多功率模式射频发射前端模块及包含该模块的移动终端制造技术

本实用新型专利技术涉及多功率模式射频发射前端模块及包含该模块的移动终端。该前端模块的高功率模式射频功率放大器（１０７），中功率模式射频功率放大器（１０８），低功率模式射频功率放大器（１０９），第一射频开关（１１３），第二射频开关（１１２），第三射频开关（１１１）以及功率模式控制器（１１０）分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。本实用新型专利技术减少了多功率模式射频前端的独立单元的数量，并在一个单模块中集成两块芯片，使得多功率模式射频发射前端模块占用移动终端电路板面积减小，同时也降低了移动终端的制造成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及移动终端射频领域，尤其是多功率模式射频发射前端模块及包含 该模块的移动终端。
技术介绍
在现代无线通信系统中，射频发射前端模块是实现射频信号无线传输的关键部 件。在目前无线通信频段变得越来越拥挤的情况下，频段利用率较高的各种调制方式，如 CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等被越来越广泛地应用。这些调制方式都要求移动终端射频发射前 端中的射频功率放大器具有较高的线性度以保证较高的语音通话及数据通信质量。然而， 线性度的提高是以射频功率放大器平均效率的降低为牺牲的，使得移动终端的通话时间大 幅缩短。考虑到射频功率放大器的输出功率随基站信号的强弱而改变，通常在输出功率较 高时效率较高，而在输出功率较低时效率较低，如果采用单一功率模式的射频功率放大器， 将使得移动终端电池续航时间非常短。因此，为了提高线性射频功率放大器的平均效率，通 常需要为射频功率放大器电路设置两种或几种功率模式，使得无论输出多大的射频功率， 射频功率放大器都有较高的效率。现有的多功率模式射频发射前端的解决方案如图1所示。图1中，高功率模式射 频功率放大器107包括功率放大器管芯101及其输出匹配网络102 ；中功率模式射频功率 放大器108包括功率放大器管芯103及其输出匹配网络104 ；低功率模式射频功率放大器 109包括功率放大器管芯105及其输出匹配网络106。高功率模式射频功率放大器107、中 功率模式射频功率放大器108和低功率模式射频功率放大器109分别输出高、中、低等级的 射频功率，它们的输入端都连接到射频输入信号(RFin)。由于每个射频功率放大器都为各自 的输出功率等级单独设计，因此可以保证在各个功率模式下都有较高的效率。射频开关芯 片114包括三个单独的射频开关111、112、113。高功率模式射频功率放大器107的输出端 连接到射频开关111的一端，射频开关111的另外一端连接到天线115 ；中功率模式射频功 率放大器108的输出端连接到射频开关112的一端，射频开关112的另外一端连接到天线 115 ；低功率模式射频功率放大器106的输出端连接到射频开关113的一端，射频开关113 的另外一端连接到天线115。高功率模式射频功率放大器107、中功率模式射频功率放大器 108和低功率模式射频功率放大器109在同一时刻只有其中之一工作，并且射频开关111、 射频开关112和射频开关113也在同一时刻只有其中之一闭合。功率模式控制器芯片110 控制高功率模式射频功率放大器107、中功率模式射频功率放大器108和低功率模式射频 功率放大器109的工作状态(工作或不工作)，并且控制射频开关111、射频开关112和射 频开关113的工作状态(闭合或打开)。在此方案中，功率模式控制器110通常为采用CMOS工艺的单芯片；高功率模式射 频功率放大器107、中功率模式射频功率放大器108和低功率模式射频功率放大器109可以 是采用GaAs HBT等工艺的单芯片，也可以是模块形式，即其中的功率放大器管芯101、103、 105采用GaAs HBT等工艺制造，而输出匹配网络102、104、106采用分立元件或半导体工艺，例如 GaAsHBT、GaAs HEMT 或集成无源器件(Integrated Passive Devices, IPD)等；射频 开关芯片114通常采用GaAs HEMT工艺制造。综上，在此方案中，将有至少5块单独的芯片 或模块，使得多功率模式射频发射前端模块的集成度很低，占用很大移动终端电路板面积， 不利于移动终端的小型化，并且由于多块芯片或模块的存在也使得移动终端的成本较高。
技术实现思路
本技术为了克服现有多功率模式射频发射前端模块面积大、集成度低并导致 移动终端成本高的缺陷，提供一种多功率模式射频发射前端模块及包含该模块的移动终端。根据本技术的一个方面，提供一种多功率模式射频发射前端模块，包括高功 率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功率放大器108，低功率模式射频功率放大器 109，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110，其 特征在于，高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功率放大器108，低功率模式 射频功率放大器109，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模 式控制器110分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。根据本技术的一个方面，低功率模式射频功率放大器109包括低功率模式射 频功率放大器管芯105和第一输出匹配网络106，低功率模式射频功率放大器管芯105的输 出端连接至第一输出匹配网络106的输入端；中功率模式射频功率放大器108包括中功率 模式射频功率放大器管芯103和第二输出匹配网络104，中功率模式射频功率放大器管芯 103的输出端连接至第二输出匹配网络104的输入端；高功率模式射频功率放大器107包 括高功率模式射频功率放大器管芯101和第三输出匹配网络102，高功率模式射频功率放 大器管芯101的输出端连接至第三输出匹配网络102的输入端。根据本技术的一个方面，高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功 率放大器108和低功率模式射频功率放大器109集成于第一集成电路芯片中；第一射频开 关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电 路芯片。根据本技术的一个方面，低功率模式射频功率放大器管芯105，中功率模式射 频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101集成于第一集成电路芯片 中；第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关 113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本技术的一个方面，中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式 射频功率放大器管芯101集成于第一集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯 105，第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关 113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本技术的一个方面，高功率模式射频功率放大器管芯101集成于第一 集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯105，中功率模式射频功率放大器管芯 103，第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本技术的一个方面，第一集成电路芯片采用GaAs HBT工艺制造，第二集 成电路芯片采用绝缘体硅工艺制造。根据本技术的一个方面，第一射频开关113、第二射频开关112和第三射频开 关111由一个单刀三掷开关实现。根据本技术的一个方面，提供了一种移动终端，包括基带控制芯片61、前端芯 片62、多功率模式射频发射前端模块63以及天线64，多功率模式射频发射前端模块63包 括高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功率放大器108本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功率模式射频发射前端模块，包括高功率模式射频功率放大器（１０７），中功率模式射频功率放大器（１０８），低功率模式射频功率放大器（１０９），第一射频开关（１１３），第二射频开关（１１２），第三射频开关（１１１）以及功率模式控制器（１１０），其特征在于，高功率模式射频功率放大器（１０７），中功率模式射频功率放大器（１０８），低功率模式射频功率放大器（１０９），第一射频开关（１１３），第二射频开关（１１２），第三射频开关（１１１）以及功率模式控制器（１１０）分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。

【技术特征摘要】
一种多功率模式射频发射前端模块，包括高功率模式射频功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)，低功率模式射频功率放大器(109)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模式控制器(110)，其特征在于，高功率模式射频功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)，低功率模式射频功率放大器(109)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模式控制器(110)分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。2.如权利要求1所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，低功率模式射频 功率放大器(109)包括低功率模式射频功率放大器管芯(105)和第一输出匹配网络(106)， 低功率模式射频功率放大器管芯(105)的输出端连接至第一输出匹配网络(106)的输入 端；中功率模式射频功率放大器(108)包括中功率模式射频功率放大器管芯(103)和第二 输出匹配网络(104)，中功率模式射频功率放大器管芯(103)的输出端连接至第二输出匹 配网络(104)的输入端；高功率模式射频功率放大器(107)包括高功率模式射频功率放大 器管芯(101)和第三输出匹配网络(102)，高功率模式射频功率放大器管芯(101)的输出端 连接至第三输出匹配网络(102)的输入端。3.如权利要求1所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，高功率模式射频 功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)和低功率模式射频功率放大器(109) 集成于第一集成电路芯片中；第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关 (111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片。4.如权利要求2所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，低功率模式射频 功率放大器管芯(105)，中功率模式射频功率放大器管芯(103)和高功率模式射频功率放 大器管芯(101)集成于第一集成电路芯片中；第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网络 (104)，第三输出匹配网络(102)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关 (111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。5.如权利要求2所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，中功率模式射频 功率放大器管芯(103)和高功率模式射频功率放大器管芯(101)集成于第一集成电路芯片 中；低功率模式射频功率放大器管芯(105)，第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网络(104)，第三输出匹配网络(102)，第一射频开关(113，第二射频开关(112)，第三射频开关 (111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。6.如权利要求2所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，高功率模式射 频功率放大器管芯(101)集成于第一集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯(105)，中功率模式射频功率放大器管芯(103)，第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网 络(104)，第三输出匹配网络(102)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开 关(111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。7.如权利要求1-5中任意一项所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，第 一集成电路芯片采用GaAs异质结双极型晶体管工艺制造，第二集成电路芯片采用绝缘体 硅工艺制造。8.如权利要求1-5中任意一项所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，第 一射频开关(113)、第二射频开关(112)和第三射频开关(111)由一个单刀三掷开关实现。9.一种移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢利刚，赵冬末，
申请(专利权)人：锐迪科创微电子北京有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]