一种石墨烯射频放大器

本发明涉及放大器，具体为一种石墨烯射频放大器。

背景技术：

1、射频放大器是一种电子设备，用于放大射频信号的强度。射频放大器的工作原理是利用晶体管的三极管效应，将输入信号放大到足够的电平以驱动射频输出负载。

2、射频放大器可以将输入信号增强到足够的电平以驱动射频输出负载。在无线通信、雷达、卫星通信、电视广播等领域中，射频放大器被广泛应用。通过控制输入信号的大小和晶体管的工作状态，可以实现对输出信号的控制和调节，从而满足不同应用的需求。

3、石墨烯放大器的物理原理取决于石墨烯的性质，石墨烯是透明的，对光不敏感，并且电子不具有质量，放大器由两层石墨烯和一个超导体组成，它们将石墨烯的无质量电子捕获在它们之间，然后将设备连接到电源，当太赫兹辐射击中石墨烯外层时，内部捕获的粒子将自身附着在输出波上，赋予它们比到达的波更多的功率和能量，从而将其放大。现有的射频放大器通常存在一些限制，如高频放大电路的负载阻抗很容易受到外部环境的影响而发生变化，导致放大器输出信号的幅度和相位发生变化，从而影响增益，稳定性不够强，增益不够高。因此，本领域技术人员提供了一种石墨烯射频放大器，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯射频放大器，采用石墨烯场效应晶体管，有良好的信号放大效果和性能，通过栅极偏置电路和漏极偏置电路，两个偏置电路，稳定性更强，能够进一步提高增益，解决了目前的放大器稳定性不够强，增益不够高问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种石墨烯射频放大器，包括功率放大器，所述功率放大器的两端分别电连接有输入和输出，所述功率放大器包括输入匹配网络、放大电路、输出匹配网络、偏置电路；

5、所述输入匹配网络电连接在放大电路与输入之间，所述输出匹配网络电连接在放大电路与输出之间，所述偏置电路与放大电路电连接；

6、所述放大电路包括石墨烯场效应晶体管amp；

7、所述偏置电路包括栅极偏置电路、漏极偏置电路。

8、优选的，所述输入匹配网络包括电容c1、电容c2、电感l1、电感l2，所述电容c1和电感l2串联，所述电感l2的另一端与场效应晶体管amp的栅极电连接，所述电容c2、电感l1与电容c1和电感l2并联，且电容c2、电感l1的一端接地。

9、优选的，所述输出匹配网络包括两条旁路支线，两条所述旁路支线的其中一端接地，另一端与输出电连接，两条所述旁路支线之间分别并联有电阻r1和电感l4，所述两条旁路支线的通路上分别连接有电感c3和电感c4，接地的所述旁路支线电连接有供应电压vcc。

10、优选的，所述场效应晶体管amp的源极和漏极分别与输出匹配网络的两条旁路支线连接有电感l3和电阻r3。

11、优选的，所述栅极偏置电路包括电容c5、电容c6、栅极偏置电源，所述电容c5、电容c6并联，且负极接地，所述栅极偏置电源与电容c5、电容c6的正极电连接。

12、优选的，所述栅极偏置电路与场效应晶体管amp的栅极偏置电路之间通过微带线连接有电阻r2。

13、优选的，所述漏极偏置电路包括电容c7、电容c8、漏极偏置电源，所述电容c7、电容c8并联，且负极接地，所述漏极偏置电源与电容c7、电容c8的正极电连接。

14、优选的，所述栅极偏置电路与场效应晶体管amp的漏极偏置电路之间通过微带线连接有电阻r3。

15、(三)有益效果

16、本发明提供了一种石墨烯射频放大器。具备以下有益效果：

17、1、本发明提供了一种石墨烯射频放大器，该射频放大器在使用时，采用石墨烯场效应晶体管，石墨烯具有高电导率和高迁移率以及低噪声系数，可以提供良好的信号放大效果，提高放大器的性能。

18、2、本发明提供了一种石墨烯射频放大器，该射频放大器在使用时，设置有栅极偏置电路和漏极偏置电路，通过设置两个偏置电路，可以有效的实现阻抗变换，并提供合适的偏置电流，确定各级静态工作点，将低阻抗变换为高阻抗，以起到高频隔离的作用，达到高效率的输出，同时两个偏置电路的稳定性更强，能够进一步提高增益。

19、3、本发明提供了一种石墨烯射频放大器，设置有输入匹配网络和输出匹配网络，输入匹配网络可以实现信号源输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配，使放大器获得最大的激励功率，输出匹配网络能够将放大后的信号与输出负载阻抗匹配，使得输出信号能够以最大功率传输给负载，提高放大器性能。

技术特征：

1.一种石墨烯射频放大器，其特征在于：包括，功率放大器，所述功率放大器的两端分别电连接有输入和输出，所述功率放大器包括输入匹配网络、放大电路、输出匹配网络、偏置电路；

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯射频放大器，其特征在于；所述输入匹配网络包括电容c1、电容c2、电感l1、电感l2，所述电容c1和电感l2串联，所述电感l2的另一端与场效应晶体管amp的栅极电连接，所述电容c2、电感l1与电容c1和电感l2并联，且电容c2、电感l1的一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯射频放大器，其特征在于：所述输出匹配网络包括两条旁路支线，两条所述旁路支线的其中一端接地，另一端与输出电连接，两条所述旁路支线之间分别并联有电阻r1和电感l4，所述两条旁路支线的通路上分别连接有电感c3和电感c4，接地的所述旁路支线电连接有供应电压vcc。

4.根据权利要求1或3所述的一种石墨烯射频放大器，其特征在于：所述场效应晶体管amp的源极和漏极分别与输出匹配网络的两条旁路支线连接有电感l3和电阻r3。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯射频放大器，其特征在于：所述栅极偏置电路包括电容c5、电容c6、栅极偏置电源，所述电容c5、电容c6并联，且负极接地，所述栅极偏置电源与电容c5、电容c6的正极电连接。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯射频放大器，其特征在于：所述栅极偏置电路与场效应晶体管amp的栅极偏置电路之间通过微带线连接有电阻r2。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯射频放大器，其特征在于：所述漏极偏置电路包括电容c7、电容c8、漏极偏置电源，所述电容c7、电容c8并联，且负极接地，所述漏极偏置电源与电容c7、电容c8的正极电连接。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯射频放大器，其特征在于：所述栅极偏置电路与场效应晶体管amp的漏极偏置电路之间通过微带线连接有电阻r3。

技术总结本发明提供一种石墨烯射频放大器，涉及放大器技术领域。该石墨烯射频放大器，包括功率放大器，所述功率放大器的两端分别电连接有输入和输出，所述功率放大器包括输入匹配网络、放大电路、输出匹配网络、偏置电路，所述输入匹配网络电连接在放大电路与输入之间，所述输出匹配网络电连接在放大电路与输出之间，所述偏置电路与放大电路电连接，所述放大电路包括石墨烯场效应晶体管AMP，所述偏置电路包括栅极偏置电路、漏极偏置电路.本发明中，采用石墨烯场效应晶体管，有良好的信号放大效果和性能，通过栅极偏置电路和漏极偏置电路，两个偏置电路，稳定性更强，能够进一步提高增益。技术研发人员：王蓉,马永军,唐珺,李强,曾昭献受保护的技术使用者：九江职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/7/23