一种功率放大电路制造技术

本发明专利技术公开了一种功率放大电路，该功率放大电路包括：电连接于功率放大电路的射频干路中的输入偏置电路、输入匹配网络、放大模块、输出偏置电路和输出匹配网络；输入偏置电路的输出端电连接输入匹配网络的输入端；输入匹配网络的输出端电连接放大模块的输入端；放大模块的输出端电连接输出偏置电路的输入端；输出偏置电路的输出端电连接输出匹配网络的输入端；功率过激励保护模块的输入端电连接在输入偏置电路和放大模块之间的射频干路上，输出端接地，功率过激励保护模块用于将过激励的射频信号短路到地。本发明专利技术通过在输入匹配网络中设置功率过激励保护模块，可防止过激励的射频信号进入放大模块，实现对放大模块的保护作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体、微电子及无线通信
，涉及一种功率放大电路。
技术介绍
功率放大器作为通信系统的核心元件，在通信系统里发挥着至关重要的作用，因而要求通信系统中的功率放大器能够长期稳定工作。传统的功率放大器，可包括GaN或GaAs高电子迁移率晶体管，实际工作时需要在栅极提供一个直流负极偏置电压。输入的射频信号与栅极的直流负极偏置电压叠加，实时控制漏极电流从而实现放大。但是当输入功率过大时，瞬时的栅极电压可能出现正电压，导致栅极肖特基二极管导通，损坏晶体管。因此，传统的功率放大电路都会在链路上加入自动增益控制电路。自动增益控制电路自动检测输入功率，然后根据输入功率的大小调节功放链路增益，为处于链路后端的功率放大器提供合适的输入功率。但是自动增益控制电路设计复杂，需要延时，且无法控制自动增益控制电路与末级功率放大器之间产生的瞬时大功率。在某些情况下，如由于自动增益控制电路后端元件损坏产生的大功率脉冲信号也可能导致末级功率放大器损坏，而末级功率放大器占据着整个通信系统成本的很大一部分，且大多数通信基站建设于高山和高楼之上，功率放大器的更换需要花费很多人力和物力，大大增加了功率放大器的更换成本，并严重影响用户的正常通信。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种功率放大电路，以防止过激励的射频信号进入放大模块，实现对放大模块的保护作用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种功率放大电路，包括：电连接于所述功率放大电路的射频干路中的输入偏置电路、输入匹配网络、放大模块、输出偏置电路和输出匹配网络；所述输入偏置电路的输出端电连接所述输入匹配网络的输入端；所述输入匹配网络的输出端电连接所述放大模块的输入端；所述放大模块的输出端电连接所述输出偏置电路的输入端；所述输出偏置电路的输出端电连接所述输出匹配网络的输入端；所述功率过激励保护模块的输入端电连接在所述输入偏置电路和所述放大模块之间的射频干路上，输出端接地，所述功率过激励保护模块用于将过激励的射频信号短路到地。进一步地，所述功率过激励保护模块包括功率过激励保护二极管，所述功率过激励保护二极管的正极电连接在所述输入偏置电路和所述放大模块之间的射频干路上，负极接地。进一步地，所述功率过激励保护二极管包括于所述输入匹配网络中，所述输入匹配网络还包括第一输入匹配电感、第二输入匹配电感和输入匹配电容；所述第一输入匹配电感的第一端电连接所述输入偏置电路的输出端；所述第一输入匹配电感的第二端电连接所述第二输入匹配电感的第一端；所述第二输入匹配电感的第二端电连接所述放大模块的输入端；所述输入匹配电容的第一电极电连接所述第一输入匹配电感的第二端，所述输入匹配电容的第二电极接地。进一步地，所述功率过激励保护二极管和所述输入匹配电容集成为内匹配电容模块。进一步地，所述输入匹配电容为金属氧化物半导体电容，包括第二电极，依次位于所述第二电极之上的氧化层和第一电极，所述第二电极为重掺杂的导电硅或金属电极，所述第二电极接地；所述内匹配电容模块包括：形成于所述第二电极上的所述功率过激励保护二极管和所述金属氧化物半导体电容，所述功率过激励保护二极管的负极电连接所述第二电极，所述功率过激励保护二极管的正极电连接所述金属氧化物半导体电容的第一电极。进一步地，所述输入匹配网络和所述放大模块集成为微波模块。进一步地，所述放大模块包括晶体管；所述微波模块包括：管壳底座；位于所述管壳底座上边缘的绝缘环；位于所述绝缘环上的管壳输入引线和管壳输出引线，所述管壳输入引线电连接所述输入偏置电路的输出端，所述管壳输出引线电连接所述输出偏置电路的输入端；位于所述管壳底座上的所述内匹配电容模块，所述内匹配电容模块的第二电极与所述管壳底座相接触；位于所述管壳底座上的所述晶体管；其中，所述金属氧化物半导体电容的第一电极与所述管壳输入引线通过第一键合线电连接，所述金属氧化物半导体电容的第一电极与所述晶体管的栅极通过第二键合线电连接，所述晶体管的漏极与所述管壳输出引线通过第三键合线电连接，所述晶体管的源极接地；所述第一键合线作为所述第一输入匹配电感，所述第二键合线作为所述第二输入匹配电感。进一步地，所述晶体管的源极通过所述晶体管中的通孔与所述管壳底座电连接，以使所述晶体管的源极接地。进一步地，所述晶体管包括GaN高电子迁移率晶体管或GaAs高电子迁移率晶体管。进一步地，所述输入偏置电路包括输入隔直电容和输入扼流电感；所述输入隔直电容串联在所述射频干路中，所述输入扼流电感的第一端连接输入偏置电压源，第二端电连接所述输入隔直电容的输出端；所述输出偏置电路包括输出隔直电容和输出扼流电感；所述输出隔直电容串联在所述射频干路中，所述输出扼流电感的第一端连接输出偏置电压源，第二端电连接所述输出隔直电容的输入端。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的功率放大电路，通过在功率放大电路的输入偏置电路和放大模块之间设置功率过激励保护模块，且使功率过激励保护模块的输入端电连接功率放大电路的射频干路，输出端接地，可以在输入射频信号的功率过大，即产生过激励的射频信号时，功率过激励保护模块开启，直接将过激励的射频信号短路到地，使得过激励的射频信号无法到达放大模块，避免了放大模块因射频信号的功率过大被烧毁，有效保护了放大模块。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其他特征和优点，附图中：图1a-图1c是本专利技术实施例一提供的功率放大电路的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的功率过激励保护二极管的伏安特性曲线；图3是本专利技术实施例一提供的功率放大电路过激励保护的原理示意图；图4a-图4c是本专利技术实施例二提供的功率放大电路的结构示意图；图5是本专利技术实施例三提供的内匹配电容模块的结构示意图；图6是本专利技术实施例三提供的微波模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1a-图1c是本专利技术实施例一提供的功率放大电路的结构示意图。该功率放大电路适用于通信系统中的各级功率放大器，可有效防止每级功率放大器过激励的射频输入信号进入放大模块或晶体管。如图1a、图1b或图1c所示，该功率放大电路，包括：电连接于功率放大电路的射频干路中的输入偏置电路1、输入匹配网络2、放大模块3、输出偏置电路4、输出匹配网络5和功率过激励保护模块6。其中，输入偏置电路1的输出端电连接输入匹配网络2的输入端；输入匹配网络2的输出端电连接放大模块3的输入端；放大模块3的输出端电连接输出偏置电路4的输入端；输出偏置电路4的输出端电连接输出匹配网络5的输入端；功率过激励保护模块6的输入端电连接在输入偏置电路1和放大模块3之间的射频干路上，输出端接地，功率过激励保护模块6用于将过激励的射频信号短路到地。参见图1a，上述功率过激励保护模块6可电连接于上述输入偏置电路1和输入匹配网络2之间的射频干路上；参见图1b，上述功率过激励保护模块6也可电连接于上述输入匹配网络2和放大模块3之间的射频干路上；参见图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大电路，其特征在于，包括：电连接于所述功率放大电路的射频干路中的输入偏置电路、输入匹配网络、放大模块、输出偏置电路、输出匹配网络和功率过激励保护模块；所述输入偏置电路的输出端电连接所述输入匹配网络的输入端；所述输入匹配网络的输出端电连接所述放大模块的输入端；所述放大模块的输出端电连接所述输出偏置电路的输入端；所述输出偏置电路的输出端电连接所述输出匹配网络的输入端；所述功率过激励保护模块的输入端电连接在所述输入偏置电路和所述放大模块之间的射频干路上，输出端接地，所述功率过激励保护模块用于将过激励的射频信号短路到地。

【技术特征摘要】
1.一种功率放大电路，其特征在于，包括：电连接于所述功率放大电路的射频干路中的输入偏置电路、输入匹配网络、放大模块、输出偏置电路、输出匹配网络和功率过激励保护模块；所述输入偏置电路的输出端电连接所述输入匹配网络的输入端；所述输入匹配网络的输出端电连接所述放大模块的输入端；所述放大模块的输出端电连接所述输出偏置电路的输入端；所述输出偏置电路的输出端电连接所述输出匹配网络的输入端；所述功率过激励保护模块的输入端电连接在所述输入偏置电路和所述放大模块之间的射频干路上，输出端接地，所述功率过激励保护模块用于将过激励的射频信号短路到地。2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所述功率过激励保护模块包括功率过激励保护二极管，所述功率过激励保护二极管的正极电连接在所述输入偏置电路和所述放大模块之间的射频干路上，负极接地。3.根据权利要求2所述的功率放大电路，其特征在于，所述功率过激励保护二极管包括于所述输入匹配网络中，所述输入匹配网络还包括第一输入匹配电感、第二输入匹配电感和输入匹配电容；所述第一输入匹配电感的第一端电连接所述输入偏置电路的输出端；所述第一输入匹配电感的第二端电连接所述第二输入匹配电感的第一端；所述第二输入匹配电感的第二端电连接所述放大模块的输入端；所述输入匹配电容的第一电极电连接所述第一输入匹配电感的第二端，所述输入匹配电容的第二电极接地。4.根据权利要求3所述的功率放大电路，其特征在于，所述功率过激励保护二极管和所述输入匹配电容集成为内匹配电容模块。5.根据权利要求4所述的功率放大电路，其特征在于，所述输入匹配电容为金属氧化物半导体电容，包括第二电极，依次位于所述第二电极之上的氧化层和第一电极，所述第二电极为重掺杂的导电硅或金属电极，所述第二电极接地；所述内匹配电容模块包括：形成于所述第二电极上的所述功率过激励保护二极管和所述金属氧化物半...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天应，张永胜，王文斌，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32