基于SiGe HBT的射频有源电感的设计

图4　反射系数S11曲线

图5是CE2CC有源电感的等效电感值随频率的变化曲线。调节晶体管的偏置电压Vcc ，将会改变晶体管的偏置电流的大小，从而改变晶体管的跨导值，实现可调谐的有源电感，这是有源电感较无源电感的重要优点。从图中可以看出，当偏置电压Vcc从3. 15 V 降到2. 95 V 时， 电感值可调谐范围为1. 268 nH - 1. 914 nH。

图5　CE2CC有源电感的电感值随频率的变化曲线。

品质因数Q是衡量电感性能的重要指标之一。图6给出CE2CC有源电感的品质因数随频率的变化曲线。随着频率的增加，其Q 值也将增大; 当输入电抗小于零， 呈现电容特性后， 电感的Q 值将急剧下降。从图可以看出，在频率为12. 9 GHz下，电感Q值达到最大值75. 4。

图6　CE2CC有源电感的Q值随频率的变化曲线。

3　结论

本文设计了四种结构的射频有源电感， 其中包括两种正电感和两种负电感。研究结果表明由晶体管构成的有源电感的性能受晶体管的组态及偏置影响较大。四种电路结构中，由共射放大器与共集放大器级联反馈构成的有源电感性能较好。采用回转器原理实现的有源电感，电感值不随面积减小而减小。改变晶体管的偏置电压，有源电感具有可调谐性。这些工作对今后有源电感的设计和应用具有积极的指导意义。