CN1540859A

CN1540859A - 射频功率放大模块

Info

Publication number: CN1540859A
Application number: CNA2004100353368A
Authority: CN
Inventors: 大西正己; 纪; 田上知纪; 俊; 松本秀俊
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2004-10-27
Also published as: US20040212438A1; JP4744786B2; US7248118B2; JP2004328190A

Abstract

本发明提供射频功率放大模块，其可在不增大模块基板面积的前提下，在连接偏压控制部与射频功率放大部的偏压供应线路中，对射频信号进行充分衰减。在连接偏压控制部(104)和射频功率放大部(103)的偏压供应线路上，使用针脚结构电感，(108、109)，该针脚结构电感(108、109)是由具有对地电容成分的至少一个焊接区106和通过该焊接区而连接成的焊线(105)构成的。

Description

射频功率放大模块

技术领域

本发明涉及用于手提电话等无线通讯装置的送信部的射频(高频)功率放大器，特别涉及具有偏压控制电路的射频功率放大模块。

背景技术

在移动通讯系统中的手提电话等无线通讯装置中所使用的射频功率放大器大体上分为两部分，即，可放大射频功率的射频功率放大部、和可向该放大部提供直流电压的偏压控制部。而且，一般结构是将这些部分集成到一个模块基板上，来构成为射频功率放大模块的。

偏压控制部在下述控制中起着很重要的作用，即，相对于温度变化等的环境变化，仍可保持射频功率放大部稳定的射频特性地进行该放大部工作电流、及工作电压等的控制。射频功率放大部的控制通常是通过改变构成该放大部的半导体元件输入端的偏置电压来进行的。

偏置电压是从偏压控制部经过偏压供应线路，被提供到射频功率放大部的。这时，通过偏压供应线路，射频信号会在偏压控制部发生漏泄，这样一来，偏压控制部就会由于该漏泄信号而导致工作不稳定，当漏泄量较大时还会引起误操作。

为了抑制射频信号所引起的上述误操作，就要在偏压供应线路中插入串联电感。由此，偏压供应线路在射频信号的频率中成为高阻抗，致使到达偏压控制部的射频信号产生衰减。以往，将芯片元件、或半导体元件中所形成的螺旋结构用于该电感。

此外，还有将在模块基板上所形成的配线用的焊线作为电感使用的实例。在专利文献1的实例中记载的不是偏压供应线路用，而是在半导体放大元件的部分配线上使用焊线所产生的电感。

专利文献1：特开平6-224660号公报

在偏压供应线路上插入串联电感的射频功率模块，可以如图10所示那样构成。从偏压控制部104向二级放大的射频功率放大部103所进行的偏压供给，是通过感应体908、909所构成的偏压供给线路来进行的。

但是，手提电话等的无线通信装置中所使用的射频功率放大模块，现在正迅速向小型化、轻便化发展。这种形势下，在感应体908、909中，使用在以往技术中所说明的芯片电感(チツプインダクタンス)部件时，由于在正向小型化迈进的模块基板上装载比较大的电感片部件，就会产生限制其他部件安装的自由度等的问题。

而且，在感应体908、909中使用在半导体元件中所形成的螺旋结构的电感时，若要得到一定量的电感值，则要形成很细的图形(パタ一ン)，从而电感的阻抗成份增加，因此，会导致偏置电压下降，而且由于半导体面积增大而引起芯片(チップ)价格上升等问题。

此外，在感应体908、909中使用焊线时，由于受到在模块基板上所能确保的长度的限制，因此不能得到充分的电感值，从而导致射频信号的衰减不够充分。

发明内容

本发明的目的在于提供射频功率放大模块，其可在不增大模块基板面积的前提下，在将偏压控制部与射频功率放大部相连接的偏压供给线路中，使射频信号充分衰减。

本发明通过下述结构即可有效解决上述问题，即，在将偏压控制部和射频功率放大部相连接的偏压供应线路中，使用至少一个具有对地电容成份的焊接区、和通过该焊接区而形成的焊线。

若采用这种装置，通过由焊接区所形成的电容和焊线产生的电感，可形成低通滤波器，因此，可以充分衰减射频信号。而且，焊接区或焊线也可以自由地配置在模块基板上，由于其占用面积较小，因此就不必增大模块基板的面积。而且，具有对地电容成分的焊接区可通过下述方法来实现，例如，在模块基板上形成焊接区，并在与模块基板的焊接区相反的一面设置接地导体。

附图说明

图1是用于说明本发明的射频功率放大模块的发明实施方式的方框图。

图2是说明用于本发明射频功率放大模块的针脚结构电感的附图。

图3是说明图5中针脚结构电感的等效电路用的电路图。

图4是说明其他结构的针脚结构电感用的电路图。

图5是表示本发明射频功率放大模块电路的其他实施例的方框图。

图6是说明本发明射频功率放大模块的又一实施方式的方框图。

图7是说明本发明射频功率放大模块的再一实施方式的方框图。

图8是说明用于本发明射频功率放大模块的其他结构的针脚结构电感的附图。

图9是说明用于本发明射频功率放大模块的偏压控制部实例的方框图。

图10是说明由感应体单体来构成偏压供应线路的射频功率放大模块实例的方框图。

具体实施方式

下面，参照附图中所表示的发明的实施方式来更加详细的说明本发明的射频功率放大模块。此外，在图1、2、5～7，9以及10中，同一符号表示的是同一物或类似物。

图1表示的是在模块基板上安装二级放大的射频功率放大部的实施方式。在图1中，110是模块基板，103是经由初级和后级进行放大的二级放大的射频功率放大部，104是向射频功率放大部103提供直流偏置电压的偏压控制部，108、109表示的是连接偏压控制部104和射频功率放大部103的偏压供应线路。将以上各部分安装在模块基板110上，以构成射频功率放大模块。而且，射频功率放大部103以及偏压控制部104分别由半导体集成电路构成。

射频信号从射频输入端子(RF IN)101输入，在射频功率放大部103被放大，然后从射频输出端子(RF OUT)102输出。偏压控制部104用直流电压从直流输入端(Vbias)107被输入。该直流电压在偏压控制部104中被转换成二级放大的初级偏压、和后级偏压，再各自通过偏压供应线路109、108，被提供到射频功率放大部103的初级和后级。

偏压供应线路108、109由焊线105(bonding wire)构成，该焊线105是通过将具有对地电容成分的焊接区(boning pad)106连接形成的，该焊线105具有电感。焊线105沿着焊接区106，形成像针脚那样的形状，因此，以下将偏压供应线路改称为“针脚(stitch)结构电感”。

该针脚结构电感108、109如图2详示。将焊线105和具有对地电容成分的焊接区106在介质基板503上串联连接一组以上，以构成针脚结构电感。在与介质基板503的焊接区106相反的面上设有接地导体505。

图3表示的是该针脚结构电感的等效电路。这里，焊线105表示为电感601。接地导体505和焊接区106之间所形成的电容表示为电容606。而且，接地导体505被表示为接地605。

图3的等效电路，构成了在串联连接的电感的连接点和接地之间连接着电容的低通滤波器。因此，可以对通过针脚结构电感的射频信号进行充分的衰减。换言之，这可使针脚结构电感等效地成为可进行相同衰减的单体感应体，即，成为电感值大、且阻抗高的感应体。

在图2及图3所说明的电路中，虽然图1的射频功率放大部103与针脚结构电感108、109的连接部分、以及偏压控制部104与针脚结构电感108、109的连接部分为焊线105，但在图4中，表示了其他结构的针脚结构电感的等效电路。这里，其结构被形成为具有两端由焊盘部分和接地部分1005构成的电容1007。结构的中间由电感1001和电容1006构成。

图2及图3所示的针脚结构电感，除了图1所示的结构，还可以构成为如5～图7所示那样。

图5是只在射频功率放大部103的后级使用针脚结构电感108的实例。由于在某些情况下初级的信号电位较低，因此不会存在从初级漏泄射频信号的问题。图5的结构正适用于这种情况。

图6表示的是在半导体集成电路的射频功率放大部103的半导体基板上形成针脚结构电感108的实例。这种情况下，针脚结构电感108的电容，通过夹持着在半导体基板上形成的绝缘层而构成。此外，针脚结构电感108的焊盘106也可以设计成与上述不同的结构，即，分开设置在半导体基板上和模块基板110上。

图7表示的是在半导体集成电路的偏压控制部104的半导体基板上形成针脚结构电感108的实例。在半导体基板上安装偏压控制电路主体404。

而且，虽然图中并未示出，但在使射频功率放大部和偏压控制部形成在同一半导体基板上，由此构成半导体集成电路的情况下，针脚结构电感也被形成在同一半导体基板上。

此外，为了实现针脚结构，不将所有针脚结构形成在同一基板内，如图8所示也可以从具有针脚结构的第1介质基板(次级基板)703向第2介质基板702进行相互之间的连接。在第1介质基板703形成焊接区704以及接地导体707，在第2介质基板702上形成焊接区705以及接地导体706，并在各焊接区之间连接焊线701。

而且，偏压控制部104具体如图9所示，由下述电路构成，即，将从直流输入端子107输入的直流电压，用晶体管元件转换成偏置电压。而且，本发明并不只限于上述的电路，只要是输出直流电流的偏压控制电路等任何电路形式均有效。

发明效果

若为本发明，由于连接偏压控制部和射频功率放大部的偏压供应线路等价地形成低通滤波器，因此可抑制向偏压控制部的射频信号的漏泄，由此，可使得偏压控制部得以稳定工作。这样，就可以很好的保持射频功率放大部的射频特性。而且，通过使用介由具有电容的焊接区而形成的、并用的焊线，在使用电感片(inductance chip)部件或螺旋感应体(spiral inductor)时、或者由焊线单体构成时，由于可以避免安装面积增加，因此可实现小型轻便、且造价低廉的射频功率模块。

Claims

1.射频放大模块，其特征在于，具备：模块基板；可进行射频信号功率放大的、并被配置在该模块基板上的射频功率放大部；通过偏置电压来控制该射频功率放大部的动作、并被配置在该模块基板上的偏压控制部；以及用于从该偏压控制部向该射频功率放大部提供偏置电压的偏压供应线路，

该偏压供应线路，由至少一个具有对地电容成分的焊接区、和介由该焊接区而形成的焊线所构成。

2.如权利要求1所述的射频放大模块，其特征在于，上述射频功率放大部被构成为，在半导体元件基板上形成的半导体集成电路，上述偏压供应线路被形成在该半导体元件基板上。

3.如权利要求1所述的射频放大模块，其特征在于，上述偏压控制部被构成为，在半导体元件基板上形成的半导体集成电路，上述偏压供应线路被形成在该半导体元件基板上。

4.如权利要求1所述的射频放大模块，其特征在于，上述射频功率放大部以及上述偏压控制部被构成为，在同一半导体元件基板上形成的半导体集成电路，上述偏压供应线路被形成在该半导体元件基板上。

5.如权利要求1所述的射频放大模块，其特征在于，上述偏压供应线路被形成在上述模块基板上。

6.如权利要求1所述的射频放大模块，其特征在于，上述模块基板上还具有次级基板，上述焊接区内的多个焊接区的其中一部分被形成在上述模块基板上，该多个焊接区的余下部分被形成在上述次级基板上。

7.射频放大模块，其特征在于，具备：模块基板；可进行射频信号功率放大、并被配置在该模块基板上的射频功率放大部；可通过偏置电压来控制该射频功率放大部的动作、并被配置在该模块基板上的偏压控制部；以及用于从该偏压控制部向该射频功率放大部提供偏置电压的偏压供应线路，

该偏压供应线路形成低通滤波器，其可对来自该射频功率放大部并在该偏压控制部漏泄的射频信号进行衰减。