CN106788309A - 带wifi陷波器的功率放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带WIFI陷波器的功率放大器，它包括放大器、匹配电路、陷波电路和开关晶片，信号由放大器的输入端输入，放大器的输出端连接匹配电路的输入端，在匹配电路的输出端与开关晶片的输入端之间连接WIFI陷波器，开关电路的输出端连接天线，天线将经过WIFI陷波器过滤的信号发射出去。它具有如下优点：本发明通过在传统功率放大器中增加WIFI陷波器，信号输出前先通过WIFI陷波器，把落在WIFI频段内的干扰信号滤除后再发送出去，将实现GSM与WIFI同时通信并保证二者通信质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种功率放大器，尤其涉及一种带WIFI陷波器的功率放大器。
背景技术
随着科技的进步，人民生活水平质量的提高，人们对手机通信的要求不仅仅局限于打电话，发短信，还要求支持各种各样的多煤体娱乐功能。多煤体通信数据量大，仅由GSM通信来支撑多煤体业务，无论在通信速率上还是在质量上都难以达到要求。而WIFI通信属短离通信，通信带宽远大于GSM，很适合多煤体数据通信业务。现代的智能手机都同时集成了GSM和WIFI通信功能。
手机GSM通信包括GSM，EGSM，DCS，PCS四个频段。GSM频段频率覆盖824-849MHz，EGSM频段频率覆盖880MHz-915MHz，DCS频段频率覆盖1710MHz-1785MHz，PCS频段频率覆盖1850MHz-1910MHz。而WIFI频段频率覆盖2400MHz-2500MHz。GSM/EGSM信号产生的三次谐波频率落在WIFI频段内，DCS/PCS信号产生的旁瓣杂散也落在WIFI频段内，这些GSM产生的干扰信号极易混入到WIFI信号中，影响WIFI信号质量。传统的智能手机中的GSM功率放大器属非线性放大器，极易产生大的谐波及杂散信号。这些信号在输出前若能先通过WIFI陷波器，把落在WIFI频段内的干扰信号滤除后再发送出去，将实现GSM与WIFI同时通信并保证二者通信质量。
如图1所示，传统功率放大器输出端连接匹配电路的输入端，匹配电路的输出端通过绑线连接开关晶体管，最后由天线发出信号。
如图2所示，传统功率放大器的一种具体电路为：传统放大器输出端先串接电感L1，再并接电容C1到地，再串接电感L2，再并接电容C2，再串接电感L3，再连接绑定节点A，再通过绑定线1连接开关晶体管的信号输入端。
发明内容
本发明提供了一种带WIFI陷波器的功率放大器，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
带WIFI陷波器的功率放大器，包括放大器、匹配电路和开关晶片，信号由放大器的输入端输入，放大器的输出端连接匹配电路的输入端，在匹配电路的输出端与开关晶片的输入端之间连接WIFI陷波器，开关电路的输出端连接天线将经过WIFI陷波器过滤的信号发射出去。
一实施例之中：所述WIFI陷波器包括基板陷波器，该基板陷波器为至少一第一电容和至少一第一电感相并接构成的电路，该匹配电路的输出端连接基板陷波器，该基板陷波器输出端的节点通过绑定线连接开关晶片的输入端。
一实施例之中：所述WIFI陷波器还包括绑线陷波器，所述匹配电路的输出端连接基板陷波器的输入端，基板陷波器的输出端连接开关晶片的输入端，该绑线陷波器包括绑定线1、绑定线2和设于开关晶片上的片内电容，该绑定线1和绑定线2的一端连接至基板陷波器输出端的绑定节点，绑定线1的另一端连接开关晶片的输入端，绑定线2的另一端经连接该片内电容后连接至开关晶片的输入端，绑定线1和绑定线2形成间隔距离。
一实施例之中：所述WIFI陷波器包括绑线陷波器，该绑线陷波器包括绑定线1、绑定线2和设于开关晶片上的片内电容，该绑定线1和绑定线2的一端连接至匹配电路输出端的绑定节点，绑定线1的另一端连接开关晶片的输入端，绑定线2的另一端经连接该片内电容后连接至开关晶片的输入端，绑定线1和绑定线2形成间隔距离。
一实施例之中：所述匹配电路包括至少一第二电容和至少一第二电感，该第二电感相对放大器的输出端形成串接，该第二电容相对放大器的输出端形成到地并接，且第二电感和第二电容形成间插串接和并接。
一实施例之中：所述放大器包括包括一级或多级功率放大器。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
传统的智能手机中的GSM功率放大器属非线性放大器，极易产生大的谐波及杂散信号，本发明通过在传统功率放大器中增加WIFI陷波器，信号输出前先通过WIFI陷波器，把落在WIFI频段内的干扰信号滤除后再发送出去，将实现GSM与WIFI同时通信并保证二者通信质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1绘示了背景技术中所述的传统功率放大器的电路结构框图。
图2绘示了背景技术中所述的传统功率放大器的电路图。
图3绘示了本实施例所述的带WIFI陷波器的功率放大器的电路结构框图。
图4绘示了本实施例所述的带WIFI陷波器的功率放大器的电路图。
图5绘示了本实施例所述的带WIFI陷波器的功率放大器的一具体实例电路图。
图6绘示了本实施例所述的带WIFI陷波器的功率放大器的另一具体实例电路图。
图7绘示了图5和图6所示的两实例电路产生的结果对比图。
具体实施方式
带WIFI陷波器的功率放大器，包括放大器10、匹配电路20和开关晶片30，信号由放大器10的输入端输入，放大器10的输出端连接匹配电路20的输入端，在匹配电路20的输出端与开关晶片30的输入端之间连接WIFI陷波器，开关电路的输出端连接天线将经过WIFI陷波器过滤的信号发射出去。
一较佳实施方式中，所述WIFI陷波器只包括基板陷波器40，该基板陷波器40为至少一第一电容和至少一第一电感相并接构成的电路，该匹配电路20的输出端连接基板陷波器40，该基板陷波器40输出端的节点通过绑定线连接开关晶片30的输入端。所述基板陷波器40还可以由多个第二电容和第二电感以别的形式混接构成，也包括增加电阻上去做复杂混接构成。
又一较佳实施方式中：所述WIFI陷波器只包括绑线陷波器50，该绑线陷波器50包括绑定线1、绑定线2和设于开关晶片30上的片内电容，该绑定线1和绑定线2的一端连接至匹配电路20输出端的绑定节点，绑定线1的另一端连接开关晶片30的输入端，绑定线2的另一端经连接该片内电容后连接至开关晶片30的输入端，绑定线1和绑定线2形成间隔距离。
本实施例中，如图3所示，所述WIFI陷波器包括基板陷波器40和绑线陷波器50，所述匹配电路20的输出端连接基板陷波器40的输入端，基板陷波器40的输出端连接开关晶片30的输入端，该绑线陷波器50包括绑定线1、绑定线2和设于开关晶片30上的片内电容，该绑定线1和绑定线2的一端连接至基板陷波器40输出端的绑定节点，绑定线1的另一端连接开关晶片30的输入端，绑定线2的另一端经连接该片内电容后连接至开关晶片30的输入端，绑定线1和绑定线2形成间隔距离。
本实施例中，所述匹配电路20包括至少一第二电容和至少一第二电感，该第二电感相对放大器10的输出端形成串接，该第二电容相对放大器10的输出端形成到地并接，且第二电感和第二电容形成间插串接和并接。所述匹配电路20还可以由多个第二电容和第二电感以各种形式混接构成，也包括增加电阻上去做复杂混接构成。
所述放大器10包括一级或多级功率放大器，可以是共源共栅、共射共基结构放大器、HBT工艺功率放大器、CMOS工艺功率放大器、BiCMOS工艺功率放大器、HEMT功率放大器灯。
所述第一电感和第二电感可以是基板绕线形成的电感、绑定线形成的电感、IPD上的电感，以及各种贴片电感。
所述第一电容和第二电容可以是基板上的两层或多层金属形成的电容、IPD上的电容，以及各种贴片电容。
所述片内电容可以是PN结电容、MIM电容、以及开关晶片30上的各种寄生电容。
所述绑定线，绑定线1和绑定线2为采用金属线，可以是黄金材质绑定线、铜材质绑定线、铝材质绑定线等。
所述开关晶片30可以是CMOS工艺开关、BiCMOS工艺开关、HBT工艺开关、HEMT工艺开关及IPD开关。
上述的基板包括两层或多层基板，包括单种介质材料压合基板，也包括多种介质材料混压基板。
本实施例所述的带WIFI陷波器的功率放大器的电路结构如图4所示，放大器10的输出端先串接第二电感L1，再并接第二电容C1，再串接第二电感L2，再并接第二电容C2，再串接第二电感L3，再并接第二电容C3，再串接由第一电容C4与第一电感L4首尾并接组成的陷波器，再连接绑定节点A。绑定节点A再分两路，一路由绑定线1连接开关晶片30的信号输入端，另一路通过绑定线2连接开关晶片30的片内电容，片内电容C5的另一端汇入到开关信号输入端。其中电感L1/L2/L3与电容C1/C2/C3组成匹配电路20，第一电容C4与第一电感L4组成基板陷波器40。第一电容C4与第一电感L4产生并联谐振并产生带阻滤波功能，只要调节第一电容C4或第一电感L4的值便可使阻带频率落在WIFI频段内，滤除干扰信号。绑定线1、绑定线2和开关晶片30的片内电容组成绑线陷波器50，适当调节绑定线1或绑定线2的长度或间隔高度，便可使谐振频率落在WIFI频段内，滤除干扰信号。
通过使用本发明电路，使GSM功率放大器产生的干扰信号得到有效抑制，减小对WIFI信号的影响，提高通信质量。
如图5所示的电路，GSM信号经过放大器放大后输出先通过串接的0.3nH电感，再通过并接到地的9pF电容，再通过串接的0.6nH电感，再通过并接到地的4pF电容，再通过串接的1.9nH电感，再通过并接到地的1.5pF电容，再通过两个首尾并接的1nH电感与4.4pF电容，后接到基板绑定节点A。绑定节点A又把信号分两路，一路通过250um高的绑定线接到开关晶片的信号输入端，另一路通过200um高的绑定线接到6.3pF开关片内电容一端节点B，再由6.3pF开关片内电容的另一端汇入到开关信号输入端。
如图6的电路例子所示，GSM信号经过放大器放大后输出先通过串接的0.3nH电感，再通过并接到地的9pF电容，再通过串接的0.6nH电感，再通过并接到地的4pF电容，再通过串接的1.9nH电感，再通过并接到地的1.5pF电容，再通过两个首尾并接的0.5nH电感与8.8pF电容，后接到基板绑定节点A。绑定节点A又把信号分两路，一路通过450um高的绑定线接到开关晶片的信号输入端，另一路通过200um高的绑定线接到3pF开关片内电容一端节点B，再由3pF开关片内电容的另一端汇入到开关信号输入端。
图5和图6两个例子中的电感L4和电容C2取值不同，但电感L4和电容C2的乘积是相等的。乘积相当保证了电感L4与电容C2组成的带阻滤波器的中心频率相同。同样的，两绑定线高度与开关片内电容的取值也存在一定的比例关系。通过合理地调整绑定线高度及开关片内电容取值，便可得到符合实际要求的结果。图7中虚线是图5电路运行结果，图7中实线是图6电路运行结果。两个结果中心频率相同，但带宽和隔离度不同。在不同的情况下，可以通过改变电感L4与电容C2的组合值来实现不同的带宽与隔离度要求。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (8)
1.带WIFI陷波器的功率放大器，包括放大器、匹配电路和开关晶片，信号由放大器的输入端输入，放大器的输出端连接匹配电路的输入端，其特征在于：在匹配电路的输出端与开关晶片的输入端之间连接WIFI陷波器，开关电路的输出端连接天线，天线将经过WIFI陷波器过滤的信号发射出去。
2.根据权利要求1所述的带WIFI陷波器的功率放大器，其特征在于：所述WIFI陷波器包括基板陷波器，该基板陷波器为至少一个第一电容和至少一个第一电感相并接构成的电路，该匹配电路的输出端连接基板陷波器，该基板陷波器输出端的节点通过绑定线连接开关晶片的输入端。
3.根据权利要求2所述的带WIFI陷波器的功率放大器，其特征在于：所述WIFI陷波器还包括绑线陷波器，所述匹配电路的输出端连接基板陷波器的输入端，基板陷波器的输出端连接开关晶片的输入端，该绑线陷波器包括绑定线1、绑定线2和设于开关晶片上的片内电容，该绑定线1和绑定线2的一端连接至基板陷波器输出端的绑定节点，绑定线1的另一端连接开关晶片的输入端，绑定线2的另一端经连接该片内电容后连接至开关晶片的输入端，绑定线1和绑定线2形成间隔距离。
4.根据权利要求1所述的带WIFI陷波器的功率放大器，其特征在于：所述WIFI陷波器包括绑线陷波器，该绑线陷波器包括绑定线1、绑定线2和设于开关晶片上的片内电容，该绑定线1和绑定线2的一端连接至匹配电路输出端的绑定节点，绑定线1的另一端连接开关晶片的输入端，绑定线2的另一端经连接该片内电容后连接至开关晶片的输入端，绑定线1和绑定线2形成间隔距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带WIFI陷波器的功率放大器，其特征在于：所述匹配电路包括至少一个第二电容和至少一个第二电感，该第二电感相对放大器的输出端形成串接，该第二电容相对放大器的输出端形成到地并接，且第二电感和第二电容形成间插串接和并接。
6.根据权利要求1所述的带WIFI陷波器的功率放大器，其特征在于：所述放大器包括一级或多级功率放大器，包括HBT工艺功率放大器、CMOS工艺功率放大器、BiCMOS工艺功率放大器及HEMT功率放大器中的至少一种。
7.根据权利要求3或4所述的带WIFI陷波器的功率放大器，其特征在于：所述片内电容包括PN结电容、MIM电容、以及开关晶片上的寄生电容。
8.根据权利要求3或4所述的带WIFI陷波器的功率放大器，其特征在于：所述绑定线1和绑定线2为黄金材质绑定线，铜材质绑定线，铝材质绑定线中的任一种。
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