[发明专利]具有非线性组件的分布式放大器

说明书

本发明提供了一种分布式放大器，例如，用于光发射器或用于雷达应用。与传统分布式放大器相比，本发明的分布式放大器具有改进的输出匹配组件。具体而言，所述分布式放大器包括：放大部分，具有与AC电压输入相连的输入线路和与负载相连的输出线路。此外，所述分布式放大器包括终接在所述输出线路的非线性组件，所述非线性组件等效于电阻，其电阻值根据所述组件两端的AC电压的增大而增大。

技术领域

本发明涉及一种分布式放大器。本发明具体涉及增强终接在分布式放大器的输出线路的组件，该组件通常由输出匹配电阻器实现。例如，本发明的分布式放大器可用于驱动光发射器中的电光调制器(electro-optical modulator，EAM)，或者可应用于雷达应用中。

背景技术

传统分布式放大器如图8的框图所示。由三个主要块组成：放大部分，通常由晶体管组成；输入匹配电阻器RG，终接在分布式放大器的输入线路；输出匹配电阻器RD，终接在分布式放大器的输出线路。输出匹配电阻器RD通常与电容器CD相连，以避免电阻器RD上产生DC功耗。因此，分布式放大器的DC功耗由用于偏置组成放大部分的晶体管的电流Idd确定。

在实现传统分布式放大器时，需要找到给定DC功耗下输出电压摆幅和输出回损要求之间的最佳平衡。

通常选择能平衡上述两种情况方案来实现传统分布式放大器，即设置RD＞RL。在输出回损既不完全损耗也不为零的情况下，可能达到的最大输出电压为Vout_max＝Idd·(RD//RL)，即大于Idd(RL/2)但小于Idd·RL。

发明内容

鉴于上述缺点和平衡，需要改进传统的分布式放大器。目标是提供具有增大的最大输出电压，同时，具有优化或至少良好的输出回损的分布式放大器。此外，在不影响DC功耗的情况下，分布式放大器的失真应较小。

事实上，输出匹配电阻器RD的电阻值直接影响到定义的DC功耗可能达到的最大输出电压摆幅。例如，在RD＝RL的情况下，其中RL是与分布式放大器相连的输出负载的电阻，得到完全输出回损。然而，在这种情况下可能达到的最大输出电压是Vout_max＝Idd·(RL/2)。

相反，在RD＝∞(即开路)的情况下，完全没有输出回损，但此时可能达到的最大输出电压增加一倍，为Vout_max＝Idd·RL。

下文描述的放大器尤其适用于需要大宽频响应的发射器，例如用于光通信和雷达应用的发射器。大多数先进的光通信发射器方案要求放大器具有相匹配的输出阻抗。这是因为放大器的匹配输出阻抗吸收来自放大器本身与EAM之间的互连产生的反射，其中所述互连可以通过降低发射信号质量的焊丝和焊盘来实现。同样，大多数基于多天线波束成形的先进雷达技术需要具有匹配输出阻抗的放大器，以避免天线之间产生负载效应。

因此，本发明还提供一种发射器，具体是光发射器和用于雷达应用的发射器，其中本发明的分布式放大器用于信号放大。具体而言，分布式放大器应在发射器中提供匹配输出阻抗，以便获得用于光通信和雷达应用的较高性能发射器。

本发明的目的是通过所附独立权利要求中提供的方案实现的。从属权利要求中进一步定义了本发明的有利实现方式。

具体而言，非线性组件用于终接在输出线路，而不是传统的分布式放大器的输出匹配电阻器。

第一方面提供了一种分布式放大器，包括：放大部分，具有与AC电压输入相连的输入线路和与负载相连的输出线路；非线性组件，终接在所述输出线路，所述非线性组件等效于电阻，其电阻值根据所述组件两端的AC电压的增大而增大。