[实用新型]一种毫米波单片集成功率放大器

摘要

本实用新型公开了一种毫米波单片集成功率放大器，属于电子技术领域，用于解决现有技术放大器的体积大、输出功率和增益达不到现代雷达和通信系统要求的问题。一种毫米波单片集成功率放大器，在两个朗格耦合器之间连接有两条完全相同的放大支路，放大支路的射频输入经过两级功分电路及两级的pHEMT场效应管实现两级功率放大后，再通过两级功率合成电路后输出。本实用新型采用单片集成技术，减小了放大器的体积；两级放大电路共包括8个功率放大单元，最后将8个功率放大单元的功率信号耦合输出，大大增加了功率放大器的输出功率；采用两个朗格耦合器构成的平衡结构，提高了功率放大器的稳定性、改善驻波比性能和提高了输出功率。

主权项

一种毫米波单片集成功率放大器，包括输入朗格耦合器、输出朗格耦合器、连接于输入朗格耦合器的直通输出端和输出朗格耦合器的直通输入端的第一放大支路、连接于输入朗格耦合器的耦合输出端和输出朗格耦合器的耦合输入端的第二放大支路；整个放大器电路集成于单片半导体基片上；其特征在于，所述第一放大支路和第二放大支路均为相同的两级放大电路结构；所述第一级放大电路对输入朗格耦合器输入的射频信号进行第一级放大处理；输入的射频信号通过第一级耦合电容和T型微带功分电路后分为两路信号：一路经pHEMT场效应管FET1的栅极匹配及偏置电路输入到pHEMT场效应管FET1的栅极，另一路经pHEMT场效应管FET2的栅极匹配及偏置电路输入到pHEMT场效应管FET2的栅极；pHEMT场效应管FET1和FET2的源极接地；pHEMT场效应管FET1和FET2的漏极分别通过各自的漏极匹配及偏置电路输出第一级放大信号；第一级放大电路中：所述pHEMT场效应管FET1和FET2的栅极匹配及偏置电路均为T型结构电路：栅极偏置电压通过其旁路电容接地的同时通过微带传输线和偏置电阻接T型微带传输线的垂直端，T型微带传输线的水平右端接pHEMT场效应管的栅极，T型微带传输线的水平左端接T型微带功分电路的输出端；所述pHEMT场效应管FET1和FET2的漏极均为T型结构电路：漏极偏置电压通过其旁路电容接地的同时通过微带传输线和偏置电阻接T型微带传输线的垂直端，T型微带传输线的水平左端接pHEMT场效应管的漏极，T型微带传输线的水平右端输出第一级放大信号；所述第二级放大电路对第一级放大信号进行第二级放大处理及功率合成输出；两路第一级放大信号分别通过两个第二级耦合电容和T型微带功分电路后分成四路信号；第一路信号经pHEMT场效应管FET3的栅极匹配及偏置电路输入到pHEMT场效应管FE3的栅极，第二路信号经pHEMT场效应管FET4的栅极匹配及偏置电路输入到pHEMT场效应管FET44的栅极，第三路信号经pHEMT场效应管FET5的栅极匹配及偏置电路输入到pHEMT场效应管FET5的栅极，第四路信号经pHEMT场效应管FET6的栅极匹配及偏置电路输入到pHEMT场效应管FET6的栅极；pHEMT场效应管FET3、FET4、FET5和FET6的源极接地；pHEMT场效应管FET3、FET4、FET5和FET6的漏极输出四路第二级放大信号；pHEMT场效应管FET3和FET4的漏极输出的两路第二级放大信号经一个一级功率合成电路合二为一，pHEMT场效应管FET5和FET6的漏极输出的两路第二级放大信号经另一个一级功率合成电路合二为一；两个一级功率合成电路的输出电路输出的两路信号经一个二级功率合成电路合二为一后经输出朗格耦合器输出；第二级放大电路：所述pHEMT场效应管FET3、FET4、FET5和FET6的栅极匹配及偏置电路均为T型结构电路：栅极偏置电压通过其旁路电容接地的同时通过微带传输线和偏置电阻接T型微带传输线的垂直端，T型微带传输线的水平右端接pHEMT场效应管的栅极，T型微带传输线的水平左端接T型微带功分电路的输出端；所述pHEMT场效应管FET3、FET4、FET5和FET6的漏极均为T型结构电路：漏极偏置电压通过其旁路电容接地的同时通过微带传输线和偏置电阻接T型微带传输线的垂直端，T型微带传输线的水平左端接pHEMT场效应管的漏极，T型微带传输线的水平右端输出第二级放大信号。