本實(shí)用新型涉及一種放大器模塊,尤其是一種3G射頻功率放大器模塊,具體地說是3G WCDMA、CDMA單頻段的功率放大器模塊,屬于射頻功率放大器的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的3G WCDMA和CDMA單頻段3cm*3cm功率放大器模塊的典型設(shè)計(jì):一顆砷化鎵芯片提供功率放大器所需要的射頻功率;一顆CMOS芯片提供給砷化鎵芯片穩(wěn)定的工作電壓值,以保證砷化鎵晶體管的工作狀態(tài)不受外界電壓源波動(dòng)的影響;封裝廠把砷化鎵芯片、CMOS芯片、SMD電容電感貼在基板上,然后通過打金線或者銅線的方式把他們連接在一起,最后通過塑封料把他們封裝在一個(gè)組件(module)上做成最后的成品。
一般地,上述典型設(shè)計(jì)中,需要用到0201或者01005的SMD電容電感。SMD電容電感的作用是射頻匹配、電容濾波和射頻隔直:射頻匹配包括輸入匹配、級(jí)間匹配和輸出匹配;電容濾波主要是對(duì)電源上的低頻進(jìn)行濾波以保證射頻功率放大器工作在穩(wěn)定的狀態(tài)下;射頻隔直電容保證射頻信號(hào)能夠通過該通路而直流不能通過。通常射頻功率放大器中所用到的SMD電容電感是日本的murata生產(chǎn),如遇到像日本地震和海嘯等自然災(zāi)害會(huì)影響SMD的供應(yīng)從而導(dǎo)致整個(gè)射頻功率放大器模塊的缺貨;另外也經(jīng)常會(huì)遇到封裝廠產(chǎn)能緊張而導(dǎo)致整個(gè)射頻功率放大器模塊的缺貨。
因此,如何有效提高封裝產(chǎn)能,以及降低成本,是現(xiàn)有功率放大器封裝設(shè)計(jì)急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種3G射頻功率放大器模塊,其結(jié)構(gòu)緊湊,能有效提高封裝產(chǎn)能,降低封裝成本,適應(yīng)性好,安全可靠。
按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案,所述3G射頻功率放大器模塊,包括用于接收輸入信號(hào)的第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)以及用于將放大后信號(hào)輸出的第二級(jí)放大結(jié)構(gòu),第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)通過級(jí)間匹配電路與第二級(jí)放大結(jié)構(gòu)連接;
第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)包括射頻放大管T1、與所述射頻放大管T1適配的輸入匹配電路以及與所述射頻放大管T1適配的放大管T1偏置電路;
第二級(jí)放大結(jié)構(gòu)包括射頻放大管T2、與所述射頻放大管T2適配的輸出匹配電路以及與所述射頻放大管T2適配的放大管T2偏置電路;
所述輸入匹配電路包括與射頻放大管T1基極端連接的電阻R1,電阻R1的另一端與芯片電容C1的一端連接,芯片電容C1的另一端通過基板繞線電感L1接地,且芯片電容C1的另一端與基板繞線電感L1的一端相互連接后形成輸入端IN;
級(jí)間匹配電路包括芯片電容C4、基板繞線電感L2、芯片電容C3以及基板繞線電感RFC1,芯片電容C4的一端與射頻放大管T2的基極端連接,芯片電容C4的另一端與基板繞線電感L2的一端以及芯片電容C3的一端連接,基板繞線電感L2的另一端接地,芯片電容C3的另一端與射頻放大管T1的集電極端以及基板繞線電感RFC1的一端連接,基板繞線電感RFC1的另一端與電源VCC2連接;
輸出匹配電路包括芯片電容C5、芯片電容C8、基板繞線電感RFC2以及基板繞線電感L3,射頻放大管T2的集電極端與基板繞線電感RFC2的一端、基板繞線電感L3的一端連接,基板繞線電感RFC2的另一端與電源VCC2連接,基板繞線電感L3的另一端與芯片電容C8的一端以及芯片電容C5的一端連接,芯片電容C8的另一端接地,芯片電容C5的另一端形成放大輸出端OUT。
所述放大管T1偏置電路包括偏置放大管T3、偏置放大管T4以及偏置放大管T5,偏置放大管T3的發(fā)射極與電阻R1的另一端、電容C1的一端連接以及電阻R4的一端連接,電阻R4的另一端與電容C2的一端連接,電容C2的另一端與射頻放大管T1的集電極連接;
偏置放大管T3的集電極端與電壓Vreg連接,偏置放大管T3的基極端與電容C6的一端、偏置放大管T5的集電極端、偏置放大管T5的基極端以及電阻R2的一端連接,電容C6的另一端與偏置放大管T4的發(fā)射極端連接后接地,偏置放大管T4的基極端與偏置放大管T4的集電極端以及偏置放大管T5的發(fā)射極端連接,電阻R2的另一端與電壓Vreg連接。
所述放大管T2偏置電路包括偏置放大管T6、偏置放大管T7以及偏置放大管T8,偏置放大管T6的發(fā)射極端與射頻放大管T2的基極端連接,偏置放大管T6的基極端與電容C7的一端、偏置放大管T8的基極端、偏置放大管T8的集電極端以及電阻R3的一端連接,電阻R3的另一端以及偏置放大管T6的集電極段均與電壓Vreg連接,電容C7的另一端與偏置放大管T7的發(fā)射極端連接后接地,偏置放大管T7的基極端與偏置放大管T7的集電極端以及偏置放大管T8的發(fā)射極端連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)通過級(jí)間匹配電路與第二級(jí)放大結(jié)構(gòu)連接,第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)的輸入匹配電路、第二級(jí)放大結(jié)構(gòu)的輸出匹配電路以及所述級(jí)間匹配電路均不采用SMD電容以及SMD電感,能有效提高封裝產(chǎn)能,降低封裝成本,提高封裝的適應(yīng)性,安全可靠。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1所示:為了能有效提高封裝產(chǎn)能,降低封裝成本,本實(shí)用新型包括用于接收輸入信號(hào)的第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)以及用于將放大后信號(hào)輸出的第二級(jí)放大結(jié)構(gòu),第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)通過級(jí)間匹配電路與第二級(jí)放大結(jié)構(gòu)連接;
第一級(jí)放大結(jié)構(gòu)包括射頻放大管T1、與所述射頻放大管T1適配的輸入匹配電路以及與所述射頻放大管T1適配的放大管T1偏置電路;
第二級(jí)放大結(jié)構(gòu)包括射頻放大管T2、與所述射頻放大管T2適配的輸出匹配電路以及與所述射頻放大管T2適配的放大管T2偏置電路;
所述輸入匹配電路包括與射頻放大管T1基極端連接的電阻R1,電阻R1的另一端與芯片電容C1的一端連接,芯片電容C1的另一端通過基板繞線電感L1接地,且芯片電容C1的另一端與基板繞線電感L1的一端相互連接后形成輸入端IN;
級(jí)間匹配電路包括芯片電容C4、基板繞線電感L2、芯片電容C3以及基板繞線電感RFC1,芯片電容C4的一端與射頻放大管T2的基極端連接,芯片電容C4的另一端與基板繞線電感L2的一端以及芯片電容C3的一端連接,基板繞線電感L2的另一端接地,芯片電容C3的另一端與射頻放大管T1的集電極端以及基板繞線電感RFC1的一端連接,基板繞線電感RFC1的另一端與電源VCC2連接;
輸出匹配電路包括芯片電容C5、芯片電容C8、基板繞線電感RFC2以及基板繞線電感L3,射頻放大管T2的集電極端與基板繞線電感RFC2的一端、基板繞線電感L3的一端連接,基板繞線電感RFC2的另一端與電源VCC2連接,基板繞線電感L3的另一端與芯片電容C8的一端以及芯片電容C5的一端連接,芯片電容C8的另一端接地,芯片電容C5的另一端形成放大輸出端OUT。
具體地,電阻R1、芯片電容C1以及基板繞線電感L1組成輸入匹配電路,相比現(xiàn)有需要采用SMD電容和SMD電感的匹配形式,本實(shí)用新型利用芯片電容C1以及基板繞線電感L1與電阻R1配合,同樣能實(shí)現(xiàn)輸入匹配的目的,在不采用SMD電容電感時(shí),可以降低封裝成本。具體實(shí)施時(shí),得到并使用芯片電容以及基板繞線電感的過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。
進(jìn)一步地,芯片電容C3、芯片電容C4、基板繞線電感L2以及基板繞線電感RFC1組成級(jí)間匹配電路,相比現(xiàn)有采用一級(jí)匹配和片外SMD濾波電容實(shí)現(xiàn)的級(jí)間匹配形式,本實(shí)用新型利用芯片電容C3、芯片電容C4、基板繞線電感L2以及基板繞線電感RFC1同樣能實(shí)現(xiàn)級(jí)間匹配的目的,在不采用SMD電容時(shí),可以降低封裝成本。
此外,芯片電容C5、芯片電容C8、基板繞線電感L3以及基板繞線電感RFC2組成輸出匹配電路,利用芯片電容C8能實(shí)現(xiàn)芯片匹配,利用芯片電容C5還能實(shí)現(xiàn)直流隔直的效果。相比現(xiàn)有需要采用SMD電容和電感形成的輸出匹配形式,本實(shí)用新型利用芯片電容C5、芯片電容C8、基板繞線電感L3以及基板繞線電感RFC2同樣能夠?qū)崿F(xiàn)輸出匹配目的,在不采用SMD電容以及SMD電感時(shí),可以有效降低封裝成本,提高封裝產(chǎn)能。
進(jìn)一步地,所述放大管T1偏置電路包括偏置放大管T3、偏置放大管T4以及偏置放大管T5,偏置放大管T3的發(fā)射極與電阻R1的另一端、電容C1的一端連接以及電阻R4的一端連接,電阻R4的另一端與電容C2的一端連接,電容C2的另一端與射頻放大管T1的集電極連接;
偏置放大管T3的集電極端與電壓Vreg連接,偏置放大管T3的基極端與電容C6的一端、偏置放大管T5的集電極端、偏置放大管T5的基極端以及電阻R2的一端連接,電容C6的另一端與偏置放大管T4的發(fā)射極端連接后接地,偏置放大管T4的基極端與偏置放大管T4的集電極端以及偏置放大管T5的發(fā)射極端連接,電阻R2的另一端與電壓Vreg連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例中,電阻R4以及電容C2組成反饋電路。偏置放大管T3、偏置放大管T4以及偏置放大管T5均可采用NPN三極管,當(dāng)然,也可以采用其他形式的放大管,具體可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇,具體選擇為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。
所述放大管T2偏置電路包括偏置放大管T6、偏置放大管T7以及偏置放大管T8,偏置放大管T6的發(fā)射極端與射頻放大管T2的基極端連接,偏置放大管T6的基極端與電容C7的一端、偏置放大管T8的基極端、偏置放大管T8的集電極端以及電阻R3的一端連接,電阻R3的另一端以及偏置放大管T6的集電極段均與電壓Vreg連接,電容C7的另一端與偏置放大管T7的發(fā)射極端連接后接地,偏置放大管T7的基極端與偏置放大管T7的集電極端以及偏置放大管T8的發(fā)射極端連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例中,偏置放大管T6、偏置放大管T7以及偏置放大管T8均可采用NPN三極管,當(dāng)然,也可以采用形式的放大管,具體類型可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇,具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。