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CN108933572A - 一种射频功率放大器多芯片模块 - Google Patents

一种射频功率放大器多芯片模块 Download PDF

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CN108933572A
CN108933572A CN201810752764.4A CN201810752764A CN108933572A CN 108933572 A CN108933572 A CN 108933572A CN 201810752764 A CN201810752764 A CN 201810752764A CN 108933572 A CN108933572 A CN 108933572A
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China
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circuit
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circulator
power amplifier
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CN201810752764.4A
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Inventor
张勇
卓英浩
马强
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Innogration Suzhou Co Ltd
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Innogration Suzhou Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种射频功率放大器多芯片模块，包括封装载体，有源晶体管和匹配耦合电路集成于单一封装载体中，所述匹配耦合电路采用集成无源器件工艺实现，所述匹配耦合电路用于阻抗匹配和信号耦合，匹配耦合电路的一个耦合输出端与封装载体的第二引脚相连作为外部电路采样耦合信号的接口，所述匹配耦合电路的直通端输入端与有源晶体管的输出相连，所述匹配耦合电路将有源晶体管的最优阻抗匹配到Z1，匹配耦合电路的直通输出端的输出阻抗Z1为可变阻抗，所述匹配耦合电路的直通输出端与环形器的输入端相连，所述环形器的输入阻抗为Z0，Z0与Z1共轭。体积小，易于封装和集成。

Description

一种射频功率放大器多芯片模块
技术领域
本发明涉及一种射频功率放大器，具体地涉及一种射频功率放大器多芯片模块。
背景技术
射频功率放大器是通信基站系统中发射机末端的关键元件。通信市场的竞争越来越激烈，对关键元件功率放大器提出来新的要求：比如高集成度、小型化以及高效率。
传统的功率放大器模块采用分离的方式将晶体管放大器和耦合器以及环形器分离开来，以分立的形式级联成模块，这样的方式集成度低，占用面积大。传统的功率放大器模块采用标准的50Ohm作为功率放大器的输出阻抗，耦合器的输入输出阻抗以及环形器的输入阻抗，这样就限制了设计的灵活性，或者又增加了匹配的面积，不利于模块的小型化。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明目的在于提供一种射频功率放大器多芯片模块，体积小，易于封装和集成。
为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：
一种射频功率放大器多芯片模块，有源晶体管和匹配耦合电路集成于单一封装载体中，所述匹配耦合电路采用集成无源器件工艺实现，所述匹配耦合电路用于阻抗匹配和信号耦合，匹配耦合电路的一个耦合输出端与封装载体的第二引脚相连作为外部电路采样耦合信号的接口，所述匹配耦合电路的直通端输入端与有源晶体管的输出相连，所述匹配耦合电路将有源晶体管的最优阻抗匹配到Z1，匹配耦合电路的直通输出端的输出阻抗Z1为可变阻抗，所述匹配耦合电路的直通输出端与环形器的输入端相连，所述环形器的输入阻抗为Z0，Z0与Z1共轭。
优选的技术方案中，所述环形器集成于单一封装载体中，所述环形器的直通端口与封装载体的第三引脚相连，环形器的隔离端口与封装载体的第四引脚相连。
优选的技术方案中，当有源晶体管的最优阻抗远小于50Ohm时，Z1的值小于50Ohm，当有源晶体管的最优阻抗远大于50Ohm时，Z1的值大于50 Ohm。
优选的技术方案中，所述环形器后直接连接滤波器和天线形成完整的发射链路。
相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：
本发明可以将有源晶体管与匹配耦合电路和环形器集成于单一封装中，体积小，易于封装和集成。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明一实施例的射频功率放大器多芯片模块；
图2为本发明另一实施例的射频功率放大器多芯片模块。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例1：
如图1所示，一种射频功率放大器多芯片模块，匹配耦合电路Co采用IPD（无源集成器件）的方式实现，同时具有阻抗匹配和信号耦合的作用。有源晶体管D与匹配耦合电路Co和环形器Ci集成于单一封装M中，封装的引脚1在内部与有源晶体管D左边输入部分相连。信号经过有源晶体管D放大以后由右边的输出端传输进入匹配耦合电路Co。
匹配耦合电路Co作为有源晶体管D输出匹配的一部分，匹配耦合电路Co将有源晶体管D的最优阻抗匹配到Z1，匹配耦合电路Co的直通输出端的输出阻抗设计为Z1。
Z1的选择可以小于50Ohm，也可以大于50Ohm。当有源晶体管的最优阻抗远小于50Ohm时，Z1的值小于50 Ohm。当有源晶体管的最优阻抗远大于50Ohm时，Z1的值大于50Ohm。
匹配耦合电路Co的耦合端与封装的一个引脚3在内部相连。信号经过匹配耦合电路Co的直通输出端输出后进入环形器Ci的输入端4。环形器Ci的输入端阻抗为Z0，Z0的值与Z1为共轭关系。环形器Ci的输出端5与封装引脚2相连，信号经由2端口输出。环形器Ci的隔离端6与封装引脚7相连。
实施例2：
也可以将匹配耦合电路Co和晶体管放大器D集成在一个封装内，环形器Ci单独外置，共同安装在同一个热沉底座HS上，如图2所示。都可以减少体积。
环形器后可以直接连接滤波器和天线形成完整的发射链路。滤波器和天线可以集成在封装内，也可以以分立的形式进行安装。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种射频功率放大器多芯片模块，其特征在于，有源晶体管和匹配耦合电路集成于单一封装载体中，所述匹配耦合电路采用集成无源器件工艺实现，所述匹配耦合电路用于阻抗匹配和信号耦合，匹配耦合电路的一个耦合输出端与封装载体的第二引脚相连作为外部电路采样耦合信号的接口，所述匹配耦合电路的直通端输入端与有源晶体管的输出相连，所述匹配耦合电路将有源晶体管的最优阻抗匹配到Z1，匹配耦合电路的直通输出端的输出阻抗Z1为可变阻抗，所述匹配耦合电路的直通输出端与环形器的输入端相连，所述环形器的输入阻抗为Z0，Z0与Z1共轭。
2.根据权利要求1所述的射频功率放大器多芯片模块，其特征在于，所述环形器集成于单一封装载体中，所述环形器的直通端口与封装载体的第三引脚相连，环形器的隔离端口与封装载体的第四引脚相连。
3.根据权利要求1所述的射频功率放大器多芯片模块，其特征在于，当有源晶体管的最优阻抗远小于50Ohm时，Z1的值小于50 Ohm，当有源晶体管的最优阻抗远大于50Ohm时，Z1的值大于50 Ohm。
4.根据权利要求1或2所述的射频功率放大器多芯片模块，其特征在于，所述环形器后直接连接滤波器和天线形成完整的发射链路。
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