用于改善低频效率和噪声系数的改进的分布式放大器制造技术

一种分布式放大器系统，具有预定的输出阻抗和输入阻抗且包括输入传输电路；输出传输电路；至少两个连接在输入和输出传输电路之间的放大器；在输入传输电路上的输入末端；和反馈连接到输入传输电路的输出传输电路上的反馈输出末端，用于在保持预定的输出阻抗和输入阻抗的同时降低低频率损失。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有改善的低频效率和噪声系数的改进的分布式放大器系统。
技术介绍
传统的分布式放大器系统被证实是建立宽带放大器的途径。基于砷化镓基片的分 布式放大器的典型的带宽大约是lOkHz-lOGHz。普遍认为共发共基分布式放大器是改善非 共发共基分布式放大器的增益和带宽的一个途径。分布式放大器系统的好处通过将晶体管 的寄生效应并入放大器(薄片)之间的匹配网络来实现。系统的输入和输出电容可分别与 栅极线(输入传输电路)和漏极线(输出传输电路)的电感合并，从而使得传输线实质上 是可穿透(transparent)的，而排除了传输线损。通过做到这一点，放大器系统的增益仅受 限于跨导而不是寄生。这仅发生在如果信号沿栅极线(输入传输电路)的传输与信号沿漏 极线(输出传输电路)的传输同相时，所以每一个放大器(薄片)的输出电压与在先的放 大器(薄片)的输出同相相加。传输到输出的信号将相长地(constructively)干扰，以 至于信号沿漏极线(输出传输电路)增长。既然这些信号不同相，则任何相反波将相消干 扰。栅极线(输入传输电路)的末端(terminal)被包括以吸收未耦合到放大器晶体管的 棚极的任何信号。漏极线(输出传输电路)的末端被包括以吸收能与输出信号相消干扰的 任何相反传输波。传统的分布式放大器系统因为链路中的许多放大器不能与功率最优匹配 而受制于低效率。在GHz范围内效率通常大约是15%。典型地，在描述这些部分时，PldB 和PAE(功率增加效率)的图仅显示在GHz范围内。然而，当设计时，不得不在GHz范围之 下从MHz到GHz运行的部分变得比较重要。传统的分布式放大器系统将示出相对于输入 功率中的线性输入增长(PldB)功率输出压缩了 ldB，并且功率增加效率(PAE)将受损。在 传统的分布式放大器中，MHz范围内的信号将相等地流到漏极线(输出传输电路)末端和 RF输出负载。因此，至多仅有一半的可用功率被输送到输出端，而另外一半将在输出传输 电路末端被消耗掉。在GHz范围内，传输到输出的信号将相长地干扰和增长，同时任何相反 波将相消干扰和减少，从而几乎没有功率被输出传输电路末端吸收。因为这个原因，输出 传输电路末端对以较高频率的输出功率几乎没有影响，但是对较低频率的影响非常大。理 想地，在低频率处，漏极线不应包括任何RF输出以外的负荷，典型地是50欧。如果简单地 去掉输出传输电路末端，输出匹配变得不适用( 2dB)。此外，增益在低频率处显示尖峰。 想知道更多请看THE DESIGN OF CMOS RADIO-FREQUENCY INTEGRATED CIRCUITS Section 9. 7. 5THE DISTRIBUTED AMPLIFIER, Thomas Lee 著，2nd Edition2004, A MONOLITHIC GaAs 1-13 GHz TRAVELING-WAVE AMPLIFIER, Yalcin Ayasli et al.著 IEEE Transactions on Microwave Theory and Technique, Vol. MTT-30, No. 7，1982 ￥ 7 月，H 976-981 M ；和 MESFET DISTRIBUTED AMPLIFIER DESIGN GUIDELINES James B. Beyer et al.著，IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,Vol. MTT-32,No. 3,1984 年 3 月，第 268-275页，将它们的全部内容合并援引于此。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种改进的分布式放大器系统。本专利技术的另一个目的是提供具有改善的低频效率的这样一种改进的分布式放大 器系统。本专利技术的又一个目的是提供具有改善的低频噪声系数的这样一种改进的分布式 放大器系统。本专利技术的又一个目的是提供这样一种改进的分布式放大器系统，改善低频效率和 噪声系数的同时，其保持系统的预定阻抗。本专利技术的另一个目的是提供这样一种改进的分布式放大器系统，其在单个芯片上 提供在扩大范围的带宽之上的更好的性能。本专利技术产生于这样的实现具有改善的低频效率和噪声系数的改进的分布式放大 器系统可通过如下获得将输出末端反馈连接到输入传输电路因此使得输出末端电阻增加 从而引起输入信号沿相对于输出末端的输出传输电路传输而导致较好的低频效率，同时， 反馈连接到输入传输电路导致输出阻抗保持在预定水平，而且当输入阻抗保持在预定水平 时，还使输入末端电阻增加以减小噪声系数。然而，在另一个实施例中，本主题专利技术不需达到所有这些目的，它的权利要求不应 限于能达到这些目的结构或方法。本专利技术的特征在于具有预定输入和输出阻抗的分布式放大器系统，包括输入传 输电路；输出传输电路；和至少两个连接在输入和输出传输电路之间的放大器。在输入传 输电路上有一个输入末端，在输出传输电路有一个反馈输出末端，反馈连接到输入传输电 路以在保持预定输出阻抗和输入阻抗的同时降低低频率损耗。在一个优选实施例中，多个放大器可包括两个放大器。放大器可包括共发共基放 大器。输入末端可包括串联连接到地的输入电阻和输入电容。输出末端可包括串联连接的 输出电阻和输出电容。输出电阻可充分大于预定的输出阻抗。输入电阻可至少两倍于预定 的输出阻抗。输出电阻可在预定的输出阻抗的两倍到二十倍的范围内。为了降低放大器系 统的全部噪声系数，输入电阻可充分大于预定输入阻抗。反馈输出末端可反馈到输入传输 电路的输入端。有多于一个的反馈输出末端连接在输出传输电路和输入传输电路之间。附图说明本领域技术人员可以从优选实施例的以下描述和附图想到其它目的、特征和好 处，其中图1是现有技术分布式放大器系统的示意图；图2是根据本专利技术的分布式放大器系统的示意图，该系统具有多个至少两个带连 接到输入传输电路的输入端的输出末端的放大器/薄片；图3是类似于图2的视图，显示了反馈输出末端能被用于不同于输入传输电路的输入的地方，并且可具有多于一个被使用的反馈输出末端。图4是类似于图2的放大器数量是2的视图；图5是类似于图4的带共发共基放大器的分布式放大器系统的示意图；图6是用于现有技术的分布式放大器系统和根据本专利技术的分布式放大器系统的 相对于线性输入增长输入功率(PldB)的功率输出压缩了 IdB的图例；图7是用于现有技术的分布式放大器系统和根据本专利技术的分布式放大器系统的 功率增加效率(PAE)的图例；图8是用于现有技术的分布式放大器系统和根据本专利技术的分布式放大器系统的 噪声系数的图例。具体实施例方式除了优选实施例或下面公开的实施例，本专利技术可以用于其他实施例且以各种方式 被实现或被执行。因此，可以理解本专利技术不限于在下面的描述提出的或附图示例出的元件 的结构和排列的细节的应用。如果在此仅描述了一个实施例，关于它的权利要求不限于该 实施例。此外，关于它的权利要求不应被限制性地理解，除非有清楚的和有力的迹象证明某 一种排除、限制或放弃。图1显示了现有技术的分布式放大器系统10，包括多个至少两个薄片或放大器 12-1到12-N，它们的每一个在输入传输电路14和输出传输电路16之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有预定输出阻抗和输入阻抗的分布式放大器系统，包括：　　输入传输电路；　　输出传输电路；　　连接在所述输入传输电路和输出传输电路之间的至少两个放大器；　　输入传输电路上的输入末端；和　　反馈连接到输入传输电路的输出传输电路上的反馈输出末端，用于在保持所述预定输出阻抗和输入阻抗的同时降低低频率损失。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-4-17 12/148,2031.一种具有预定输出阻抗和输入阻抗的分布式放大器系统，包括输入传输电路；输出传输电路；连接在所述输入传输电路和输出传输电路之间的至少两个放大器；输入传输电路上的输入末端；和反馈连接到输入传输电路的输出传输电路上的反馈输出末端，用于在保持所述预定输 出阻抗和输入阻抗的同时降低低频率损失。2.根据权利要求1所述的分布式放大器系统，其中所述多个放大器包括两个放大器。3.根据权利要求1所述的分布式放大器系统，其中所述放大器包括共发共基放大器。4.根据权利要求1所述的分布式放大器系统，其中所述输入末端包括串联连接到地的 输入电阻和输入电容。5.根据权利要求1所述的分布式放大器系...

【专利技术属性】
技术研发人员：K贝松，
申请(专利权)人：赫梯特微波公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]