石墨烯分布式放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯分布式放大器，包括：栅传输线，其第一端为石墨烯分布式放大器的输入端，其第二端接栅极直流偏压；漏传输线，其第一端接漏极直流偏压，其第二端为石墨烯分布式放大器的输出端；以及多个相同的、顺次排列的石墨烯场效应管，其中，所有石墨烯场效应管的源极分别接地，栅极分别连接到栅传输线上，相邻两个石墨烯场效应管的两个栅极之间设有栅传输线电感，漏极分别连接到漏传输线上然后分别经过漏侧线电容接地，相邻两个石墨烯场效应管的两个漏极之间设有漏传输线电感。本发明专利技术具有如下优点：不采用外部电容，从而提升栅极人工传输线特征阻抗，特征阻抗增加引起增益成二次方增加，相比现有技术具有更高的增益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及分布式放大器领域，具体设及一种石墨締分布式放大器。
技术介绍
人们早已认识到可W通过分布式放大器获取宽带幅的增益。目前的分布式放大器 中多采用娃基器件。 申请号为201510088636. 0的中国专利公开了一种石墨締分布式放大器，由于该 专利中采用分布式LC网络制成栅极传输线和漏极传输线，由于石墨締场效应管栅极存在 电容Cgg,且使用了外部电容Cg,导致提供增益较小。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。 阳〇化]为此，本专利技术的目的在于提出一种石墨締分布式放大器。 为了实现上述目的，本专利技术的第一方面的实施例公开了一种石墨締分布式放大 器，包括：栅传输线，所述栅传输线的第一端为所述石墨締分布式放大器的输入端，所述栅 传输线的第二端接栅极直流偏压；漏传输线，所述漏传输线的第一端接漏极直流偏压，所 述漏传输线的第二端为所述石墨締分布式放大器的输出端；W及多个相同的、顺次排列的 石墨締场效应管，其中，所有所述石墨締场效应管的源极分别接地，所有所述石墨締场效应 管的栅极分别连接到栅传输线上，相邻两个石墨締场效应管的两个栅极之间设有栅传输线 电感，所有所述石墨締场效应管的漏极分别连接到漏传输线上然后分别经过漏侧线电容接 地，相邻两个石墨締场效应管的两个漏极之间设有漏传输线电感。 根据本专利技术实施例的石墨締分布式放大器，不采用外部电容，从而提升栅极人工 传输线特征阻抗，特征阻抗增加引起增益成二次方增加，相比现有技术具有更高的增益效 果。另外，根据本专利技术上述实施例的石墨締分布式放大器，还可W具有如下附加的技 术特征： 进一步地，所述石墨締分布式放大器的输入电压不变时，输出电压与所述石墨締 场效应管的数目成正比。 进一步地，所述输入端与最靠近所述输入端的石墨締场效应管之间设置有用于阻 断直流的第一电容，所述输出端与最靠近所述输出端的石墨締场效应管之间设置有用于阻 断直流的第二电容。 进一步地，所述栅极直流偏压与最靠近所述栅极直流偏压的石墨締场效应管之间 设置有用于阻断交流的第一阻断电感，所述漏极直流偏压与最靠近所述漏极直流偏压的石 墨締场效应管之间设置有用于阻断直流的第二阻断电感。 本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】 本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中： 图1是本专利技术一个实施例的石墨締分布式放大器的结构示意图。【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。 在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中屯、V纵向V横向V上V吓V前"、 "后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、W特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。 在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或一体地连接；可 W是机械连接，也可W是电连接；可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相连，可W是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可W具体情况理解上述术语在本 专利技术中的具体含义。 参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的运些和其他方面。在运些描述 和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施 例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的 实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。 W下结合附图描述根据本专利技术实施例的石墨締分布式放大器。 图1是本专利技术一个实施例的石墨締分布式放大器的结构示意图。如图1所示，本 专利技术实施例的石墨締分布式放大器包括漏传输线（即化ain_bias至RF_block之间的传输 线）、栅传输线（RF_input至SourcejDias之间的传输线）和多个相同的石墨締场效应管。 其中，漏传输线的第一端（图中为左端）接漏极直流偏压化ain_bias，漏传输线的 第二端（图中为右端）为石墨締分布式放大器的输出端RF_output。 其中，栅传输线的第一端（图中为左端）为石墨締分布式放大器的输入端RF_ i吨ut，栅传输线的第二端（图中为右端）接栅极直流偏压Sou;rce_bias。 其中，多个相同的石墨締场效应管顺次排列。具体地，图中为四个石墨締场效应管 GFET1-GFET4按从左至右顺序排列。所有石墨締场效应管的源极分别接地。所有石墨締场 效应管的栅极分别连接到栅传输线，相邻两个石墨締场效应管的两个栅极之间设有栅传输 线电感Lg。所有石墨締场效应管的漏极分别连接到漏传输线上然后分别经过漏侧线电容 Cd接地，相邻两个石墨締场效应管的两个漏极之间设有漏传输线电感LcL 在本专利技术的一个实施例中，石墨締分布式放大器的输入电压不变时，输出电压与 所述石墨締场效应管的数目成正比。 阳O巧]在本专利技术的一个实施例中，输入端RF_input与最靠近输入端RF_hput的石墨締 场效应管GFETl之间设置有用于阻断直流的第一电容DC_block。输出端RF_ou化Ut与最 靠近输出端RF_ou化Ut的石墨締场效应管GFET4之间设置有用于阻断直流的第二电容DC_ block。 在本专利技术的一个实施例中，栅极直流偏压Source_bias与最靠近栅极直流偏 压Source_bias的石墨締场效应管GDET4之间设置有用于阻断交流的第一阻断电感AC_ block。漏极直流偏压化ain_bias与最靠近漏极直流偏压化ain_bias的石墨締场效应管 G阳Tl之间设置有用于阻断直流的第二阻断电感AC-block。 本专利技术的实施例的栅极人工传输线特征阻抗，现有技术的栅极人工 传输线特征阻抗，因此Zg'〉Zg。小信号分布式放大器功率增益的近似表达 式为：I其中G表示放大器功率增益，gm表示每一节石墨締场效 应管的跨导（默认每一节的增益是相同的），n表示节数（石墨締场效应管个数），Zg。表示 栅极人工传输线特征阻抗，a g表示栅极人工传输线的衰减常数，Ig表示每个单元的栅极线 长度，由此可知特征阻抗增加则增益成二次方增加。由于Cgg乂ds，其中Cgg表示石墨締场效 应管栅端等效电容，Cdg表示石墨締场效应管漏端等效电容，放大器带宽被栅极电容限制。等 效栅极线的截止频率为：。改进后带宽成一次方减小。本专利技术在牺牲一部分带 宽的情况下，使得增益大幅增加。 在本专利技术的一个示例中，本专利技术带宽3GHz增益可达7. 209,而现有技术带宽为 3GHz时增益为3. 530,由此可W证明本专利技术与现有技术相比增益显著增加。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯分布式放大器，其特征在于，包括：栅传输线，所述栅传输线的第一端为所述石墨烯分布式放大器的输入端，所述栅传输线的第二端接栅极直流偏压；漏传输线，所述漏传输线的第一端接漏极直流偏压，所述漏传输线的第二端为所述石墨烯分布式放大器的输出端；以及多个相同的、顺次排列的石墨烯场效应管，其中，所有所述石墨烯场效应管的源极分别接地，所有所述石墨烯场效应管的栅极分别连接到栅传输线上，相邻两个石墨烯场效应管的两个栅极之间设有栅传输线电感，所有所述石墨烯场效应管的漏极分别连接到漏传输线上然后分别经过漏侧线电容接地，相邻两个石墨烯场效应管的两个漏极之间设有漏传输线电感。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢琪，伍晓明，吴华强，张进宇，钱鹤，余志平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11