一种射频功率放大器制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种射频功率放大器，包括依次串联的输入匹配网络、第一级双路放大电路、级间匹配网络、第二级双路放大电路以及输出匹配网络；其中，所述输入匹配网络包括一个第一变压器T1，所述级间匹配网络包括一个第二变压器T2，所述输出匹配网络包括一个第三变压器T3，所述第一变压器T1用于将单端的所述射频输入信号RFin变为一对差分信号并输入给第一级双路放大电路，所述第二变压器T2位于第一级双路放大电路和第二级双路放大电路之间，所述第三变压器T3用于将两路差分信号合成为一路射频信号输出，通过上述方式，能够降低匹配难度，提高射频功率放大器的输出功率。提高射频功率放大器的输出功率。提高射频功率放大器的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一种射频功率放大器


[0001]本技术涉及功率放大器
，尤其涉及一种射频功率放大器。

技术介绍

[0002]5G通信技术目标是高数据吞吐率、低延时、低成本节能、更高的系统容量和大规模的设备连接，其中下载速度是4G通信的100倍，传输时延低于1ms，信道带宽达到400MHz，并且有更高的数据传输速率，其速率为20Gbps。在5G通信的收发机中，功率放大器(PA)对整个收发机的性能影响非常大，其作用是将输出信号进行放大，由天线将被放大的信号发出。因此，功率放大器将直接决定了收发机系统的各个性能指标，进而影响整个5G无线通信系统的各项性能指标。现有的传统匹配结构多为由电容电感组合成的“Π型”、“T型”、“L型”匹配网络，可将功率放大器的输入输出端口与50欧姆端口连接时实现阻抗变化，根据不同设计指标的不同需求，可选择最适合的匹配结构和匹配器件。
[0003]功率放大器的输出功率直接决定了信号发射到空间的强度，即无线通信的有效覆盖面积，高输出功率是射频功率放大器设计的基本要求，而5G通信系统需射频功率放大器有更大的输出功率。提高射频功率放大器的输出功率可通过提高其输出电流摆幅或者输出电压摆幅进行，而提高输出电流摆幅可通过增大单个晶体管面积或将多个晶体管并联来实现，然而这会使得晶体管的输入和输出阻抗减小，增加了匹配的难度。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种射频功率放大器，能够降低匹配难度，提高射频功率放大器的输出功率。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术一方面提供一种种射频功率放大器，包括输入匹配网络、第一级双路放大电路、级间匹配网络、第二级双路放大电路以及输出匹配网络；
[0006]其中，所述输入匹配网络包括一个第一变压器T1，所述级间匹配网络包括一个第二变压器T2，所述输出匹配网络包括一个第三变压器T3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及第一电感L1；
[0007]所述第一变压器T1的两个输入端分别连接射频输入信号RFin和地端，所述第一变压器T1的两个输出端分别连接所述第一级双路放大电路的两个输入端，以将单端的所述射频输入信号RFin变为一对差分信号，所述第一级双路放大电路的两个输出端分别连接所述第二变压器T2的两个输入端，所述第二变压器T2的两个输出端分别连接所述第二级双路放大电路的两个输入端，所述第二级双路放大电路的两个输出端分别连接所述第三变压器T3的两个输入端，其中所述第一电容C1和第二电容C2的一端分别与所述第三变压器T3的两个输入端连接，所述第一电容C1和第二电容C2的另一端接地，所述第三电容C3的一端和所述第四电容C4的一端均与所述第三变压器T3的一个输出端连接，所述第三电容C3的另一端接地，所述第四电容C4的另一端、所述第五电容C5的一端以及所述第一电感L1的一端相连接，
所述第五电容C5的另一端接地，所述第一电感L1的另一端输出射频输出信号RFout，所述第三变压器T3的另一个输出端接地。
[0008]更进一步地，所述输入匹配网络还包括第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9以及第二电感L2；
[0009]所述第六电容C6和第七电容C7的一端分别与所述第一变压器T1的两个输入端连接，所述第六电容C6和第七电容C7的另一端接地，所述第二电感L2串联在所述第一变压器T1的与地连接的输入端和地端之间，所述第八电容C8串联在所述第一变压器T1的一个输出端和所述第一级双路放大电路的一个输入端之间，所述第九电容C9串联在所述第一变压器T1的另一个输出端和所述第一级双路放大电路的另一个输入端之间。
[0010]更进一步地，所述级间匹配网络还包括第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第三电感L3以及第四电感L4；
[0011]所述第三电感L3串联在所述第一级双路放大电路的一个输出端和所述第二变压器T2的一个输入端之间，所述第十电容C10的一端连接在所述第三电感L3的一端和与所述第三电感L3连接的第一级双路放大电路的输出端之间，所述第十电容C10的另一端接地，所述第四电感L4串联在所述第一级双路放大电路的另一个输出端和所述第二变压器T2的另一个输入端之间，所第十一电容C11的一端连接在所述第四电感L4的一端和与所述第四电感L4连接的第一级双路放大电路的输出端之间，所述第十一电容C11的另一端接地，所述第十二电容C12串联在所述第二变压器T2的一个输出端和所述第二级双路放大电路的一个输入端之间，所述第十三电容C13串联在所述第二变压器T2的另一个输出端和所述第二级放大电路的另一个输入端之间。
[0012]更进一步地，所述第一级双路放大电路包括两个第一晶体管Q1，所述第二级双路放大电路包括两个第二晶体管Q2；
[0013]所述两个第一晶体管Q1的基极分别为所述第一级双路放大电路的两个输入端，所述两个第一晶体管Q1的集电极分别为所述第一级双路放大电路的两个输出端，所述两个第一晶体管Q1的发射极接地；所述两个第二晶体管Q2的基极分别为所述第二级双路放大电路的两个输入端，所述两个第二晶体管Q2的集电极分别为所述第二级双路放大电路的两个输出端，所述两个第二晶体管Q2的发射极接地。
[0014]更进一步地，所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的基极还连接有偏置电路；
[0015]所述偏置电路包括第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第十四电容C14；
[0016]所述第三晶体管Q3的基极和集电极、所述第四晶体管Q4的基极、所述第一电阻R1的一端以及所述第十四电容C14的一端相连接；所述第一电阻R1的另一端连接供电电压Vreg，所述第三晶体管Q3的发射极、所述第五晶体管Q5的集电极和基极相连接，所述第五晶体管Q5的发射极与第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端接地，所述第十四电容C14的另一端接地，所述第四晶体管Q4的集电极连接供电电压Vbat，所述第四晶体管Q4的发射极与第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与对应的第一晶体管Q1或第二晶体管Q2的基极连接。
[0017]更进一步地，所述第一变压器T1、第二变压器T2以及第三变压器T3均为对称互绕式变压器。
[0018]有益效果：本技术的射频功率放大器中，包括输入匹配网络、第一级双路放大电路、级间匹配网络、第二级双路放大电路以及输出匹配网络；其中，所述输入匹配网络包括一个第一变压器T1，所述级间匹配网络包括一个第二变压器T2，所述输出匹配网络包括一个第三变压器T3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及第一电感L1；所述第一变压器T1的两个输入端分别连接射频输入信号RFin和地端，所述第一变压器T1的两个输出端分别连接所述第一级双路放大电路的两个输入端，以将单端的所述射频输入信号RFin变为一对差分信号，所述第一级双路放大电路的两个输出端分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频功率放大器，其特征在于，包括输入匹配网络、第一级双路放大电路、级间匹配网络、第二级双路放大电路以及输出匹配网络；其中，所述输入匹配网络包括一个第一变压器T1，所述级间匹配网络包括一个第二变压器T2，所述输出匹配网络包括一个第三变压器T3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及第一电感L1；所述第一变压器T1的两个输入端分别连接射频输入信号RFin和地端，所述第一变压器T1的两个输出端分别连接所述第一级双路放大电路的两个输入端，以将单端的所述射频输入信号RFin变为一对差分信号，所述第一级双路放大电路的两个输出端分别连接所述第二变压器T2的两个输入端，所述第二变压器T2的两个输出端分别连接所述第二级双路放大电路的两个输入端，所述第二级双路放大电路的两个输出端分别连接所述第三变压器T3的两个输入端，其中所述第一电容C1和第二电容C2的一端分别与所述第三变压器T3的两个输入端连接，所述第一电容C1和第二电容C2的另一端接地，所述第三电容C3的一端和所述第四电容C4的一端均与所述第三变压器T3的一个输出端连接，所述第三电容C3的另一端接地，所述第四电容C4的另一端、所述第五电容C5的一端以及所述第一电感L1的一端相连接，所述第五电容C5的另一端接地，所述第一电感L1的另一端输出射频输出信号RFout，所述第三变压器T3的另一个输出端接地。2.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述输入匹配网络还包括第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9以及第二电感L2；所述第六电容C6和第七电容C7的一端分别与所述第一变压器T1的两个输入端连接，所述第六电容C6和第七电容C7的另一端接地，所述第二电感L2串联在所述第一变压器T1的与地连接的输入端和地端之间，所述第八电容C8串联在所述第一变压器T1的一个输出端和所述第一级双路放大电路的一个输入端之间，所述第九电容C9串联在所述第一变压器T1的另一个输出端和所述第一级双路放大电路的另一个输入端之间。3.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述级间匹配网络还包括第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第三电感L3以及第四电感L4；所述第三电感L3串联在所述第一级双路放大电路的一个输出端和所述第二变压器T2的一个输入端之间，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志远，赵宇霆，郭嘉帅，
申请(专利权)人：深圳飞骧科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：