行波放大器和信息收发设备制造技术

一种行波放大器，具有输入端口和输出端口，包括：具有第一静电保护电路的输入传输线；具有第二静电保护电路的输出传输线，以及连接在输入传输线和输出传输线之间的至少两个放大器；其中各个静电保护电路的等效电容、电感与每个放大器等效至传输线的电容、电感相匹配。这样，加入静电保护电路后，静电保护电路的元件作为行波放大器的一部分，也被加入到输入传输线和输出传输线，并且不影响输入传输线和输出传输线原有的电学特性。通过选择适当的元件参数，静电保护电路不会影响行波放大器的总带宽，并使得行波放大器能够承受的静电放电电压范围提升数倍。

Traveling wave amplifier and information transceiver

A traveling wave amplifier has an input port and an output port, including an input transmission line with a first electrostatic protection circuit, an output transmission line with a second electrostatic protection circuit, and at least two amplifiers connected between the input transmission line and the output transmission line, wherein the equivalent capacitance and inductance of each electrostatic protection circuit are equivalent to that of each amplifier to the transmission line Capacitance and inductance match. In this way, after adding the electrostatic protection circuit, the components of the electrostatic protection circuit as part of the traveling wave amplifier are also added to the input transmission line and the output transmission line, and do not affect the original electrical characteristics of the input transmission line and the output transmission line. By choosing the appropriate component parameters, the ESD circuit will not affect the total bandwidth of the traveling wave amplifier, and make the range of ESD voltage that the traveling wave amplifier can withstand increase several times.

【技术实现步骤摘要】
行波放大器和信息收发设备
本申请属于放大器
，尤其涉及一种行波放大器和信息收发设备。
技术介绍
在传统的宽带放大器的技术中，行波放大器(Traveling-WaveAmplifiers，TWA)又称分布式放大器，是应用最广泛的一种宽带放大技术。行波放大器可以在很宽的频带内实现较大的平坦增益，广泛应用于高速通信、微波毫米波无线通信、宽带无线收发器、高分辨雷达和成像系统等领域。例如在高速光通信行业，在100/200/400-Gbit/s的高速光通信系统中，非常高带宽的宽带放大器是必需的，所以采用了高电子迁移率晶体管(High-electronmobilitytransfer，HEMT)的行波放大器经常被用来作为调制器的驱动器，这是因为这种器件有着非常宽的带宽结构，同时还有着非常高的击穿电压。行波放大器是一种宽带放大电路，在行波放大器中，晶体管的输入和输出等效电容可以被等效于传输线中，形成LC(电感-电容)梯形网络。有源器件的输入/输出等效电容和片内螺旋电感分别构成放大器的栅线和漏线，栅线和漏线是不同特性阻抗的集总参数低通传输线，输入信号在栅线上传输并且以不同的相位加到有源器件的栅极，通过跨导在漏线得到放大的信号。当信号在每一级放大电路的栅线和漏线同相传输时，漏线上放大的信号同相叠加，从而实现宽带放大。由于上述行波放大器的特性，如果在行波放大器的输入和输出端加入传统的ESD(Electro-Staticdischarge，静电释放)保护电路，会严重降低行波放大器的带宽，所以传统的行波放大器的输入和输出端无法使用传统的ESD保护电路进行ESD保护，使得传统的行波放大器的静电耐压保护能力较差，可靠性不高。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种行波放大器和信息收发设备，旨在解决传统的行波放大器的静电耐压保护能力较差，可靠性不高的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种行波放大器，具有输入端口和输出端口，所述行波放大器电路包括：输入传输线，其与所述输入端口连接，并且包括第一静电保护电路和串联的多个第一电感性元件，所述第一静电保护电路靠近所述输入端口侧；输出传输线，其与所述输出端口连接，并且包括第二静电保护电路和串联的多个第二电感性元件，所述第二静电保护电路靠近所述输出端口侧；以及连接在所述输入传输线和所述输出传输线之间的至少两个放大器；其中，所述第一静电保护电路的等效至所述输入传输线的电容、电感分别和每个所述放大器等效至所述输入传输线的输入电容、电感相匹配，所述第二静电保护电路的等效至所述输出传输线的电容、电感分别和每个所述放大器等效至所述输出传输线的输出电容、电感相匹配。在其中一个实施例中，所述第一静电保护电路等效至所述输入传输线的等效电容值、等效电感值分别和每个所述放大器等效至所述输入传输线的等效电容值、等效电感值一致。在其中一个实施例中，所述第二静电保护电路等效至所述输出传输线的等效电容值、等效电感值分别和每个所述放大器等效至所述输出传输线的等效电容值、等效电感值一致。在其中一个实施例中，每个所述放大器包括晶体管装置，所述晶体管装置的栅极连接到所述输入传输线，所述晶体管装置的漏极连接到所述输出传输线。在其中一个实施例中，每个所述晶体管装置包括一个或多个级联连接在公共端、输入传输线和输出传输线之间晶体管。在其中一个实施例中，所述输入传输线上相邻的第一电感性元件之间形成输入连接点，所述输出传输线上相邻的第二电感性元件之间形成输出连接点，所述第一静电保护电路连接在靠近所述输入端口侧的第一个输入连接点，所述第二静电保护电路连接在靠近所述输出端口侧的第一个输出连接点，各个所述放大设备依次连接在第一个输入连接点之外的所述输入连接点和第一个输出连接点之外所述输出连接点之间。在其中一个实施例中，所述第一静电保护电路包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的负极接电源，正极接所述第一个所述输入连接点；所述第二二极管的负极接第一个所述输入连接点，正极接负电源或者接地。在其中一个实施例中，所述第二静电保护电路包括第三二极管和第四二极管；所述第三二极管的负极接电源，正极接所述第一个所述输出连接点；所述第四二极管的负极接第一个所述输出连接点，正极接负电源或者接地。在其中一个实施例中，还包括与所述输出传输线和公共端之间连接的多个匹配电容。在其中一个实施例中，所述匹配电容的容值根据所述输入传输线的等效电容与所述输出传输线的等效电容的容值差值选择。在其中一个实施例中，所述匹配电容的容值与所述输入传输线的等效电容与所述输出传输线的等效电容的容值差相等。本申请实施例的第二方面提供了一种信息收发设备，包括以上所述的行波放大器。上述的行波放大器的静电保护电路放入到输入和输出端的传输线，为了保证行波放大器的带宽，加入静电保护电路后，静电保护电路的元件作为行波放大器的一部分，被加入到输入传输线和输出传输线，静电保护电路可以根据放大器等效在输入/输出传输线的等效电容和等效电感选择参数，使其依然需要符合行波放大器的截止频率对应的带宽和特性阻抗，不影响输入传输线和输出传输线原有的电学特性，这样的话，静电保护电路也不会影响行波放大器的总带宽；另外，加入静电保护电路后可以使得行波放大器的承受静电放电电压范围提升数倍。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的行波放大器结构示意图(为了简洁说明行波放大器的原理，晶体管的偏置电路没有画出)；图2(A)为图1所示的行波放大器中第一静电保护电路的示例电路原理图；图2(B)为2(A)所示的第一静电保护电路的等效电容和等效电感示意图；图3(A)为图1所示的行波放大器中第二静电保护电路的示例电路原理图；图3(B)为3(A)所示的第二静电保护电路的等效电容和等效电感示意图；图4为图1所示的行波放大器中输入传输线的等效电容的示例电路原理图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。行波放大器中，每一个放大器都存在寄生电容，各个放大器输入端和输出端的寄生电容，以及传输线的寄生电容可以被等效于传输线中。各个放大器中的电感和传输线的寄生电感也被等效于传输线中，可见，输入传输线的电学特性由等效电容和等效电感来限定，输出传输线的电学特性也由等效电容和等效电感来限定。另外需要说明的是，行波放大器的传输线上的电感元件一般包括寄生电感和放大器等效到链路上的等效电感，当然也可以包括串接在链路上的分立电感器件。请参阅图1，本申请实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行波放大器，具有输入端口和输出端口，其特征在于，所述行波放大器包括：/n输入传输线，其与所述输入端口连接，并且包括第一静电保护电路和串联的多个第一电感性元件，所述第一静电保护电路靠近所述输入端口侧；/n输出传输线，其与所述输出端口连接，并且包括第二静电保护电路和串联的多个第二电感性元件，所述第二静电保护电路靠近所述输出端口侧；以及/n连接在所述输入传输线和所述输出传输线之间的至少两个放大器；/n其中，所述第一静电保护电路等效至所述输入传输线的电容、电感分别和每个所述放大器等效至所述输入传输线的电容、电感相匹配，所述第二静电保护电路等效至所述输出传输线的电容、电感分别和每个所述放大器等效至所述输出传输线的电容、电感相匹配。/n

【技术特征摘要】
1.一种行波放大器，具有输入端口和输出端口，其特征在于，所述行波放大器包括：
输入传输线，其与所述输入端口连接，并且包括第一静电保护电路和串联的多个第一电感性元件，所述第一静电保护电路靠近所述输入端口侧；
输出传输线，其与所述输出端口连接，并且包括第二静电保护电路和串联的多个第二电感性元件，所述第二静电保护电路靠近所述输出端口侧；以及
连接在所述输入传输线和所述输出传输线之间的至少两个放大器；
其中，所述第一静电保护电路等效至所述输入传输线的电容、电感分别和每个所述放大器等效至所述输入传输线的电容、电感相匹配，所述第二静电保护电路等效至所述输出传输线的电容、电感分别和每个所述放大器等效至所述输出传输线的电容、电感相匹配。


2.如权利要求1所述的行波放大器，其特征在于，所述第一静电保护电路等效至所述输入传输线的等效电容值、等效电感值分别和每个所述放大器等效至所述输入传输线的等效电容值、等效电感值一致；
所述第二静电保护电路等效至所述输出传输线的等效电容值、等效电感值分别和每个所述放大器等效至所述输出传输线的等效电容值、等效电感值一致。


3.如权利要求1或2所述的行波放大器，其特征在于，每个所述放大器包括晶体管装置，所述晶体管装置的栅极连接到所述输入传输线，所述晶体管装置的漏极连接到所述输出传输线。


4.如权利要求3所述的行波放大器，其特征在于，每个所述晶体管装置包括一个或多个级联连接在公共端、输入传输线和输出传输线之间晶体管。

【专利技术属性】
技术研发人员：劳之豪，王昕，向涛，商松泉，袁亚兴，刘德昂，
申请(专利权)人：深圳市傲科光电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44