CN110212874B - 一种毫米波线性功率放大器芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种毫米波线性功率放大器芯片，包括：输入匹配单元，用于提高对输入的电压信号的匹配性能；第一级放大单元，用于对电压信号进行放大；功率分配单元，用于将放大后的电压信号分为两路来进行输出；第二级放大单元，用于对分为两路的电压信号进行放大；功率合成单元，用于将放大后的分为两路的电压信号进行合成；输出匹配单元，用于提高对合成后的电压信号的匹配性能来进行输出；偏置单元，用于向第一级放大单元以及第二级放大单元输出偏置电压。本发明能够在提高线性度的同时保证回退效率。

Description

一种毫米波线性功率放大器芯片

技术领域

本发明涉及微波毫米波信号处理技术领域，特别是涉及一种毫米波线性功率放大器芯片。

背景技术

随着电子信息技术的高速发展，微波毫米波电路系统的应用越来越广泛，功率放大单元作为微波毫米波电路系统的重要电子元器件，具有重大的研究价值，功率放大单元的功能在于将微弱信号进行功率放大至足以满足发射功率的需求，在输出功率、效率和线性度这三个指标上都有严格要求，原因在于，对于通讯系统来说，功率放大单元的输出功率决定了通讯系统信号的传输距离，效率决定了系统供电的难度，而线性度则决定了系统的非线性是否会引起通讯系统对信号处理的失真和编码的误码，传统的高输出功率放大单元一般使晶体管工作在饱和区，因此很难保证其线性度，而且目前的线性功率放大器在提高线性度的同时很难保证回退效率这一指标。

发明内容

为解决背景技术中所提出的技术问题，本发明提出一种毫米波线性功率放大器芯片，包括：

输入匹配单元，用于提高对输入的电压信号的匹配性能；

第一级放大单元，用于对电压信号进行放大；

功率分配单元，用于将放大后的电压信号分为两路来进行输出；

第二级放大单元，用于对分为两路的电压信号进行放大；

功率合成单元，用于将放大后的分为两路的电压信号进行合成；

输出匹配单元，用于提高对合成后的电压信号的匹配性能来进行输出；

偏置单元，用于向第一级放大单元以及第二级放大单元输出偏置电压。

可选的，所述输入匹配单元包括：

第一电感器，所述第一电感器的第一端输入电压信号；

第二电感器，所述第二电感器的第一端连接所述第一电感器的第二端，所述第二电感器的第二端接收第一电压；

第一电容器，所述第一电容器的第一端连接所述第二电感器的第二端。

可选的，所述第一级放大单元包括：

第二电容器，所述第二电容器的第一端连接所述第一电容器的第二端；

第一开关元件，所述第一开关元件的控制端连接所述第二电容器的第二端，所述第一开关元件的第二端接收第二电压；

第一电阻器，所述第一电阻器的第二端连接所述第二电容器的第一端，所述第一电阻器的第一端连接所述第二电容器的第二端；

第二电阻器，所述第二电阻器的第二端连接所述第二电容器的第一端，所述第二电阻器的第一端连接所述第二电容器的第二端。

可选的，所述功率分配单元包括：

第三电容器，所述第三电容器的第一端连接所述第一开关元件的第一端；

第三电感器，所述第三电感器的第一端连接所述第三电容器的第二端；

第四电感器，所述第四电感器的第一端连接所述第三电感器的第二端；

第四电容器，所述第四电容器的第一端连接所述第四电感器的第二端，所述第四电容器的第二端接收第三电压；

第六电感器，所述第六电感器的第一端连接所述第四电容器的第一端，所述第六电感器的第二端接收第四电压；

第六电容器，所述第六电容器的第一端连接所述第六电感器的第二端；

第五电感器，所述第五电感器的第一端连接所述第三电感器的第二端；

第五电容器，所述第五电容器的第一端连接所述第五电感器的第二端，所述第五电容器的第二端接收第五电压；

第七电感器，所述第七电感器的第一端连接所述第五电容器的第一端，所述第七电感器的第二端接收第六电压；

第七电容器，所述第七电容器的第一端连接所述第七电感器的第二端。

可选的，所述第二级放大单元包括：

第八电容器，所述第八电容器的第一端连接所述第六电容器的第二端；

第二开关元件，所述第二开关元件的控制端连接所述第八电容器的第二端，所述第二开关元件的第二端接收第七电压；

第三电阻器，所述第三电阻器的第二端连接所述第八电容器的第一端，所述第三电阻器的第一端连接所述第八电容器的第二端；

第九电容器，所述第九电容器的第一端连接所述第七电容器的第二端；

第三开关元件，所述第三开关元件的控制端连接所述第九电容器的第二端，所述第三开关元件的第二端接收第八电压；

第四电阻器，所述第四电阻器的第二端连接所述第九电容器的第一端，所述第四电阻器的第二端连接所述第九电容器的第二端。

可选的，所述功率合成单元包括：

第十电容器，所述第十电容器的第一端连接所述第二开关元件的第一端；

第八电感器，所述第八电感器的第一端连接所述第十电容器的第二端；

第十一电容器，所述第十一电容器的第一端连接所述第三开关元件的第一端；

第九电感器，所述第九电感器的第一端连接所述第十一电容器的第二端；

第十电感器，所述第十电感器的第一端分别连接所述第八电感器的第二端以及所述第九电感器的第二端。

可选的，所述输出匹配单元包括：

第十二电容器，所述第十二电容器的第一端连接所述第十电感器的第二端，所述第十二电容器的第二端接收第九电压；

第十三电容器，所述第十三电容器的第一端连接所述第十二电容器的第一端，所述第十三电容器的第二端输出电压信号。

可选的，所述偏置单元包括：

第十一电感器，所述第十一电感器的第一端连接所述第一电容器的第二端，所述第十一电感器的第二端接收第一偏置电压；

第十四电容器，所述第十四电容器的第一端连接所述第十一电感器的第二端，所述第十四电容器的第二端接收第十电压；

第十二电感器，所述第十二电感器的第一端连接所述第一开关元件的第一端，所述第十二电感器的第二端接收第二偏置电压；

第十五电容器，所述第十五电容器的第一端连接所述第十二电感器的第二端，所述第十五电容器的第二端接收第十一电压；

第十三电感器，所述第十三电感器的第一端连接所述第六电容器的第二端，所述第十三电感器的第二端接收第三偏置电压；

第十六电容器，所述第十六电容器的第一端连接所述第十三电感器的第二端，所述第十六电容器的第二端接收第十二电压；

第十五电感器，所述第十五电感器的第一端连接所述第二开关元件的第一端，所述第十五电感器的第二端接收第四偏置电压；

第十八电容器，所述第十八电容器的第一端连接所述第十五电感器的第二端，所述第十八电容器的第二端接收第十四电压；

第十四电感器，所述第十四电感器的第一端连接所述第七电容器的第一端，所述第十四电感器的第二端接收第五偏置电压；

第十七电容器，所述第十七电容器的第一端连接所述第十四电感器的第二端，所述第十七电容器的第二端接收第十三电压；

第十六电感器，所述第十六电感器的第一端连接所述第三开关元件的第一端，所述第十六电感器的第二端接收第六偏置电压；

第十九电容器，所述第十九电容器的第一端连接所述第十六电感器的第二端，所述第十九电容器的第二端接收第十五电压。

可选的，所述偏置单元还包括：

第五电阻器，所述第五电阻器的第一端连接所述第十四电容器的第二端，所述第五电阻器的第二端接收第十电压；

第六电阻器，所述第六电阻器的第一端连接所述第十五电容器的第二端，所述第六电阻器的第二端接收第十一电压；

第七电阻器，所述第七电阻器的第一端连接所述第十六电容器的第二端，所述第七电阻器的第二端接收第十二电压；

第八电阻器，所述第八电阻器的第一端连接所述第十七电容器的第二端，所述第八电阻器的第二端接收第十三电压。

可选的，所述偏置单元还包括：

第九电阻器，所述第九电阻器的第一端连接所述第二开关元件的第一端，所述第九电阻器的第二端连接所述第三开关元件的第一端。

本发明的有益效果如下：

本发明的提出的毫米波线性功率放大器芯片可实现在一定频带上的功率线性放大，实现了在该频段中的大功率输出，与此同时，降低了在该频段中，饱和输出功率回退时的三阶交调分量，和饱和输出回退时的功率附加效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明提出的一种毫米波线性功率放大器芯片的结构框图；

图2示出毫米波线性功率放大器芯片的内部电路图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

图1示出本发明提出的一种毫米波线性功率放大器芯片的结构框图，如图1所示，所述毫米波线性功率放大器芯片包括：输入匹配单元、第一级放大单元、功率分配单元、第二级放大单元、功率合成单元、输出匹配单元以及偏置单元。

在图1的具体示例中，输入匹配单元主要位于毫米波线性功率放大器芯片的内部电路的输入端，用于提高对输入的电压信号的匹配性能，第一级放大单元用于对输入的电压信号进行放大，而功率分配单元将经由第一级放大单元放大后的电压信号分为两路来进行输出，第二级放大单元则用于对分为两路的电压信号进行放大，并通过功率合成单元来将放大后的分为两路的电压信号进行合成，从而提高了电压信号的输出功率，并且输出匹配单元能够提高对合成后的电压信号的匹配性能并进行输出，偏置单元则用于为第一级放大单元以及第二级放大单元提供偏置电压，使得第一级放大单元与第二级放大单元工作在线性较高的工作状态，并滤除杂波干扰，增加了电路的稳定性，功率合成单元以及功率分配单元也提供了对第一级放大单元与第二级放大单元所需的源牵引和负载牵引阻抗，使得第一级放大单元与第二级放大单元工作在输出功率和效率均达到优值，从而实现整体放大电路的输出功率和效率。

图2示出本发明中的毫米波线性功率放大器芯片的内部电路图，结合图1以及图2所示，所述输入匹配单元包括：

第一电感器L1，所述第一电感器L1的第一端输入电压信号；

第二电感器L2，所述第二电感器L2的第一端连接所述第一电感器L1的第二端，所述第二电感器L2的第二端接收第一电压；

第一电容器C1，所述第一电容器C1的第一端连接所述第二电感器L2的第二端。

具体的，在图2的示例中，输入匹配单元是一个T形匹配网络，由第一电感器L1、第二电感器L2以及第一电容器C1构成，提高了毫米波线性功率放大器芯片的输入匹配。

需要说明的是，第二电感器L2的第二端用于接收第一电压，在图2的具体示例中，第二电感器L2的第二端接地，即第一电压为0。本领域技术人员能够理解，第一电压不限于此。

进一步的，所述第一级放大单元包括：

第二电容器C2，所述第二电容器C2的第一端连接所述第一电容器C1的第二端；

第一开关元件M1，所述第一开关元件M1的控制端连接所述第二电容器C2的第二端，所述第一开关元件M1的第二端接收第二电压；

第一电阻器R1，所述第一电阻器R1的第二端连接所述第二电容器C2的第一端，所述第一电阻器R1的第一端连接所述第二电容器C2的第二端；

第二电阻器R2，所述第二电阻器R2的第二端连接所述第二电容器C2的第一端，所述第二电阻器R2的第一端连接所述第二电容器C2的第二端。

需要说明的是，第一开关元件M1的第二端用于接收第二电压，在图2的具体示例中，第一开关元件M1的第二端接地，即第二电压为0。本领域技术人员能够理解，第二电压不限于此。

进一步的，所述功率分配单元包括：

第三电容器C3，所述第三电容器C3的第一端连接所述第一开关元件M1的第一端；

第三电感器L3，所述第三电感器L3的第一端连接所述第三电容器C3的第二端；

第四电感器L4，所述第四电感器L4的第一端连接所述第三电感器L3的第二端；

第四电容器C4，所述第四电容器C4的第一端连接所述第四电感器L4的第二端，所述第四电容器C4的第二端接收第三电压；

第六电感器L6，所述第六电感器L6的第一端连接所述第四电容器C4的第一端，所述第六电感器L6的第二端接收第四电压；

第六电容器C6，所述第六电容器C6的第一端连接所述第六电感器L6的第二端；

第五电感器L5，所述第五电感器L5的第一端连接所述第三电感器L3的第二端；

第五电容器C5，所述第五电容器C5的第一端连接所述第五电感器L5的第二端，所述第五电容器C5的第二端接收第五电压；

第七电感器L7，所述第七电感器L7的第一端连接所述第五电容器C5的第一端，所述第七电感器L7的第二端接收第六电压；

第七电容器C7，所述第七电容器C7的第一端连接所述第七电感器L7的第二端。

具体的，在图2的示例中，功率分配单元使第一级放大单元所放大的电压信号等分到第二级放大单元的两路上进行放大，同时，功率分配单元使得第一开关元件M1的输出端匹配到与第一开关元的负载牵引所对应的阻抗，使得第一开关元件M1能够工作在最大功率输出状态。

需要说明的是，第四电容器C4的第二端用于接收第三电压，在图2的具体示例中，第四电容器C4的第二端接地，即第三电压为0。本领域技术人员能够理解，第三电压不限于此；

第六电感器L6的第二端用于接收第四电压，在图2的具体示例中，第六电感器L6的第二端接地，即第四电压为0。本领域技术人员能够理解，第四电压不限于此；

第五电容器C5的第二端用于接收第五电压，在图2的具体示例中，第五电容器C5的第二端接地，即第五电压为0。本领域技术人员能够理解，第五电压不限于此；

第七电感器L7的第二端用于接收第六电压，在图2的具体示例中，第七电感器L7的第二端接地，即第六电压为0。本领域技术人员能够理解，第六电压不限于此。

进一步的，所述第二级放大单元包括：

第八电容器C8，所述第八电容器C8的第一端连接所述第六电容器C6的第二端；

第二开关元件M2，所述第二开关元件M2的控制端连接所述第八电容器C8的第二端，所述第二开关元件M2的第二端接收第七电压；

第三电阻器R3，所述第三电阻器R3的第二端连接所述第八电容器C8的第一端，所述第三电阻器R3的第一端连接所述第八电容器C8的第二端；

第九电容器C9，所述第九电容器C9的第一端连接所述第七电容器C7的第二端；

第三开关元件M3，所述第三开关元件M3的控制端连接所述第九电容器C9的第二端，所述第三开关元件M3的第二端接收第八电压；

第四电阻器R4，所述第四电阻器R4的第二端连接所述第九电容器C9的第一端，所述第四电阻器R4的第二端连接所述第九电容器C9的第二端。

具体的，第三电阻器R3、第八电容器C8以及第四电阻器R4、第九电容器C9所分别组成的RC并联网络，提高了第二级放大单元的稳定性，并且降低了第三电阻器R3以及第四电阻器R4对电压信号的帅见谅，同时功率分配单元和RC并联网络能够使第二开关元件M2以及第三开关元件M3输入阻抗达到源牵引的最佳阻抗，使第二开关元件M2以及第三开关元件M3能够输出更高功率。

需要说明的是，第二开关元件M2的第二端用于接收第七电压，在图2的具体示例中，第二开关元件M2的第二端接地，即第七电压为0。本领域技术人员能够理解，第七电压不限于此；

第三开关元件M3的第二端用于接收第八电压，在图2的具体示例中，第三开关元件M3的第二端接地，即第八电压为0。本领域技术人员能够理解，第八电压不限于此。

进一步的，所述功率合成单元包括：

第十电容器C10，所述第十电容器C10的第一端连接所述第二开关元件M2的第一端；

第八电感器L8，所述第八电感器L8的第一端连接所述第十电容器C10的第二端；

第十一电容器C11，所述第十一电容器C11的第一端连接所述第三开关元件M3的第一端；

第九电感器L9，所述第九电感器L9的第一端连接所述第十一电容器C11的第二端；

第十电感器L10，所述第十电感器L10的第一端分别连接所述第八电感器L8的第二端以及所述第九电感器L9的第二端。

具体的，功率合成单元由第十电容器C10、第八电感器L8、第十一电容器C11、第九电感器L9以及第十电感器L10构成，再将输出功率合成的同时，使第二开关元件M2以及第三开关元件M3的输出阻抗匹配到负载牵引所对应的阻抗，使第二开关元件M2以及第三开关元件M3实现大功率输出和高效率的工作状态。

进一步的，所述输出匹配单元包括：

第十二电容器C12，所述第十二电容器C12的第一端连接所述第十电感器L10的第二端，所述第十二电容器C12的第二端接收第九电压；

第十三电容器C13，所述第十三电容器C13的第一端连接所述第十二电容器C12的第一端，所述第十三电容器C13的第二端输出电压信号。

具体的，第十二电容器C12以及第十三电容器C13构成了输出匹配单元的L形匹配网络，使得整个毫米波线性功率放大器芯片的输出匹配达到良好的状态。

需要说明的是，第十二电容器C12的第二端用于接收第九电压，在图2的具体示例中，第十二电容器C12的第二端接地，即第九电压为0。本领域技术人员能够理解，第九电压不限于此。

进一步的，所述偏置单元包括：

第十一电感器L11，所述第十一电感器L11的第一端连接所述第一电容器C1的第二端，所述第十一电感器L11的第二端接收第一偏置电压Vgs1；

第十四电容器C14，所述第十四电容器C14的第一端连接所述第十一电感器L11的第二端，所述第十四电容器C14的第二端接收第十电压；

第十二电感器L12，所述第十二电感器L12的第一端连接所述第一开关元件M1的第一端，所述第十二电感器L12的第二端接收第二偏置电压Vds1；

第十五电容器C15，所述第十五电容器C15的第一端连接所述第十二电感器L12的第二端，所述第十五电容器C15的第二端接收第十一电压；

第十三电感器L13，所述第十三电感器L13的第一端连接所述第六电容器C6的第二端，所述第十三电感器L13的第二端接收第三偏置电压Vgs2；

第十六电容器C16，所述第十六电容器C16的第一端连接所述第十三电感器L13的第二端，所述第十六电容器C16的第二端接收第十二电压；

第十五电感器L15，所述第十五电感器L15的第一端连接所述第二开关元件M2的第一端，所述第十五电感器L15的第二端接收第四偏置电压Vds2；

第十八电容器C18，所述第十八电容器C18的第一端连接所述第十五电感器L15的第二端，所述第十八电容器C18的第二端接收第十四电压；

第十四电感器L14，所述第十四电感器L14的第一端连接所述第七电容器C7的第一端，所述第十四电感器L14的第二端接收第五偏置电压Vgs3；

第十七电容器C17，所述第十七电容器C17的第一端连接所述第十四电感器L14的第二端，所述第十七电容器C17的第二端接收第十三电压；

第十六电感器L16，所述第十六电感器L16的第一端连接所述第三开关元件M3的第一端，所述第十六电感器L16的第二端接收第六偏置电压Vds3；

第十九电容器C19，所述第十九电容器C19的第一端连接所述第十六电感器L16的第二端，所述第十九电容器C19的第二端接收第十五电压。

具体的，所述第一开关元件M1、第二开关元件M2以及第三开关元件M3可以为晶体管，其控制端为栅极，第一端为漏极，第二端为源极，在本发明中，第一开关元件M1的第一偏置电压Vgs1通过第十一电感器L11、第十四电容器C14加在第一开关元件M1的栅极来进行提供，第一开关晶体管的第二偏置电压Vds1通过第十二电感器L12、第十五电容器C15加在第一开关元件M1的漏极来进行提供，其中，第一偏置电压Vgs1为栅极偏置电压，第二偏置电压Vds1为漏极偏置电压，第二开关元件M2的第三偏置电压Vgs2通过第十三电感器L13、第十六电容器C16加在第二开关元件M2的栅极来进行提供，第二开关晶体管的第四偏置电压Vds2通过第十五电感器L15、第十八电容器C18加在第二开关元件M2的漏极来进行提供，其中，第三偏置电压Vgs2为栅极偏置电压，第四偏置电压Vds2为漏极偏置电压，而第三开关元件M3的第五偏置电压Vgs3通过第十四电感器L14、第十七电容器C17加在第三开关元件M3的栅极来进行提供，第三开关元件M3的第六偏置电压Vds3通过第十六电感器L16、第十九电容器C19加在第三开关元件M3的漏极来进行提供，其中，第五偏置电压Vgs3为栅极偏置电压，第六偏置电压Vds3为漏极偏置电压，在这里，第五电容器C5、第十八电容器C18以及第十九电容器C19能够滤除杂波干扰。

需要说明的是，第十四电容器C14的第二端用于接收第十电压，在图2的具体示例中，第十四电容器C14的第二端接地，即第十电压为0。本领域技术人员能够理解，第十电压不限于此；

第十五电容器C15的第二端用于接收第十一电压，在图2的具体示例中，第十五电容器C15的第二端接地，即第十一电压为0。本领域技术人员能够理解，第十一电压不限于此；

第十六电容器C16的第二端用于接收第十二电压，在图2的具体示例中，第十六电容器C16的第二端接地，即第十二电压为0。本领域技术人员能够理解，第十二电压不限于此；

第十七电容器C17的第二端用于接收第十三电压，在图2的具体示例中，第十七电容器C17的第二端接地，即第十三电压为0。本领域技术人员能够理解，第十三电压不限于此；

第十八电容器C18的第二端用于接收第十四电压，在图2的具体示例中，第十八电容器C18的第二端接地，即第十四电压为0。本领域技术人员能够理解，第十四电压不限于此；

第十九电容器C19的第二端用于接收第十五电压，在图2的具体示例中，第十九电容器C19的第二端接地，即第十五电压为0。本领域技术人员能够理解，第十五电压不限于此。

进一步的，所述偏置单元还包括：

第五电阻器R5，所述第五电阻器R5的第一端连接所述第十四电容器C14的第二端，所述第五电阻器R5的第二端接收第十电压；

第六电阻器R6，所述第六电阻器R6的第一端连接所述第十五电容器C15的第二端，所述第六电阻器R6的第二端接收第十一电压；

第七电阻器R7，所述第七电阻器R7的第一端连接所述第十六电容器C16的第二端，所述第七电阻器R7的第二端接收第十二电压；

第八电阻器R8，所述第八电阻器R8的第一端连接所述第十七电容器C17的第二端，所述第八电阻器R8的第二端接收第十三电压。

具体的，第五电阻器R5以及第六电阻器R6的加入，增加了第一级放大单元的稳定性，而第七电阻器R7、第八电阻器R8则增加了第二级放大单元的稳定性。

进一步的，所述偏置单元还包括：

第九电阻器R9，所述第九电阻器R9的第一端连接所述第二开关元件M2的第一端，所述第九电阻器R9的第二端连接所述第三开关元件M3的第一端。

具体的，第九电阻器R9连接在第二开关元件M2与第三开关元件M3之间，有助于消除本发明中的毫米波线性功率放大器芯片中的偶模分量，并提高电流承受能力，同时，第九电阻器R9的引入，点电路中产生虚地点，对电路其他性能并不产生影响。

进一步的，所述功率合成单元还包括：

第十七电感器L17，所述第十七电感器L17的第一端与所述第二开关元件M2的第一端连接，所述第十七电感器L17的第二端接收第十六电压；

第十八电感器L18，所述第十八电感器L18的第一端与所述第三开关元件M3的第一端连接，所述第十八电感器L18的第二端接收第十七电压。

需要说明的是，第十七电感器L17的第二端用于接收第十六电压，在图2的具体示例中，第十七电感器L17的第二端接地，即第十六电压为0。本领域技术人员能够理解，第十六电压不限于此；

第十八电感器L18的第二端用于接收第十七电压，在图2的具体示例中，第十八电感器L18的第二端接地，即第十七电压为0。本领域技术人员能够理解，第十七电压不限于此。

在本发明中的毫米波线性功率放大器芯片中，输入、输出匹配单元分别通过T形结构匹配网络和L形结构匹配网络对输入和输出回波系数进行优化，偏置单元则通过电容加电阻接地，以达到滤除杂波信号的干扰，提高电路的稳定性，功率分配单元将第一级放大单元输出的电压信号分为两路，并经由第二级放大单元进行放大，放大后的电压信号则通过功率合成单元进行合成，提高放大电路的输出功率。

综上所述，本发明的毫米波线性功率放大器芯片可实现在一定频带上的功率线性放大，实现了在该频段中的大功率输出，与此同时，降低了在该频段中，饱和输出功率回退时的三阶交调分量，和饱和输出回退时的功率附加效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种毫米波线性功率放大器芯片，其特征在于，包括：

输入匹配单元，用于提高对输入的电压信号的匹配性能；

其中，所述输入匹配单元包括：

第一电感器，所述第一电感器的第一端输入电压信号；

第二电感器，所述第二电感器的第一端连接所述第一电感器的第二端，所述第二电感器的第二端接收第一电压；

第一电容器，所述第一电容器的第一端连接所述第二电感器的第二端；

第一级放大单元，用于对电压信号进行放大；

其中，所述第一级放大单元包括：

第二电容器，所述第二电容器的第一端连接所述第一电容器的第二端；

第一开关元件，所述第一开关元件的控制端连接所述第二电容器的第二端，所述第一开关元件的第二端接收第二电压；

第一电阻器，所述第一电阻器的第二端连接所述第二电容器的第一端，所述第一电阻器的第一端连接所述第二电容器的第二端；

第二电阻器，所述第二电阻器的第二端连接所述第二电容器的第一端，所述第二电阻器的第一端连接所述第二电容器的第二端；

功率分配单元，用于将放大后的电压信号分为两路来进行输出；

其中，所述功率分配单元包括：

第三电容器，所述第三电容器的第一端连接所述第一开关元件的第一端；

第三电感器，所述第三电感器的第一端连接所述第三电容器的第二端；

第四电感器，所述第四电感器的第一端连接所述第三电感器的第二端；

第四电容器，所述第四电容器的第一端连接所述第四电感器的第二端，所述第四电容器的第二端接收第三电压；

第六电感器，所述第六电感器的第一端连接所述第四电容器的第一端，所述第六电感器的第二端接收第四电压；

第六电容器，所述第六电容器的第一端连接所述第六电感器的第二端；

第五电感器，所述第五电感器的第一端连接所述第三电感器的第二端；

第五电容器，所述第五电容器的第一端连接所述第五电感器的第二端，所述第五电容器的第二端接收第五电压；

第七电感器，所述第七电感器的第一端连接所述第五电容器的第一端，所述第七电感器的第二端接收第六电压；

第七电容器，所述第七电容器的第一端连接所述第七电感器的第二端；

第二级放大单元，用于对分为两路的电压信号进行放大；

其中，所述第二级放大单元包括：

第八电容器，所述第八电容器的第一端连接所述第六电容器的第二端；

第二开关元件，所述第二开关元件的控制端连接所述第八电容器的第二端，所述第二开关元件的第二端接收第七电压；

第三电阻器，所述第三电阻器的第二端连接所述第八电容器的第一端，所述第三电阻器的第一端连接所述第八电容器的第二端；

第九电容器，所述第九电容器的第一端连接所述第七电容器的第二端；

第三开关元件，所述第三开关元件的控制端连接所述第九电容器的第二端，所述第三开关元件的第二端接收第八电压；

第四电阻器，所述第四电阻器的第二端连接所述第九电容器的第一端，所述第四电阻器的第二端连接所述第九电容器的第二端；

功率合成单元，用于将放大后的分为两路的电压信号进行合成；

其中，所述功率合成单元包括：

第十电容器，所述第十电容器的第一端连接所述第二开关元件的第一端；

第八电感器，所述第八电感器的第一端连接所述第十电容器的第二端；

第十一电容器，所述第十一电容器的第一端连接所述第三开关元件的第一端；

第九电感器，所述第九电感器的第一端连接所述第十一电容器的第二端；

第十电感器，所述第十电感器的第一端分别连接所述第八电感器的第二端以及所述第九电感器的第二端；

输出匹配单元，用于提高对合成后的电压信号的匹配性能来进行输出；

其中，所述输出匹配单元包括：

第十二电容器，所述第十二电容器的第一端连接所述第十电感器的第二端，所述第十二电容器的第二端接收第九电压；

第十三电容器，所述第十三电容器的第一端连接所述第十二电容器的第一端，所述第十三电容器的第二端输出电压信号；

偏置单元，用于向第一级放大单元以及第二级放大单元输出偏置电压。

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述偏置单元包括：

第十一电感器，所述第十一电感器的第一端连接所述第一电容器的第二端，所述第十一电感器的第二端接收第一偏置电压；

第十四电容器，所述第十四电容器的第一端连接所述第十一电感器的第二端，所述第十四电容器的第二端接收第十电压；

第十二电感器，所述第十二电感器的第一端连接所述第一开关元件的第一端，所述第十二电感器的第二端接收第二偏置电压；

第十五电容器，所述第十五电容器的第一端连接所述第十二电感器的第二端，所述第十五电容器的第二端接收第十一电压；

第十三电感器，所述第十三电感器的第一端连接所述第六电容器的第二端，所述第十三电感器的第二端接收第三偏置电压；

第十六电容器，所述第十六电容器的第一端连接所述第十三电感器的第二端，所述第十六电容器的第二端接收第十二电压；

第十五电感器，所述第十五电感器的第一端连接所述第二开关元件的第一端，所述第十五电感器的第二端接收第四偏置电压；

第十八电容器，所述第十八电容器的第一端连接所述第十五电感器的第二端，所述第十八电容器的第二端接收第十四电压；

第十四电感器，所述第十四电感器的第一端连接所述第七电容器的第一端，所述第十四电感器的第二端接收第五偏置电压；

第十七电容器，所述第十七电容器的第一端连接所述第十四电感器的第二端，所述第十七电容器的第二端接收第十三电压；

第十六电感器，所述第十六电感器的第一端连接所述第三开关元件的第一端，所述第十六电感器的第二端接收第六偏置电压；

第十九电容器，所述第十九电容器的第一端连接所述第十六电感器的第二端，所述第十九电容器的第二端接收第十五电压。

3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述偏置单元还包括：

第五电阻器，所述第五电阻器的第一端连接所述第十四电容器的第二端，所述第五电阻器的第二端接收第十电压；

第六电阻器，所述第六电阻器的第一端连接所述第十五电容器的第二端，所述第六电阻器的第二端接收第十一电压；

第七电阻器，所述第七电阻器的第一端连接所述第十六电容器的第二端，所述第七电阻器的第二端接收第十二电压；

第八电阻器，所述第八电阻器的第一端连接所述第十七电容器的第二端，所述第八电阻器的第二端接收第十三电压。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的芯片，其特征在于，所述偏置单元还包括：

第九电阻器，所述第九电阻器的第一端连接所述第二开关元件的第一端，所述第九电阻器的第二端连接所述第三开关元件的第一端。

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