本發(fā)明屬于射頻集成電路領(lǐng)域，涉及分布式放大器，具體提供一種基于多柵壓偏置的高線性度分布式放大器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
1、6g通信技術(shù)的演進(jìn)推動(dòng)了超高頻毫米波/太赫茲頻段（0.1-10?thz）與超高速率數(shù)據(jù)傳輸（tbps級(jí)別）的突破性發(fā)展，基于分布式放大器（da）的超寬帶架構(gòu)憑借其跨頻段的相位一致性，為大規(guī)模mimo系統(tǒng)提供了信號(hào)放大解決方案。考慮到成本及與數(shù)字邏輯模塊的兼容性，基于體硅cmos工藝的分布式放大器結(jié)構(gòu)成為優(yōu)選方案，然而該工藝存在的襯底損耗和線性度不足等固有缺陷，制約了cmos分布式放大器在超高頻毫米波段的實(shí)際應(yīng)用。因此，如何改善cmos分布式放大器的失真以提升其線性度是需要解決的一大問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種基于多柵壓偏置的高線性度分布式放大器結(jié)構(gòu)，該技術(shù)通過(guò)向分布式放大器每一增益單元提供不完全一致的柵極偏置電壓，在一定輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)三階非線性項(xiàng)的抵消效果，進(jìn)而改善分布式放大器的三階失真問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
3、一種基于多柵壓偏置的高線性度分布式放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：柵極傳輸線電感、漏極傳輸線、增益單元、柵極終端電阻、漏極終端電阻、信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端和偏置網(wǎng)絡(luò)；其中，所述增益單元的多柵壓偏置陣列為 vb i ，柵極傳輸線由 n個(gè)柵極電感 lg i和1個(gè)終端電感 lgt構(gòu)成，漏極傳輸線由1個(gè)終端電感 ldt和 n個(gè)漏極電感 ld i構(gòu)成，其中， n為增益單元數(shù)目，可在大于1的正整數(shù)中選擇， i為1到 n的整數(shù)；第 i個(gè)柵極電感與第 i+1個(gè)柵極電感之間和第 i個(gè)增益單元的輸入端相接；第 i-1個(gè)漏極電感與第 i個(gè)漏極電感之間和第 i個(gè)增益單元的輸出端相接；柵極終端電感和漏極終端電感分別與各自傳輸線的終端電阻相接。
4、進(jìn)一步地，增益單元采用結(jié)構(gòu)尺寸相同的跨導(dǎo)單元，所述增益單元的多柵壓偏置陣列 vb i需要使分布式放大器輸出電流的三階非線性項(xiàng) iout,3趨近于0，進(jìn)一步地，使三階跨導(dǎo)的積分項(xiàng) gm3趨近于0，滿足以下關(guān)系：
5、
6、
7、其中， v m和 k m分別表示某偏置電壓點(diǎn)及該偏置電壓點(diǎn)下的三階跨導(dǎo)沖激函數(shù)幅值。
8、本發(fā)明的有益效果在于：
9、本發(fā)明提供一種基于多柵壓偏置的高線性度分布式放大器結(jié)構(gòu)，通過(guò)合理設(shè)置多柵壓偏置陣列的取值，減小 gm3沖激函數(shù)的幅值 k m，并通過(guò)創(chuàng)造多個(gè)過(guò)零點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn) gm3沖激量幅值正負(fù)交替，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) gm3的抵消效果。最終完成分布式放大器的三階非線性抵消，改善三階交調(diào)失真imd3，進(jìn)一步提升輸入三階截取點(diǎn)iip3與輸入1db壓縮點(diǎn)ip1db。
1.一種基于多柵壓偏置的高線性度分布式放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：柵極傳輸線電感、漏極傳輸線、增益單元、柵極終端電阻、漏極終端電阻、信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端和偏置網(wǎng)絡(luò)；其中，所述增益單元的多柵壓偏置陣列為vbi，柵極傳輸線由n個(gè)柵極電感l(wèi)gi和1個(gè)終端電感l(wèi)gt構(gòu)成，漏極傳輸線由1個(gè)終端電感l(wèi)dt和n個(gè)漏極電感l(wèi)di構(gòu)成，其中，n為增益單元數(shù)目，可在大于1的正整數(shù)中選擇，i為1到n的整數(shù)；第i個(gè)柵極電感與第i+1個(gè)柵極電感之間和第i個(gè)增益單元的輸入端相接；第i-1個(gè)漏極電感與第i個(gè)漏極電感之間和第i個(gè)增益單元的輸出端相接；柵極終端電感和漏極終端電感分別與各自傳輸線的終端電阻相接。
2.按權(quán)利要求1所述基于多柵壓偏置的高線性度分布式放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，向所述不同增益單元提供的柵極偏置為非均勻取值。
3.按權(quán)利要求1所述基于多柵壓偏置的高線性度分布式放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，三階跨導(dǎo)gm3隨柵極偏置電壓的變化曲線存在至少兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)，其中不包含坐標(biāo)原點(diǎn)。