CN109951162B - 毫米波功率放大单元及放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种毫米波功率放大单元，包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，第一三极管的集电极作为所述放大单元的输出端，第一三极管的基极通过第一电容接地，第一三极管的发射极通过第一电感与第二三极管的集电极连接，第二三极管的基极通过第二电容接地，第二三极管的发射极通过第二电感同时与第三三极管和第四三极管的集电极连接，第三三极管和第四三极管的发射极接地，第三三极管的基极作为放大单元的输入端，第四三极管的集电极连接有第一外接电源。本发明可以在减小放大单元输入电容的同时提高放大单元的电压摆幅，从而使采用本申请提供的放大单元的放大器具有高宽带和高输出功率。

Description

毫米波功率放大单元及放大器
技术领域
本发明涉及电路领域，具体涉及一种毫米波功率放大单元及放大器。
背景技术
毫米波功率放大器可用于毫米波频率多个波段的补偿放大或功率放大，频率范围可覆盖几个GHz、几十个GHz，甚至100GHz及以上，现有毫米波功率放大器通常采用分布式放大器的结构，分布式放大器包括功率放大单元，每级放大单元采取的是共源或共源共栅结构。现有分布式放大器要得到大的带宽，放大单元的输入电容要小，进而要求放大单元所用三极管的尺寸要小，这就导致了要想实现大带宽的分布式放大器，就要降低其输出功率。
发明内容
为克服现有技术的不足，本申请提供一种毫米波功率放大单元，采用本申请提供的放大单元可以克服现有分布式放大器不能同时兼顾分布式放大器的带宽和输出功率的问题。本申请提供的毫米波功率放大单元通过采用具有分流作用的第四三极管和具有堆叠作用的第一三极管，可以在减小放大单元输入电容的同时提高放大单元的电压摆幅，从而使采用本申请提供的放大单元的放大器具有高宽带和高输出功率。为解决以上技术问题，本发明通过下面的技术手段实现：
毫米波功率放大单元，包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，所述第一三极管的集电极作为所述放大单元的输出端，所述第一三极管的基极通过第一电容接地，所述第一三极管的发射极通过第一电感与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极通过第二电容接地，所述第二三极管的发射极通过第二电感同时与所述第三三极管和第四三极管的集电极连接，所述第三三极管和第四三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极作为所述放大单元的输入端，所述第四三极管的集电极连接有第一外接电源。
进一步地，所述第三三极管的发射极通过并联第三电容和第一电阻接地。
放大器，包括一个或多个级联的放大模块，所述放大模块包括上述放大单元。
进一步地，包括多个级联的放大模块，相邻级放大模块之间串联有第四电容。
进一步地，所述放大模块包括多个级联的所述放大单元，相邻级放大单元的输入端之间通过第三电感连接，相邻级放大单元的输出端之间通过第四电感连接，第一级放大单元的输入端还连接有第五电感，所述第五电感相对连接所述第一级放大单元的另一端作为所述放大模块的输入端，第一级放大单元的输出端还连接有第六电感，所述第六电感相对连接第一级放大单元的另一端通过串联的第五电容和第二电阻接地，所述第六电感相对连接第一级放大单元的另一端通过第七电感与第二外接电源连接，最后一级放大单元的输入端通过串联的第八电感、第六电容和第三电阻接地，最后一级放大单元的输出端连接有第九电感，所述第九电感相对连接最后一级放大单元的另一端通过第十电感与第三外接电源连接，所述第九电感相对连接最后一级放大单元的另一端作为所述放大模块的输出端，第一级放大模块的输入端为所述放大器的输入端，最后一级放大模块的输出端为所述放大器的输出端。
进一步地，所述第五电感相对连接所述第一级放大单元的另一端还连接有第七电容，所述第七电容相对连接所述第一级放大单元的另一端作为所述放大模块的输入端，所述第九电感相对连接最后一级放大单元的另一端还连接第八电容，所述第八电容相对连接所述最后一级放大单元的另一端作为所述放大模块的输出端。
进一步地，包括两个级联的放大模块，第一级放大模块包括5个级联的放大单元，第二级放大模块包括7个级联的放大单元。
本申请提供的毫米波功率放大单元通过采用具有分流作用的第四三极管和具有堆叠作用的第一三极管，可以在减小放大单元输入电容的同时提高放大单元的电压摆幅，从而使采用本申请提供的放大单元的放大器具有高宽带和高输出功率。
附图说明
图1为根据一示例性实施例示出的一种放大单元的电路结构图。
图2为根据一示例性实施例示出的一种放大器的电路结构图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种毫米波功率放大单元，包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4，所述第一三极管Q1的集电极作为所述放大单元的输出端，所述第一三极管Q1的基极通过第一电容C1接地，所述第一三极管Q1的发射极通过第一电感L1与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的基极通过第二电容C2接地，所述第二三极管Q2的发射极通过第二电感L2同时与所述第三三极管Q3和第四三极管Q4的集电极连接，所述第三三极管Q3和第四三极管Q4的发射极接地，所述第三三极管Q3的基极作为所述放大单元的输入端，所述第四三极管Q4的集电极连接有第一外接电源U1。
作为优选，本实施例中的第三三极管Q3的发射极通过并联第三电容C3和第一电阻R1接地。
实施本实施例时，第二三极管Q2和第三三极管Q3构成垂直级联放大结构，第一电容C1和第二电容C2为射频到地的电容，第一外接电源U1可以为直流偏置电源，而设置并联的第三电容C3和第一电阻R1，可以起到减小放大单元输入电容的作用；其次，第四三极管Q4在本实施例中作为分流三极管，加入第四三极管Q4，可以使第三三极管Q3的尺寸大小变为原有的一半，而流过第二三极管Q2的电流大小保持不变，这样可以有效地把放大单元的输入电容减小一半；另外，第一三极管Q1为在本实施例中组委堆叠三极管，在垂直级联放大结构的基础上叠加一个三极管，可以有效提高放大单元电路的电压摆幅，从而有效提高放大单元的输出功率。
实施例2
如图2所示，本实施例提供一种放大器，包括一个或多个级联的放大模块，所述放大模块包括实施例1所述的放大单元G。
作为优选，当本实施例包括多个级联的放大模块，相邻级放大模块之间可以串联第四电容C4。串联第四电容C4的目的在于隔直通交，提高放大器的放大质量。
作为优选，对于一个放大模块来说，放大模块可以包括多个级联的所述放大单元G，相邻级放大单元G的输入端之间通过第三电感L3连接，相邻级放大单元G的输出端之间通过第四电感L4连接，第一级放大单元G的输入端还连接有第五电感L5，所述第五电感L5相对连接所述第一级放大单元G的另一端作为所述放大模块的输入端，第一级放大单元G的输出端还连接有第六电感L6，所述第六电感L6相对连接第一级放大单元G的另一端通过串联的第五电容C5和第二电阻R2接地，所述第六电感L6相对连接第一级放大单元G的另一端通过第七电感L7与第二外接电源U2连接，最后一级放大单元G的输入端通过串联的第八电感L8、第六电容C6和第三电阻R3接地，最后一级放大单元G的输出端连接有第九电感L9，所述第九电感L9相对连接最后一级放大单元G的另一端通过第十电感L10与第三外接电源U3连接，所述第九电感L9相对连接最后一级放大单元G的另一端作为所述放大模块的输出端，第一级放大模块的输入端为所述放大器的输入端，最后一级放大模块的输出端为所述放大器的输出端。
本实施例中，第三电感L3和第四电感L4均为分离电感，在实际取值或选型时可以将第三电感L3和第四电感L4设置得相同，第二外接电源U2可以是直流电源，通过第七电感L7为放大单元提供直流电，这里的第七电感L7可以作为扼流电感，本实施例中的电容均可以作为隔直电容，取值可以相同，比如1.5pF，本实施例中的电阻均可以作为吸收电阻，取值可以相同，比如50Ω。
作为优选，所述第五电感L5相对连接所述第一级放大单元G的另一端还连接有第七电容C7，所述第七电容C7相对连接所述第一级放大单元G的另一端作为所述放大模块的输入端，所述第九电感L9相对连接最后一级放大单元G的另一端还连接第八电容C8，所述第八电容C8相对连接所述最后一级放大单元G的另一端作为所述放大模块的输出端。
本实施例中，第七电容C7和第八电容C8均可以作为隔直电容，取值可以相同，比如1.5pF。
作为优选，本实施例可以包括两个级联的放大模块，第一级放大模块包括5个级联的放大单元G，第二级放大模块包括7个级联的放大单元G。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.毫米波功率放大单元，其特征在于，包括第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)，所述第一三极管(Q1)的集电极作为所述放大单元的输出端，所述第一三极管(Q1)的基极通过第一电容(C1)接地，所述第一三极管(Q1)的发射极通过第一电感(L1)与所述第二三极管(Q2)的集电极连接，所述第二三极管(Q2)的基极通过第二电容(C2)接地，所述第二三极管(Q2)的发射极通过第二电感(L2)同时与所述第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)的集电极连接，所述第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)的发射极接地，所述第三三极管(Q3)的基极作为所述放大单元的输入端，所述第四三极管(Q4)的基极连接有第一外接电源(U1),所述第三三极管(Q3)的发射极通过并联第三电容(C3)和第一电阻(R1)接地。
2.放大器，其特征在于，包括一个或多个级联的放大模块，所述放大模块包括权利要求1所述的放大单元(G)。
3.根据权利要求2所述的放大器，其特征在于，包括多个级联的放大模块，相邻级放大模块之间串联有第四电容(C4)。
4.根据权利要求2所述的放大器，其特征在于，所述放大模块包括多个级联的所述放大单元(G)，相邻级放大单元(G)的输入端之间通过第三电感(L3)连接，相邻级放大单元(G)的输出端之间通过第四电感(L4)连接，第一级放大单元(G)的输入端还连接有第五电感(L5)，所述第五电感(L5)相对连接所述第一级放大单元(G)的另一端作为所述放大模块的输入端，第一级放大单元(G)的输出端还连接有第六电感(L6)，所述第六电感(L6)相对连接第一级放大单元(G)的另一端通过串联的第五电容(C5)和第二电阻(R2)接地，所述第六电感(L6)相对连接第一级放大单元(G)的另一端通过第七电感(L7)与第二外接电源(U2)连接，最后一级放大单元(G)的输入端通过串联的第八电感(L8)、第六电容(C6)和第三电阻(R3)接地，最后一级放大单元(G)的输出端连接有第九电感(L9)，所述第九电感(L9)相对连接最后一级放大单元(G)的另一端通过第十电感(L10)与第三外接电源(U3)连接，所述第九电感(L9)相对连接最后一级放大单元(G)的另一端作为所述放大模块的输出端，第一级放大模块的输入端为所述放大器的输入端，最后一级放大模块的输出端为所述放大器的输出端。
5.根据权利要求4所述的放大器，其特征在于，所述第五电感(L5)相对连接所述第一级放大单元(G)的另一端还连接有第七电容(C7)，所述第七电容(C7)相对连接所述第一级放大单元(G)的另一端作为所述放大模块的输入端，所述第九电感(L9)相对连接最后一级放大单元(G)的另一端还连接第八电容(C8)，所述第八电容(C8)相对连接所述最后一级放大单元(G)的另一端作为所述放大模块的输出端。
6.根据权利要求4所述的放大器，其特征在于，包括两个级联的放大模块，第一级放大模块包括5个级联的放大单元(G)，第二级放大模块包括7个级联的放大单元(G)。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104901631A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 成都宜川电子科技有限公司 功率放大装置
CN108336980A (zh) * 2018-02-06 2018-07-27 深圳先进技术研究院 一种功率放大器
CN109067372A (zh) * 2018-07-09 2018-12-21 东南大学 一种高输出功率宽带功率放大器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006057774A2 (en) * 2004-11-23 2006-06-01 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Solid-state ultra-wideband microwave power amplifier employing modular non-uniform distributed amplifier elements
US7602240B2 (en) * 2005-04-29 2009-10-13 The Regents Of The University Of California Power amplifier with an output matching network
CN101478290A (zh) * 2008-11-25 2009-07-08 锐迪科微电子（上海）有限公司 提高多级功率放大器电路线性度的方法及其电路
CN101882912A (zh) * 2010-04-30 2010-11-10 苏州英诺迅科技有限公司 线性度和功率附加效率提高的射频cascode结构功率放大器
CN103269205B (zh) * 2013-06-04 2016-07-06 苏州英诺迅科技有限公司 一种功率放大器
CN203608165U (zh) * 2013-10-18 2014-05-21 南京芒冠光电科技股份有限公司 快速分流电路及基于快速分流电路的功率放大电路
CN104539247B (zh) * 2014-12-18 2017-09-15 青岛歌尔声学科技有限公司 一种达林顿结构的宽带放大器电路
CN104901632A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 成都宜川电子科技有限公司 功率放大器
CN105978513A (zh) * 2016-04-28 2016-09-28 南京邮电大学 一种分布式功率放大器
CN108880484B (zh) * 2018-06-12 2022-06-14 厦门市三安集成电路有限公司 一种功率放大器偏置电路
CN109167579A (zh) * 2018-09-20 2019-01-08 天津大学 一种高输出功率高效率的功率放大器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104901631A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 成都宜川电子科技有限公司 功率放大装置
CN108336980A (zh) * 2018-02-06 2018-07-27 深圳先进技术研究院 一种功率放大器
CN109067372A (zh) * 2018-07-09 2018-12-21 东南大学 一种高输出功率宽带功率放大器

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