[发明专利]一种基于GaAs Bi-Hemt工艺的宽带放大器芯片

说明书

本发明公开了一种基于GaAs Bi‑Hemt工艺的宽带放大器芯片，属于集成电路技术领域，包括第一Lange电桥、第二Lange电桥、第一高增益分布式放大器和第二高增益分布式放大器；本发明可以在宽带内实现高功率；本发明中采用的平衡式结构、分布式结构、共源共栅结构和达林顿结构均可拓展工作带宽，从而整个放大器可以实现超宽带匹配和高增益；分布式放大器可实现输出较高的功率，信号经两个完全相同的高增益分布式放大器放大，再经Lange电桥耦合，实现了在分布式放大器输出较高功率后，整个芯片功率又提高了一倍，因此在宽带内实现了高功率和优良的驻波。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种基于GaAs Bi-Hemt工艺的宽带放大器芯片。

背景技术

在设计功率放大器时，为了满足高功率输出，往往需要做最佳功率点匹配，从而会牺牲带宽和驻波。尤其是在频率较高时，由于增益带宽积一定，所以在较高的频段既要实现高功率又要实现高增益是一项相当具有挑战性的工作。进一步的，在通信系统中，非线性失真是放大器设计中一个非常重要的考量因素。为了使信号不失真，对功率放大器不仅有高功率要求，还需要放大器具有较高的线性度。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于GaAs Bi-Hemt工艺的宽带放大器芯片。

本发明的技术方案是：一种基于GaAs Bi-Hemt工艺的宽带放大器芯片包括第一Lange电桥、第二Lange电桥、第一高增益分布式放大器和第二高增益分布式放大器；

第一Lange电桥的输入端作为宽带高功率放大器芯片的射频输入端，其第一输出端与第二高增益分布式放大器的第一输入端连接，其第二输出端与第一高增益分布式放大器的第一输入端连接；

第二Lange电桥的输出端作为宽带高功率放大器芯片的射频输出端，其第一输入端与第二高增益分布式放大器的输出端连接，其第二输入端与第一高增益分布式放大器的输出端连接；

第一高增益分布式放大器的第二输入端与第二高增益分布式放大器的第二输入端连接。

本发明的有益效果是：

（1）本发明可以在宽带内实现高功率；本发明中采用的平衡式结构、分布式结构、共源共栅结构和达林顿结构均可拓展工作带宽，从而整个放大器可以实现超宽带匹配；分布式放大器可实现输出较高的功率，信号经两个完全相同的高增益分布式放大器放大，再经Lange电桥耦合，实现了在分布式放大器输出较高功率后，整个芯片功率又提高了一倍，因此在宽带内实现了高功率和优良的驻波；

（2）本发明可以在宽带内实现高增益和高线性；本发明采用的单端放大器的特点是每个分布式子网络采用嵌套了达林顿管的共源共栅结构，因此其不仅具有分布式结构的宽带和高功率的特性，还获得了高增益和高线性输出能力，且能避免集成电路工艺的低击穿电压特性，提高了电路的稳定性与可靠性。

（3）本发明采用了具有温补效应和自适应线性化特性的偏置结构；分布式结构中的HBT管采用了具有抑制自热效应、温度稳定和阻抗可控的线性化偏置控制电路结构。该电路不但可以使分布式电路中的HBT晶体管的偏置点随输入信号功率大小而调整变化，在效率和线性度之间取得良好的折中，又可同时实现线性化和温度稳定的目的。

（4）本发明放大器具有装配镜像功能；本发明两个单端放大器馈电端连接在一起，并在馈电处创新性地引出两组馈电端口，只需一端馈电时另一端保持悬空，即上下可选供电，这样可使芯片的使用装配更具灵活性。

进一步地，第一Lange电桥包括接地电阻Rp1、微带线L1、微带线L2、微带线L3、微带线L4、微带线L5、微带线L6、微带线L7、微带线L8和微带线TL1；