[发明专利]一种双极化高功率收发多功能芯片

说明书

本发明公开了一种双极化高功率收发多功能芯片，属于集成电路技术领域，包括发射功率放大器、接收低噪声放大器和双刀双掷开关；发射功率放大器的输入端作为双极化高功率收发多功能芯片的发射输入端，其输出端和双刀双掷开关的输入端连接；接收低噪声放大器的输出端作为双极化高功率收发多功能芯片的接收输出端，其输入端和双刀双掷开关的输出端连接；双刀双掷开关设置有双极化高功率收发多功能芯片的第一接收输入/发射输出端和第二接收输入/发射输出端。本发明提出一种双极化高功率收发多功能芯片，目的是通过一体化电路设计，实现大功率双刀双掷开关、功率放大器和低噪声放大器一体化集成，简化功能单元之间的匹配和互联电路。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种双极化高功率收发多功能芯片。

背景技术

有源相控阵系统具有抗干扰能力强、多目标、多任务和高可靠等特点，广泛应用于军用及民用信息化系统中，如通信、雷达和电子战等。双极化有源相控阵系统相比传统的单极化系统，能进一步提升系统的性能，如增加通信能力、改善雷达数据质量、减弱地面杂波以及提升探测能力等。双极化有源相控阵系统相比单极化系统，组成更加复杂，因此对射频收发前端的集成化、小型化和低成本等提出了更高的需求。

双极化有源相控阵系统的射频收发前端，主要功能电路包括双刀双掷开关、低噪声放大器、功率放大器、数控移相器和数控衰减器等，常见的实现方式是将数控移相器和数控衰减器等小信号电路集成到一块多功能芯片上，而双刀双掷开关和功率放大器等高功率器件，单片集成面临很大的设计和工艺挑战，通常只能采用单功能芯片分别实现，导致元件数量多，互联复杂，难以匹配新一代系统的小型化、低成本和高可靠的要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决双极化相控阵系统小型化、集成化和低成本的问题，提出了一种双极化高功率收发多功能芯片。

本发明的技术方案是：一种双极化高功率收发多功能芯片包括发射功率放大器、接收低噪声放大器和双刀双掷开关；

发射功率放大器的输入端作为双极化高功率收发多功能芯片的发射输入端，其输出端和双刀双掷开关的输入端连接；

接收低噪声放大器的输出端作为双极化高功率收发多功能芯片的接收输出端，其输入端和双刀双掷开关的输出端连接；

双刀双掷开关设置有双极化高功率收发多功能芯片的第一接收输入/发射输出端和第二接收输入/发射输出端。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提出一种双极化高功率收发多功能芯片，目的是通过一体化电路设计，实现大功率双刀双掷开关、功率放大器和低噪声放大器一体化集成，简化功能单元之间的匹配和互联电路，提高双极化相控阵系统射频前端的性能和集成度，同时有利于提高系统的集成度和可靠性；通过内部电路改进，降低开关的发射大功率损耗，并提升抗大功率烧毁能力；

(2)本发明的双刀双掷开关采用非对称的开关结构，提升了开关发射态抗高功率烧毁能力，降低了开关损耗；接收低噪声放大器采用三级电流复用结构，降低了接收功耗，并减少了外部供电端口，简化了外部电路；在功放的输出级采用了二阶并联负反馈电路，提高了设计自由度，使得电路具有宽带和高功率输出能力，并具有良好的输入输出匹配。