[发明专利]一种Ku波段低噪声放大器

摘要

本发明公开了一种Ku波段低噪声放大器，利用不同放大结构放大，采用CMOS工艺的Ku波段差分低噪声放大器电路结构，电路结构包括：第一级伪差分放大级，第二级RC并联反馈共源级放大电路，利用键合线金丝电感的输入输出匹配结构，四个部分。信号由输入端进入输入匹配结构，之后经过第一级伪差分放大级进行初级放大，后通过耦合电容进入第二级共源级放大器，最后通过输出匹配结构到输出端。本电路结构解决了采用CMOS工艺的Ku波段低噪声放大器放大能力不足、噪声性能差、抗干扰能力差的问题。且利用输入输出键合线金丝电感，简化了匹配结构和电路版图，差分结构也提高了电路的稳定性、可用性。

主权项

1.一种Ku波段低噪声放大器，其特征在于包括：T型输入匹配结构(1)、伪差分放大器(2)、共源级放大器(3)和输出匹配(4)，伪差分放大器(2)与共源级放大器(3)之间有耦合电容连接，共源级放大器(3)与输出匹配(4)之间有耦合电容连接；T型输入匹配结构(1)包括：第一金丝电感(Wb1)、第二金丝电感(Wb2)、并联抽头电感(Lg)、耦合电容；低噪声放大器的一个第一输入端(INPUT1)与第一金丝电感(Wb1)的一端连接，另一个第二输入端(INPUT2)与第二金丝电感(Wb2)一端连接，第一金丝电感(Wb1)另一端通过耦合电容连接并联抽头电感(Lg)一端和第一晶体管(M11)栅极、第二晶体管(M12)栅极，第二金丝电感(Wb2)另一端通过耦合电容连接并联抽头电感(Lg)另一端和第三晶体管(M21)栅极、第四晶体管(M22)栅极；并联抽头电感(Lg)的公共端通过耦合电容接地；伪差分放大器(2)包括：第一晶体管(M11)、第二晶体管(M12)、第三晶体管(M21)、第四晶体管(M22)、第一电容(Cd1)、第二电容(Cd2)，第一负载抽头电感(Ld1)；第一电容(Cd1)一端与第一晶体管(M11)、第二晶体管(M12)的栅极连接，第一电容(Cd1)另一端与第三晶体管(M21)、第四晶体管(M22)的漏极连接，第二电容(Cd2)一端与第三晶体管(M21)、第四晶体管(M22)的栅极连接，第二电容(Cd2)另一端与第一晶体管(M11)、第二晶体管(M12)的漏极连接，第一负载抽头电感(Ld1)连接在第一晶体管(M11)、第二晶体管(M12)漏极和第三晶体管(M21)、第四晶体管(M22)漏极之间，第一负载抽头电感(Ld1)的公共端接电源，第一晶体管(M11)、第二晶体管(M12)、第三晶体管(M21)、第四晶体管(M22)的源级接地；针对伪差分放大器(2)，将晶体管拆分，第一晶体管(M11)与第二晶体管(M12)是不同尺寸的晶体管，第三晶体管(M21)、第四晶体管(M22)尺寸也不同，这样变化对放大器的线性度有优化，能够实现Ku波段的高增益高线性度；共源级放大器(3)将前一级伪差分放大器(2)的输出信号继续放大并保证伪差分放大器(2)与共源级放大器(3)之间的阻抗匹配；所述共源级放大器(3)包括第五晶体管(M3)、第六晶体管(M4)、第一反馈电阻(R1)、第二反馈电阻(R2)、耦合电容和第二负载抽头电感(Ld2)；第一反馈电阻(R1)的一端与第二负载抽头电感(Ld2)一端以及第五晶体管(M3)的漏极连接，另一端通过隔直电容串联到第五晶体管(M3)栅极，第二反馈电阻(R2)一端与第二负载抽头电感(Ld2)的另一端和第六晶体管(M4)的漏极连接，第二反馈电阻(R2)的另一端通过隔直电容串联到第六晶体管(M4)的栅极；第五晶体管(M3)、第六晶体管(M4)的源级接地；输出匹配(4)包括第三金丝电感(Wb3)、第四金丝电感(Wb4)；第二负载抽头电感(Ld2)一端通过耦合电容与第三金丝电感(Wb3)一端连接，第三金丝电感(Wb3)另一端与低噪声放大器的第一输出端(OUTPUT1)连接，第二负载抽头电感(Ld2)另一端通过耦合电容与第四金丝电感(Wb4)一端连接，第四金丝电感(Wb4)另一端与共源级放大器(3)的第二输出端(OUTPUT2)连接。