CN119070765A - 一种基于人工传输线的双向放大器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人工传输线的双向放大器，包括第一部分电路和与第一部分电路连接的第二部分电路、第三部分电路；第一部分电路包括第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，作为双向放大器中放大电路单元；第二部分电路和第三部分电路结构相同，均包括两个人工传输线以及两个开关，RF1端口和RF2端口作为整个双向放大器的射频输入/输出端口。本发明通过构建结构相同的第二部分电路和第三部分电路，在第二部分电路和第三部分电路中应用用人工传输线，使得上下变频系统以及相控阵芯片片上集成共用射频链路成为可能，也极大降低了系统的复杂度与芯片射频电路的面积。

Description

一种基于人工传输线的双向放大器

技术领域

本发明涉及射频放大技术领域，尤其涉及一种基于人工传输线的双向放大器。

背景技术

随着电子设备的小型化、集成化，变频芯片、相控阵芯片的集成度越来越高。在传统的变频系统以及相控阵系统中，上变频系统与下变频系统是独立存在的，相控阵系统的发射链路与接收链路也是独立存在的。上下变频通道间以及相控阵系统的发射与接收链路间需要外部的收发切换开关，这就增加了端口的复杂度和设备体积的大小。片上高集成度的双向放大器也成为了本领域技术人员所关注的重点。

发明内容

技术目的：针对现有技术中的缺陷，本发明公开了一种基于人工传输线的双向放大器，通过构建结构相同的第二部分电路和第三部分电路，在第二部分电路和第三部分电路中应用用人工传输线，使得上下变频系统以及相控阵芯片片上集成共用射频链路成为可能，也极大降低了系统的复杂度与芯片射频电路的面积。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种基于人工传输线的双向放大器，包括第一部分电路和与第一部分电路连接的第二部分电路、第三部分电路；

第一部分电路包括第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，作为双向放大器中放大电路单元；第二部分电路和第三部分电路结构相同，作为双向放大器的收发端口单元；

第二部分电路中包括两个人工传输线以及两个开关，S1开关通过人工传输传输线TL1连接至RF1端口，S3开关通过人工传输传输线TL3连接至RF1端口，RF1端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，同时作为整个双向放大器的射频输入/输出端口；

第三部分电路中包括两个人工传输线以及两个开关，S2开关通过人工传输传输线TL2连接至RF2端口，S4开关通过人工传输传输线TL4连接至RF2端口，RF2端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，同时作为整个双向放大器的射频输入/输出端口。

优选地，所述第一部分电路包括结构相同的第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，第一放大器AMP1包括第一晶体管和第二晶体管，第一放大器AMP1中，第一晶体管与第二晶体管组成共源共栅放大器结构；第二放大器AMP2包括第三晶体管和第四晶体管；第二放大器AMP2中，第三晶体管与第四晶体管组成共源共栅放大器结构。

优选地，第一晶体管的漏极与第二晶体管的源极相连，第一晶体管的源极接地，第一晶体管的栅极与第一电感的一端连接，第一电感的另一端连接偏置电压Vb1；第一晶体管的栅极与第三电容的一端连接，第三电容的另一端作为第一放大器AMP1的输入端；第二晶体管的栅极连接偏置电压Vb2；第二晶体管的漏极通过第一电阻、第一电容与第一晶体管的栅极连接；第二晶体管的漏极通过第三电感连接VDD电压信号；第二晶体管的漏极与第五电容的一端连接，第五电容的另一端作为第一放大器AMP1的输出端；

所述第一电阻和第一电容组成共源共栅放大器的反馈电路，与所述的第一晶体管与第二晶体管组成的共源共栅放大器结构共同组成完整的放大器核心电路。

优选地，第四晶体管的漏极与第三晶体管的源极相连，第四晶体管的源极接地，第四晶体管的栅极与第二电感的一端连接，第二电感的另一端连接偏置电压Vb1；第四晶体管的栅极与第四电容的一端连接，第四电容的另一端作为第二放大器AMP2的输入端；第三晶体管的栅极连接偏置电压Vb2；第三晶体管的漏极通过第二电阻、第二电容与第四晶体管的栅极连接，第三晶体管的漏极通过第四电感连接VDD电压信号；第三晶体管的漏极与第六电容的一端连接，第六电容的另一端作为第二放大器AMP2的输出端；

所述第二电阻和第二电容组成共源共栅放大器的反馈电路，与所述的第三晶体管与第四晶体管组成的共源共栅放大器结构共同组成完整的放大器核心电路。

优选地，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管的尺寸相同。

优选地，所述第二部分电路包括第五晶体管、第六晶体管、第七电容、第五电感、第六电感；其中，第五晶体管作为S1开关，第六晶体管作为S3开关；第五电感、第七电容的一半、第五晶体管的寄生电容组成人工传输传输线TL1；第六电感、第七电容的另一半、第六晶体管的寄生电容组成人工传输传输线TL3；

第五晶体管的源极接地，第五晶体管的漏极作为第二部分电路的第一连接端，与第一部分电路中第一放大器AMP1的输入端连接；第六晶体管的源极接地，第六晶体管的漏极作为第二部分电路的第二连接端，与第一部分电路中第二放大器AMP2的输出端连接；第五晶体管的栅极与第六晶体管的栅极分别连接；第五晶体管的漏极与第五电感的一端连接，第六晶体管的漏极与第六电感的一端连接，第七电容的一端接地，第七电容的另一端、第五电感的另一端、第六电感的另一端共同连接到RF1端口。

优选地，所述第五晶体管、第六晶体管的尺寸相同。

优选地，所述第三部分电路包括第七晶体管、第八晶体管、第八电容、第七电感、第八电感；其中，第七晶体管作为S2开关，第八晶体管作为S4开关；第七电感、第八电容的另一半、第七晶体管的寄生电容组成人工传输传输线TL2；第八电感、第八电容的另一半、第八晶体管的寄生电容组成人工传输传输线TL4；

第七晶体管的源极接地，第七晶体管的漏极作为第三部分电路的第一连接端，与第一部分电路中第一放大器AMP1的输出端连接；第八晶体管的源极接地，第八晶体管的漏极作为第三部分电路的第二连接端，与第一部分电路中第二放大器AMP2的输入端连接；第七晶体管的栅极与第八晶体管的栅极分别连接开关控制电压Vcon1和Vcon2；第七晶体管的漏极与第七电感的一端连接，第八晶体管的漏极与第八电感的一端连接，第八电容的一端接地，第八电容的另一端、第七电感的另一端、第八电感的另一端共同连接到RF2端口。

优选地，所述第七晶体管、第八晶体管的尺寸相同。

优选地，从RF1端口输入，从RF2端口输出为正向放大；从RF2端口输入，从RF1端口输出为反向放大；S1开关、S2开关在正向放大时关断，S3开关、S4开关在正向放大时开启；S1开关、S2开关在反向放大时开启，S3开关、S4开关在反向放大时关断；S1开关、S2开关、S3开关、S4开关均工作在线性区。

有益效果：本发明通过构建结构相同的第二部分电路和第三部分电路，在第二部分电路和第三部分电路中应用用人工传输线，使得上下变频系统以及相控阵芯片片上集成共用射频链路成为可能，也极大降低了系统的复杂度与芯片射频电路的面积。基于人工传输线的双向放大器既兼顾了芯片面积，同时又考虑到了输入输出端口的匹配问题，还能实现较宽带的增益平坦度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的基于人工传输线的双向放大器等效结构示意图；

图2为本申请实施例提供的人工传输线及其等效电路结构示意图；

图3为本申请实施例提供的基于人工传输线的双向放大器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的基于人工传输线的双向放大器的晶体管等效电路示意图；

图5为本申请实施例提供的双向放大器正向放大功能示意图；

图6为本申请实施例提供的双向放大器反向放大功能示意图；

图7为本申请实施例提供的基于人工传输线的双向放大器实例仿真结果图一；

图8为本申请实施例提供的基于人工传输线的双向放大器实例仿真结果图二；

图中：100-第一部分电路；200-第二部分电路；300-第三部分电路；101-第一晶体管，102-第二晶体管，103-第三晶体管，104-第四晶体管，105-第一电阻，106-第二电阻，107-第一电容，108-第二电容，109-第三电容，110-第四电容，111-第五电容，112-第六电容，113-第一电感，114-第二电感，115-第三电感，116-第四电感，201-第五晶体管，202-第六晶体管，203-第七电容，204-第五电感，205-第六电感，301-第七晶体管，302-第八晶体管，303-第八电容，304-第七电感，305-第八电感。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

经过大量的实践和经验总结，发现传统的双向切换电路结构复杂，占用面积大，使用和调试极不方便，难以将收发单元集成至单块芯片中，本申请提出一种基于人工传输线的双向放大器，其芯片占用面积小，能将上下变频器的切换端口以及相控阵收发切换端口集成至同一芯片中，可用于多种电路方案中。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的基于人工传输线的双向放大器结构示意图。本申请提出的双向放大器结构包括第一部分电路100和与第一部分电路100连接的第二部分电路200、第三部分电路300。

第一部分电路100包括第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，作为双向放大器中放大电路单元；

第二部分电路200和第三部分电路300结构相同，作为双向放大器的收发端口单元；

第二部分电路200中包括两个人工传输线以及两个开关，第二部分电路的射频输入/输出端口RF1作为整个双向放大器的射频输入/输出端口。

第三部分电路300中包括两个人工传输线以及两个开关，第三部分电路的射频输出/输入端口RF2作为整个双向放大器的射频输出/输入端口。

请参考图2，图2为本申请实施例提供的人工传输线结构示意图，图2展示了等效的人工传输线结构为π型网络，与传统传输线相比，具有面积小，损耗低的优点，常应用在对于面积大小要求较高的芯片中。将等效的人工传输线应用于双向放大器中，可以得到如图3所示的基于人工传输线的双向放大器。本发明中，人工传输线所占用的芯片面积小，更易集成于上下变频、相控阵收发系统中，输入输出的无源网络均为传输线结构，更有利于减少端口的回波损耗。得益于良好的输入输出网络匹配，双向放大器可以实现宽带的可选双向放大。

第一部分电路100包括结构相同的第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，第一放大器AMP1包括第一晶体管101和第二晶体管102，第二放大器AMP2包括第三晶体管103和第四晶体管104；

第一晶体管101的漏极与第二晶体管102的源极相连，第一晶体管101的源极接地，第一晶体管101的栅极与第一电感113的一端连接，第一电感113的另一端连接偏置电压Vb1；第一晶体管101的栅极与第三电容109的一端连接，第三电容109的另一端作为第一放大器AMP1的输入端；第二晶体管102的栅极连接偏置电压Vb2；第二晶体管102的漏极通过第一电阻105、第一电容107与第一晶体管101的栅极连接；第二晶体管102的漏极通过第三电感115连接VDD电压信号；第二晶体管102的漏极与第五电容111的一端连接，第五电容111的另一端作为第一放大器AMP1的输出端；

第一放大器AMP1中，第一晶体管101与第二晶体管102组成共源共栅放大器结构，所述第一电阻105和第一电容107组成共源共栅放大器的反馈电路，所述的共源共栅放大器结构与反馈电路共同组成完整的放大器核心电路；应用于本发明的放大器核心电路不限于此处所述的共源共栅放大器反馈结构；

第四晶体管104的漏极与第三晶体管103的源极相连，第四晶体管104的源极接地，第四晶体管104的栅极与第二电感114的一端连接，第二电感114的另一端连接偏置电压Vb1；第四晶体管104的栅极与第四电容110的一端连接，第四电容110的另一端作为第二放大器AMP2的输入端；第三晶体管103的栅极连接偏置电压Vb2；第三晶体管103的漏极通过第二电阻106、第二电容108与第四晶体管104的栅极连接，第三晶体管103的漏极通过第四电感116连接VDD电压信号；第三晶体管103的漏极与第六电容112的一端连接，第六电容112的另一端作为第二放大器AMP2的输出端；

第二放大器AMP2中，第三晶体管103与第四晶体管104组成共源共栅放大器结构，所述第二电阻106和第二电容108组成共源共栅放大器的反馈电路，所述的共源共栅放大器结构与反馈电路共同组成完整的放大器核心电路；应用于本发明的放大器核心电路不限于此处所述的共源共栅放大器反馈结构；

第一部分电路100中，第二晶体管102的栅极以及第三晶体管103的栅极连接偏置电压Vb2，偏置电压Vb2为共栅级放大器的偏置电压；第一电感113和第二电感114分为两个放大器的共源极提供偏置电压Vb1，偏置电压Vb1为共源级放大器的偏置电压，同时第一电感113和第二电感114分别为两个放大器匹配网络的一部分；应用于本发明的放大器匹配网络不限于此处所述的电感并联电容串联结构；

第三电感115和第四电感116分别为两个放大器提供电源电压VDD，同时第三电感115和第四电感116分别为两个放大器匹配网络的一部分；应用于本发明的放大器匹配网络不限于此处所述的电感并联电容串联结构；

第三电容109、第四电容110、第五电容111、第六电容112为两个放大器的输入输出，其作用为隔直电容，避免输入输出电平影响放大器偏置。

第一晶体管101、第二晶体管102、第三晶体管103、第四晶体管104尺寸相同。

如图3所示，第二部分电路200中，S1开关通过人工传输传输线TL1连接至RF1端口，S3开关通过人工传输传输线TL3连接至RF1端口，RF1端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，同时作为整个双向放大器的射频输入/输出端口。

具体地，第二部分电路200包括第五晶体管201、第六晶体管202、第七电容203、第五电感204、第六电感205；其中，第五晶体管201作为S1开关，第六晶体管202作为S3开关；第五电感204、第七电容203的一半、第五晶体管201的寄生电容组成人工传输传输线TL1；第六电感205、第七电容203的另一半、第六晶体管202的寄生电容组成人工传输传输线TL3；

第五晶体管201的源极接地，第五晶体管201的漏极作为第二部分电路200的第一连接端，与第一部分电路100中第一放大器AMP1的输入端连接，即连接到第三电容109上；第六晶体管202的源极接地，第六晶体管202的漏极作为第二部分电路200的第二连接端，与第一部分电路100中第二放大器AMP2的输出端连接，即连接到第六电容112上；第五晶体管201的栅极与第六晶体管202的栅极分别连接开关控制电压Vcon1和Vcon2，当控制电压为高电平时，该晶体管处于开启状态，当控制电压为低电平时，该晶体管处于关闭状态；第五晶体管201的漏极与第五电感204的一端连接，第六晶体管202的漏极与第六电感205的一端连接，第七电容203的一端接地，第七电容203的另一端、第五电感204的另一端、第六电感205的另一端共同连接到RF1端口，RF1端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，也是整个双向放大器的射频输入/输出端口。

在本实施例中，第五晶体管201，第六晶体管202尺寸相同。

第三部分电路300中，S2开关通过人工传输传输线TL2连接至RF2端口，S4开关通过人工传输传输线TL4连接至RF2端口，RF2端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，同时作为整个双向放大器的射频输入/输出端口。

具体地，第三部分电路300包括第七晶体管301、第八晶体管302、第八电容303、第七电感304、第八电感305；其中，第七晶体管301作为S2开关，第八晶体管302作为S4开关；第七电感304、第八电容303的另一半、第七晶体管301的寄生电容组成人工传输传输线TL2；第八电感305、第八电容303的另一半、第八晶体管302的寄生电容组成人工传输传输线TL4；

第七晶体管301的源极接地，第七晶体管301的漏极作为第三部分电路300的第一连接端，与第一部分电路100中第一放大器AMP1的输出端连接，即连接到第五电容111上；第八晶体管302的源极接地，第八晶体管302的漏极作为第三部分电路300的第二连接端，与第一部分电路100中第二放大器AMP2的输入端连接，即连接到第四电容110上；第七晶体管301的栅极与第八晶体管302的栅极分别连接开关控制电压Vcon1和Vcon2，当控制电压为1V即高电平时，该晶体管处于开启状态，当控制电压为0V即低电平时，该晶体管处于关闭状态；第七晶体管301的漏极与第七电感304的一端连接，第八晶体管302的漏极与第八电感305的一端连接，第八电容303的一端接地，第八电容303的另一端、第七电感304的另一端、第八电感305的另一端共同连接到RF2端口，RF2端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，也是整个双向放大器的射频输入/输出端口。

在本实施例中，第七晶体管301、第八晶体管302尺寸相同。

本发明中，人工传输线TL1、TL2、TL3、TL4和开关S1、S2、S3、S4既作为放大器的双向开关控制器，又作为第一放大器AMP1和第二放大器AMP2的输入输出匹配网络，在实现双向切换功能的同时，实现良好的匹配，可大大节省芯片面积。

参考图5、6，图5为双向放大器正向放大功能示意图，图6为双向放大器反向放大功能示意图。从射频端口RF1输入，从射频端口RF2输出为正向放大；从射频端口RF2输入，从射频端口RF1输出时为反向放大。S1开关即第五晶体管201、S2开关即第七晶体管301在正向放大时关断，S3开关即第六晶体管202、S4开关即第八晶体管302在正向放大时开启，S1开关、S2开关在反向放大时开启，S3开关、S4开关在反向放大时关断；第五晶体管201、第七晶体管301、第六晶体管202、第八晶体管302均工作在线性区，如图4所示，当晶体管开关控制电压为高电平时，晶体管开启，此时开关晶体管等效为电阻Ron与电容Con的并联模型，其中，Ron为小电阻，射频频段可以屏蔽Con，故开关开启时等效为低阻模型，当晶体管开关控制电压为低电平时，晶体管关断，此时开关晶体管等效为电阻Roff与电容Coff的串联模型，其中Roff为大电阻，故开关关断时可以等效为高阻模型。如图5所示，当开关S3、S4开启时，从RF1看到TL3为高阻，从RF2看到TL4同样为高阻，此时第二放大器AMP2被屏蔽，第一放大器AMP1正常工作，从射频端口RF1输入，从射频端口RF2输出，实现正向放大。如图6所示，当开关S1、S2开启时从RF1看到TL1为高阻，从RF2看到TL2同样为高阻，此时第一放大器AMP1被屏蔽，第二放大器AMP2正常工作，从射频端口RF2输入，从射频端口RF1输出时，实现反向放大。如此，二者的切换完成了双向放大器的功能。

请参考图7、图8，图7、图8为基于人工传输线的双向放大器实例仿真结果图。图7和图8中，实线S21代表增益，短虚线S22代表射频RF1端口的反射系数，长虚线S11代表射频RF2端口的反射系数。可以看出，本发明的一种基于人工传输线的双向放大器可以实现双向宽带放大，1dB带宽为22GHz到30GHz，8GHz范围内输入输出匹配网络的反射系数均为-15dB以下。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于，包括第一部分电路（100）和与第一部分电路（100）连接的第二部分电路（200）、第三部分电路（300）；

第一部分电路（100）包括第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，作为双向放大器中放大电路单元；第二部分电路（200）和第三部分电路（300）结构相同，作为双向放大器的收发端口单元；

第二部分电路（200）中包括两个人工传输线以及两个开关，S1开关通过人工传输传输线TL1连接至RF1端口，S3开关通过人工传输传输线TL3连接至RF1端口，RF1端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，同时作为整个双向放大器的射频输入/输出端口；

第三部分电路（300）中包括两个人工传输线以及两个开关，S2开关通过人工传输传输线TL2连接至RF2端口，S4开关通过人工传输传输线TL4连接至RF2端口，RF2端口作为第二部分电路的射频输入/输出端口，同时作为整个双向放大器的射频输入/输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：所述第一部分电路（100）包括结构相同的第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，第一放大器AMP1包括第一晶体管（101）和第二晶体管（102），第一放大器AMP1中，第一晶体管（101）与第二晶体管（102）组成共源共栅放大器结构；第二放大器AMP2包括第三晶体管（103）和第四晶体管（104）；第二放大器AMP2中，第三晶体管（103）与第四晶体管（104）组成共源共栅放大器结构。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：第一晶体管（101）的漏极与第二晶体管（102）的源极相连，第一晶体管（101）的源极接地，第一晶体管（101）的栅极与第一电感（113）的一端连接，第一电感（113）的另一端连接偏置电压Vb1；第一晶体管（101）的栅极与第三电容（109）的一端连接，第三电容（109）的另一端作为第一放大器AMP1的输入端；第二晶体管（102）的栅极连接偏置电压Vb2；第二晶体管（102）的漏极通过第一电阻（105）、第一电容（107）与第一晶体管（101）的栅极连接；第二晶体管（102）的漏极通过第三电感（115）连接VDD电压信号；第二晶体管（102）的漏极与第五电容（111）的一端连接，第五电容（111）的另一端作为第一放大器AMP1的输出端；

所述第一电阻（105）和第一电容（107）组成共源共栅放大器的反馈电路，与所述的第一晶体管（101）与第二晶体管（102）组成的共源共栅放大器结构共同组成完整的放大器核心电路。

4.根据权利要求2所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：第四晶体管（104）的漏极与第三晶体管（103）的源极相连，第四晶体管（104）的源极接地，第四晶体管（104）的栅极与第二电感（114）的一端连接，第二电感（114）的另一端连接偏置电压Vb1；第四晶体管（104）的栅极与第四电容（110）的一端连接，第四电容（110）的另一端作为第二放大器AMP2的输入端；第三晶体管（103）的栅极连接偏置电压Vb2；第三晶体管（103）的漏极通过第二电阻（106）、第二电容（108）与第四晶体管（104）的栅极连接，第三晶体管（103）的漏极通过第四电感（116）连接VDD电压信号；第三晶体管（103）的漏极与第六电容（112）的一端连接，第六电容（112）的另一端作为第二放大器AMP2的输出端；

所述第二电阻（106）和第二电容（108）组成共源共栅放大器的反馈电路，与所述的第三晶体管（103）与第四晶体管（104）组成的共源共栅放大器结构共同组成完整的放大器核心电路。

5.根据权利要求2所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：所述第一晶体管（101）、第二晶体管（102）、第三晶体管（103）和第四晶体管（104）的尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：所述第二部分电路（200）包括第五晶体管（201）、第六晶体管（202）、第七电容（203）、第五电感（204）、第六电感（205）；其中，第五晶体管（201）作为S1开关，第六晶体管（202）作为S3开关；第五电感（204）、第七电容（203）的一半、第五晶体管（201）的寄生电容组成人工传输传输线TL1；第六电感（205）、第七电容（203）的另一半、第六晶体管（202）的寄生电容组成人工传输传输线TL3；

第五晶体管（201）的源极接地，第五晶体管（201）的漏极作为第二部分电路（200）的第一连接端，与第一部分电路（100）中第一放大器AMP1的输入端连接；第六晶体管（202）的源极接地，第六晶体管（202）的漏极作为第二部分电路（200）的第二连接端，与第一部分电路（100）中第二放大器AMP2的输出端连接；第五晶体管（201）的栅极与第六晶体管（202）的栅极分别连接；第五晶体管（201）的漏极与第五电感（204）的一端连接，第六晶体管（202）的漏极与第六电感（205）的一端连接，第七电容（203）的一端接地，第七电容（203）的另一端、第五电感（204）的另一端、第六电感（205）的另一端共同连接到RF1端口。

7.根据权利要求6所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：所述第五晶体管（201）、第六晶体管（202）的尺寸相同。

8.根据权利要求1所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：所述第三部分电路（300）包括第七晶体管（301）、第八晶体管（302）、第八电容（303）、第七电感（304）、第八电感（305）；其中，第七晶体管（301）作为S2开关，第八晶体管（302）作为S4开关；第七电感（304）、第八电容（303）的另一半、第七晶体管（301）的寄生电容组成人工传输传输线TL2；第八电感（305）、第八电容（303）的另一半、第八晶体管（302）的寄生电容组成人工传输传输线TL4；

第七晶体管（301）的源极接地，第七晶体管（301）的漏极作为第三部分电路（300）的第一连接端，与第一部分电路（100）中第一放大器AMP1的输出端连接；第八晶体管（302）的源极接地，第八晶体管（302）的漏极作为第三部分电路（300）的第二连接端，与第一部分电路（100）中第二放大器AMP2的输入端连接；第七晶体管（301）的栅极与第八晶体管（302）的栅极分别连接开关控制电压Vcon1和Vcon2；第七晶体管（301）的漏极与第七电感（304）的一端连接，第八晶体管（302）的漏极与第八电感（305）的一端连接，第八电容（303）的一端接地，第八电容（303）的另一端、第七电感（304）的另一端、第八电感（305）的另一端共同连接到RF2端口。

9.根据权利要求8所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：所述第七晶体管（301）、第八晶体管（302）的尺寸相同。

10.根据权利要求1所述的一种基于人工传输线的双向放大器，其特征在于：从RF1端口输入，从RF2端口输出为正向放大；从RF2端口输入，从RF1端口输出为反向放大；S1开关、S2开关在正向放大时关断，S3开关、S4开关在正向放大时开启；S1开关、S2开关在反向放大时开启，S3开关、S4开关在反向放大时关断；S1开关、S2开关、S3开关、S4开关均工作在线性区。