TW508880B - Techniques for enhancing gain in a quasi-optic grid array - Google Patents

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508880 A7 ___B7 五、發明説明（i ) 發明背景 1. 發明範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是關於準光學陣列，諸如柵陣列，特別是關於 增進包括此陣列之主動單元電池的.增益與頻寬之技術。 2. 相關技藝說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 寬頻通信、雷達與其它影像系統需要在微波與毫米波 帶中傳輸無線電頻率（、、R F 〃 ）信號。爲了有效達成在 這些高頻的很多應用所需要之輸出傳輸功率的位準，已使 用一種稱爲「功率結合」的技術，以耦合或結合個別元件 的輸出功率，藉以產生大於個別元件可以供應的單一功率 輸出。傳統上，功率結合已使用共振波導穴或傳輸線饋送 網路。然而，這些方法具有很多缺點，其在高頻時變得特 別明顯。第一，在波導壁或傳輸線中的導體損失傾向於隨 著頻率而增加，終究限制結合效率。第二，當波長變小時 ，這些共振波導穴或傳輸線結合器變得越來越難以處理。 第三，在波導系統中，每一裝置通常必須以人工插入及調 諧。此非常需要勞力，且只適用於數目相對小的裝置。 若千年以前，使用「準光學」的空間功率結合被建議 做爲這些問題之可能解答。其理論爲，安置於共振器中之 微波或毫米波固態來源的陣列可以同步至相同的頻率與相 ，且它們的輸出將在自由空間中結合，使導體損失減至最 小。此外，一平面形陣列可以單片式及在較短的波長製造 ,使數以千計的裝置能夠合倂於單一晶圓。 本紙張尺度適财@S家鮮(CNS ) A4· ( 21GX297公釐） -4- 508880 A7 __ B7 五、發明説明（2 ) 自那時候起，已發展出很多準光學裝置，包含偵測器 、多工器、混合器與移相器。這些被動裝置持續成爲進行 中的硏究之主題。然而，在過去若干年以來，主動準光學 裝置，即，振盪器與放大器已有進展。使用準光學的空間 功率結合（優於其他方法）之一優點是輸出功率與晶片區 線性定標。於是，主動準光學的領域已在短時間內吸引可 觀的注意力，且該領域已爆炸性成長。 吾人相信，第一準光學柵陣列放大器是由M. Kim等人 在加州理工學院所發展的柵極。此柵極使用2 5 ME S F E T差動對，其在三十億赫兹顯示；[1分貝的增 益。如圖1所示，一典型的柵極放大器1 〇是在一主動柵 極1 2上之緊密隔離差動電晶體對1 4的陣列，主動柵極 1 2係夾置於輸入與輸出極化器1 8、2 4之間。一輸入 信號1 6通過水平極化的輸入極化器1 8，且產生一自左 入射的輸入光，其使柵極1 2之水平極化的輸入天線2 0 上之無線電頻率電流激發。這些電流以差動模式驅動電晶 體對1 4的輸入。輸出電流沿著柵極之垂直極化天線2 2 而被再引導，經由右方之一輸出極化器2 4產生垂直極化 輸出光3 0。 交叉極化的輸入與輸出提供二重要的優點。第一，它 提供良好的輸入-輸出隔離，減少虛假的回授振盪之可能 性。第二，放大器的輸入與輸出電路可以使用金屬條極化 器獨立調諧，其也將光線限定在向前的方向。迄今已發展 很多柵極放大器，且目前爲止已經証明，於軍用與商用無 本紙張尺度適用中周國家標準（CNSyA4規格（2i〇X297公釐） ~一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5 - 508880 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 線電頻率應用二者-特別是在小而較佳爲單片的封裝體中需 要顯著的輸出功率位準（例如，> 5瓦特）之高頻、寬頻 系統-具有遠大的前景。此外，共振器可以用於提供回授， 以耦合主動裝置，以形成高功率振盪器。 不幸，傳統主動柵陣列-諸如放大器與振盪器-並非如 所欲地有效。特別地，根據報導，使用簡單差動對單元電 池的柵陣列放大器在1 〇分貝或更少的位階時只展現相當 一 t 有限的增益。有限的增益限制傳統柵陣列可以使用的用途 。此外，除了增益，頻率響應與阻抗匹配皆是設計微波與 毫米波裝置的重要標準。目前的準光學放大器設計未適當 地解決這些問題。 於是，明確地需要主動準光學柵陣列-特別是包括該陣 列的單元電池，其在高頻時產生較高的增益。具有可提供 更大的阻抗匹配彈性之元件，以改良此設計的頻寬與可製 造性，則更合乎所求。 發明槪述 滿足這些需求的本發明係一架構，用於改良主動準光 學柵陣列單元電池的增益與頻寬。本發明的方法包含提供 二主動.網路，及施加強化信號至每一網路。第一主動網路 由一大小與極性已給定之輸入信號驅動，而第二主動網路 由一與驅動第一網路的輸入信號相同且相反的輸入信號驅 動。第一網路包含一信號輸入埠、一信號輸出埠、一回授 連結璋、一回授發射璋。類似地，第二網路包含一信號輸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董) -6 - 508880 A7 _ . B7 ___ 五、發明説明（4 ) 入埠、一信號輸出璋、一回授連結埠、一回授發射埠。然 後，方法經由一回授路徑，將一強化信號施加至第一主動 網路的回授連結埠，強化信號是來自於單元電池的主動網 路之一上的回授發射埠，及經由一回授路徑，將一強化信 號施加至第二主動網路的回授連結璋，強化信號是來自於 單元電池之另一主動網路上的回授發射埠。每一回授路徑 包含一具有轉移功能之實質上相同的回授網路，轉移功能 促使施加至每一網路的強化信號建設性地添加至輸入信號-其施加至在所關注之頻率範圍內的網路。 .在本發明之一特點中，施加至第一網路的回授連結埠 之強化信號是來自第二網路的回授發射埠，而施加至第二 網路的回授連結埠之強化信號是來自第一網路的回授發射 埠。此可稱爲交叉耦合、再生回授拓撲。 在此特點之一特定實例中，每一網路的回授連結埠內 接至該網路的信號輸入埠，且每一網路的回授發射埠內接 至該網路的信號輸出璋。此實施例包含一簡單差動的主動 裝置對，其使用交叉耦合、再生回授拓撲連接。 在本發明之一替代性特點中，施加至第一網路的回授 連結埠之強化信號是來自第一網路的回授發射埠，且施加 至第二網路的回授連結埠之強化信號是來自第二網路的回 授發射埠（寬分激-分激組態）。在此實施例中，每一網 路的回授網路路徑包含一實質上相同的回授網路，且施加 至回授連結埠的強化信號是經由一來自主動網路之頻率依 賴相移與一來自回授網路之額外頻率依賴相移的組合而導 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ ~ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) i--r--;-- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508880 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 出。在此「分激-分激」組態之更詳細的特點中，每一網 路的回授連結埠內接至該網路的信號輸入埠，而每一網路 的回授發射埠內接至該網路的信號輸出埠。 本發明也揭示一種差動單元電池，其用於準光學柵陣 列。電池包括第一與第二主動網路及第一與第二強化信號 路徑。每一網路具有一信號輸入埠、一放大級、一信號輸 出埠、一回授發射埠、一回授連結埠與一參考埠。網路經 由個別的參考埠互相連接。 在一實施例中，第一強化信號路徑連接第一網路的回 授連結璋與第二網路的回授發射埠，第二強化信號路徑連 接第二網路的回授連結埠與第一網路的回授發射埠。二強 化信號路徑之每一路徑包含一回授網路。在此實施例之一 .更詳細的特點中，第一主動網路包含一經由耦合阻抗網路 連接至第一放大級的第二放大級，第二主動網路包含一經 由耦合阻抗網路連接至第一放大級的第二放大級。在本發 明之此差動單元電池的另一實施例中，第一強化信號路徑 連接第一網路的回授連結埠與第一網路的回授發射璋，第 二強化信號路徑連接第二網路的回授連結埠與第二網路的 回授發射捧。二強化信號路徑之每一路徑包含一回授網路 。在差動對單元電池之此實施例之一更詳細特點中，第一 主動網路包含包含一經由耦合阻抗網路連接至第一放大級 的第二放大級，而第二主動網路包含一經由耦合阻抗網路 連接至第一放大級的第二放大級。 本發明也揭示用於準光學柵陣列的差動單元電池之更 ΐ紙張尺度適财.目目家鮮（CNS )》4祕（21GX297公釐) ~ -8- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 508880 Α7 Β7 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .詳細的說明。在此實施例中，電池具有一用於輸入信號的 第一輸入璋、一用於輸入信號（其與第一輸入璋的輸入信 號相问且相反）的第一輸入ί阜、一·第一輸出ί阜與一1第二輸 出埠。電池也包含一第一個三端子主動裝置（其具有一連 接到第一輸入填的控制電極、一連接到第一輸出璋的陽極 、一陰極）與一第二個三端子主動裝置（其具有一連接到 第二輸入埠的控制電極、一連接到第二輸出埠的陽極與一 陰極，陰極連接到在一差動對組態中的第一主動裝置^陰 極）。在此單一差動對實施例中，第一主動裝置的陽極經 由一第一再生回授網路連接到第二主動裝置的控制電極， 第二主動裝置的陽極經由一第二再生回授網路連接到第一 主動裝置的控制電極。此可稱爲交叉耦合再生回授差動對 電池。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在具有正回授之再一差動對設計中，所揭示的是一用 於準光學栅陣列的單元電池，其具有一用於輸入信號的第 一輸入埠、一用於輸入信號（其與第一輸入埠的輸入信號 相同且相反）的第二輸入埠、一第一輸出埠與一第二輸出 埠。電池也包含一第一個三端子主動裝置（其具有一連接 到第一輸入璋的控制電極、一連接到第一輸出ί阜的陽極、 一陰極.）與一第二個三端子主動裝置（其具有一連接到第 二輸入埠的控制電極、一連接到第二輸出埠的陽極與一陰 極，陰極連接到第一主動裝置之陰極）。三端子裝置可以 是任何種類的主動裝置，諸如FET或BJT。第一主動 裝置的陽極經由一在差動對組態中的第一再生回授網路連 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X297公釐) ' 一 _9- 508880 A7 ___ B7 _ 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接到第一主動裝置的控制電極，第二主動裝置的陽極經由 一第二再生回授網路連接到第二主動裝置的控制電極。此 可稱爲分激-分激、再生回授差動對電池。 單元電池中的二網路也可以包含多放大級，以進一步 改良性能。特別地，第一主動網路可以具有一輸入埠、一 輸出璋與一參考埠及至少一第一與第二放大級。其次，每 一級包含至少一個三端子主動裝置，其具有一陰極、一陽 極與一控制電極。類似地，第二主動網路—其實質上與^一 網路相同-可以具有一輸入璋、一輸出捧、一參考瑋及至少 一第一與第二放大級。此網路的每一級也包含至少一個三 端子主動裝置，其具有一陰極、一陽極與一控制電極。第 二網路經由它們的個別參考埠，耦合至第一網路（單電池 .多電晶體）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此單電池多級放大的實施例可以若干方式連接。在第 一網路之一種設計中，第一放大級之主動裝置的控制電極 連接到網路的輸入埠，第二放大級之主動裝置的陽極連接 到網路的輸出埠，而第一放大級之主動裝置的陽極經由一 耦合阻抗網路連接到第二放大級之主動裝置的控制電極。 替代地，在第一網路中，第一主動裝置的控制電極連 接到输入埠，第一主動裝置的陰極連接到參考璋，而第一 裝置的陽極經由一阻抗網路耦合至第二裝置的陰極，第二 裝置的控制端子經由一阻抗網路連接到一偏壓電壓，而第 二裝置的陽極連接到輸出璋。. 如詳細討論者，每一網路設有多放大級的電池設計較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 508880 Α7 Β7 五、發明説明（8 ) 佳爲設計成爲本發明所揭示的正回授實例。明確揭示二個 此類組合。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在組合之一中，用於準光學柵陣列的單元電池包括一 第一主動網路、一第二主動網路、一第一強化信號路徑與 一第二強化信號路徑。第一主動網路包含一用於接收踰入 信號的第一信號輸入埠、一第一信號輸出埠、一第一回授 發射璋與一第一回授連結璋。第一網路又包含一第一個三 端子主動裝置（其具有一連接到信號輸入埠的控制電、 一陽極與一陰極）及一第二個三端子主動裝置（其具有一 經由耦合阻抗網路內接到第一主動裝置之陽極的控制電極 、一連接到信號輸出埠的陽極、與一連接到第一主動裝置 之陰極的陰極）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第二主動網路包含一第二信號輸入埠（其用於接收與 第一輸入信號相同且相反的輸入信號）、一第二信號輸出 埠、一第二回授發射璋與一第二回授連結埠。第二網路又 包含一第三個三端子主動裝置（其具有一連接到第二信號 輸入埠的控制電極、一陽極與一陰極）及一第四個三端子 主動裝置（其具有一經由耦合阻抗網路內接到第三主動裝 置之陽極的控制電極、一連接到弟一 ί§號輸出璋的陽極、 一連接.到第一、第二及第三主動裝置之陰極的陰極）。 在此設計中，第一強化信號路徑經由一第一回授網路 連接第二回授發射璋至第一回授連結埠；第二強化信號路 徑經由一第二回授網路連接第一回授發射埠至第二回授連 結埠。此外，第一回授發射埠內接至第一主動裝置的陽極 本紙張尺度適^中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐1 " -11 508880 A7 ___ B7 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,第一回授連結埠內接至第一主動裝置的控制電極，第二 回授發射埠內接至第二主動裝置的陽極，第二回授連結璋 內接至第二主動裝置的控制電極。另言之，電池包括二實 質上相同的二級串接網路，其以交叉耦合拓撲差動連接。 在另一詳細的組合中，用於準光學柵陣列的單元電池 包含一第一主動網路、一第二主動網路、一第一強化信號 路徑、一第二強化信號路徑。第一主動網路包含一用於接 收輸入信號的第一信號輸入璋、一第一信號輸出璋、1第 一回授發射埠與一第一回授連結埠。它又包含一第一個三 端子主動裝置（其具有一連接到信號輸入埠的控制電極、 一陽極、一陰極）與一第二個三端子主動裝置（其具有一 經由耦合阻抗網路連接到第一主動裝置之陽極的控制電極 、一連接到信號輸出埠的陽極、一連接到第一主動裝置之 陰極的陰極）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第二主動網路包含一用於接收輸入信號（其與第一輸 入信號相同且相反）的第二信號輸入璋、一第二信號輸出 璋、一第二回授發射埠與一第二回授連結埠。此第二網路 又包含一第三個三端子主動裝置（其具有一連接到第二信 號輸入埠的控制電極、一陽極與一陰極）與一第四個三端 子主動裝置（其具有一經由耦合阻抗網路內接到第三主動 裝置之陽極的控制電極、一連接到第二信號輸出璋的陽極 、一連接到第一、第二與第三主動裝置之陰極的陰極）。 第一強化信號路徑經由第一回授網路連接第一回授發 射璋至第一回授連結埠，第二強化信號路徑經由第二回授 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 508880 A7 B7 五、發明説明（10) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 網路連接第二回授發射埠至第二回授連結埠。在此特別的 設計中，第一回授發射埠內接至第二主動裝置的陽極，第 一回授連結埠內接至第一主動裝置的陽極，第二回授發射 埠內接至第四主動裝置的陽極，第二回授連結埠內接至第 三主動裝置的陽極。另言之，電池包括二實質上相同的二 級串接網路，其以分激一分激拓撲差動連接。 圖式簡單說明 圖1是一傳統準光學柵陣列的爆炸視圖，陣列中之差 動對單元電池之一被放大； 圖2是一傳統差動單元電池的方塊圖； 圖3是圖2所示傳統差動單元電池的示意圖； 圖4是二網路單兀電池的方塊圖，其顯不關聯於本發 明之說明的埠之準則。’ 圖5是本發明之—實施例的方塊圖，其中一交叉耦合 再生回授拓撲設計成爲加入具有二主動網路的差動單元電 池。 經濟部智慧財產局員Η涓黄含竹杉吖榮 圖6是本發明之第二實施例的方塊圖，其中一分激-分激再生回授拓撲設計成爲加入具有二主動網路的差動單 元電池.。 圖7是實施圖5所示單元電池拓撲之本發明的單元電 池之電路示意圖，其中每一主動網路包含一主動裝置； 圖8是實施圖6所示單元電池拓撲之本發明的單元電 池之電路示意圖，其中每一主動網路包含一主動裝置； 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） -13- 508880 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（n) 圖9是用於半單元電池之一般事例的方塊圖，半單元 電池包含二放大級； 圖1 0繪不圖9所不半單兀電池之一'較佳組態，其中 二主動裝置串接在一起； 圖1 1是繪示圖9所示半單元電池之另一較佳組態， 其中二主動裝置串接在一起； 圖1 2是本發明的單元電池之一實例示意圖，其中每 一主動網路設計成爲串接半單元電池，且網路利用交1親~ 合再生回授；而 .圖13是本發明的單元電池之另一實例示意圖，其+ 每一主動網路設計成爲串接半單元電池，而網路利用 —分激再生回授。 主要元件對照表 柵極放大器 主動柵極 差動電晶體對 輸入信號 輸入極化器 天線 垂直極化天線 輸出極化器 極化輸出光 輸入輻射結構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )A4規格（210X297公釐) 一 "^^ 10 12 14 16 18 2 0 2 2 2 4 3 0 4 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 冒裝 -訂 -14- 508880 A7 B7 五、發明説明（12) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 輸 入 輪 射結 構 4 4 輸 出 輻 射結 構 4 6 輸 出 輕 射結 構 5 0 傳 統 單 元電 池 6. 0 主 動 網 路 6 1 二 丄山 m 子 主動 裝 置 6 2 輸 入 ( 正） 埠 A 6 4 信 Dpfe 輸 出埠 A 0 1 6 5 控 制 電 極 6 6 陽 極 6 7 陰 極 6 8 阻 抗 網 路Z b 6 9 參 考 璋 7 0 主 動 網 路 7 1 二 端 子 主動 裝 置 7 2 輸 入 ( 負） 埠 B 7 4 信 號 輸 出璋 B 0 1 7 5 控 制 電 極 7 6 陽 極 7 7 陰 極 7 8 阻抗 網 路Z b 7 9 參 考 埠 8 0 主 要 偏 壓供 應 8 2 主 要 偏 壓迴 路 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 508880 A7 B7 五、發明説明（13) 8 4 10 0 10 0b 110 110a 110b 1 1 2 112a 112b 114 114a 114b 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 b 8 8 a 8 b 9 0 a 4 控制電壓偏壓 單元電池 單元電池 網路'' A 〃 第一主動網路 第一主動網路 輸入埠 輸入埠 輸入埠 輸出ί阜 輸出津 輸出埠 回授連結埠 回授連結埠 回授連結埠 回授發射埠 回授發射埠 回授發射璋 參考埠 三端子主動裝置 控制電極 陽極 陰極 偏壓網路Z b I-L.--,---«---裝 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16- 508880 A7 B7 五、發明説明（14) 15 0 15 0a 15 0b 15 2 15 2a 15 4 15 4a 15 6 15 6a 15 6b 15 8 15 8a 15 8b 15 9 15 9b 16 0a 16 0b 16 2a 16 2b 17 0a 170 b 17 2a 17 2b 網路'' B 〃 第二主動網路 第二主動網路 輸入埠 輸入埠 輸出璋 輸出捧 回授連結埠 回授連結埠 回授連結璋 回授發射埠 回授發射埠 回授發射埠 參考埠 參考埠 正回授網路 正回授網路 回授線 回授線 正回授網路 正回授網路 回授線 回授線 三端子主動裝置 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -17- 508880 A7 B7 五、發明説明（15) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 8 2 a 控制電極 1 8 3 a 陽極 1 8 4 a 陰極 1 8 5 a 偏壓網路Z b 1 9 9 b 參考埠 2 0 〇 半單元電池 2 0 1 輸入信號 2 0 2 第一放大或 增 益 級 2 0 4 第二放大或 增 益 級 2 0 6 耦合阻抗網 路 2 0 7 級間耦合埠 2 0 8 級間耦合埠 2 0 9 輸出 2 1 0 半電池 2 1 2 耦合阻抗網 路 2 2 0 第一主動裝 置 2 2 2 陽極 2 2 4 控制電極 2 3 0 第二裝置 2 3 4 控制電極 2 5 4 阻抗 2 6 0 第二裝置 2 6 2 陽極 2 6 4 控制電極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2i0X 297公釐） -18- 508880 A7 B7 五、發明説明（16) 2 6 6 2 7 0 2 7 2 2 7 4 3 0 0 3 10 3 12 3 14 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 3 4 3 3 6 3 3 8 3 4 0 3 4 2 3 4 4 3 4 6 3 5 0 3 5 2 3 5 4 陰極 第一裝置 陽極 控制電極 差動單元電池 第一串接的二級主動網路 信號輸入埠 信號輸出埠 回授連結埠 回授發射埠 回技卑Ζ ρ。S 第一回授路徑 三端子主動裝置 控制電極 陽極 陰極 耦合網路Z。p 1 三端子主動裝置 控制電極 陽極 陰極 第二串接的二級主動網路 信號輸入埠 信號輸出埠 1_-11- __111 111 —4 -II- —κι— I ψ— ΜΜΜΜΜΗΙ ·ΜΒ···^ΙΙΙΙΙ^ΙΜΜ·> ms —n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 508880 A7 B7 五、發明説明（17) 3 5 6 3 5 8 3 6 0 3 6 1 3 8 0 3 8 2 3 8 4 3 8 6 3 9 0 3 9 2 3 9 4 3 9 6 4 0 0 4 10 4 12 4 14 4 16 4 18 4 2 0 4 2 1 4 3 0 4 3 2 4 3 4 4 3 6 回授連結埠 回授發射埠 回授埠Z P。S 第二回授路徑. 三端子主動裝置 控制電極 陽極 陰極 三端子主動裝置 控制電極 陽極 陰極 單元電池 第一主動網路 信號輸入璋 信號輸出埠 回授連結埠 回授發射埠 回授埠Z P。S 回授路徑 三端子主動裝置 控制電極 陽極 陰極 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 508880 A7 B7 五、發明説明（18) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 3 8 親 合 iM 網 路Z c ρ 丨1 4 4 0 二 上山 m 子 主動裝 置 4 4 2 控 制 電 極 4 4 4 陽 極 4. 4 6 陰 極 4 5 0 第 二 主 動網路 4 5 2 信 號 輸 入埠 4 5 4 信 號 輸 出埠 4 5 6 回 授 連 結璋 4 5 8 回 授 發 射璋 4 8 0 二 m 子 主動裝 置 4 8 8 親 合 網 路Z C ρ 丨1 4 9 2 控 制 電 極 較 佳 實 施 例詳, 細說明 此 處 揭示 之單元 電 池 拓撲使 用 -- 端 子 放 大 裝 置 y 諸 如 F Ε Τ ，S 或Β J Τ ’ s ， 而 ‘較佳爲 諸 如 P Η E Μ T S 或 Η Β Τ ,S 的高 ί速電晶 體 0 然而， 應 該 了 解 1 這 & 拓 撲 可 以 應 用 到 任 何三 端子放 大 裝 置。爲 了 將 討 芒a 5冊 延 伸 到 更 般 性 的 二 端 子 裝置 ，我們 將 參 考二端 子 ， 主 要 裝 置 電 流 在 其 間 流 動 ， 如 同陽 極與陰極， ,其個別對應於F E ：T ( :例如， Ρ Η Ε Μ Τ ) ，及個 別 對 應於B J T ( 例 如 y Η Β 丁 ) 的 集 極 與 射 極0 在正常 操 作 時，陽 極 安 置 於 正 電 位 比 陰 極 筒 之 處 而 電流 自周圍 電 路 流入陽 極 且 流 出 陰 極 〇 裝 置 的 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 > 508880 A7 __B7 _ 五、發明説明（彳9) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第三電端子稱爲控制電極，其對應於FET (pHEMT )的閘極及B J T ( Η B T )的基極。控制電極與陰極之 間的電壓差（例如，在F Ε Τ中的V s s )控制陽極與陰極 之間的電流。在典型的操作中，流入控制電極的電流大小 顯著小於陽極與陰極之間的電流。 對於柵陣列放大器所使用之前述差動對架構加以改良 之處可以分爲二類，即，（1 )寬頻或頻率選擇正（或再 生）回授的添加；及（2 )各種差動放大器組態的使用。 在本發明的較佳實施例中，二類增益增進技術可以結合， 以產生單元電池設計，其具有比任一技術單獨可以提供者 更大的增益與效率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了更淸楚繪示本發明的發明性特點，圖2顯示系統 位準代表，圖3顯示一在典型柵陣列放大器中使用之傳統 差動放大器單元電池-諸如圖1所示的放大單元電池-的電 路位準示意圖。這些圖與剩餘的圖所使用的準則（其描述 本發明之改良的差動電池）是，含有至少一主動裝置的單 元電池之每一半稱爲「主動網路」，且由點線標示。完整 的單元電池由實線箱標示。 參考圖2與3，傳統單元電池5 0包含二主動網路 6 0與7 0 (在圖2中個別稱爲「主動網路、' A 〃」與「 主動網路'' B 〃」），其經由參考埠6 9與7 9差動互聯 。如同以下詳細說明之本發明的全部實施例，此二主動網 路較佳爲（但非必然）實質上相同。由「實質上相同」可 以了解，二網路具有實質上相同的電性行爲。一输入信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 508880 A7 ___ B7_ 五、發明説明（20) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (X正極性）經由輸入輻射結構4 0與（X負極性）輸入 輻射結構4 2而被接收，其可以是導線、天線或其它適當 的結構，且進入個別網路的輸入（正）璋A i η 6 2與輸 入（負）埠g i η 7 2。即，在輸入埠B i η 7 2的信號 與在輸入埠A i η 6 2的輸入信號之大小相同而極性相反 。輸出信號經由輸出輻射結構4 4、4 6，自第一網路 6 0 ( y -負極性）的信號輸出璋Α。u t 6 4與第二網 路7 0 ( y —正極性）的信號輸出埠B。u t 7 4個別輻 射進入自由空間。網路經由在8 0的主要偏壓供應、在 8 2的主要偏壓迴路與在8 4的控制電壓偏壓而偏壓。 更接近觀察示意性網路，圖3顯示第一網路60含有 一個三端子主動裝置6 1，其具有一控制電極6 5、一陽 極66與一陰極67。對應地，第二網路70含有一個三 端子主動裝置7 1 ,其具有一控制電極7 5、一陽極7 6 與一陰極6 7。控制電極6 5、7 5經由在第一主動網路 的阻抗網路Zb 68與在第二主動網路的阻抗網路Zb 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 8互相連接，陰極6 7、7 7經由參考埠6 9、7 9互 相連接，第一裝置的陽極6 6連接至信號輸出璋A。u t 6 4，而第二網路7 0之第二裝置7 1的陽極76連接至 信號輸.出璋B。u t 74。 單元電池中的再牛增益 與本發明之改良電池搭配使用的回授是正回授，其提 供再生增益至單元電池的信號輸入。圖4是方塊圖，其建 本紙張尺1適用中國國家標準（〇阳）八4規格（210父297公釐） -23- 508880 A7 B7 五、發明説明（21) 立用於說明本發明之一般再生增益電路之準則。特別地， 單元電池1 0 0包含二主動網路，網路'' A 〃 1 1 〇與網 路、' B，1 5 0。 網路'' A 〃 1 1 0包含一連接到輸入輻射結構4 0的 輸入埠1 1 2、一連接到輸出輻射結構4 4的輸出埠 1 1 4、一回授連結埠1 1 6與一回授發射埠1 1 8。類 似地，網路'' B 〃 1 5 0包含一連接到輸入輻射結構4 2 的輸入埠1 5 2、一連接到輸出輻射結構4 6的輸出埠 1 5 4、一回授連結埠1 5 6與一回授發射埠1 5 8。參 考埠1 1 9與1 5 9連接在一起。在此一般的狀況中，每 一網路的每一發射與連結埠可以連接到任一網路上的其它 埠之一，以獲得正增益。 可以看到，標示爲Z p。s的回授元件或正回授網路被 引入本發明的每一回授線。專精於此技藝的人可了解，包 括回授元件的被動元件（即，電阻器、電容器與電感器） 係選擇爲，俾使回授元件轉移功能之相促使回授信號（即 ，回授元件的輸出）建設性添加至在所關注的頻率範圍內 之輸入信號，以用於放大。此正回授可增進增益，且可修 正有效輸入與輸出阻抗，以改良埠阻抗匹配。應該了解， 回授元.件轉移功能也可以選擇爲同時提供在所關注的頻率 範圍外之負回授，以改良放大器的穩定性。圖5與6顯示 此再生（或正）回授模型之二特定拓撲，其用於圖4所示 單元電池。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —ϋι · I m·^ I4H ϋ·ϋ in Mi —a— n^ii ϋ« (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 508880 A7 B7 五、發明説明（22) (a )交叉耦合寬頻再生回授 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 轉到圖5，其揭示用於一單元電池之再生回授拓撲的 方塊圖。如方塊圖所示，一用於第一主動網路1 1 〇 a的 強化信號是沿著回授線1 6 2 a 經由一正回授網路 160a,且進入第一網路的回授連結埠116a,自第 二網路1 5 0 a的回授發射璋1 5 8 a取得，。類似地， 一用於第二主動網路1 5 0 a的強化信號是沿著回授線 172 a，經由一正回授網路170a，且進入第二網路 的回授連結埠1 5 6 a，自第一網路1 1 〇 a的回授發射 埠1 1 8 a取得。拓撲係稱爲「交叉耦合回授單元電池」 。此一般性的拓撲係適用的，而與結構-特別是在主動網路 內部的放大級之數目-無關。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 「交叉耦合」拓撲可以提供寬頻再生回授/藉以於廣 大的頻率範圍增進增益與阻抗匹配。當柵陣列的操作頻率 低於/m a X，其係陣列中使用的主動裝置之單一功率增益頻 率，其中由主動裝置所貢獻的多餘相移相當小，則此技術 最有用。寬頻回授網路Z f可以葡單地係每一輸出、對應的 極性輸入與信號接地（電池中心）之間的電阻性分壓器， 而一直流阻隔電容器在輸出與輸入之間，以維持直流偏壓 位準。 (b )分激一分激窄頻再生回捋 圖6顯示一第二正回授方案的方塊圖，第二正回授方 案使用圖4所建立之準則。特別地，單元電池1 0 0 b包 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 508880 A7 B7 五、發明説明（23) 括一第一主動網路1 1 〇 b與一第二主動網路1 5 0 b， 其經由它們的個別參考埠1 9 9 b、1 5 9 b互聯。一用 於第一主動網路1 1 0 b的強化信號是沿著回授線 162b，經由一正回授網路160b,且進入第一網路 的回授連結埠1 1 6 b，自第一網路1 1 〇 b的回授發射 埠1 1 8 b取得。類似地，一用於第二主動網路1 5 0 b 的強化信號是沿著回授線1 7 2 b，經由一正回授網路 170b，且進入第二網路的回授連結埠156b,自第 二網路1 5 0 b的回授發射埠1 5 8 b取得。依此，每一 主動網路係自我強化。 此拓撲產生「分激-分激再生回授單元電池」，且適 用於一種電路，而與在主動網路內部的放大級（主動裝置 ，諸如電晶體）之數目及級如何互聯無關。在直流電時， 此方案提供負（非強化）回授。然而，回授在所關注的頻 帶中實際上是正的，此是主動裝置的固有相移以及回授網 路所貢獻的相移之原因。獲得此被引入的相移典型上涉及 反應性或延遲元件之使用於回授路徑。當栅陣列的操作頻 率相當接近主動裝置的/m ax，而在該處，主動裝置所貢獻 之多餘相移使上述寬頻（交叉耦合）方法更難以實施時， 此技術特別有用。雖然先前的柵陣列已實施分激-分激回 授，它總是充當相對寬頻的負回授，其意圖使單元電池放 大器穩定，以防振盪。注意，因爲此處揭示的回授網路是 頻率選擇性（而非寬頻），故它可用於提供在所欲的操作 頻率之正回授（增進增益及/或改良阻抗匹配）及在其它 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ihlj---^---裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508880 A7 B7 五、發明説明（24) 頻率的負回授（使柵陣列穩定，以防不想要的振盪）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (c )簡單差動對實例 圖5所示交叉耦合拓撲之一特別的實例是簡單的狀況 ，其中每一主動網路包括單一的三端子主動裝置（例如， 電晶體）。此示意顯示於圖7，其中在二主動網路外部-及 在其埠-之全部元件與對應的參考號碼相同於在圖5所示的 一般狀況中所顯示及說明者。在第一主動網路1 1 0 a內 部者是一個三端子主動裝置1 3 0 a，其具有一控制電極 132a、一陽極133a與一陰極134a。輸入埠 1 1 2 a經由一偏壓網路Z b 1 3 5 a連接到控制電極 1 3 2 a ,而輸出埠1 1 4 a連接到陽極1 3 3 a。轉到 第二主動網路1 5 0 a ,顯示一個三端子主動裝置 180a,其具有一控制電極182a、一陽極183a 與一'陰極1 8 4 a。輸入璋1 5 2 a經由一偏壓網路Zb 1 8 5 a連接到控制電極1 8 2 a，而輸出埠1 5 4 a連 接到陽極1 8 3 a。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 交叉耦合回授路徑如下而連接。進入第一網路 1 1 0 a的回授：第二網路的回授發射埠1 5 8 a連接到 第二緻路的輸出埠154a (與陽極183a),且經由 路徑1 6 2 a上的回授網路1 6 0 a，提供一強化信號至 第一網路1 1 0 a的回授連結璋1 1 6 a。如所見，此埠 1 1 6 a經由Z b 1 3 5 a而與輸入埠1 1.2 a連接，且 連結進入控制電極1 3 2 a。進入第二網路1 5 〇 a的回 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 508880 A7 B7 五、發明説明（25) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 授：第一網路的回授發射埠1 1 8 a連接到第一網路的輸 出埠1 1 4 a (與陽極1 3 3 a )，且經由路徑1728 上的回授網路1 7 0 a，提供一強化信號至第二網路 1 5 0 a的回授連結埠1 5 6 a。如所見，此璋1 5 6 a 經由Zb 1 8 5 a而與輸入埠1 5 2 a連接，且連結進入 主動裝置180a的控制電極182a。 圖8顯示用於單元電池1 0 0 b之圖6所示分激一分 激拓撲的實例，其中每一網路1 1 0 b與1 5 0 b包括單 一的三端子主動裝置（例如，電晶體），其具有一控制電 極、陽極與陰極。轉到第一主動網路11 Ob,如同先前 的狀況，輸入埠1 1 2 b經由一偏壓網路Z b連接至控制電 極，輸出璋1 1 4 b連接至腸極。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現在，說明用於第一網路的分激-分激回授路徑。回 授發射埠11 8b連接至輸出埠1 1 4b (與陽極），且 提供一強化信號，其經由路徑1 6 2 b上的回授網路 1 6 0 b，到達網路的回授連結埠1 1 6 b。如所見，此 埠1 1 6 b經由Z b連接至輸入璋1 1 2 b ,且連結至主動 裝置1 1 0 b的控制電極。由圖8可見，相同的回授模式 與網路施加至單元電池1 0 0 b的·第二主動網路150b 每一半單元電池多主動裝置 圖9、1 0與1 1繪示較佳的發明性組態，其中一單 元電池差動放大器的每一半設有多主動裝置，以進一步增 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 508880 A7 B7 五、發明説明（26) 進單元電池的增益。此對比於圖1與2所示傳統栅陣列放 大器，其中使用簡單的差動對。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 參考一般性狀況，顯示於圖9的是一半單元電池 2〇〇，半單元電池200具有一第一放大或增益級 2. 0 2，其接收輸入信號2 0 1，且經由一耦合阻抗網路 2 0 6耦合至一第二放大或增益級2 0 4，其在輸出 2 0 9產生一放大的信號，該信號基本上是二增益級的積 。可以看到，當多級放大施加至上述回授設計時，將使用 級間耦合埠2 0 7、2 0 8。 在一半單元電池中之多級放大之一特定實例顯示於圖 1 0中的電晶體位準，其中一放大級串接至次一放大級。 特別地，半電池210包含一第一主動裝置220,其接 .收在它的控制電極224之輸入信號，且具有一陽極 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 2，陽極2 2 2經由一耦合阻抗網路2 1 2耦合（以 信號頻率）至第二裝置2 3 0的控制電極2 3 4，阻抗網 路2 1 2可以選擇爲具有頻率依賴性的轉移功能。使用此 組態可以實現實質上的增益增進，原因在於總增益基本上 是由分別採用之每一主動裝置所實現的增益之積。阻抗匹 配也可以有顯著的改良，原因在於裝置對之第一或輸入裝 置的幾何形狀可以修改，以改良匹配_特別地，例如，可以 使輸入裝置更小（較低的電流承接能力），以提供更高的 輸入阻抗，且使第二裝置（其必須承載足夠的電流，以產 生顯著的輸出功率）保持爲大。所需要的偏壓未明顯顯示 於圖1 0，但在此技藝中可以了解，偏壓組態的細節依所 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X297公釐）"" ' ---* -29- 508880 Α7 Β7 五、發明説明（27) 使用之主動裝置的性質而定。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 1繪示另一較佳組態，其中單元電池差動放大器 之每一半設有二主動裝置。在此組態中，第一裝置270 的陽極2 7 2耦合至第二裝置2 6 0的陰極2 6 6，而第 二裝置的控制電極2 6 4經由一特定阻抗2 5 4，耦合至 信號接地（電池中心）。來自一輸入輻射結構的輸入施加 至第一裝置的控制電極2 7 4 ,而第一裝置的陽極2 6 2 —t · 連接至一輸出輻射結構。此組態也可以相對於由單一主動 裝置所提供者，允許實現顯著的增益增進。偏壓未明顯顯 示，不過，是需要的。偏壓組態的細節依所使用之主動裝 置的性質而定。 應該了解，此處所述的技術-其用於耦合一單元電池之 每一半中的多主動裝置-不限於每半電池二主動裝置。此外 ，..二裝置能以圖1 0與1 1所示的方式串接或疊接，以使 差動單元電池的增益、頻率響應或阻抗匹配性能增進至大 於此處詳細說明的雙電晶體設計。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在每一半單元電池中的再牛回授/多放大級 本發明也揭示一種裝置與方法，用於結合上述回授技 術與所述的多電晶體差動單元電祂，以達成更大的性能。 例如，配合圖5與7所說明之交叉耦合再生回授網路可以 設有圖1 0所示型式的多級半單元電池。 特別地，圖1 2顯示一差動單元電池3 0 0，其具有 一第一串接的二級主動網路3 1 0與一第二串接的二級主 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -30 508880 A7 B7 五、發明説明（28) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 動網路3 5 0，係以配合圖5所述的交叉耦合再生回授技 術互聯。第一主動網路包含圖5所述的四信號埠，即，一 連接至輸入輻射結構4 0 (正極性）的信號輸入埠3 1 2 、一連接至輸出埠設結構4 4的信號輸出埠3 1 4、一回 授連結埠3 1 6與一回授發射埠3 1 8。類似地，第二主 動網路3 5 0包含一連接至輸入輻射結構4 2 (負極性） 的信號輸入埠3 5 2、一連接至輸出輻射結構4 6的信號 輸出埠3 5 4、一回授連結埠3 5 6與一回授發射埠 3 5 8 〇 第一網路包含一第一個三端子主動裝置3 3 0 (其具 有一控制電極3 3 2、一陽極3 3 4、一陰極3 3 6 )與 一第二個三端子主動裝置3 4 0 (其具有一控制電極 342、一陽極344、一陰極346)。第一裝置的陽 極3 3 4經由一·耦合網路Z。P ^ 3 3 8連接到第二裝置的 經濟部替慧財產局員工消費合作社印製 控制電極3 4 2。第二網路類似地包含一第一個三端子主 動裝置380 (其具有一控制電極382、一陽極384 、一陰極386)與一第二個三端子主動裝置390 (其 具有一控制電極392、一陽極394、一陰極396) 。第二主動裝置的陽極3 8 4經由一耦合網路Zc：Pl 3 8 8連接到第二裝置的控制電極3 9 2。 用於電路的再生增益回授如下而操作：第二網路 3 5 0的回授發射璋3 5 8連接至第二網路的第一裝置之 陽極3 8 4 ,且充當級間耦合埠。此回授信號於第一回授 路徑3 2 1上行進通過回授埠Z p。s 3 2 0而進入回授 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ29<7公釐） -31 - 508880 Α7 Β7 五、發明説明（29) 連結埠316，且與輸入信號40在Ziη 322結合而 進入第一網路之第一級3 3 0的控制電極3 3 ^ ° (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 用於第二網路的再生增益使用第一網路的補償方案。 第一網路3 5 0的回授發射璋3 1 8連接至第—網1路的第 一裝置之陽極3 3 4，且充當級間耦合璋。此回胃信號於 第二回授路徑3 6 1上行進通過回授埠ΖΡ。^ 3 6 0而 進入回授連結埠356，且與輸入信號42在Zin 一 ϊ 3 6 2結合而進入第二網路之第一級3 8 0的控制電極 3 3 2 〇 .圖12的替代方案是，配合圖6與8而說明的分激一 分激再生回授網路可以設有圖1 0所示型式之多級串接半 單元電池。圖1 3顯示此單元電池4 0 0。特別地，第一 主動網路4 1 0包含圖5所述的四信號埠，即，一連接至 輸入輻射結構4 0 (正極性）的信號輸入埠4 1 2、一連 接至輸出璋設結構4 4的信號輸出埠4 1 4、一回授連結 埠4 1 6與一回授發射埠4 1 8。類似地，第二主動網路 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 0包含一連接至輸入輻射結構4 2 (負極性）的信號 輸入埠4 5 2、一連接至輸出埠設結構4 6的信號輸出埠 454、一回授連結埠456與一回授發射埠458。 第一網路4 1 0包含一第一個三端子主動裝置4 3 0 (其具有一控制電極432、一陽極434、一陰極 436)與一第二個三端子主動裝置440 (其具有一控 制電極442、一陽極444、一陰極446)。第一裝 置釣陽極4 3 4經由一耦合網路Z。p i 4 3 8連接到第二 本紙張尺度適用中國國家標ϋϋΤΑ4規格（210X297公釐)—一 寒 -32- 508880 A7 _______— B7 五、發明説明（30) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝置的控制電極4 4 2。此外，信號輸出埠4 1 4連接到 第二裝置4 4 4的陽極。第二網路類似地包含一第一個三 端子主動裝置4 8 0，其具有一陽極，陽極經由耦合網路 Z 〇 p 1 4 8 8連接到第二裝置的控制電極4 9 2。 用於第一網路的再生增益回授係如下而設計：回授發 射埠4 1 8連接至第二裝置之陽極4 4 4，其如所述係連 接至輸出信號埠4 1 4。此回授信號於回授路徑4 2 1行 進通過回授埠ZP〇s 4 2 0而進入網路的回授連結璋 4 1 6，且返回進入第一級4 3 0的控制電極4 3 4。用 於第二網路4 5 0的再生增益設計使用相同的電路。 此導致放大器輸入的輸入阻抗增加（其對於典型的裝 置有利），且改良第一與第二級電晶體間之匹配。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此說明本發明的示範性實施例以後，可以明白，專 精於此技藝的人也可以思及其它改變、修改與改良。此外 ，顯然本技術與系統不限於充當使用此處所述的電路之組 合以增進柵極放大器增益的技術。而且，專精於此技藝的 人可以迅速想到很多其他組合。例如，正如同多電晶體串 接半電池設計係設計成爲加入本發明的二再生回授拓撲， 配合圖1 1說明如上的疊接技術也可以容易地與此處詳述 的任一回授設計（或其他）結合。因此，本發明只由下列 申請專利範圍界定。 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（2ί〇Χ297公釐） -33-

Claims (1)

1. 508880 A8 B8 C8 D8 ______ 六、申請專利範圍 1 · 一種增進用於準光學柵陣列結構之差動放大器單 元電池的增益之方法，包括： (a )提供一第一主動網路，其由一大小與極性已給 定之輸入信號驅動，第一網路包含一信號輸入璋、一信號 輸出埠、一回授連結埠與一回授發射璋； (b )提供一連接至第一網路的第二主動網路，第二 網路包含一信號輸入埠、一信號輸出埠、一回授連結璋與 一回授發射璋，且由一*與第一主動網路的輸入is 5虎相_且 相反的輸入信號驅動； (C )經由一回授路徑，將一強化信號施加至第一主 動網路的回授連結埠，強化信號是來自於單元電池的主動 網路之一上的回授發射埠；及 (d )經由一回授路徑，將一強化信號施加至第二主 動網路的回授連結埠，強化信號是來自於單元電池之另一 主動網路上的回授發射埠。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中每一回授路 徑包含一具有轉移功能之實質上相同的回授網路，轉移功 能促使施加至每一網路的強化信號建設性地添加至輸入信 號-其施加至在所關注之頻率範圍內的網路。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中 施加至第一網路的回授連結埠之強化信號是來自第二 網路的回授發射埠，而施加至第二網路的回授連結埠之強 化信號是來自第一網路的回授發射埠。 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中每一網路的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -θ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -34- 508880 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 - --1 丨丨丨"丨— ------—-------—·|· 一六、申請專利範圍 回授連結埠內接至該網路的信號輸入埠，且每一網路的回 授發射璋內接至該網路的信號輸出埠。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中 施加至第一網路的回授連結璋之強化信號是來自第一 網路的回授發射埠，且施加至第二網路的回授連結埠之強 化信號是來自第二網路的回授發射埠。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中每一網路的 回授網路路徑包含一實質上相同的回授網路，且施加室回 授連結埠的強化信號是經由一來自主動網路之頻率依賴相 移與一來自回授網路之額外頻率依賴相移的組合而導出。 7 .如申請專利範圍第6項之方法，其中 每一網路的回授連結埠內接至該網路的信號輸入埠， 且 每一網路的回授發射璋內接至該網路的信號輸出璋。 8 · —種用於準光.學柵陣列之差動單元電池，包括： (a ) —第一主動網路，其具有一信號輸入埠、一第 一放大級、一信號輸出璋、一回授發射埠、一回授連結埠 與一參考璋； (b)—實質上相同於第一網路的第二主動網路，其 具有一信號輸入埠、一第二放大級、一信號輸出璋、一回 授發射埠、一回授連結埠與一參考璋，第二網路經由參考 埠連接至第一網路； (c ) 一第一強化信號路徑，其連接第一網路的回授 連結埠與第二網路的回授發射璋；及 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 d -35- 508880 8888 ABCD 六、申請專利範圍 (d ) —第二強化信號路徑，其連接第二網路的回授 連結埠與第一網路的回授發射埠。 9 ·如申請專利範圍第8項之單元電池，其中二強化 信號路徑之每一路徑包含一回授網路。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之單元電池，其中第一 主動網路包含一經由耦合阻抗網路連接至第一放大級的第 二放大級，第二主動網路包含一經由耦合阻抗網路連接至 第一放大級的第二放大級。 1 1 · 一種用於準光學柵陣列之差動單元電池，包括 ( a ) —第一主動網路，其具有一信號輸入埠、一第 一放大級、一信號輸出埠、一回授發射埠、一回授連結埠 與一參考埠； (b ) —實質上相同於第一網路的第二主動網路，其 具有一信號輸入埠、一第二放大級、一信號輸出璋、一回 授發射埠、一回授連結埠與一參考璋，第二網路經由參考 埠連接至第一網路； (c ) 一第一強化信號路徑，其連接第一網路的回授 連結璋與第一網路的回授發射璋；及 (d ) —第二強化信號路徑，其連接第二網路的回授 連結埠與第二網路的回授發射埠。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之單元電池，其中二 強化信號路徑之每一路徑包含一回授網路° 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之單元電池，其中第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508880 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一主動網路包含一經由耦合阻抗網路連接至第一放大級的 第二放大級，第二主動網路包含一經由耦合阻抗網路連接 至第一放大級的第二放大級。 14·一種用於準光學柵陣列之差動單元電池，電池 具有一用於輸入信號的第一輸入埠、一用於輸入信號（其 與第一輸入埠的輸入信號相同且相反）的第二輸入埠、一 第一輸出埠與一第二輸出埠，包括： (a ) —第一個三端子主動裝置，其具有一連接gj第 一輸入埠的控制電極、一連接到第一輸出埠的陽極、一陰 極；及 (b)—第二個三端子主動裝置，其具有一連接到第 二輸入埠的控制電極、一連接到第二輸出埠的陽極與一陰 極，陰極連接到在一差動對組態中的第一主動裝置之陰極 9 (C)第一主動裝置的陽極經由一第一再生回授網路 連接到第二主動裝置的控制電極，且第二主動裝置的陽極 經由一第二再生回授網路連接到第一主動裝置的控制電極 0 15·—種用於準光學柵陣列之單元電池，電池具有 一用於輸入信號的第一輸入埠、一用於輸入信號（其與第 一輸入璋的輸入信號相同且相反）的第二輸入璋、一第一 輸出埠與一第二輸出埠，包括： (a ) —第一個三端子主動裝置，其具有一連接到第 一輸入埠的控制電極、一連接到第一輸出埠的陽極、一陰 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -37- 508880 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 極；及 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) (b ) —第二個三端子主動裝置，其具有一連接到第 二輸入埠的控制電極、一連接到第二輸出瑋的陽極與一陰 極，陰極連接到第一主動裝置之陰極； (c )第一主動裝置的陽極經由一在差動對組態中的 第一再生回授網路連接到第一主動裝置的控制電極；且 第二主動裝置的陽極經由一第二再生回授網路連接到 第二主動裝置的控制電極。 1 6 · —種用於準光學柵陣列之單元電池，電池包括 (a ) —第一*主動網路，其具有一輸入埠、一輸出埠 與一參考埠，網路包含至少一第一與第二放大級，每一級 包含至少一個三端子主動裝置，其具有一陰極、一陽極與 一控制電極；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (b ) —第二主動網路，其實質上與第一網路相同， 具有一輸入埠、一輸出埠、一參考埠，網路包含至少一第 一與第二放大級，每一級包含至少一個三端子主動裝置， 其具有一陰極、一陽極與一控制電極，第二網路經由它們 的個別參考璋，耦合至第一網路。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之單元電池，其中在 第一網路中， 第一放大級之主動裝置的控制電極連接到網路的輸入 库， 第二放大級之主動裝置的陽極連接到網路的輸出埠， ^紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格（210X297公釐） -38- 508880 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 且 第一放大級之主動裝置的陽極經由一耦合阻抗網路 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 連接到第二放大級之主動裝置的控制電極。 1. 8 ·如申請專利範圍第1 6項之單元電池，其中在 第一網路中， 第一主動裝置的控制電極連接到輸入埠， 第一主動裝置的陰極連接到參考埠，且 第一裝置的陽極經由一阻抗網路耦合至第二裝置柄陰_ 極，且 第二裝置的控制端子經由一阻抗網路連接到一偏壓電 壓 種用於準光學柵陣列之單元電池，包括 (a ) —第一主動網路，其包含一用於接收輸入信號 的第一信號輸入埠、一第一信號輸出瑋、一第一回授發射 埠與一第一回授連結埠，且又包含 (i ) 一第一個三端子主動裝置，其具有一連接 到信號輸入璋的控制電極、一陽極、一陰極，及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (ϋ ) 一第二個三端子主動裝置，其具有一經由 耦合阻抗網路內接到第一主動裝置之陽極的控制電極 、一連接到信號輸出埠的陽極、一連接到第一主動裝 置之陰極的陰極； (b ) —第二主動網路，包含一用於接收輸入信號（ 其與第一輸入信號相同且相反）的第二信號輸入璋、一第 二信號輸出埠、一第二回授發射璋與一第二回授連結埠， 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -39- 508880 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 且又包含 (i ) 一第三個三端子主動裝置，其具有一連接 到第二信號輸入璋的控制電極、一陽極與一陰極，及 (ϋ ) 一第四個三端子主動裝置，其具有一經由 耦合阻抗網路內接到第三主動裝置之陽極的控制電極 、一連接到第二信號輸出埠的陽極、及一連接到第一 、第二與第三主動裝置之陰極的陰極； (c ) 一第一強化信號路徑，其經由第一回授網臨連 接第二回授發射埠至第一回授連結埠， (d ) —第二強化信號路徑，其經由第二回授網路連 接第一回授發射埠至第二回授連結埠， (e )第一回授發射埠內接至第二主動裝置的陽極， 第一回授連結埠內接至第一主動裝置的控制電極，第二回 授發射璋內接至第二主動裝置的陽極，第二回授連結埠內 接至第二主動裝置的控制電極。 2 0 . —種用於準光學柵陣列之單元電池，包括： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (a ) —第一主動網路，其包含一用於接收輸入信號 的第一信號輸入璋、一第一信號輸出瑋、一第一回授發射 璋與一第一'回授連結淳，且又包含 (i ) 一第一個三端子主動裝置，其具有一連接 到信號輸入璋的控制電極、一陽極、一陰極，及 (ϋ)一第二個三端子主動裝置，其具有一經由 耦合阻抗網路連接到第一主動裝置之陽極的控制電極 、一連接到信號輸出埠的陽極、一連接到第一主動裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -40- 508880 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 置之陰極的陰極； (b ) —第二主動網路，包含一用於接收輸入信號（ 其與第一輸入信號柑同且相反）的第二信號輸入璋、一第 二信號輸出埠、一第二回授發射埠與一第二回授連結埠， 且又包含 (i ) 一第三個三端子主動裝置，其具有一連接 到第二信號輸入埠的控制電極、一陽極與一陰極，及 (ϋ ) 一第四個三端子主動裝置，其具有一經 耦合阻抗網路內接到第三主動裝置之陽極的控制電極 、一連接到第二信號輸出埠的陽極、一連接到第一、 第二與第三主動裝置之陰極的陰極； (c)一第一強化信號路徑，其經由第一回授網路連 接第一回授發射璋至第一回授連結璋，及 (d ) —第二強化信號路徑，其經由第二回授網路連 接第二回授發射埠至第二回授連結埠， (e )第一回授發射埠內接至第二主動裝置的陽極， 第一回授連結璋內接至第一主動裝置的陽極，第二回授發 射埠內接至第四主動裝置的陽極，第二回授連結埠內接至 第三主動裝置的陽極。 (請先聞讀背面之注意事項3寫本頁) .裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -41 -