一种提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路及级间匹配网络的制作方法

本发明涉及一种提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路及级间匹配网络，属于微波集成电路。

背景技术：

1、在功率放大器芯片电路中，为了实现较高的输出功率，芯片内采用多管芯并联的方式，合成大功率输出。多管芯并联后，由于管芯加工和热分布不同等原因，导致实际性能存在一定差异。匹配网络由于电路耦合或者寄生参数等原因，导致幅度和相位存在一定差异。这些因素都会导致功率放大器的奇模不平衡，在并列管芯之间产生环路上的功率传输，导致功率放大器环路自激，影响功率放大器的正常工作和可靠性，严重时会导致芯片烧毁。

2、如图1所示，为了抑制环路自激，通常在相邻管芯输出端之间加入隔离电阻。但是由于两个管芯的输出微带在靠近隔离电阻的地方汇合，导致隔离电阻基本被输出微带短路，因此隔离电阻起不到应有的隔离效果。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路及级间匹配网络，在两个管芯输出的微带上开槽，并在靠近两个管芯输出端的中间位置加入隔离电阻，并调整隔离电阻阻值，实现两个管芯输出端之间的最大隔离度，提高功率放大器环路稳定性。

2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

3、一种提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路，所述开槽微带电路包括第一输入端口、第二输入端口、隔离电阻、第一衔接微带、第二衔接微带、开槽微带线、第一微带、第二微带、第一隔直电容、第二隔直电容、第一漏偏置微带、第二漏偏置微带、第一漏偏置电容、第二漏偏置电容、第一输出端口以及第二输出端口；所述第一输入端口和第二输入端口之间通过隔离电阻连接，第一输入端口经第一衔接微带后接入开槽微带线的输入端，第二输入端口经第二衔接微带后接入开槽微带线的输入端；开槽微带线的第一输出端接第一微带的输入端，第一微带的第一输出端依次经第一漏偏置微带和第一漏偏置电容后接地，第一微带的第二输出端经第一隔直电容后接第一输出端口；开槽微带线的第二输出端接第二微带的输入端，第二微带的第一输出端依次经第二漏偏置微带和第二漏偏置电容后接地，第二微带的第二输出端经第二隔直电容后接第二输出端口；所述开槽微带电路以所述开槽微带线的中间线为对称线，所述开槽微带电路左右对称。

4、作为本发明所述开槽微带电路的一种优选方案，所述开槽微带线的开槽宽度大于半导体工艺规定的最小微带间距，小于10um。

5、作为本发明所述开槽微带电路的一种优选方案，当功放芯片环路最稳定时，第一输入端口和第二输入端口之间的隔离度最大，此时对应的开槽微带线的长度和隔离电阻值为最优。

6、一种级间匹配网络，所述级间匹配网络包括所述的提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路、第一前级管芯、第二前级管芯、第一匹配网络、第二匹配网络以及后级放大器管芯；所述第一前级管芯的漏极端与第一输入端口连接，第一输出端口经第一匹配网络后接入后级放大器管芯的输入端；所述第二前级管芯的漏极端与第二输入端口连接，第二输出端口经第二匹配网络后接入后级放大器管芯的输入端。

7、作为本发明所述级间匹配网络的一种优选方案，所述提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路、第一前级管芯、第二前级管芯、第一匹配网络、第二匹配网络以及后级放大器管芯集成在一块衬底材料上。

8、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

9、1、本发明解决了管芯之间隔离电阻被输出微带短路而起不到应有的隔离作用的问题。

10、2、本发明通过在两个管芯输出的微带上开槽，并在靠近两个管芯输出端的中间位置加入隔离电阻，并调整隔离电阻阻值，实现两个管芯输出端之间的最大隔离度，提高了功放芯片电路的稳定性系数。

11、3、本发明为功率放大器消除环路自激，提升稳定性和可靠性，提供了一种有效的解决方案。

技术特征：

1.一种提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路，其特征在于，所述开槽微带电路包括第一输入端口、第二输入端口、隔离电阻、第一衔接微带、第二衔接微带、开槽微带线、第一微带、第二微带、第一隔直电容、第二隔直电容、第一漏偏置微带、第二漏偏置微带、第一漏偏置电容、第二漏偏置电容、第一输出端口以及第二输出端口；所述第一输入端口和第二输入端口之间通过隔离电阻连接，第一输入端口经第一衔接微带后接入开槽微带线的输入端，第二输入端口经第二衔接微带后接入开槽微带线的输入端；开槽微带线的第一输出端接第一微带的输入端，第一微带的第一输出端依次经第一漏偏置微带和第一漏偏置电容后接地，第一微带的第二输出端经第一隔直电容后接第一输出端口；开槽微带线的第二输出端接第二微带的输入端，第二微带的第一输出端依次经第二漏偏置微带和第二漏偏置电容后接地，第二微带的第二输出端经第二隔直电容后接第二输出端口；所述开槽微带电路以所述开槽微带线的中间线为对称线，所述开槽微带电路左右对称。

2.根据权利要求1所述的提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路，其特征在于，所述开槽微带线的开槽宽度大于半导体工艺规定的最小微带间距，小于10um。

3.根据权利要求1所述的提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路，其特征在于，当功放芯片环路最稳定时，第一输入端口和第二输入端口之间的隔离度最大，此时对应的开槽微带线的长度和隔离电阻值为最优。

4.一种级间匹配网络，其特征在于，所述级间匹配网络包括权利要求1-3任一项所述的提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路、第一前级管芯、第二前级管芯、第一匹配网络、第二匹配网络以及后级放大器管芯；所述第一前级管芯的漏极端与第一输入端口连接，第一输出端口经第一匹配网络后接入后级放大器管芯的输入端；所述第二前级管芯的漏极端与第二输入端口连接，第二输出端口经第二匹配网络后接入后级放大器管芯的输入端。

5.根据权利要求4所述的级间匹配网络，其特征在于，所述提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路、第一前级管芯、第二前级管芯、第一匹配网络、第二匹配网络以及后级放大器管芯集成在一块衬底材料上。

技术总结
本发明公开了一种提高功放芯片环路稳定性的开槽微带电路及级间匹配网络，开槽微带电路包括第一输入端口、第二输入端口、隔离电阻、两个衔接微带、开槽微带线、两个微带、两个隔直电容、两个漏偏置微带、两个漏偏置电容、第一输出端口、第二输出端口。第一输入端口和第二输入端口之间通过隔离电阻连接，第一输入端口和第二输入端口分别经两个衔接微带后，接入开槽微带线，再由微带，一路接漏偏置微带、漏偏置电容，一路经隔直电容后，接第一和第二输出端口。以开槽微带的中间线为对称线，电路左右对称。通过调整开槽微带线的长度和隔离电阻值提高第一输入端口和第二输入端口之间的隔离度，提高芯片环路稳定性。

技术研发人员：金辉,陶洪琪,薛景,肖玮,周衍芳,余旭明,蔺兰峰
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十五研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15