【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体集成电路设计领域，具体涉及一种基于hbt工艺的宽带低相噪的分布式放大器。
技术介绍
1、相位噪声对雷达或者其他通信接收系统的性能有着重要的影响,直接影响到雷达的灵敏度(尤其是调频连续波雷达和多普勒雷达)、通信链路的误码率等电子系统的指标，因此,尽可能地降低相位噪声是接收机设计的关键之一。而结合采用低相位噪声放大器可以让微波振荡器的相位噪声性能得到较大的提高，进而提升整个通信接收系统的性能。传统的分布式放大器多采用gaas hemt工艺，其相位噪声性能较差。
技术实现思路
1、由于hbt工艺的电流垂直过异质结界面，界面陷阱效应小，其1/f噪声比hmet低，因此为解决以上现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种基于hbt工艺的宽带低相噪的分布式放大器，该器件包括：n个cascode放大单元、输入隔直电容cb1、输出隔直电容cb2、基极人工传输线3、偏置调制网络5、集电极人工传输线9、集电极吸收网络10、集电极偏置网络11、基极吸收网络12、基极偏置网络13以及有源直流偏置网络14；
2、输入隔直电容cb1的一端作为信号输入端，另一端与基极人工传输线3的输入端连接；基极人工传输线3的输出端分别与基极吸收网络12和基极偏置网络13连接；基极偏置网络13另一端连接有源直流偏置网络14；有源直流偏置网络14的另一端连接偏置调制网络5；偏置调制网络5接入cascode放大单元；n个cascode放大单元的各个输出端分别接入集电极人工传输线9；集电极人工传输线9的第
3、本专利技术的有益效果：
4、本专利技术基于gaas hbt工艺，相较于gaas hemt工艺有利于实现相位噪声更低的射频放大器。本专利技术采用分布式放大器结构，分布式放大器的每个放大单元采用hbt晶体管组成的cascode结构，极大的提高了放大器的带宽、增益、线性度和稳定性。本专利技术加入了电阻偏置调制网络，可通过改变相应电阻的阻值，调节对应cascode放大单元中的共基极放大单元的直流偏置点，实现对每个cascode放大单元电流分布进行控制，提高大输入功率条件下的可靠性，避免hbt晶体管烧毁。本专利技术的偏置电路采用有源直流偏置网络，能进一步提升放大器的线性度。本专利技术加入了级间匹配网络和输出匹配网络，能够有效提升放大器增益平坦度。
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1.一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，包括：N个Cascode放大单元、输入隔直电容Cb1、输出隔直电容Cb2、基极人工传输线(3)、偏置调制网络(5)、集电极人工传输线(9)、集电极吸收网络(10)、集电极偏置网络(11)、基极吸收网络(12)、基极偏置网络(13)以及有源直流偏置网络(14)；
2.根据权利要求1所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，Cascode放大单元包括一个共射极放大单元(1)、一个RC并联网络(2)、一个级间匹配网络(4)中的TL1、一个共基极放大单元(6)、一个共基极偏置网络(7)、一个输出匹配网络(8)中的TL2；其中共射极放大单元(1)由三级管Q1和电阻Re1组成；RC并联网络(2)由电容C1和电阻R1并联组成，共基极放大单元(6)由三级管Q2和电阻Re2组成，共基极偏置网络(7)由电阻R10、电阻R2以及电容C2组成；各个元器件的连接关系为：
3.根据权利要求2所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，基极人工传输线(3)由N+1个TLB传输线串联构
4.根据权利要求2所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，偏置调制网络(5)由N个Rb电阻串联构成，其中Cascode放大单元中的电阻R10的一端连接偏置调制网络(5)中的第一个Rb电阻的一端。
5.根据权利要求2所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，集电极人工传输线(9)由N+1个TLC传输线串联构成，相邻两个TLC传输线之间接入输出匹配网络(8)中的TL传输线。
6.根据权利要求1所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，集电极吸收网络(10)由电阻R3和电容C3组成，其中电阻R3的一端分别与集电极人工传输线(9)的一端和集电极偏置网络(11)中的一端连接，R3的另一端连接电容C3，C3的另一端接地。
7.根据权利要求6所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，集电极偏置网络(11)包括电感L1、电容C4以及电阻R4；其中电感L1的一端分别连接电阻R3和传输线TLC，L1的另一端分别连接电容C4以及电压源Vcc；C4的另一端连接电阻R4，电阻R4的另一端接地。
8.根据权利要求1所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，基极吸收网络(12)包括电阻R5和电容C5、其中电阻R5和电容C5串联，且电容C5的一端接地，电阻R5的另一端分别与基极人工传输线(3)的输出端和基极偏置网络(13)的输入端连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，基极偏置网络(13)包括电感L2、电容C6以及电阻R6；其中电容C6以及电阻R6串联，且电阻R6的一端接地，电容C6的另一端连接电感L2，并作为基极偏置网络(13)的输出端；电感L2的另一端作为基极偏置网络(13)的输入端。
10.根据权利要求1所述的一种基于HBT工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，有源直流偏置网络(14)由三级管Q3和3个电阻构成，其中Q3的发射极接地，Q3基极连接电阻R7的一端，Q3的集电极分别连接电阻R7的另一端、电阻R8的一端以及基极偏置网络(13)；电阻R8的另一端分别连接电阻R9和偏置调制网络(5)；电阻R9的另一端连接有源电压Vb。
...【技术特征摘要】
1.一种基于hbt工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，包括：n个cascode放大单元、输入隔直电容cb1、输出隔直电容cb2、基极人工传输线(3)、偏置调制网络(5)、集电极人工传输线(9)、集电极吸收网络(10)、集电极偏置网络(11)、基极吸收网络(12)、基极偏置网络(13)以及有源直流偏置网络(14)；
2.根据权利要求1所述的一种基于hbt工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，cascode放大单元包括一个共射极放大单元(1)、一个rc并联网络(2)、一个级间匹配网络(4)中的tl1、一个共基极放大单元(6)、一个共基极偏置网络(7)、一个输出匹配网络(8)中的tl2；其中共射极放大单元(1)由三级管q1和电阻re1组成；rc并联网络(2)由电容c1和电阻r1并联组成，共基极放大单元(6)由三级管q2和电阻re2组成，共基极偏置网络(7)由电阻r10、电阻r2以及电容c2组成；各个元器件的连接关系为：
3.根据权利要求2所述的一种基于hbt工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，基极人工传输线(3)由n+1个tlb传输线串联构成，且相邻两个tlb传输线之间接入一个cascode放大单元，即rc并联网络(2)的一端接入邻两个tlb传输线之间。
4.根据权利要求2所述的一种基于hbt工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，偏置调制网络(5)由n个rb电阻串联构成，其中cascode放大单元中的电阻r10的一端连接偏置调制网络(5)中的第一个rb电阻的一端。
5.根据权利要求2所述的一种基于hbt工艺的宽带低相噪的分布式放大器，其特征在于，集电极人工传输线(9)由n+1个tlc传输线串联构成，相邻两个tlc传输线之间接入输出匹配网络(8)中的tl...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂荣邹，蒲颜，聂长敏，黄亮，熊翼通，王国强，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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