输出信号稳定性，同时提升了信号隔离度，进而提升了电路性能。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种有源倍频器、倍频放大电路及MMIC芯片。

背景技术

随着无线通信技术中信息容量的不断扩大，传统的频段范围越来越难以满足日益增长的通信要求，而毫米波频段由于具有更宽的频谱范围和更大的信息容量，可以很好地解决目前存在的诸多难题。近年来，MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit，单片微波集成电路)由于具有电路损耗小、噪声低、频带宽等较多优点，已被广泛应用于微波毫米波频段的功能电路中，例如放大器、检波器、调制器、振荡器、MMIC首发前端等。

伴随着微波频段的不断提高，通信系统对振荡器的要求也随之提高。倍频器可以将频率较低的本振信号进行倍频处理从而得到高频的信号，这就大大降低了对振荡器的设计要求。倍频器在雷达系统、电子战以及其他通信系统中都有着大规模的应用，因此研究倍频器对于提升通信系统的整体性能具有重要意义。

目前，倍频器多用在射频前端模块中。在实际工程应用中一般都要求倍频电路有一个较宽的频带和相对较高的效率，因此为了保证倍频电路的性能，经常将非线性电导器件作为实现倍频功能的主要元器件，例如经常会采用二极管等无源器件来设计倍频器。

然而，现有的倍频器电路结构比较复杂，导致芯片面积较大，不利于一体化集成；且现有的倍频器带宽较宽，射频隔离度较低，整体性能有待提升。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种有源倍频器、倍频放大电路及MMIC芯片。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种有源倍频器，包括依次连接的输入匹配网络、耦合网络、有源倍频核以及输出匹配网络，其中，

所述耦合网络包括功分器网络和耦合器网络；所述输入匹配网络的一端连接信号输入端，另一端连接所述功分器网络的输入端；所述功分器网络的输出端连接所述耦合器网络的输入端，所述耦合器网络的输出端连接所述倍频核。

在本发明的一个实施例中，所述输入匹配网络包括串联的第一电容和第一微带线，所述第一电容的一端作为整个有源倍频器的输入端接入输入信号，所述第一微带线的一端连接所述功分器网络的输入端。

在本发明的一个实施例中，所述功分器网络包括一个二功率分配器，以将一路输入信号均分为两路输出。

在本发明的一个实施例中，所述耦合器网络包括耦合器1和第二耦合器2，其中，

所述耦合器1的和所述耦合器2的输入端分别连接所述二功率分配器的两个输出端；

所述耦合器1的耦合端和直通端开路，所述耦合器2的耦合端和直通端接地；

所述耦合器11和所述耦合器2的隔离端作为耦合器网络的输出连接所述有源倍频核。

在本发明的一个实施例中，所述有源倍频核包括第一晶体管和第二晶体管，其中，

所述第一晶体管的栅极连接所述耦合器1的耦合端，所述第二晶体管的栅极连接所述耦合器2的隔离端；

所述第一晶体管和所述第二晶体管的源极均接地；

所述第一晶体管和所述第二晶体管的漏极连接并作为有源倍频核的输出连接所述输出匹配网络。