一种分布式放大器的制作方法

本实用新型涉及电子器件技术领域，尤其涉及一种分布式放大器。

背景技术：

无线通信技术的飞速发展对通信系统的数据传输率和带宽提出了更高要求，传统的宽带放大器技术包括电抗/电阻性网络结构、并联电阻性反馈结构、反馈结构和分布式结构。

单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)是一种把有源器件和无源器件制作在同一个半导体基片上的微波电路。

在分布式放大器(Distributed Amplifier,DA)中，通过将一定数量的晶体管的输入和输出电容合并进入人工传输线结构之中，解决了宽带匹配晶体管的输入和输出阻抗所面临的问题，具有简单的电路拓扑，能够获得极宽的工作频带，并且其性能对工艺参数的变化不敏感。

目前的分布式放大器已出现各种类型的结构，包括非均匀结构和分布级联结构等，它们都是采用低通结构的人工传输线形式，考虑到增益单元在低频段通常具有较高的收益，所以在低频段的增益会明显变得陡峭，严重时会造成放大器不稳定，使得分布式放大器的增益无法向下扩展至直流。

因此，导致了当前分布式放大器在低频段的增益平坦度较差，容易造成放大器不稳定的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种分布式放大器，解决了当前分布式放大器在低频段的增益平坦度较差，容易造成放大器不稳定的技术问题。

本实用新型提供了一种分布式放大器，包括：漏极传输线、栅极传输线、信号输入单元、信号输出单元、漏极低频终端、栅极低频终端和增益单元；

漏极传输线由N+1个漏极电感依次电连接组成，栅极传输线由N+1个栅极电感依次电连接组成，N为预置的正整数；

第i个漏极电感的第二端和第i+1个漏极电感的第一端与第i个增益单元的第一端电连接，第i个栅极电感的第二端和第i+1个栅极电感的第一端与第i个增益单元的控制端电连接，各个增益单元的第二端接地，i为小于或等于N 的正整数；

第一个漏极电感的第一端与漏极低频终端的输入端电连接，第N+1个漏极电感的第二端与信号输出单元的输入端电连接；

第一个栅极电感的第一端与信号输入单元的输出端电连接，第N+1个栅极电感的第二端与栅极低频终端的输入端电连接；

漏极低频终端由漏极低频信号接地通路组成，栅极低频终端由栅极低频信号接地通路组成。

优选地，漏极低频终端具体包括：第一漏极低频信号接地通路、第二漏极低频信号接地通路、第三漏极低频信号接地通路和漏极接入电阻；

第一漏极低频信号接地通路具体包括：第一漏极电阻和第一漏极接地电容，第一漏极接地电容的第一端与第一漏极电阻的第一端电连接，第一漏极接地电容的第二端接地；

第二漏极低频信号接地通路具体包括：第二漏极电阻、第二漏极接地电容和第三漏极接地电容，第二漏极接地电容和第三漏极接地电容的第一端与第二漏极电阻的第一端电连接，第二漏极接地电容和第三漏极接地电容的第二端接地；

第三漏极低频信号接地通路具体包括：第三漏极电阻和第四漏极接地电容，第四漏极接地电容的第一端与第三漏极电阻的第一端电连接，第四漏极接地电容的第二端接地；

第一漏极电阻、第二漏极电阻和第三漏极电阻的第二端与漏极接入电阻的第一端电连接，漏极接入电阻的第二端与第一个漏极电感的第一端电连接。

优选地，栅极低频终端具体包括：第一栅极低频信号接地通路、第二栅极低频信号接地通路、第三栅极低频信号接地通路和栅极接入电阻；

第一栅极低频信号接地通路具体包括：第一栅极电阻、第一栅极接地电容和第二栅极接地电容，第一栅极接地电容和第二栅极接地电容的第一端与第一栅极电阻的第一端电连接，第一栅极接地电容和第二栅极接地电容的第二端接地；

第二栅极低频信号接地通路具体包括：第二栅极电阻和第三栅极接地电容，第三栅极接地电容的第一端与第二栅极电阻的第一端电连接，第三栅极接地电容的第二端接地；

第三栅极低频信号接地通路具体包括：第三栅极电阻和第一栅极偏置电压源，第一栅极偏置电压源的输入端与第三栅极电阻的第一端电连接；

第一栅极电阻、第二栅极电阻和第三栅极电阻的第二端与栅极接入电阻的第一端电连接，栅极接入电阻的第二端与第N+1个栅极电感的第一端电连接。

优选地，还包括：稳定单元；

稳定单元由稳定电阻和稳定电容并联组成，稳定单元设置于增益单元与漏极电感之间，第i个栅极电感的第二端和第i+1个栅极电感的第一端与稳定单元的第一端电连接，稳定单元的第二端与第i个增益单元的控制端电连接。

优选地，信号输入单元具体包括：第一隔直电容；

第一个栅极电感的第一端与第一隔直电容的第一端电连接，第一隔直电容的第二端为信号输入端。

优选地，信号输出单元具体包括：漏极偏置电压源和T型偏置器；

T型偏置器具体包括：扼流电感和第二隔直电容，扼流电感和第二隔直电容的第一端与第N+1个漏极电感的第二端电连接，扼流电感的第二端与漏极偏置电压源的输入端电连接，第二隔直电容的第二端为信号输出端。

优选地，漏极低频终端还包括：第四漏极低频信号接地通路；

第四漏极低频信号接地通路具体包括：第四漏极电阻和第五漏极接地电容，第五漏极接地电容的第一端与第四漏极电阻的第一端电连接，第五漏极接地电容的第二端接地；

第四漏极电阻的第二端与漏极接入电阻的第一端电连接；

栅极低频终端还包括：第四栅极低频信号接地通路；

第四栅极低频信号接地通路具体包括：第四栅极电阻和第四栅极接地电容，第四栅极接地电容的第一端与第四栅极电阻的第一端电连接，第四栅极接地电容的第二端接地；

第四栅极电阻的第二端与栅极接入电阻的第一端电连接。

优选地，增益单元具体包括：场效应管；

增益单元的第一端为场效应管的漏极，增益单元的第二端为场效应管的源极，增益单元的控制端为场效应管的栅极。

优选地，还包括：第二栅极偏置电压源和第五栅极电阻；

增益单元具体包括：第一场效应管和第二场效应管；

第一场效应管和第二场效应管的源极接地，第一场效应管的漏极与第二场效应管的栅极电连接；

增益单元的第一端为第二场效应管的漏极，增益单元的第二端为第一场效应管的栅极，各个增益单元的第二场效应管的栅极均与第五栅极电阻的第一端电连接，第五栅极电阻的第二端与第二栅极偏置电压源的输入端电连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的分布式放大器中，设置了漏极低频终端和栅极低频终端，漏极低频终端由漏极低频信号接地通路组成，栅极低频终端由栅极低频信号接地通路组成，使得低频信号在放大前在栅极终端被地吸收，经过增益单元放大后，由漏极端的低频终端按照同样的原理对放大后的低频信号进行吸收，从而使得分布式放大器的低频段的增益平坦度得到明显改善，解决了当前分布式放大器在低频段的增益平坦度较差，容易造成放大器不稳定的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种分布式放大器的结构拓扑图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种分布式放大器的结构拓扑图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种分布式放大器的结构拓扑图；

图4为本实用新型实施例提供的分布式放大器的增益比对图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种分布式放大器，解决了当前分布式放大器在低频段的增益平坦度较差，容易造成放大器不稳定的技术问题。

为使得本实用新型的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型实施例提供了一种分布式放大器的一个实施例，包括：漏极传输线、栅极传输线、信号输入单元、信号输出单元、漏极低频终端、栅极低频终端和增益单元1；

漏极传输线由N+1个漏极电感依次电连接组成，栅极传输线由N+1个栅极电感依次电连接组成，N为预置的正整数；

第i个漏极电感的第二端和第i+1个漏极电感的第一端与第i个增益单元 1的第一端电连接，第i个栅极电感的第二端和第i+1个栅极电感的第一端与第i个增益单元1的控制端电连接，各个增益单元1的第二端接地，i为小于或等于N的正整数；

第一个漏极电感LD1的第一端与漏极低频终端的输入端电连接，第N+1 个漏极电感LDN+1的第二端与信号输出单元的输入端电连接；

第一个栅极电感LG1的第一端与信号输入单元的输出端电连接，第N+1 个栅极电感LGN+1的第二端与栅极低频终端的输入端电连接；

漏极低频终端由漏极低频信号接地通路组成，栅极低频终端由栅极低频信号接地通路组成。

需要说明的是，漏极传输线由N+1个漏极电感依次电连接组成，栅极传输线由N+1个栅极电感依次电连接组成，N为预置的正整数，N的具体取值可以根据需要进行选择。

第i个漏极电感的第二端和第i+1个漏极电感的第一端与第i个增益单元 1的第一端电连接，例如第2个漏极电感的第二端和第3个漏极电感的第一端均与第2个增益单元1的第一端电连接。

第i个栅极电感的第二端和第i+1个栅极电感的第一端与第i个增益单元 1的控制端电连接，例如第2个栅极电感的第二端和第3个栅极电感的第一端均与第2个增益单元1的控制端电连接。

漏极传输线的第一端为第一个漏极电感LD1的第一端，与漏极低频终端的输入端电连接，漏极传输线的第二端为第N+1个漏极电感LDN+1的第二端，与信号输出单元的输入端电连接，通过信号输出单元输出放大后的信号。

栅极传输线的第一端为第一个栅极电感LG1的第一端，与信号输入单元的输出端电连接，接收信号输入单元输入的信号，栅极传输线的第二端为第N+1 个栅极电感LGN+1的第二端，与栅极低频终端的输入端电连接。

漏极低频终端由漏极低频信号接地通路组成，栅极低频终端由栅极低频信号接地通路组成，通过漏极低频信号接地通路和栅极低频信号接地通路可以吸收部分放大后的低频信号，从而使得低频段的增益平坦度得到明显改善。

进一步地，漏极低频终端具体包括：第一漏极低频信号接地通路、第二漏极低频信号接地通路、第三漏极低频信号接地通路和漏极接入电阻RD1；

第一漏极低频信号接地通路具体包括：第一漏极电阻RD2和第一漏极接地电容C9，第一漏极接地电容C9的第一端与第一漏极电阻RD2的第一端电连接，第一漏极接地电容C9的第二端接地；

第二漏极低频信号接地通路具体包括：第二漏极电阻RD3、第二漏极接地电容C4和第三漏极接地电容C3，第二漏极接地电容C4和第三漏极接地电容 C3的第一端与第二漏极电阻RD3的第一端电连接，第二漏极接地电容C4和第三漏极接地电容C3的第二端接地；

第三漏极低频信号接地通路具体包括：第三漏极电阻RD4和第四漏极接地电容C5，第四漏极接地电容C5的第一端与第三漏极电阻RD4的第一端电连接，第四漏极接地电容C5的第二端接地；

第一漏极电阻RD2、第二漏极电阻RD3和第三漏极电阻RD4的第二端与漏极接入电阻RD1的第一端电连接，漏极接入电阻RD1的第二端与第一个漏极电感LD1的第一端电连接。

需要说明的是，第一漏极电阻RD2和第一漏极接地电容C9组成第一漏极低频信号接地通路，吸收100MHz至1000MHz内的低频信号。

第二漏极电阻RD3、第二漏极接地电容C4和第三漏极接地电容C3组成第二漏极低频信号接地通路，吸收1MHz至100MHz内的低频信号。

第三漏极电阻RD4和第四漏极接地电容C5组成第三漏极低频信号接地通路，吸收其他频段反射回来的信号。

进一步地，栅极低频终端具体包括：第一栅极低频信号接地通路、第二栅极低频信号接地通路、第三栅极低频信号接地通路和栅极接入电阻RG1；

第一栅极低频信号接地通路具体包括：第一栅极电阻RG2、第一栅极接地电容C8和第二栅极接地电容C7，第一栅极接地电容C8和第二栅极接地电容 C7的第一端与第一栅极电阻RG2的第一端电连接，第一栅极接地电容C8和第二栅极接地电容C7的第二端接地；

第二栅极低频信号接地通路具体包括：第二栅极电阻RG3和第三栅极接地电容C6，第三栅极接地电容C6的第一端与第二栅极电阻RG3的第一端电连接，第三栅极接地电容C6的第二端接地；

第三栅极低频信号接地通路具体包括：第三栅极电阻RG4和第一栅极偏置电压源Vgate，第一栅极偏置电压源Vgate的输入端与第三栅极电阻RG4的第一端电连接；

第一栅极电阻RG2、第二栅极电阻RG3和第三栅极电阻RG4的第二端与栅极接入电阻RG1的第一端电连接，栅极接入电阻RG1的第二端与第N+1个栅极电感LGN+1的第一端电连接。

需要说明的是，第一栅极电阻RG2、第一栅极接地电容C8和第二栅极接地电容C7组成第一栅极低频信号接地通路，吸收100MHz至1000MHz内的低频信号。

第二栅极电阻RG3和第三栅极接地电容C6组成第二栅极低频信号接地通路，吸收1MHz至100MHz内的低频信号。

第三栅极电阻RG4和第一栅极偏置电压源Vgate组成第三栅极低频信号接地通路，吸收其他频段的无用信号，从而使得低频段输入到增益单元1的信号减弱。

进一步地，还包括：稳定单元2；

稳定单元2由稳定电阻和稳定电容并联组成，稳定单元2设置于增益单元1与漏极电感之间，第i个栅极电感的第二端和第i+1个栅极电感的第一端与稳定单元2的第一端电连接，稳定单元2的第二端与第i个增益单元1的控制端电连接。

需要说明的是，稳定单元2有稳定电阻和稳定电容并联组成，稳定电阻的第一端和稳定电容的第一端组成稳定单元2的第一端，稳定电阻的第二端和稳定电容的第二端组成稳定单元2的第二端。

通过设置稳定单元2可以提高放大器的稳定性。

进一步地，信号输入单元具体包括：第一隔直电容C2；

第一个栅极电感LG1的第一端与第一隔直电容C2的第一端电连接，第一隔直电容C2的第二端为信号输入端RFIN。

需要说明的是，信号输入单元具体包括第一隔直电容C2，第一隔直电容 C2的大小根据需要进行设置，例如可以选择100nF的第一隔直电容C2。

第一隔直电容C2的第一端即是信号输入单元的输出端，与第一个栅极电感LG1的第一端电连接，第一隔直电容C2的第二端为信号输入端RFIN，用于接入外界输入的信号。

进一步地，信号输出单元具体包括：漏极偏置电压源和T型偏置器；

T型偏置器具体包括：扼流电感和第二隔直电容C1，扼流电感和第二隔直电容C1的第一端与第N+1个漏极电感LDN+1的第二端电连接，扼流电感的第二端与漏极偏置电压源的输入端电连接，第二隔直电容C1的第二端为信号输出端RFOUT。

需要说明的是，信号输出端RFOUT具体包括：漏极偏置电压源和T型偏置器(bias tee)，偏置电压源为宽带低阻抗的T型偏置器提供350mA的工作电源，T型偏置器内扼流电感和第二隔直电容C1的第一端与第N+1个漏极电感LDN+1的第二端电连接，T型偏置器内扼流电感的第二端与漏极偏置电压源的输入端电连接，第二隔直电容C1的第二端为信号输出端RFOUT，通过信号输出端RFOUT输出放大后的信号。

上述分布式放大器的结构组合后的结构拓扑图如图1所示。

进一步地，漏极低频终端还包括：第四漏极低频信号接地通路；

第四漏极低频信号接地通路具体包括：第四漏极电阻RD5和第五漏极接地电容C10，第五漏极接地电容C10的第一端与第四漏极电阻RD5的第一端电连接，第五漏极接地电容C10的第二端接地；

第四漏极电阻RD5的第二端与漏极接入电阻RD1的第一端电连接；

栅极低频终端还包括：第四栅极低频信号接地通路；

第四栅极低频信号接地通路具体包括：第四栅极电阻RG5和第四栅极接地电容C11，第四栅极接地电容C11的第一端与第四栅极电阻RG5的第一端电连接，第四栅极接地电容C11的第二端接地；

第四栅极电阻RG5的第二端与栅极接入电阻RG1的第一端电连接。

需要说明的是，如图2所示，为了吸收更多频段的低频信号或者增强某些频段的低频信号的吸收能力，可以更具需要设置更多的漏极低频信号接地通路和栅极低频信号接地通路，例如本实施例中还可以设置第四漏极低频信号接地通路和第四栅极低频信号接地通路。

进一步地，增益单元1具体包括：场效应管；

增益单元1的第一端为场效应管的漏极，增益单元1的第二端为场效应管的源极，增益单元1的控制端为场效应管的栅极。

需要说明的是，增益单元1的可以由单个场效应管(FET)组成，此时增益单元1的第一端为场效应管的漏极，增益单元1的第二端为场效应管的源极，增益单元1的控制端为场效应管的栅极。

进一步地，还包括：第二栅极偏置电压源Vgate2和第五栅极电阻RG6；

增益单元1具体包括：第一场效应管4和第二场效应管3；

第一场效应管4和第二场效应管3的源极接地，第一场效应管4的漏极与第二场效应管3的栅极电连接；

增益单元1的第一端为第二场效应管3的漏极，增益单元1的第二端为第一场效应管4的栅极，各个增益单元1的第二场效应管3的栅极均与第五栅极电阻RG6的第一端电连接，第五栅极电阻RG6的第二端与第二栅极偏置电压源Vgate2的输入端电连接。

需要说明的是，如图3所示，除了单个场效应管之外，增益单元1还可以采用堆叠结构，由两个场效应管堆叠而成。

此时需要还设置第二栅极偏置电压源Vgate2和第五栅极电阻RG6。

第一场效应管4和第二场效应管3的源极接地，第一场效应管4的漏极与第二场效应管3的栅极电连接，组成堆叠结构之后增益单元1的第一端为第二场效应管3的漏极，增益单元1的第二端为第一场效应管4的栅极。

同时各个增益单元1的第二场效应管3的栅极均与第五栅极电阻RG6的第一端电连接，第五栅极电阻RG6的第二端与第二栅极偏置电压源Vgate2的输入端电连接。

本实施例提供的分布式放大器中，在栅极传输线的第二端设置了由栅极低频信号接地通路组成的栅极低频终端，可以减小流入到增益单元1的低频信号。

同时在漏极传输线的第一端设置了由漏极低频信号接地通路组成的漏极低频终端，可以吸收多余的低频信号，减少输出的低频信号。

图4为分布式放大器的增益比对图，其横坐标为频率，纵坐标为分布式放大器的增益，曲线1为本实施例的分布式放大器的增益曲线，曲线2为现有的分布式放大器的增益曲线，通过比对曲线1和曲线2可知通过栅极低频终端和漏极低频终端可以使得低频段的增益降低，改善低频段的增益平坦度。

不同的漏极低频信号接地通路和栅极低频信号接地通路可以吸收不同频段的低频信号。

可以更具需要设置更多的漏极低频信号接地通路和栅极低频信号接地通路以提高低频信号的吸收能力。

增益单元1可以根据需要选择单个场效应管、单个双极性晶体管或者堆叠结构的场效应管等。

综上所述，本实用新型的分布式放大器解决了当前分布式放大器在低频段的增益平坦度较差，容易造成放大器不稳定的技术问题。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。