匹配电路以及功率放大电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种匹配电路以及功率放大电路。一种匹配电路，是功率放大电路的匹配电路，所述功率放大电路从输入节点输入高频信号，通过差动放大器将所述高频信号的功率放大并输出到输出节点，所述匹配电路包含：输入侧绕组，连接在所述差动放大器的差动输出间；输出侧绕组，与所述输入侧绕组进行电磁场耦合，一端与基准电位连接；第一LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输入侧绕组并联连接；以及第二LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输出侧绕组并联连接。

Matching circuit and power amplifier circuit

【技术实现步骤摘要】
匹配电路以及功率放大电路
本技术涉及匹配电路以及功率放大电路。
技术介绍
近年来，在便携式电话、智能电话等移动体通信终端装置中的无线通信方式中，采用HSUPA(HighSpeedUplinkPacketAccess，高速上行链路分组接入)、LTE(LongTermEvolution，长期演进)等调制方式。在第四代移动通信系统中，发展载波的多波段化，要求对多个频带的应对。此外，为了实现数据通信的高速化、通信的稳定化，谋求基于CA(CarrierAggregation，载波聚合)的宽带化。因此，在前端部的前级的功率放大电路中也要求对多波段化、宽带化的应对。在下述专利文献1，记载了使用差动放大器和输出匹配用的变压器构成的功率放大模块。在这样的结构中，能够在宽带取得输出匹配。此外，不需要电路间的去耦电容器等，能够进行功率放大模块的小型化、低成本化。在先技术文献专利文献专利文献1：美国专利第9584076号说明书一般来说，在移动体通信终端装置中，构成功率放大电路的放大元件会因增益特性以及相位特性是非线性的而在高频信号中产生失真，输出包含谐波的信号。在使用差动放大器和变压器构成了功率放大电路的情况下，虽然能够像上述的那样在宽带取得输出匹配，但是另一方面，变得容易输出由于放大元件的非线性而产生的谐波。
技术实现思路
技术要解决的课题本技术是鉴于上述而完成的，其目的在于，能够抑制从功率放大电路输出的谐波。用于解决课题的技术方案(1)根据本技术的一个方面，提供一种匹配电路，是功率放大电路的匹配电路，所述功率放大电路从输入节点输入高频信号，通过差动放大器将所述高频信号的功率放大并输出到输出节点，所述匹配电路包含：输入侧绕组，连接在所述差动放大器的差动输出间；输出侧绕组，与所述输入侧绕组进行电磁场耦合，一端与基准电位连接；第一LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输入侧绕组并联连接；以及第二LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输出侧绕组并联连接。在该结构中，通过使第一LC串联谐振电路以及第二LC串联谐振电路的谐振频率与多个谐波中的任一个的频率一致，从而匹配电路能够有效地抑制从功率放大电路输出的谐波。(2)在上述(1)的匹配电路中，所述第一LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含所述高频信号包含的多个谐波中的奇次谐波中的任一个的第一频带，所述第二LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含所述谐波中的任一个的第二频带。(3)在上述(1)的匹配电路中，所述第一LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含三次谐波的第一频带。(4)在上述(1)或(3)的匹配电路中，所述第二LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含二次谐波的第二频带。(5)在上述(1)至(4)中的任一个匹配电路中，还包含：LC并联谐振电路，在所述输出侧绕组的另一端与所述输出节点之间并联连接有电容性元件和电感性元件。(6)在上述(5)的匹配电路中，所述LC并联谐振电路的谐振频率设定在包含所述高频信号包含的多个谐波中的任一个的第三频带。(7)在上述(6)的匹配电路中，所述LC并联谐振电路的谐振频率设定在包含三次谐波的第三频带。(8)在上述(1)至(4)中的任一个匹配电路中，还包含：LC高通滤波器电路，在所述输出侧绕组的另一端与所述输出节点之间连接有电容性元件，在所述输出节点与基准电位之间连接有电感性元件。(9)在上述(8)的匹配电路中，所述LC高通滤波器电路的截止频率设定在比所述高频信号的基波低的频带。(10)在上述(1)至(4)中的任一个匹配电路中，还包含：LC低通滤波器电路，在所述输出侧绕组的另一端与所述输出节点之间连接有电感性元件，在所述输出节点与基准电位之间连接有电容性元件。(11)在上述(10)的匹配电路中，所述LC低通滤波器电路的截止频率设定在比所述高频信号的基波高的频带。(12)根据本技术的一个方面，提供一种功率放大电路，具备上述(1)至(11)中的任一个匹配电路。(13)在上述(12)的功率放大电路中，多个所述差动放大器分别经由变压器进行多级连接。(14)在上述(12)或(13)的功率放大电路中，至少所述差动放大器以及所述匹配电路被安装在同一半导体芯片上。附图说明图1是示出实施方式1涉及的功率放大电路的一个结构例的图。图2是示出差动放大器的概略结构的一个例子的图。图3是示出差动放大器的概略结构的另一个例子的图。图4是示出比较例涉及的功率放大电路的一个结构例的图。图5是示出图4所示的比较例中的通过特性的一个例子的图。图6是示出图1所示的结构例中的通过特性的一个例子的图。图7是示出实施方式2涉及的功率放大电路的一个结构例的图。图8是示出图7所示的结构例中的通过特性的一个例子的图。图9是示出实施方式3涉及的功率放大电路的一个结构例的图。图10是示出图9所示的结构例中的通过特性的一个例子的图。图11是示出实施方式4涉及的功率放大电路的一个结构例的图。图12是示出图11所示的结构例中的通过特性的一个例子的图。图13是示出实施方式5涉及的功率放大电路的一个结构例的图。附图标记说明1、1a、1b、1c、1d：功率放大电路，2：输入节点，3：输出节点，4、4a、4b：差动放大器，5：第一变压器，6：第二变压器，7：第一LC串联谐振电路，8：第二LC串联谐振电路，9：LC并联谐振电路，10：LC高通滤波器电路，11：LC低通滤波器电路，12：第三变压器，51、61、121：输入侧绕组，52、62、122：输出侧绕组，41：偏置电路，100：匹配电路，C1、C2、C3、C4、C5：电容器(电容性元件)，CIN、COUT：电容器，L1、L2、L3、L4、L5：电感器(电感性元件)，Tr41、Tr42：晶体管。具体实施方式以下，基于附图对实施方式涉及的匹配电路以及功率放大电路进行详细说明。另外，本技术并不被该实施方式所限定。各实施方式是例示，能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合，这是不言而喻的。在实施方式2以后，省略关于与实施方式1共同的事项的记述，仅对不同点进行说明。特别是，对于基于同样的结构的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。(实施方式1)图1是示出实施方式1涉及的功率放大电路的一个结构例的图。功率放大电路1能够在用便携式电话、智能电话例示的移动体通信终端装置中利用于向基站发送声音、数据等各种信号。功率放大电路1将从前级的电路输入到输入节点2的作为高频信号的输入信号RFIN放大。然后，功率放大电路1将作为放大后的高频信号的输出信号RFOUT从输出节点3输出到后级的电路。关于前级的电路，例示了对调制信号的功率进行调整的发送功率控制电路，但是并不限定于此。关于后级的电路，例示了进行对输出信号RFOUT的滤波等并发送到天线的前端电路，但是并不限定于此。关于高频信号的基波(载波)的频率，例示了几百MHz至几GHz左右，但是并不限定于此。如图1所示，功率放大电路1包含差动放大器4、第一变压器5、第二变压器6、第一LC串联谐振电路7、以及第二LC串联谐振电路8。第一变压器5构成功率放大电路1的前级的电路的输出与功率放大电路1的输入之间的输入匹配电路。第一变压器5包含输入侧绕组51以及输出侧绕组52。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种匹配电路，是功率放大电路的匹配电路，所述功率放大电路从输入节点输入高频信号，通过差动放大器将所述高频信号的功率放大并输出到输出节点，所述匹配电路的特征在于，包含：输入侧绕组，连接在所述差动放大器的差动输出间；输出侧绕组，与所述输入侧绕组进行电磁场耦合，一端与基准电位连接；第一LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输入侧绕组并联连接；以及第二LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输出侧绕组并联连接。

【技术特征摘要】
2017.12.27 JP 2017-2525131.一种匹配电路，是功率放大电路的匹配电路，所述功率放大电路从输入节点输入高频信号，通过差动放大器将所述高频信号的功率放大并输出到输出节点，所述匹配电路的特征在于，包含：输入侧绕组，连接在所述差动放大器的差动输出间；输出侧绕组，与所述输入侧绕组进行电磁场耦合，一端与基准电位连接；第一LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输入侧绕组并联连接；以及第二LC串联谐振电路，串联连接有电容性元件和电感性元件，并与所述输出侧绕组并联连接。2.根据权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述第一LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含所述高频信号包含的多个谐波中的奇次谐波中的任一个的第一频带，所述第二LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含所述谐波中的任一个的第二频带。3.根据权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述第一LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含三次谐波的第一频带。4.根据权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述第二LC串联谐振电路的谐振频率设定在包含二次谐波的第二频带。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的匹配电路，其特征在于，还包含：LC并联谐振电路，在所述输出侧绕组的另一端与所述输出节点之间并联连接有电容性元件和电感性元件。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹中干一郎，伊藤雅广，佐藤刚，佐藤好三，松本秀俊，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：新型
国别省市：日本,JP