[实用新型]基于GaAs PHEMT的超宽带分布式功率放大器

说明书

本实用新型公开了基于GaAs PHEMT的超宽带分布式功率放大器，其包括输入端口、输出端口、以及位于输入端口与输出端口之间依次级联的N级功率放大单元，N≥2；每一级所述功率放大单元均包括输入匹配网络和共源共栅晶体管模块；每一级功率放大单元的共源共栅晶体管模块中均包括M个的PHEMT管，M≥2，第一级功率放大单元的第一端与输入端口相连，第N级功率放大单元的第二端与输出端口相连；从输入至输出，各级功率放大单元的共源共栅晶体管模块中的PHEMT管的尺寸逐级递减。本实用新型提供使得基于GaAs PHEMT工艺的超宽带分布式功率放大器同时满足了带宽和输出功率上的需求，且芯片功耗小，可靠性能高。

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种功率放大器。

背景技术

在发射机系统中，宽带功率放大器是系统中不可或缺的一部分，发射机的输出端口为功率放大器。功率放大器将混频器出来的小信号通过放大，达到适合天线长距离传输的信号强度，完成信号的传输。若功率放大器的输出功率不够，信号在输出路径上发生过大的衰减，信号链路将会中断，对用户的使用会有至关重要的影响。

同时随着技术的发展，发射机系统的工作频段在不断变宽，超宽带功率放大器的应用和实现越来越重要。

现有技术中基于GaAs PHEMT工艺的宽带功率放大器其结构一般如图1所示，包括N个依次级联的PHEMT管：PHEMT1、PHEMT2至PHEMTN，以及微带传输线Mline1、Mline2至MlineN。根据带宽和性能要求，设计选用相应的级数、管子尺寸和外围微带线尺寸，其中PHEMT1到PHEMTN通常会采用相同尺寸的PHEMT管。

然而，普通的分布式放大器在大功率和带宽之间不太容易达到共存，一般来说若需要高的带宽，会使用稍小的PHEMT管尺寸，但这又限制了放大器的输出功率。这一问题亟待能有更多、更灵活、更优的解决方案。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了基于GaAs PHEMT的超宽带分布式功率放大器。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种基于GaAs PHEMT 的超宽带分布式功率放大器，其包括输入端口、输出端口、以及位于输入端口与输出端口之间依次级联的N级功率放大单元，N≥2；

每一级所述功率放大单元均包括输入匹配网络和共源共栅晶体管模块；

每一级功率放大单元的共源共栅晶体管模块中均包括M个的PHEMT管， M≥2，其中：第一个PHEMT管的源极接地；第一个PHEMT管的栅极与该级输入匹配网络的一端相连，该级输入匹配网络的另一端作为该级功率放大单元的第一端；第i个PHEMT管的源极与第i-1个PHEMT管的漏极连接，2≤i≤M；第 M个PHEMT管的漏极作为该级功率放大单元的第二端；

第一级功率放大单元的第一端与输入端口相连，第N级功率放大单元的第二端与输出端口相连；

从输入端口至输出端口，各级功率放大单元的共源共栅晶体管模块中的 PHEMT管的尺寸逐级递减。

优选的，相邻的两级功率放大单元中，前一级功率放大单元的第二端，与后一级功率放大单元的第二端通过漏极微带线相连。

优选的，相邻的两级功率放大单元中，前一级功率放大单元的第一端，与后一级功率放大单元的第一端通过栅极微带线相连。

优选的，第一级功率放大单元的第一端通过栅极微带线与输入端口相连，第 N级功率放大单元的第二端通过漏极微带线与输出端口相连。

优选的，同级功率放大单元的共源共栅晶体管模块中的各PHEMT管的尺寸相同。

作为另外一种优选方案，同级功率放大单元的共源共栅晶体管模块中的各 PHEMT管的尺寸相近。