[发明专利]一种误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器

说明书

一种误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器，由第一NMOS晶体管构成的具有一个输入端口和两个预输出端口的预输出级电路，由第二NMOS晶体管和第三NMOS晶体管分别构成具有一个输入端口和一个输出端口的第一输出级电路和第二输出级电路，预输出级电路的输入端口连接射频信号输入IN，第一输出级电路的输入端口连接预输出级电路的一个预输出端口，第二输出级电路的输入端口连接预输出级电路的另一个预输出端口，第一输出级电路和第二输出级电路的输出端口构成误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器的两个功率等分输出端，第一输出级电路和第二输出级电路分别设置有用于对电路进行微调的负载平衡可调器件。本发明适用于多频段且误差可控。

技术领域

本发明涉及一种有源功率分配器。特别是涉及一种误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器。

背景技术

功率分配器是微波系统和电路的基础性器件，在微波、毫米波收发机系统中被广泛使用。基础的功率分配器主要有T型结功率分配器、威尔金森功率分配器、Bagley功率分配器等。其中T型结功率分配器结构简单，但端口隔离度差的问题限制了其进一步应用；威尔金森功率分配技术基于四分之一波长阻抗变换，具有结构简单、端口隔离独好、幅相一致性强等优点，但其面积不够紧凑，在较低频段下四分之一波长结构将占据大量芯片面积，即使在毫米波频段下仍不够紧凑。

在毫米波阵列型系统中需要大规模的功率分配网络来实现多阵元协同工作，如果单个功率分配器电路的面积过大，则难以大规模扩展设计，极大限制了系统成本。目前采用无源结构设计的超宽带功率分配器电路仍受限于无源结构本身的，即依赖工艺尺寸、工作频段，此外无源结构在高频应用中带来更多损耗，且在大规模应用时损耗叠加，需牺牲大量功耗进行补偿。因此设计一种误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器集成电路具有实际应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种超宽带、紧凑、有源的误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器。

本发明所采用的技术方案是：一种误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器，包括有由第一NMOS晶体管构成的具有一个输入端口和两个预输出端口的预输出级电路，分别对应由第二NMOS晶体管和第三NMOS晶体管构成的具有一个输入端口和一个输出端口的第一输出级电路和第二输出级电路，其中，所述预输出级电路的输入端口连接射频信号输入IN，所述的第一输出级电路的输入端口连接所述预输出级电路的一个预输出端口，所述的第二输出级电路的输入端口连接所述预输出级电路的另一个预输出端口，所述第一输出级电路和第二输出级电路的输出端口构成误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器的两个功率等分输出端，所述第一输出级电路和第二输出级电路分别设置有用于对电路进行微调的负载平衡可调器件。

所述的预输出级电路是：所述第一NMOS晶体管的栅极连接所述射频信号输入IN，所述第一NMOS晶体管的漏极构成第一预输出端口OUT1，源极构成第二预输出端口OUT2，所述的漏极还通过第一电阻RL1连接电源VDD，所述的源极还通过第二电阻RL2接地，所述第一电阻RL1和第二电阻RL2阻值相等。

所述的第一输出级电路是：所述第二NMOS晶体管的栅极连接预输出级电路的第一预输出端口OUT1，所述第二NMOS晶体管的源极为输出端口，构成误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器的一个功率等分输出端OUT3，该源极还通过第四电阻R4接地，所述第二NMOS晶体管的漏极通过第三电阻R3连接电源VDD，该漏极还通过一个负载平衡可调器件接地，所述第三电阻RL3和第四电阻RL4阻值相等。

所述的第二输出级电路是：所述第三NMOS晶体管的栅极连接预输出级电路的第二预输出端口OUT2，所述第三NMOS晶体管的漏极为输出端口，构成误差可控的超宽带紧凑型有源功率分配器的一个功率等分输出端OUT4，该漏极还通过第五电阻R5连接电源VDD，所述第三NMOS晶体管的源极通过第六电阻R6接地，该源极还通过一个负载平衡可调器件接地，所述第五电阻RL5和第六电阻RL6阻值相等。

所述的负载平衡可调器件是一个可调电阻。