專利名稱：具有射頻功率放大器和隔離器元件的射頻信號(hào)輸出模塊的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種具有射頻功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊，它被使用在便攜式電話或移動(dòng)通信終端的發(fā)射機(jī)等等之中。
近來，逐漸地要求諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備的尺寸和重量減小。根據(jù)這一點(diǎn)，強(qiáng)烈要求構(gòu)成這樣一個(gè)通信設(shè)備的每一個(gè)組件的尺寸、重量和厚度減小，組件數(shù)減少并且功率消耗減小。
在諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備中，通常，作為不可逆方向性元件的隔離器部件被連接到一傳輸部分中的射頻功率放大器電路的輸出端。完成這個(gè)連接以使該隔離器部件阻擋由于天線的一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變所反射的一射頻功率到達(dá)射頻功率放大器，從而防止出現(xiàn)射頻功率放大器的惡化和不希望輸出的增加。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，一個(gè)射頻功率放大器電路被形成作為絕緣體基片上的一個(gè)模塊，然后容納在擔(dān)任屏蔽的一個(gè)金屬外殼中。相反，在一個(gè)隔離器部件中，由于元件的結(jié)構(gòu)，所以一個(gè)磁性材料必須被附上一個(gè)高導(dǎo)磁率金屬。這樣，隔離器部件在材料和結(jié)構(gòu)上與形成在平常的絕緣體基片上的電子組件不同，并因此被生產(chǎn)為一個(gè)獨(dú)立的元件。即，傳統(tǒng)技術(shù)的隔離器部件位于一個(gè)金屬外殼中，它與射頻功率放大器電路不同。
雖然如上所述一個(gè)射頻功率放大器電路和一個(gè)隔離器部件在功能上互相密切相關(guān)，但是它們被作為獨(dú)立的組件對(duì)待直到它們被安裝到便攜式電話或移動(dòng)通信終端中為止。換言之，照慣例，一個(gè)射頻功率放大器電路和一個(gè)隔離器部件分別地被準(zhǔn)備為獨(dú)立的組件，并且這些組件然后通過焊接來安裝在由一絕緣體多層基片構(gòu)成的一塊母板上。
由于射頻功率放大器電路和隔離器部件被作為獨(dú)立的組件來處理，所以難以使它們小型化。當(dāng)這些組件被安裝在一母板上時(shí)，隔離器部件厚度加到母板的厚度之上從而增加了總高度，從而產(chǎn)生一個(gè)問題，其中，無法降低整個(gè)射頻輸出級(jí)的尺寸和厚度。
產(chǎn)生一個(gè)隔離器部件以使所有端口具有一個(gè)50Ω的輸入輸出阻抗，它等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)傳輸線路阻抗。射頻功率放大器電路具有一個(gè)30Ω或更小的輸出阻抗，例如，10Ω。為了把一個(gè)射頻功率放大器電路與一個(gè)隔離器部件連接在一起，因此，必須布置一個(gè)阻抗匹配電路。此外，還必須布置APC(自動(dòng)相位控制)電路以便控制射頻功率放大器電路的輸出。因此，需要安裝芯片組件用于在一塊母板上構(gòu)成L和C，或者通過母板表面上的一個(gè)銅箔模式來形成L。如上所述的配置的阻抗匹配電路和APC電路形成射頻輸出級(jí)的尺寸和厚度減小的阻塞系數(shù)。
此外，必須各個(gè)地獲得諸如射頻功率放大器電路和隔離器部件之類的組件，并且必須分別地設(shè)計(jì)被用于互相連接這些組件的阻抗匹配電路和APC電路。因此，諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備的設(shè)計(jì)很麻煩，并且還要受到單獨(dú)組件的變化的影響。結(jié)果，恐怕整個(gè)通信設(shè)備的性能不能被安全地維持。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有射頻功率放大器電路和隔離器部件的一種射頻信號(hào)輸出模塊，它可以極大地減小尺寸和厚度。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供具有射頻功率放大器和隔離器部件的一種射頻信號(hào)輸出模塊，它使得諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備容易設(shè)計(jì)，并且它可以把整個(gè)通信設(shè)備的性能變化抑制到一個(gè)最小程度。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供具有射頻功率放大器和隔離器部件的一種射頻信號(hào)輸出模塊，其中，可以容易地調(diào)整該隔離器部件的頻率特性。
根據(jù)本發(fā)明，提供的射頻信號(hào)輸出模塊包括一個(gè)絕緣體多層基片；一個(gè)射頻功率放大器電路；一個(gè)隔離器部件；一個(gè)阻抗匹配電路，其被插入并連接在該射頻功率放大器電路和該隔離器部件之間；以及一個(gè)反饋環(huán)路，用于控制該射頻功率放大器電路的增益，該射頻功率放大器電路、隔離器部件、阻抗匹配電路以及反饋環(huán)路被整體地安裝在絕緣體多層基片上，并且反饋環(huán)路從阻抗匹配電路中分出支路，并連接到射頻功率放大器電路上。
射頻功率放大器電路、隔離器部件、阻抗匹配電路以及反饋環(huán)路被整體地安裝在絕緣體多層基片上，并且反饋環(huán)路從阻抗匹配電路中分出支路，并連接到射頻功率放大器電路上。
由于用這種方式把射頻輸出級(jí)與絕緣體多層基片集成在一起，所以該射頻輸出級(jí)的尺寸和厚度可以被極大地減小。此集成可以減少組件數(shù)目。由于反饋環(huán)路的分支部分被布置在阻抗匹配電路中，而且，反饋環(huán)路的該結(jié)構(gòu)可以被簡(jiǎn)化。結(jié)果，該射頻輸出級(jí)可以進(jìn)一步被小型化。
當(dāng)如上所述使用本發(fā)明的具有射頻功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊時(shí)，可達(dá)到下列效果(1)整個(gè)射頻輸出級(jí)的裝配面積可以減?。?2)諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備的設(shè)計(jì)師不需要各個(gè)地獲得諸如射頻功率放大器電路和隔離器部件之類的各組件并設(shè)計(jì)用于連接這些組件的一個(gè)阻抗匹配電路，并因此可以減少設(shè)計(jì)該通信設(shè)備的工作；以及(3)可以把該整個(gè)通信設(shè)備的性能的變化抑制到一個(gè)最小程度。
最好，把阻抗匹配電路內(nèi)置在絕緣體多層基片中，或形成在絕緣體多層基片之中和之上。
最好，通過方向性耦合裝置形成該阻抗匹配電路，該方向性耦合裝置具有連接到反饋環(huán)路的一個(gè)反饋終端。這樣，該方向性耦合裝置的輸入阻抗與功率放大器電路的輸出匹配，該輸出阻抗與隔離器部件的輸入匹配，并且從該阻抗匹配電路獲得反饋環(huán)路，因此可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
最好，由形成在絕緣體多層基片中的一個(gè)內(nèi)部電極和形成在與該內(nèi)部電極相對(duì)的絕緣體多層基片一個(gè)表面上的一個(gè)表面電極來配置連接到隔離器部件至少一個(gè)端口上的電容器的至少一部分，因此表面電極可以微調(diào)。當(dāng)布置這樣一個(gè)表面電極時(shí)，可以通過激光微調(diào)改變電容來容易地調(diào)整隔離器部件的頻率特性。
最好，隔離器部件的主要部分(明確地，一個(gè)鐵氧體模塊和一個(gè)中央導(dǎo)體)被整體插入地布置在一個(gè)裝配部分中，該裝配部分通過去掉絕緣體多層基片的一部分來形成。更優(yōu)選地，該裝配部分是絕緣體多層基片的一個(gè)通孔。由于隔離器部件的主要部分被整體地插入地布置在諸如一個(gè)通孔之類的裝配部分中，所以射頻功率放大器電路和隔離器部件可以被集成在一個(gè)單元中而不會(huì)增加總高度，所以可以降低厚度。
優(yōu)選地，射頻功率放大器電路和隔離器部件被一個(gè)公共屏蔽殼覆蓋。
優(yōu)選地，該設(shè)備還包括一個(gè)SAW(表面聲波)元件，它被安裝在絕緣體多層基片上，并且它連接到射頻功率放大器電路的輸入端；以及一個(gè)匹配電路，把它建在絕緣體多層基片中，并且它使SAW元件的輸出阻抗與射頻功率放大器電路的輸入阻抗匹配。
附圖概述

圖1是表示一個(gè)便攜式電話例子的電路配置的方框圖，在該便攜式電話中結(jié)合了本發(fā)明的具有功率放大器和隔離器部件的一個(gè)射頻信號(hào)輸出模塊；圖2是具有圖1的功率放大器和隔離器部件的集成射頻信號(hào)輸出模塊示例的電路配置的方框圖；圖3是一個(gè)分解透視圖，其示意性地表示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的結(jié)構(gòu)；圖4A表示一個(gè)透視圖，其表示圖3實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊外觀；圖4B是沿著該透視圖的線B-B獲得的一個(gè)截面圖；圖5A和5B是闡明該實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方框圖，特別地，一個(gè)輸出阻抗匹配電路和一個(gè)反饋環(huán)路；圖6是一個(gè)分解透視圖，其示意性地表示了本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的結(jié)構(gòu)；圖7A表示一個(gè)透視圖，其表示圖6實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊外觀；圖7B是沿著該透視圖的線B-B獲得的一個(gè)截面圖表7B；圖8是實(shí)施例中的隔離器部件的一個(gè)等效電路圖；圖9A和9B一個(gè)平面圖和一個(gè)截面圖，其說明了連接到圖6實(shí)施例中的隔離器部件的輸出端口上的一個(gè)電容器的微調(diào)；以及圖10是一個(gè)分解透視圖，其示意性地表示了本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的結(jié)構(gòu)。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1是表示一個(gè)便攜式電話例子的電路配置的方框圖，在該便攜式電話中結(jié)合了本發(fā)明的具有功率放大器和隔離器部件的一個(gè)身頻信號(hào)輸出模塊。
參見該圖，10表示一個(gè)天線，11表示一個(gè)分離發(fā)射和接收信號(hào)的雙工器，12表示一個(gè)射頻輸入級(jí)，它是接收側(cè)的并且由例如多級(jí)低噪聲放大器和BPF(帶通濾波器)構(gòu)成，13表示接收側(cè)的一個(gè)混頻電路，14表示發(fā)射側(cè)的一個(gè)射頻輸出級(jí)，其由本發(fā)明的具有功率放大器和隔離器部件的一個(gè)射頻信號(hào)輸出模塊構(gòu)成，15表示發(fā)射側(cè)的一個(gè)混頻電路，16表示一個(gè)分配器，17表示一個(gè)VC(壓控振蕩器)，和18表示一個(gè)PLL(鎖相環(huán))電路。在本發(fā)明中，構(gòu)成該射頻輸出級(jí)的具有功率放大器和隔離器部件的該射頻信號(hào)輸出模塊被形成為單個(gè)集成元件。
圖2是具有圖1的功率放大器和隔離器部件的集成射頻信號(hào)輸出模塊示例的電路配置的方框圖。此電路配置相應(yīng)于如圖10所示實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的一個(gè)射頻信號(hào)輸出模塊。
參考該圖，20表示一個(gè)隔離器部件，其中一個(gè)輸出端連接到雙工器11(圖1)上，21表示一個(gè)輸出阻抗匹配電路，它連接到隔離器部件20的一個(gè)輸入端，22表示一個(gè)射頻功率放大器電路，它通過輸出阻抗匹配電路21連接到隔離器部件20的輸入端，23表示一個(gè)輸入阻抗匹配電路，它連接到射頻功率放大器電路22的一個(gè)輸入端，24表示由一個(gè)SAW元件構(gòu)成的一個(gè)BPF，它通過輸入阻抗匹配電路23連接到射頻功率放大器電路22的輸入端，以及25表示一個(gè)反饋環(huán)路，為了控制射頻功率放大器電路22的輸出，把它從輸出阻抗匹配電路21中分出支路，并連接到射頻功率放大器電路22。
隔離器部件20是一個(gè)不可逆方向性元件，其中，當(dāng)一個(gè)射頻信號(hào)經(jīng)過一個(gè)鐵氧體(ferrite)模塊(一個(gè)DC靜態(tài)磁場(chǎng)施加到其上)時(shí)，發(fā)射特性按照發(fā)射方向被改變。為了減小由于射頻功率放大器電路22負(fù)載狀態(tài)的變化所引起的影響，把隔離器部件20插入并連接在射頻功率放大器電路22和在天線一側(cè)上的雙工器11之間。為了把射頻功率放大器電路22和隔離器部件20的阻抗互相匹配，在其間插入并連接輸出阻抗匹配電路21。
圖3是一個(gè)分解透視圖，其示意性地表示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的結(jié)構(gòu)，圖4A是一個(gè)透視圖，它是圖3實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊外觀，以及圖4B是沿著圖4A的線B-B獲得的一個(gè)截面圖。
參考這些圖，30表示單個(gè)絕緣體多層基片，31表示一個(gè)功率放大器MMIC(單片微波集成電路)芯片，它被安裝在絕緣體多層基片30上，并且它構(gòu)成射頻功率放大器電路的主要部分，32表示功率放大器MMIC芯片31的熱輻射襯墊，33表示類似地安裝在絕緣體多層基片30上的芯片組件，34表示一個(gè)互連導(dǎo)體，它形成在絕緣體多層基片30中，并且它被用于射頻功率放大器電路，35表示具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的一個(gè)輸入端電極，36表示具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的一個(gè)輸出端電極并連接到隔離器部件的一個(gè)輸出端口39b，37表示絕緣體多層基片30的一個(gè)圓形通孔，38表示隔離器部件的一個(gè)圓形鐵氧體模塊，它被插入地布置在該通孔37中，39表示隔離器部件的一個(gè)中央導(dǎo)體，它被纏繞在鐵氧體模塊38上，40表示隔離器部件的一個(gè)圓形永磁體，41表示由軟磁材料形成的一個(gè)金屬外殼構(gòu)件，并且其中，形成多個(gè)窗口41a以使該構(gòu)件不接觸端電極，42表示同樣地由軟磁材料形成的一個(gè)蓋構(gòu)件，并且它配合該金屬外殼構(gòu)件41來覆蓋整個(gè)具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊，43表示一個(gè)輸出阻抗匹配電路，它由形成在絕緣體多層基片30中的電極、一個(gè)絕緣體以及導(dǎo)體模式來構(gòu)成，它使功率放大器MMIC芯片31和隔離器部件的阻抗互相匹配，并且它具有引導(dǎo)到功率放大器MMIC芯片31的一個(gè)反饋環(huán)路分支端子，44表示輸出阻抗匹配電路43的一個(gè)輸出電極并連接到隔離器部件的輸入端口39a，45表示一個(gè)電極，它通過一個(gè)端電阻器46接地，而47到49表示接地端電極。
圖5A和5B是說明實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方框圖，特別地說明輸出阻抗匹配電路和反饋環(huán)路。
參考圖5A，50表示一個(gè)射頻功率放大器電路，它由功率放大器MMIC芯片31構(gòu)成，51表示一個(gè)隔離器部件，52表示一個(gè)輸出阻抗匹配電路(圖1B中的43)，52a表示輸出阻抗匹配電路52的一個(gè)輸入端(具有10Ω阻抗)，52b表示輸出阻抗匹配電路52的一個(gè)輸出端(具有50Ω阻抗)，52c表示輸出阻抗匹配電路52的反饋端，而53表示從反饋端52c返回到射頻功率放大器電路50的一個(gè)反饋環(huán)路。
如圖5A所示，通過由電感器L1和L2、電容器C1和C2以及一個(gè)負(fù)載電阻器R組成的一個(gè)定向耦合器(耦合器電路)構(gòu)成該輸出阻抗匹配電路52(43)。反饋端52c被布置在輸出阻抗匹配電路52內(nèi)，或者布置在電容器C2和電感器L2的接合處。反饋環(huán)路53從該端子中分出支路，然后連接到射頻功率放大器電路50。
另外，如圖5B所示，可以通過電感器L1和電容器C1和C2來構(gòu)成輸出阻抗匹配電路52。反饋端52C被布置在電容器C1和電感器L1到電容器C3的接合處。反饋環(huán)路53被分出支路，然后連接到射頻功率放大器電路50。
如圖4B所示，通過形成在絕緣體多層基片30中的內(nèi)部電極來構(gòu)成電感器L1和L2使得平行地延伸，并且電容器C1和C2同等地表示分配在內(nèi)部電極之間的電容。電感器L2的一端(圖4B中的右端)通過一通孔(未示出)連接到功率放大器MMIC芯片31的一個(gè)控制輸入端。電感器L2的另外一端(圖4B中的左端)通過另一通孔(未示出)連接到由安裝在絕緣體多層基片30表面上的芯片組件33構(gòu)成的負(fù)載R的一端。負(fù)載R的另外一端接地。
為了監(jiān)控一個(gè)功率，通常使用一個(gè)耦合器電路。在一個(gè)耦合器電路中，相對(duì)于如圖5所示的方向A上的一個(gè)行波，獲得一個(gè)例如等于-20dB行波能的反饋量。該信號(hào)通過一個(gè)二極管等等來檢測(cè)以獲得一個(gè)直流電平信號(hào)，因此可以監(jiān)視功率放大器電路的輸出。相反，相對(duì)于一個(gè)反射波B，反饋量幾乎被負(fù)載R耗盡，所以在反饋端子52c處出現(xiàn)很少的反饋。在使用隔離器部件的情況下，不需要此耦合器功能，因?yàn)閹缀醪淮嬖诜瓷洳?。換言之，當(dāng)預(yù)先知道幾乎只有行波存在時(shí)，來自隔離器部件輸入端子中的反饋經(jīng)過一個(gè)電容器可簡(jiǎn)單地被啟用，如圖5B所示。
在該實(shí)施例中，在功率放大器電路的輸出和隔離器部件的輸入之間的阻抗變換始終是必需的。因此，設(shè)計(jì)耦合器電路的輸入和輸出阻抗使得分別地與功率放大器電路的輸出阻抗和隔離器部件的輸入阻抗匹配，以使耦合器電路可以作為一個(gè)阻抗變換電路同時(shí)還作為功率放大器電路的一個(gè)輸出監(jiān)視電路被使用。
相反，在那實(shí)施例中，反饋環(huán)路的分支部分被布置在阻抗匹配電路中，因此可以簡(jiǎn)化反饋環(huán)路的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，該射頻輸出級(jí)可以進(jìn)一步被小型化。
在隔離器部件中，輸入端口39a、輸出端口39b以及一個(gè)虛擬端口39c被布置在鐵氧體模塊38的上表面上。這些端口以大體上相同的平面連接到輸出端電極36、輸出電極44以及電極45，這些電極被分別地布置在絕緣體多層基片30的上表面上。
由一個(gè)鐵氧體模塊構(gòu)成的具有中央導(dǎo)體39的鐵氧體模塊38被插入地布置在絕緣體多層基片30的通孔37中。這樣，鐵氧體模塊38未安裝在絕緣體多層基片30上，但是被符合到通孔37中。因此，可防止具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的總高度增加。即，具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊可以進(jìn)一步變薄。由于功率放大器MMIC芯片31通過由電極構(gòu)成的輸出阻抗匹配電路43和形成在絕緣體多層基片30中的導(dǎo)體模式而連接到隔離器部件的輸入端口39a，所以主要由射頻功率放大器電路、輸出阻抗匹配電路、隔離器部件等等構(gòu)成的射頻輸出級(jí)被集成在單個(gè)絕緣體多層基片30中。因此，可以使該設(shè)備極大地小型化。理所當(dāng)然的事是這樣一個(gè)集成的射頻輸出級(jí)可以減少通信設(shè)備的組件數(shù)。
在該實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊中，裝配面積大約是40mm2，而裝配高度最大為2mm。
當(dāng)實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊被使用時(shí)，整個(gè)射頻輸出級(jí)的裝配面積可以被減小，用于設(shè)計(jì)諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備的工作也可以減少，并且整個(gè)通信設(shè)備的性能的變化可以被抑制到一個(gè)最小程度。
圖6是一個(gè)分解透視圖，其示意性地表示了本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的結(jié)構(gòu)，圖7A是一個(gè)透視圖，它是圖6實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊外觀，以及圖7B是沿著圖7A的線B-B獲得的一個(gè)截面圖。
這些圖，60表示單個(gè)絕緣體多層基片，61表示一個(gè)功率放大器MMIC芯片，它被安裝在絕緣體多層基片60上，并且它構(gòu)成射頻功率放大器電路的主要部分，62表示功率放大器MMIC芯片61的熱輻射襯墊，63表示類似地安裝在絕緣體多層基片60上的芯片組件，64表示一個(gè)互連導(dǎo)體，它形成在絕緣體多層基片60中，并且它被用于射頻功率放大器電路，65表示具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的一個(gè)輸入端電極，66表示具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的一個(gè)輸出端電極并連接到隔離器部件的一個(gè)輸出端口68b，67表示絕緣體多層基片60的一個(gè)矩形通孔，68表示隔離器部件的一個(gè)矩形鐵氧體模塊，它被插入地布置在該通孔67中并且其中形成一個(gè)中央導(dǎo)體，70表示隔離器部件的一個(gè)矩形永磁體，71表示由軟磁材料形成的一個(gè)金屬外殼構(gòu)件，并且其中，形成多個(gè)窗口71a以使該構(gòu)件不接觸端電極，72表示同樣地由軟磁材料形成的一個(gè)蓋構(gòu)件，并且它配合該金屬外殼構(gòu)件71來覆蓋整個(gè)具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊，73表示由形成在絕緣體多層基片60中的電極、一個(gè)絕緣體以及導(dǎo)體模式構(gòu)成的一個(gè)輸出阻抗匹配電路和一個(gè)APC電路，并且它使功率放大器MMIC芯片61和隔離器部件的阻抗互相匹配，74表示輸出阻抗匹配電路73的一個(gè)輸出電極并連接到隔離器部件的輸入端口68a，75表示一個(gè)電極，它通過一個(gè)端電阻器76接地，而77到79表示接地端電極。
在該實(shí)施例中，輸出阻抗匹配電路和反饋環(huán)路的配置、功能以及效果等同于圖3實(shí)施例中的那些。
在隔離器部件中，輸入端口68a、輸出端口68b以及一個(gè)虛擬端口68c被布置在鐵氧體模塊68的上面和側(cè)面上。這些端口連接到分別布置在絕緣體多層基片30上表面上和通孔67內(nèi)表面上的一個(gè)輸出端電極66’、輸出端電極74以及電極75。在基本上鐵氧體模塊68的整個(gè)下表面上形成一個(gè)接地電極68d。
圖6實(shí)施例中的隔離器部件的一個(gè)等效電路圖，而圖9是一個(gè)視圖，它說明了連接到圖6實(shí)施例中的隔離器部件的輸入端口上的一個(gè)電容器的微調(diào)，并且其中圖9A是平面圖而圖9B是截面圖。
在該實(shí)施例中，通過微調(diào)來調(diào)整表面電極74、75和66之一的面積，以使可以調(diào)整如圖8所示的電容器C74、C75或C66’的數(shù)值。
在下文中，將參考圖9描述對(duì)連接到隔離器部件輸入端口68a上的表面電極74進(jìn)行微調(diào)的情況。
如9A和9B所示，隔離器部件的輸入端口68a通過焊接80電連接到絕緣體多層基片60的表面電極74。在絕緣體多層基片60中，內(nèi)部電極81和82形成在表面電極74下面，并且在表面電極74和內(nèi)部電極81之間的、以及在內(nèi)部電極81和82之間的電容之和等于電容器C74的值。接地電極83連接到絕緣體多層基片60下表面上的接地端電極77到79。
如圖9A所示，執(zhí)行功能性的微調(diào)(其中可移走表面電極74的一個(gè)部分74a同時(shí)監(jiān)控隔離器部件的特性)，例如激光微調(diào)(其中由激光引導(dǎo)該移去)，因此可以改變連接到隔離器部件的輸入端口的電容器C74的電容。在裝配具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊之后，因此，可以通過功能性的微調(diào)來非常容易地調(diào)整隔離器部件的頻率特性。
由一個(gè)鐵氧體模塊構(gòu)成的合并了中央導(dǎo)體的鐵氧體模塊68被插入地布置在絕緣體多層基片60的通孔66中。這樣，鐵氧體模塊68未安裝在絕緣體多層基片60上，但是被填補(bǔ)到通孔66中。因此，可防止具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的總高度增加。即，具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊可以進(jìn)一步變薄。由于功率放大器MMIC芯片61通過由電極構(gòu)成的輸出阻抗匹配電路73和形成在絕緣體多層基片60中的導(dǎo)體模式而連接到隔離器部件的輸入端口68a，所以主要由射頻功率放大器電路、輸出阻抗匹配電路、隔離器部件等等構(gòu)成的射頻輸出級(jí)被集成在單個(gè)絕緣體多層基片60中。因此，可以使該設(shè)備極大地小型化。理所當(dāng)然的事是這樣一個(gè)集成的射頻輸出級(jí)可以減少通信設(shè)備的組件數(shù)。
在該實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊中，裝配面積大約是40mm2，而裝配高度最大為2mm。
當(dāng)實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊被使用時(shí)，整個(gè)射頻輸出級(jí)的裝配面積可以被減小，用于設(shè)計(jì)諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備的工作也可以減少，并且整個(gè)通信設(shè)備的性能的變化可以被抑制到一個(gè)最小程度。
圖10是一個(gè)分解透視圖，其示意性地表示了本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊的結(jié)構(gòu)。
在該實(shí)施例中，一個(gè)BPF被整體地安裝在具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊上。該BPF由一個(gè)SAW元件100構(gòu)成，它通過圖10中未表示的一個(gè)輸入阻抗匹配電路連接到圖6實(shí)施例中的功率放大器MMIC芯片61的輸入端。雖然沒有說明，但是該輸入阻抗匹配電路由例如C-L-C或L-C-L的一個(gè)π電路來構(gòu)成，并且由導(dǎo)體和絕緣體多層基片60中的一個(gè)絕緣體來形成。如上所述，該實(shí)施例的具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊具有如圖2所示的電路結(jié)構(gòu)。
該實(shí)施例的另外一種結(jié)構(gòu)嚴(yán)格地等同于圖6的實(shí)施例的。因此，在圖10中，等同于圖6中的那些組件由相同的參考數(shù)字來表示。同時(shí)，該實(shí)施例的功能和效果也嚴(yán)格地等同于圖6實(shí)施例的。
如上所述的實(shí)施例表示本發(fā)明的例子并不是用來限制本發(fā)明。本發(fā)明可以在許多其它修改和變化中被實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明的范圍通過附加的權(quán)利要求和它們的等價(jià)物范圍來單獨(dú)確定。
正如上面詳細(xì)描述的，按照本發(fā)明，該射頻功率放大器電路、隔離器部件、阻抗匹配電路以及反饋環(huán)路被整體地安裝在絕緣體多層基片上，并且反饋環(huán)路從阻抗匹配電路中分出支路，并連接到射頻功率放大器電路上。由于用這種方式把射頻輸出級(jí)與絕緣體多層基片集成在一起，所以該射頻輸出級(jí)的尺寸和厚度可以被極大地減小。此集成可以減少組件數(shù)目。由于反饋環(huán)路的分支部分被布置在阻抗匹配電路中，而且，反饋環(huán)路的該結(jié)構(gòu)可以被簡(jiǎn)化。結(jié)果，該射頻輸出級(jí)可以進(jìn)一步被小型化。
當(dāng)使用本發(fā)明的具有射頻功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊時(shí)，可達(dá)到下列效果(1)整個(gè)射頻輸出級(jí)的裝配面積可以減??；(2)諸如便攜式電話或移動(dòng)通信終端之類的通信設(shè)備的設(shè)計(jì)師不需要各個(gè)地獲得諸如射頻功率放大器電路和隔離器部件之類的各組件并設(shè)計(jì)用于連接這些組件的一個(gè)阻抗匹配電路，并因此可以減少設(shè)計(jì)該通信設(shè)備的工作；以及(3)可以把該整個(gè)通信設(shè)備的性能的變化抑制到一個(gè)最小程度。
權(quán)利要求
1.一種射頻信號(hào)輸出模塊，包括一個(gè)絕緣體多層基片；一個(gè)射頻功率放大器電路；一個(gè)隔離器部件；一個(gè)阻抗匹配電路，其被插入并連接在所述射頻功率放大器電路和所述隔離器部件之間；以及一個(gè)反饋環(huán)路，用于控制所述射頻功率放大器電路的增益，其中，所述射頻功率放大器電路、所述隔離器部件、所述阻抗匹配電路以及所述反饋環(huán)路被整體地安裝在所述絕緣體多層基片上，并且所述反饋環(huán)路從所述阻抗匹配電路中分出支路，并連接到所述射頻功率放大器電路上。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，把所述阻抗匹配電路內(nèi)置在所述絕緣體多層基片中。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，所述阻抗匹配電路被形成在所述絕緣體多層基片之中和之上。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，所述阻抗匹配電路被由方向性耦合裝置形成，該方向性耦合裝置具有連接到所述反饋環(huán)路的一個(gè)反饋端。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，所述隔離器部件至少一個(gè)端口上的電容器的至少一部分是由形成在所述絕緣體多層基片中的一個(gè)內(nèi)部電極和形成在與所述內(nèi)部電極相對(duì)的所述絕緣體多層基片一個(gè)表面上的一個(gè)表面電極來配置，因此所述表面電極可以微調(diào)。
6.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，所述隔離器部件的主要部分被整體地插入地布置在一個(gè)裝配部分中，該裝配部分通過移去所述絕緣體多層基片的一部分來形成。
7.如權(quán)利要求6所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，所述裝配部分是所述絕緣體多層基片的一個(gè)通孔。
8.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，所述射頻功率放大器電路和所述隔離器部件被一個(gè)公共屏蔽殼覆蓋。
9.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)輸出模塊，其中，所述設(shè)備還包括一個(gè)SAW(表面聲波)元件，它被安裝在所述絕緣體多層基片上，并且它連接到所述射頻功率放大器電路的一個(gè)輸入端；以及一個(gè)匹配電路，把它內(nèi)置在所述絕緣體多層基片中，并且它使所述SAW元件的輸出阻抗與所述射頻功率放大器電路的輸入阻抗匹配。
全文摘要
提供一種具有功率放大器和隔離器部件的射頻信號(hào)輸出模塊,其中,可以極大地減小射頻輸出級(jí)的尺寸和厚度。射頻信號(hào)輸出模塊包括一個(gè)絕緣體多層基片;一個(gè)射頻功率放大器電路;一個(gè)隔離器部件;一個(gè)阻抗匹配電路,其被插入并連接在該射頻功率放大器電路和該隔離器部件之間;以及一個(gè)反饋環(huán)路,用于控制射頻功率放大器電路的增益。射頻功率放大器電路、隔離器部件、阻抗匹配電路以及反饋環(huán)路被整體地安裝在絕緣體多層基片上,并且反饋環(huán)路從阻抗匹配電路中分出支路,并連接到射頻功率放大器電路上。
文檔編號(hào)H05K1/16GK1337759SQ0113282
公開日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2001年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月8日
發(fā)明者中井信也, 近藤良一 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社