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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种基于耦合矩阵综合级间匹配的三级毫米波高增益GaN功率放大器芯片，其包括两级驱动放大器和末级功率放大器，以及偏置网络、输入匹配网络、级间匹配网络和输出匹配网络；级间匹配网络由三段具有特定特征阻抗的微带线和串联隔直电容组成，通过串联微带线与并联开路微带线进行直接耦合，从而确定谐振点的个数和拓扑的基本结构，可以综合出相对应的耦合系数，进而给出微带线参数的初值。本发明相对于传统的单管功率放大器可有效提高拓宽放大器的增益和输出功率，进一步提高效率；并且相对于传统的宽带功率放大器结构，本发明电路结构简单，理论分析方法易于实现，加工方便，可以应用到5G毫米波通信系统中。

主权项：1.一种基于耦合矩阵综合级间匹配的三级毫米波高增益GaN功率放大器芯片，其特征在于，该功率放大器包括依次连接的：输入匹配网络、场效应管T1、第一级间匹配网络、场效应管T2、第二级间匹配网络、场效应管T3以及输出匹配网络；所述输入匹配网络，其输入端连接至输入信号RF，其输出端的一侧连接至所述场效应管T1的栅极，其输出端的另外一侧通过第一偏置网络N1与栅极供电电压VB1连接；所述场效应管T1，其漏极连接至所述第一级间匹配网络的输入端的一侧；所述第一级间匹配网络，其输入端的另外一侧通过第二偏置网络N2与栅极供电电压VD1连接，其输出端的一侧连接至所述场效应管T2的栅极，其输出端的另外一侧通过第二偏置网络N3与栅极供电电压VB2连接；所述场效应管T2，其漏极连接至所述第二级间匹配网络输入端的一侧；所述第二级间匹配网络，其输入端的另外一侧通过第三偏置网络N4与漏极供电电压VD2进行连接，其输出端的的一侧连接至所述场效应管T3的栅极，其输出端的另外一侧通过第三偏置网络N5与栅极供电电压VB3连接；所述场效应管T3，其漏极连接至所述输出匹配网络输入端的一侧；所述输出匹配网络，其输入端的另外一侧通过第四偏置网络N6与漏极供电电压VD3进行连接，其输出端连接至输出信号RF；其中，所述场效应管T1、所述场效应管T2以及场效应管T3的栅宽比为1:2:4，所述的第一级间匹配网络和第二级间匹配网络的具体拓扑结构由以下方法确定：首先设定所述第一级间匹配网络和第二级间匹配网络均具有3个谐振点，并且预先设定带宽和回波损耗，其中，回波损耗小于-20dB；然后使用矩阵综合的方法确定其对应的耦合矩阵；最后根据确定的耦合矩阵，再确定所述第一级间匹配网络和第二级间匹配网络的具体拓扑结构。

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百度查询： 东南大学 一种基于耦合矩阵综合级间匹配的三级毫米波高增益GaN功率放大器芯片