專利名稱:射頻功率放大器電路芯片的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種半導體器件,尤其是一種射頻功率放大器電路芯片。
背景技術:
在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中,射頻功率放大器是實現(xiàn)射頻信號無線傳輸?shù)?關鍵部件。由于移動通信用戶數(shù)量的增加,單一的頻率資源遠遠不能滿足 用戶通話的需求,這就需要移動通信商開辟新的頻段來擴大用戶容量,因 此多頻手機得到廣泛的應用。多頻手機是指在同一個移動通信網(wǎng)絡標準中 能采用不同頻段進行信號傳輸?shù)氖謾C。由于采用了不同頻段進行傳輸,因 此在手機中也需要應用與不同頻段信號對應的射頻功率放大器。
現(xiàn)有的技術是采用多個射頻功率放大器應用于不同的頻段,如圖1和
圖2所示,前端芯片(即射頻收發(fā)器)不同頻率的信號分別進入兩個輸入 匹配網(wǎng)絡,分別為輸入匹配網(wǎng)絡1和輸入匹配網(wǎng)絡2,之后再分別進入兩個 射頻功率放大器PA1和PA2,兩個射頻功率放大器進行功率放大之后的信號 再經(jīng)過兩個輸出匹配網(wǎng)絡,分別為輸出匹配網(wǎng)絡1和輸出匹配網(wǎng)絡2,然后 進入后端芯片(即射頻開關)。具體實現(xiàn)功率放大的方法主要有兩種方式
1. 每個頻段對應一個獨立封裝的單頻射頻功率放大器芯片,輸入輸出 匹配網(wǎng)絡分別設計。如圖1所示,功率放大器PA1和功率放大器PA2的兩 路功率放大器電路分別設置在不同的芯片中。
2. 將兩個頻段的單頻射頻功率放大器裸片以及對應的輸入輸出網(wǎng)絡封裝至一個芯片,實現(xiàn)雙頻工作。如圖2所示,功率放大器PA1和功率放大 器PA2的兩路功率放大器電路集成在同一個芯片中。
但是,上述兩種實現(xiàn)方式在實際應用中都存在不可避免的缺點。如果 采用第一種方式,如圖1所示,由于采用多個芯片,需要增加外圍電路, 整體解決方案成本增高,占用手機電路板的空間增大,增加了手機電路板 布局的復雜性和手機整體的體積。如果采用第二種方式,如圖2所示,只 用了一個芯片,相對于第一種方式,減少了芯片外圍電路,成本略有減低。 但單頻射頻功率放大器裸片個數(shù)并未減少,因此芯片成本降低幅度較小,
只有約為10%。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種射頻功率放大器電路芯片,能 夠大大降低芯片的成本,同時減少外圍電路在手機電路板上占用的空間, 使得整體解決方案成本大幅降低。
為解決上述技術問題,本發(fā)明射頻功率放大器電路芯片的技術方案是, 所述芯片中的射頻功率放大器電路包括一個射頻功率放大器及其之后相互 并聯(lián)連接的多個輸出匹配網(wǎng)絡,所述每個輸出匹配網(wǎng)絡的輸出端即為所述 射頻功率放大器的信號輸出端。
本發(fā)明射頻功率放大器電路芯片中射頻功率放大器裸片由原來的兩個 減少為一個,大大降低了芯片成本,同時減少了外圍電路在手機電路板上 占用的空間,使得整體解決方案成本大幅降低。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明 圖1和圖2為現(xiàn)有的射頻功率放大器電路芯片的結構示意圖; 圖3為本發(fā)明射頻功率放大器電路芯片的結構示意圖; 圖4為本發(fā)明射頻功率放大器電路芯片一個實施例的電路圖。
具體實施例方式
本發(fā)明公開了一種射頻功率放大器電路芯片,所述芯片中的射頻功率 放大器電路包括一個射頻功率放大器及其之后相互并聯(lián)連接的多個輸出匹 配網(wǎng)絡,所述每個輸出匹配網(wǎng)絡的輸出端即為所述射頻功率放大器的信號 輸出端。如圖3所示,前端芯片(即射頻收發(fā)器)不同頻率的信號進入射 頻功率放大器電路芯片,所述芯片中的射頻功率放大器電路包括一個射頻 功率放大器PA及其之后相互并聯(lián)連接的兩個輸出匹配網(wǎng)絡,分別為輸出匹 配網(wǎng)絡1和輸出匹配網(wǎng)絡2,所述每個輸出匹配網(wǎng)絡的輸出端即為所述射頻 功率放大器的信號輸出端,輸出后的信號進入后端芯片(即射頻開關)。
所述射頻功率放大器為多級功率放大器。如圖4所示,多級功率放大 器電路由射頻功率放大管Q2和Q3,以及射頻功率放大管Q2和Q3之間的級 間匹配網(wǎng)絡組成。所述射頻功率放大管Q2的基極連接有偏置網(wǎng)絡2,射頻 功率放大管Q3的基極連接有偏置網(wǎng)絡3,所述級間匹配網(wǎng)絡包括串聯(lián)連接 的兩個電容C1和C2,以及這兩個電容中間接地的電感L1,前一電容C1的 前端連接射頻功率放大管Q2的集電極,后一電容C2的后端連接射頻功率 放大管Q3的基極。
所述射頻功率放大器電路還包括輸入級電路及多個信號輸入端,所述輸入級電路選擇特定的輸入端的信號進行功率放大,所述信號輸入端的個 數(shù)和信號輸出端的個數(shù)相同。
所述輸入級電路包括有多路,每路包括一級射頻功率放大管和一個偏 置網(wǎng)絡,所述射頻功率放大管的基極連接信號輸入端,發(fā)射極接地,集電 極同時連接電源端和所述功率放大器的信號輸入端,所述偏置網(wǎng)絡控制是
否選擇對該射頻功率放大管所輸入的信號進行功率放大。如圖4所示,包 括有兩路輸入信號, 一路由RFINa輸入,通過Qla連接到射頻功率放大器, 這路信號由偏置網(wǎng)絡la控制;另一路由RFINb輸入,通過Qlb連接到射頻 功率放大器,這路信號由偏置網(wǎng)絡lb控制。
所述輸出匹配網(wǎng)絡包括串聯(lián)連接的兩個電感,前一電感的前端連接所 述功率放大器的輸出端,后一電感的兩端各通過一個電容接地,后一電感 的后端通過又一個電容連接到所述射頻功率放大器電路的輸出端。如圖4 所示,包括兩個輸出匹配網(wǎng)絡,其中輸出匹配網(wǎng)絡a包括串聯(lián)連接的兩個 電感L2和L3,前一電感L2的前端連接射頻功率放大管Q3的集電極,后一 電感L3的兩端各通過一個電容C3和C4接地,后一電感L3的后端通過又 一個電容C7連接到所述射頻功率放大器電路的輸出端RF0UTa;輸出匹配網(wǎng) 絡b包括串聯(lián)連接的兩個電感L4和L5,前一電感L4的前端連接射頻功率 放大管Q3的集電極,后一電感L5的兩端各通過一個電容C5和C6接地, 后一電感L5的后端通過又一個電容C8連接到所述射頻功率放大器電路的 輸出端RFOUTb。
如圖4所示,將射頻功率放大器電路的第一級分成兩個獨立的輸入端,對應于相應的放大頻段,其余各級放大器共用,在輸出端對應不同的匹配 網(wǎng)絡,實現(xiàn)雙頻功率放大功能。
圖4所示電路采用三級放大的電路形式,第一級射頻功率放大管分別 由Qla和Qlb獨立的兩部分組成。射頻功率放大管Qla的輸入端輸入頻段/。
的射頻信號,射頻功率放大管Qib的輸入端輸入頻段y;的射頻信號,偏置
網(wǎng)絡la控制射頻功率放大管Qla的開啟,偏置網(wǎng)絡lb控制射頻功率放大 管Qlb的開啟。第一級射頻功率放大管Qla和Qlb的輸出合并,接入共用 的第二級射頻功率放大管Q2,第二級射頻功率放大管Q2通過級間匹配網(wǎng)絡 接入第三級射頻功率放大管Q3, Q3輸出端連接對應于頻段/。的輸出匹配網(wǎng) 絡a和對應于頻段力的輸出匹配網(wǎng)絡b。當頻段/。的射頻信號輸入時,偏置 網(wǎng)絡la控制第一級功率放大晶體管Qla開啟,偏置網(wǎng)絡lb控制第一級功 率放大晶體管Qlb關閉,頻段/。的射頻信號通過Qla、 Q2和Q3三級放大至 輸出網(wǎng)絡a。同樣地,當頻段y;的射頻信號輸入時,偏置網(wǎng)絡lb控制第一 級功率放大晶體管Qlb開啟,偏置網(wǎng)絡la控制第一級功率放大晶體管Qla 關閉,頻段y;的射頻信號通過Qlb、 Q2和Q3三級放大至輸出網(wǎng)絡b。應用 此電路,實現(xiàn)對頻段/。和頻段/6的射頻信號分別放大的功能。在上述實現(xiàn) 功率放大過程中,級間匹配網(wǎng)絡和輸出匹配網(wǎng)絡由具體應用頻段決定。
綜上所述,本發(fā)明射頻功率放大器電路芯片中射頻功率放大器裸片由 原來的兩個減少為一個,大大降低了芯片成本,同時減少了外圍電路在手 機電路板上占用的空間,使得整體解決方案成本大幅降低。
權利要求
1. 一種射頻功率放大器電路芯片,其特征在于,所述芯片中的射頻功率放大器電路包括一個射頻功率放大器及其之后相互并聯(lián)連接的多個輸出匹配網(wǎng)絡,所述每個輸出匹配網(wǎng)絡的輸出端即為所述射頻功率放大器的信號輸出端。
2. 根據(jù)權利要求1所述的射頻功率放大器電路芯片,其特征在于,所 述射頻功率放大器為多級功率放大器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的射頻功率放大器電路芯片,其特征在于,所 述射頻功率放大器電路還包括輸入級電路及多個信號輸入端,所述輸入級 電路選擇特定的輸入端的信號進行功率放大,所述信號輸入端的個數(shù)和信 號輸出端的個數(shù)相同。
4. 根據(jù)權利要求3所述的射頻功率放大器電路芯片,其特征在于,所述輸入級電路包括有多路,每路包括一級射頻功率放大管和一個偏置網(wǎng)絡, 所述射頻功率放大管的基極連接信號輸入端,發(fā)射極接地,集電極同時連 接電源端和所述功率放大器的信號輸入端,所述偏置網(wǎng)絡控制是否選擇對 該射頻功率放大管所輸入的信號進行功率放大。
5. 根據(jù)權利要求l所述的射頻功率放大器電路芯片,其特征在于,所 述輸出匹配網(wǎng)絡包括串聯(lián)連接的兩個電感,前一電感的前端連接所述功率 放大器的輸出端,后一電感的兩端各通過一個電容接地,后一電感的后端 通過又一個電容連接到所述射頻功率放大器電路的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻功率放大器電路芯片,所述芯片中的射頻功率放大器電路包括一個射頻功率放大器及其之后相互并聯(lián)連接的多個輸出匹配網(wǎng)絡,所述每個輸出匹配網(wǎng)絡的輸出端即為所述射頻功率放大器的信號輸出端。本發(fā)明射頻功率放大器電路芯片中射頻功率放大器裸片由原來的兩個減少為一個,大大降低了芯片成本,同時減少了外圍電路在手機電路板上占用的空間,使得整體解決方案成本大幅降低。
文檔編號H03F3/20GK101478292SQ200810044008
公開日2009年7月8日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權日2008年11月25日
發(fā)明者俊 陳 申請人:銳迪科微電子(上海)有限公司