应用于5GNR的22-74GHz低噪声放大器芯片

本发明涉及射频集成电路，尤其涉及一种应用于5g nr(new radio)的22-74ghz低噪声放大器芯片。

背景技术：

1、为了满足大量设备之间呈指数级增长的数据流量，毫米波通信成为下一代网络不可缺少的一部分。当前，全球范围内将24.25ghz-27.5ghz、37ghz-43.5ghz、66ghz-71 ghz标识用于5g及国际移动通信系统未来发展。为了实现全球应用和跨标准通信，需要5g毫米波通信网络中的用户设备具备多频段兼容性。因此，超宽带低噪声放大器作为5g通信系统接收链路中关键电路模块具有广阔的应用前景。

2、传统的低噪声放大器，受到硅基晶体管的高频特性、无源器件的寄生效应、涡流效应和趋肤效应等多种因素，在高泄漏、高损耗和强互耦合的毫米波域中，实现覆盖数十千兆赫兹的宽带是具有挑战性的，存在带宽窄、面积大等问题。因此，基于硅基工艺的低噪声放大器的性能亟需进一步提升，以满足新一代毫米波通信网络的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，提出了一种应用于5g nr的22-74ghz低噪声放大器芯片。

2、为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案具体如下：

3、一种应用于5g nr的22-74ghz低噪声放大器芯片，包括输入匹配网络、宽带输入放大级、宽带输出放大级和输出匹配网络四个模块，并且四个模块按照先后顺序依次连接，信号从输入匹配网络的输入端进入，从输出匹配网络的输出端输出；

4、其中，所述输入匹配网络包括电容c1、c2和电感l1；电容c1一端接地，另一端连接至信号输入端口；电感l1一端连接在宽带输入放大器输入级，并与连接在偏置电压vbias的电阻r1并联，另一端连接电容c2；电容c2串联在电容c1和电感l1之间；

5、其中，所述宽带输入放大级包括一个晶体管q1和电感l2、l3、l4、反馈电阻r2、电容c3；所述晶体管q1的发射极接地，基极连接电感l2，集电极连接电感l3；所述电阻r2和电容c3串联后一端连接电感l2，另一端连接电感l3，形成反馈回路；所述电感l4的一端连接在电容c3、电感l3的连接处，另一端接至电源vdd；

6、其中，所述宽带输出放大级包括两个晶体管q2、q3组成的cascode结构；所述晶体管q2的基极通过电阻r3连接到偏置电压vbias，发射极接地，集电极与晶体管q3的发射极连接；所述晶体管q3的基极接收放大信号，集电极连接电感l6并通过电感l7连接到电源vdd；电感l5与电容c4串联后一端连接到晶体管q3的发射极，另一端接地；

7、其中，所述输出匹配网络包括电容c5；所述电容c5一端连接到电感l6、l7的连接处，另一端连接至信号输出端口。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

9、基于上述的技术方案可知，与现有技术相比较，本发明提供了一种应用于5g nr的22-74ghz低噪声放大器芯片，其结构设计科学。

10、在电路中引入分流反馈技术，通过加入反馈电阻、电容，加强低频带宽扩展；引入双感应峰值技术，通过在晶体管基极和集电极加入电感，增大增益，改善噪声性能；引入谐振反馈补偿均衡技术，通过加入谐振反馈电感、电容，补偿高频增益，进一步拓展带宽。上述技术降低了电路的复杂度，拓展了带宽，减小了芯片面积，具有重大的实践意义。

技术特征：

1.一种应用于5g nr的22-74ghz低噪声放大器芯片，其特征在于，包括输入匹配网络、宽带输入放大级、宽带输出放大级和输出匹配网络四个模块，并且四个模块按照先后顺序依次连接，信号从输入匹配网络的输入端进入，从输出匹配网络的输出端输出；

技术总结本发明公开了一种应用于5G NR的22‑74GHz低噪声放大器芯片，包括输入匹配网络、宽带输入放大级、宽带输出放大级和输出匹配网络四个模块，并且四个模块按照先后顺序依次连接，信号从输入匹配网络的输入端进入，从输出匹配网络的输出端输出。在电路中引入分流反馈技术，通过加入反馈电阻、电容，加强低频带宽扩展；引入双感应峰值技术，通过在晶体管基极和集电极加入电感，增大增益，改善噪声性能；引入谐振反馈补偿均衡技术，通过加入谐振反馈电感、电容，补偿高频增益，进一步拓展带宽。上述技术降低了电路的复杂度，拓展了带宽，减小了芯片面积，具有重大的实践意义。技术研发人员：孟凡易,赵增龙受保护的技术使用者：天津大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6