CN103348590B - 功率放大电路 - Google Patents
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Abstract
在双型无线通信设备的发送装置中使用的发送模块的功率放大电路中，从功率放大器输出的传输信号直接输入到开关，并被分配给各频带。也就是说，由于开关安装在传输信号的主线路中，因此，传输信号将在开关处产生电损耗、信号失真，而且，对开关本身要求具有较优的电功率处理特性。电路结构如图所示。若输入第一频带信号，则开关（SW11）导通，LC并联谐振电路（13a）变为谐振状态，传输信号以电容器（C12）的线路为主线路来进行传输。若输入第二频带信号，则开关（SW12）导通，LC并联谐振电路（13b）变为谐振状态，传输信号以电容器（C11）的线路为主线路来进行传输。因此，传输信号不会以安装有开关的线路为主线路通过。
Description
技术领域
本发明涉及在对多个频带的信号进行放大的功率放大模块中使用的功率放大电路。
背景技术
一般而言，作为移动电话等无线通信设备，已知有包括发送多个发送信号的发送装置的无线通信设备。专利文献1中记载的、图5所示的发送装置102就被用作为这种多频带的无线通信设备的发送装置。在发送装置102中使用功率放大模块104，其功率放大电路110具有以下结构。
功率放大电路110使第一、第二发送信号公用功率放大器109、功率检测器119、隔离器121等，由输出侧的开关122来分配各个信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008-154201号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在这样的功率放大电路110中，由于开关122被安装在传输信号所通过的主线路内，因此，存在以下的问题和难点。即：开关122会产生电损耗、因大功率通过开关122而而产生失真、以及要求开关本身具有较优的电功率处理特性。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种功率放大电路，该功率放大电路不存在因输出侧的开关而引起的传输信号的电损耗和信号失真、以及开关本身的电功率处理特性的问题。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的功率放大电路将互不相同的第一、第二频率的传输信号进行放大并进行输出，该功率放大电路的特征在于，包括对所述第一、第二频率的传输信号进行放大的功率放大器，在所述功率放大器的输出侧，第一LC并联谐振电路与第二LC并联谐振电路并联连接，其中，该第一LC并联谐振电路将所述第一频率设为谐振频率，并包含开关，该第二LC并联谐振电路将所述第二频率设为谐振频率，并包含开关，所述功率放大器在所述第一频率的传输信号下工作时，所述第一LC并联谐振电路一侧的开关变为导通状态，所述第二LC并联谐振电路一侧的开关变为断开状态，所述功率放大器在所述第二频率的传输信号下工作时，所述第一LC并联谐振电路的开关变为断开状态，所述第二LC并联谐振电路的开关变为导通状态。
根据上述结构，传输信号不会将配置有开关的线路作为主线路通过，因此，因开关引起的传输信号的电损耗、因大功率输入到开关中而引起的信号失真不会成为问题。此外，开关本身也不必具有较优的电功率处理特性。
本发明的功率放大电路优选为使所述第一LC并联谐振电路和所述第二LC并联谐振电路共用所述电感器。
根据上述结构，能减少放大电路的布线及电感器的个数。
本发明的功率放大电路优选为在包含所述开关的LC并联谐振电路中，所述开关与所述电感器相连接。
根据上述结构，上述信号不会通过上述开关及上述电感器，因此，能降低电损耗。
发明效果
根据本发明，能降低功率放大电路的开关中的传输信号的电损耗和信号失真。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的功率放大电路的电路图。
图2是使用本发明的实施方式1所涉及的功率放大电路的电路模块的结构图。
图3是本发明的实施方式2所涉及的功率放大电路的电路图。
图4是本发明的实施方式2的变形例所涉及的功率放大电路的电路图。
图5是现有的功率放大电路的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的功率放大电路进行详细说明。
（实施方式1）
图1是本实施方式的功率放大电路10的电路图。
如图1所示，本实施方式的功率放大电路10包括：功率放大器15；电容器C11、C12；电感器L11、L12；以及开关SW11、SW12。开关SW11、SW12具有传输信号的输入端子IN和输出端子OUT、以及驱动电压信号的输入端子Vdd，作为控制信号的输入用端子，分别包括输入端子Vc1、Vc2。
电容器C11和电感器L11构成包括开关SW11的LC并联谐振电路13a，开关SW11与电感器L11串联连接。同样，由电容器C12、电感器L12、开关SW12构成LC并联谐振电路13b。
功率放大器15与LC并联谐振电路13a、13b经由分岔点16相连接。
作为以上的功率放大电路10所使用的信号的规定频率，例如，第一频率的传输信号为824～849MHz（US-Cellular方式的发送信号），第二频率的传输信号为898～925MHz（J-CDMA方式的发送信号）。而且，将LC并联谐振电路13a的谐振频率设定为被LC并联谐振电路13a阻断的传输信号的上述第一频率，将LC并联谐振电路13b的谐振频率设定为被LC并联谐振电路13b阻断的传输信号的上述第二频率。
接下来，对该功率放大电路10的动作进行说明。
若从输入端子11输入第一频率的传输信号，则例如正电压的控制信号被输入到开关SW11的控制信号输入端子Vc1，开关SW11变为导通状态（导通）。于是，LC并联谐振电路13a变为谐振状态，使得第一频率的传输信号无法通过LC并联谐振电路13a一侧，而是以具有电容器C12的线路为主线路通过，并输出到输出端子12b。同样，若从输入端子11输入第二频率的传输信号，则例如正电压的控制信号被输入到开关SW12的控制信号输入端子Vc2，开关SW12变为导通状态（导通）。于是，LC并联谐振电路13b变为谐振状态，使得第二频率的传输信号无法通过LC并联谐振电路13b，而是以具有电容器C11的线路为主线路通过，并输出到输出端子12a。也就是说，通过该功率放大电路10，第一频率的传输信号被分配到输出端子12b，第二频率的传输信号被分配到输出端子12a。
根据上述的电路结构，第一及第二频率的传输信号不以配置有开关SW11、SW12的线路为主线路通过，因此，能降低因开关引起的传输信号的电损耗，并能抑制因大功率输入到开关而产生的信号失真。此外，开关本身也不必具有较优的电功率处理特性，因此，还能降低成本。
接下来，示出使用本实施方式的功率放大电路的电路模块的结构例。
图2（a）是由陶瓷、玻璃环氧树脂等构成的电路基板41、以及通过焊料将电容器、电感器、开关、功率放大器等元件安装在该电路基板41的一个主面41a上的电路模块的外观立体图。而且，图2（b）是利用绝缘树脂42将上述元件进行了密封的状态下的电路模块40的外观立体图。
图2（a）中所安装的元件与图1的功率放大电路10的元件的对应关系如下。电容器C11与Fc1相对应、C12与Fc2相对应，电感器L11与Fl1相对应、L12与Fl2相对应，开关SW11与Fsw1相对应、SW12与Fsw2相对应，功率放大器15与F15相对应。此外，虽然未图示，各元件通过形成在电路基板41上的布线电极相连接，而且，在电路基板41上形成有用于与其它基板相连接的多个连接端子。
上述的结构例并不限于此，也可以采用电路基板由多层基板形成的结构，也可以是将无源元件等内置于该多层基板内，从而进一步小型化、低高度化、降低成本的结构。
（实施方式2）
图3是本实施方式的功率放大电路20的电路图。另外，本实施方式中，对与上述实施方式1相同的构成要素标注相同的标号，并省略其说明。
如图3所示，功率放大电路20包括：功率放大器15；电容器C21、C22；电感器L21；以及开关SW21。开关SW21被称为SPDT（Single PoleDouble Throw：单刀双掷）型开关，相对于一个共用端子（IN）、包括两个切换端子（OUT1、OUT2）。
电容器C21和电感器L21构成包括开关SW21的LC并联谐振电路23a，开关SW21与电感器L21串联连接。同样，由电容器C22、电感器L21、开关SW21构成LC并联谐振电路23b。功率放大器15与LC并联谐振电路23a、23b经由分岔点26相连接。
将LC并联谐振电路23a的谐振频率设定为被LC并联谐振电路23a阻断的传输信号的上述第一频率，并将LC并联谐振电路23b的谐振频率设定为被LC并联谐振电路23b阻断的传输信号的上述第二频率。
若从输入端子11输入第一频率的传输信号，则例如正电压的控制信号被输入到开关SW21的控制信号输入端子Vc1，开关SW21在LC并联谐振电路23a一侧导通，在LC并联谐振电路23b一侧断开。于是，LC并联谐振电路23a变为谐振状态，使得第一频率的传输信号无法通过LC并联谐振电路23a一侧，而以具有电容器C22的线路为主线路通过，并输出到输出端子22b。同样，若从输入端子11输入第二频率的传输信号，则例如负电压的控制信号被输入到开关SW21的控制信号输入端子Vc1，开关SW21在LC并联谐振电路23a一侧断开，在LC并联谐振电路23b一侧导通。于是，LC并联谐振电路23b变为谐振状态，第二频率的传输信号无法通过LC并联谐振电路23b一侧，而以具有电容器C21的线路为主线路通过，并输出到输出端子22a。也就是说，通过该功率放大电路20，第一频率的传输信号被分配到输出端子22b，第二频率的传输信号被分配到输出端子22a。
根据上述电路结构，在实施方式1中得到的效果的基础上，还能减少电感器及开关的元器件个数，实现电路模块的小型化和降低成本。
图4是作为本实施方式2的变形例的功率放大电路30的电路图。
如图4所示，功率放大电路30包括：功率放大器15；电容器C31、C32；电感器L31、L32；以及开关SW31。开关SW31称为DPDT（Double PoleDouble Throw：双刀双掷）型开关，包括二个共用端子（IN1、IN2）、两个切换端子（OUT1、OUT2）。
电容器C31和电感器L31构成包括开关SW31的LC并联谐振电路33a，开关SW31与电感器L31串联连接。同样，由电容器C32、电感器L32、开关SW31构成LC并联谐振电路33b。功率放大器15与LC并联谐振电路33a、33b经由分岔点36相连接。
将LC并联谐振电路33a的谐振频率设定为被LC并联谐振电路33a阻断的传输信号的第一频率，并将LC并联谐振电路33b的谐振频率设定为被LC并联谐振电路33b阻断的传输信号的第二频率。
若从输入端子11输入第一频率的传输信号，则例如正电压的控制信号被输入到开关SW31的控制信号输入端子Vc1，而零电压的控制信号被输入到控制信号输入端子Vc2，使得开关SW31在LC并联谐振电路33a一侧导通，在LC并联谐振电路33b一侧断开。于是，LC并联谐振电路33a变为谐振状态，使得第一频率的传输信号无法通过LC并联谐振电路33a一侧，而以具有电容器C32的线路为主线路通过，并输出到输出端子32b。同样，若从输入端子11输入第二频率的传输信号，则例如零电压的控制信号被输入到开关SW31的控制信号输入端子Vc1，而正电压的控制信号被输入到控制信号输入端子Vc2，使得开关SW31在LC并联谐振电路33a一侧断开，在LC并联谐振电路33b一侧导通。于是，LC并联谐振电路33b变为谐振状态，使得第二频率的传输信号无法通过LC并联谐振电路33b一侧，而以具有电容器C31的线路为主线路通过，输出到输出端子32a。也就是说，通过该功率放大电路30，第一频率的传输信号被分配到输出端子32b，第二频率的传输信号被分配到输出端子32a。
根据上述的电路结构，在实施方式1中得到的效果的基础上，还能减少开关的元器件个数，实现电路模块的小型化和降低成本。
上述实施例中示出的电路并不限于此。上述的电路是基本结构，也可以像在背景技术这部分所叙述的功率放大电路110那样，使电路结构还具有功率检测器和隔离器等元件。
标号说明
10、20、30 功率放大电路
13a、13b、23a、23b、33a、33b LC并联谐振电路
C11、C12、C21、C22、C31、C32 电容器
L11、L12、L21、L22、L31、L32 电感器
SW11、SW12 开关
15 功率放大器
F15 功率放大器
Fc1、Fc2 电容器
Fl1、Fl2 电感器
Fsw1、Fsw2 开关
41 电路基板
SW21 SPDT开关
SW31 DPDT开关
Claims (3)
1.一种功率放大电路，该功率放大电路将互不相同的第一、第二频率的传输信号进行放大并进行输出，其特征在于，
包括对所述第一、第二频率的传输信号进行放大的功率放大器，
在所述功率放大器的输出侧，第一LC并联谐振电路与第二LC并联谐振电路并联连接，
其中，该第一LC并联谐振电路将所述第一频率设为谐振频率，包含开关，并由电感器与电容器构成，
该第二LC并联谐振电路将所述第二频率设为谐振频率，包含开关，并由电感器与电容器构成，
所述功率放大器在所述第一频率的传输信号下工作时，所述第一LC并联谐振电路一侧的开关变为导通状态，所述第二LC并联谐振电路一侧的开关变为断开状态，
所述功率放大器在所述第二频率的传输信号下工作时，所述第一LC并联谐振电路的开关变为断开状态，所述第二LC并联谐振电路的开关变为导通状态，
使所述第一LC并联谐振电路与所述第二LC并联谐振电路共用所述电感器。
2.如权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，
在包含所述开关的LC并联谐振电路中，所述开关与所述电感器相连接。
3.如权利要求1或2所述的功率放大电路，其特征在于，
使所述LC谐振电路的至少一部分内置于多层内置基板中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |