一种新型FET管及由新型FET管组成的分布式放大器的制作方法

本发明涉及单片微波集成电路技术领域，具体涉及一种新型fet管及由新型fet管组成的分布式放大器。

背景技术：

分布式放大器的主要优势在于应用在mmic(单片微波集成电路)设计技术领域，在简单的拓扑电路基础上，能获得极宽的工作带宽，而且其性能对工艺参数的变化相对不敏感，是需求非常广的一种电路，主要应用在微波测试仪器、通信系统、光学系统中。

目前，分布式放大器的设计方法如下：

图1为现有技术的分布式放大器电路结构原理图。其中，核心单元为椭圆虚线标示，由共源极的第一级fet1和共栅极的第二级fet2级联而成，输入输出端口都有电阻电容组成的电路作为负载匹配。

针对其在mmic设计技术中的应用，虽然世界上各大mmic工艺厂商都根据自己的工艺线特点提取出了合适的fet管子模型供选择使用，但一般选用的常规fet管10的模型基本都是一致的，其栅极、源极、漏极的接口形式如图2所示。

按照工艺厂商提供的模型接口形式，图1共源极和共栅极级联的分布式放大器通常的设计实现方法如图3所示，共源极的第一级fet1的漏极接口输出后连接到共栅极的第二级fet2的源极11接口，而源极12接口是空载的，源极11和源极12通过空气桥13互联，后续再进行相应的匹配和优化设计，获得的最终的设计结果。

从图3中可以看出，按照上述现有的设计方法，共源极的第一级fet1的输出只连接到了共栅极的第二级fet2源极的一端，第二级fet2源极的另一端是空载的，这就使得共栅极的第二级fet2的管子在接收到第一级fet1输出的射频信号时，第二级fet2管的两个源极11、12端口并不能同时的处理射频信号，源极12空载的一端要靠另一端源极3通过空气桥13传输过来后，才能开始处理信号，两个源极11、12端口在处理射频信号时就存在时间差，在输出叠加时会引起信号的衰减，宏观上会表现出射频信号的增益和功率变小；在分布式放大器中，这样级联的单元会有多组，每组在处理射频信号的过程中都会产生时间差，所有产生的时间差都会带来信号的衰减，所有级联单元累积的信号衰减较大，影响了分布式放大器的增益和功率。

技术实现要素：

根据现有技术的不足，本发明提供了一种新型fet管及由新型fet管组成的分布式放大器，以解决目前传统的级联分布式放大器在基于工艺厂家提供的fet管模型实现上带来的弊端，即在级联的实现上，解决了传统设计上信号输入带来的输入不平衡性问题，提高了分布式放大器的性能。

本发明的新型fet管，包括u形设计的第一管体和设置在所述第一管体u形开口中间的第二管体，所述第二管体的左右两侧分别与所述第一管体的u形的两支臂连接，第二管体的上下两端分别设置有漏极接口和栅极接口，所述第一管体的底部下端设置有源极接口。第二管体与第一管体的u形支臂之间通过掺杂的有源沟道层连接，通过控制栅极接口的电压值，可以控制漏极接口与源极接口之间的导通或关闭。

本发明的由新型fet管组成的分布式放大器，包括依次连接的射频信号输入端、多个第一级fet管、多个第二级fet管和射频信号输出端，所述射频信号输入端和射频信号输出端分别连接有负载匹配；所述第一级fet管采用常规fet管，所述第二级fet管采用新型fet管，射频信号输入端连接所述第一级fet管的栅极，第一级fet管的漏极连接第二级fet管的源极，第二级fet管的漏极连接射频信号输出端。

本发明的设计原理为：根据新型fet管的模型接口形式，改变了分布式放大器电路级联单元的互联方式，第一级fet管与传统的分布式放大器电路相同，采用常规fet管，第二级fet管采用新型fet管，由于第二级fet管只有一个源极接口，第一级fet管传输的射频信号会直接通过第二级fet管的一个源极传输到第二管体的漏极，消除了传统方式存在的射频信号时间差问题，不会引起信号的额外衰减，保证了放大器的性能。

本发明的新型fet管及由新型fet管组成的分布式放大器具有如下优点：

(1)通过建立新型fet管模型以及改变fet管级联方式的改变，保证了第一级fet管的输出信号同时输入到第二级fet管第一管体的两侧，确保了第二管体的两侧能同时的处理接收到的信号，从而避免了常规fet管级联带来的信号时间差问题；

(2)将现有fet管模型上的空气桥去除，降低了工艺上的制作难度，极大的增加了管子的可靠性；

(3)通过新模型的设计以及互联方式的改变，提高了分布式放大器的增益、功率性能。

附图说明

图1为现有技术的分布式放大器电路结构原理图；

图2为现有技术的常规fet管设计模型图；

图3为现有技术的分布式放大器电路设计模型图；

图4为本发明的新型fet管设计模型图；

图5为本发明的分布式放大器电路设计模型图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图4所示，本实施例公开了一种新型fet管20，包括u形设计的第一管体21和设置在第一管体21的u形开口中间的第二管体22第二管体22的左右两侧分别与第一管体21的u形的两支臂23连接，第二管体22的上下两端分别设置有漏极接口24和栅极接口25，第一管体22的底部下端设置有源极接口26。

第二管体22与第一管体21的u形支臂23之间通过pn结等形式连接，通过控制栅极接口25的电压值，可以控制漏极接口24与源极接口26之间的导通或关闭。

与现有技术的常规fet管10相比，本实施例的新型fet管20的源极接口26只设置一个，射频信号通过源极接口26同时传输到第一管体21的左右两个支臂23上，再同时传输到第二管体22的左右两侧，不会存在通过空气桥13传输后存在时间差的问题。将现有fet管模型上的空气桥去除，降低了工艺上的制作难度，极大的增加了管子的可靠性。

实施例2：

如图5所示，本实施例公开了一种由新型fet管组成的分布式放大器，包括射频信号输入端31、多个第一级fet管32、多个第二级fet管33和射频信号输出端34，所述射频信号输入端31和射频信号输出端32分别连接有由电阻和电容组成的匹配电路作为负载匹配35，所述第一级fet管32采用常规fet管10，所述第二级fet管33采用本发明的新型fet管20，射频信号输入端31连接所述第一级fet管32的栅极，第一级fet管32的漏极连接第二级fet管33的源极，第二级fet管33的漏极连接射频信号输出端34。

本实施例的由新型fet管组成的分布式放大器，第一级fet管32与传统的分布式放大器电路相同，采用常规fet管10，第二级fet管33采用新型fet管20，由于第二级fet管33的源极26共用一个接口，第一级fet管32的射频信号会直接输入到第二级fet管33的源极26，消除了传统方式通过空气桥13传输存在的射频信号时间差问题，通过建立新型fet管模型以及改变fet管级联方式的改变，保证了第一级fet管32的输出信号同时输入到第二级fet管33第一管体21的两侧，确保了第二级fet管33能同时的处理接收到的信号，不会引起信号的额外衰减，保证了放大器的性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应视为包含在本发明的保护范围之内。