CN109462411A - 射频放大模块及通信终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及电子技术领域,公开了一种射频放大模块及通信终端。本发明中,射频放大模块包括:输入巴伦、输出巴伦和功放模块;所述输入巴伦和所述输出巴伦采用集成无源器件工艺实现;所述功放模块设置于基板上,所述输入巴伦通过所述功放模块与所述输出巴伦电连接。本发明的输入巴伦和输出巴伦采用集成无源器件工艺实现,使得射频放大模块的成本降低,而且集成无源器件工艺的加工工艺更加精细,可将集成巴伦模块的面积做的非常小,最终使得射频放大模块的面积减小。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电子技术领域,特别涉及一种射频放大模块及通信终端。
背景技术
在无线通信中,射频功放被广泛用于放大射频信号达到所需求的功率等级,以用于天线的无线传播。射频功放作为核心器件,业界一直不断地努力优化。尤其是随着全面频的逐渐采用,天线对射频功放的输出功率的需求越来越高,对射频功放的设计提出了进一步的需求。
射频功放按照其输出级放大电路的架构可以分为单端放大器和推挽放大器。在传统的无线通信产品中,如手机中采用的射频功放大都是单端放大器,输出匹配电路实现于基板上,一般由电容电感和基板的绕线电感组成,单端放大器的基板大都采用4层的基板,基于4层基板的单端放大器的面积较小,结构简单,较容易实现,而且成本较低,但因为单端放大器的射频功率不高,效率不高,在极限情况下,散热会较差。因此,为提高无线通信产品的性能,业界通常考虑应用推挽放大器。
推挽放大器的输出级一般有两路放大器件,当一路工作时候,该路的电流增加,另一路相应地减小;因此两路的状态在轮流转换,好像是一路在推,另一路在拉,共同完成了电流的输出任务。推挽放大器的输出级由两路功放实现。在输出级的输入上通过一个输入的巴伦实现相位的差分形式,在输出级的输出端又通过巴伦进行信号的合路。与单端放大器相比,推挽放大器具有高线性功率和高效率,但由于输出巴伦通过在基板绕线的方式实现,并且由于巴伦主线圈和从线圈的比例一般要达到2:1以上,推挽放大器对基板的层数要求较高,一般为6层基板。同时输出级的输入巴伦集成于芯片上,导致推挽放大器的芯片面积较大,也导致了成本过高,在无线通信产品中不能得到广泛的应用。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种射频放大模块及通信终端,以减小射频放大模块的芯片面积,降低产品成本。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种射频放大模块,包括:输入巴伦、输出巴伦和功放模块;
所述输入巴伦和所述输出巴伦采用集成无源器件工艺实现;
所述功放模块设置于基板上,所述输入巴伦通过所述功放模块与所述输出巴伦电连接。
本发明的实施方式还提供了一种通信终端,包括:
如上所述的射频放大模块。
本发明实施方式相对于现有技术而言,因为射频放大模块中的输入巴伦和输出巴伦采用集成无源器件工艺实现,而集成无源器件工艺的加工工艺更加精细,可将输入巴伦和输出巴伦的面积做的非常小,最终使得射频放大模块的面积减小,并且集成无源器件工艺的加工工艺的加工成本低,也使得射频放大模块的成本降低。
另外,所述功放模块包括第一放大器、第二放大器,所述输入巴伦的主线圈的两端分别与所述第一放大器的输入端和所述第二放大器的输入端电连接,所述第一放大器的输出端和所述第二放大器的输出端分别与所述输出巴伦的主线圈的两端电连接。
另外,所述射频放大模块还包括第一信号输入端,所述功放模块还包括第三放大器,所述第一信号输入端与所述输入巴伦的从线圈的一端电连接,所述输入巴伦的从线圈的另一端与所述第三放大器电连接。
另外,所述射频放大模块还包括第一电容,所述第一电容的一端与所述第一信号输入端电连接,所述第一电容的另一端接地。
另外,所述射频放大模块还包括第一信号输出端和所述第二信号输出端,所述输出巴伦的从线圈的两端分别与所述第一信号输出端和所述第二信号输出端电连接。
另外,所述射频放大模块还包括第二电容,所述第二电容的一端与所述第一信号输出端电连接,所述第二电容的另一端接地。
另外,所述射频放大模块还包括射频开关芯片,所述射频开关芯片与所述第二信号输出端电连接。
另外,所述射频放大模块还包括第二信号输入端,所述第二信号输入端与所述输出巴伦的主线圈的中心抽头电连接。
另外,所述射频放大模块还包括第三电容,所述第三电容的一端与所述第二信号输入端电连接,所述第三电容的另一端接地。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明的实施例1的射频放大模块的结构示意图。;
图2是本发明的实施例2的射频放大模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便,不应对本发明的具体实现方式构成任何限定,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用
本发明的第一实施方式涉及一种射频放大模块,如图1所示,射频放大模块包括集成巴伦模块1和功放模块2,集成巴伦模块1采用集成无源器件工艺实现,集成巴伦模块包括输入巴伦11和输出巴伦12。功放模块2设置于基板上,输入巴伦11通过功放模块2与输出巴伦12电连接。在实际应用中,可根据实际需求,将输入巴伦11和输出巴伦12设置于同一个无源模块上,也可以分别设置于不同的无源模块上,在此不作限定。
巴伦是一种通过将匹配输入转换为差分输出而实现平衡传输线电路与不平衡传输线电路之间的连接的宽带射频传输线变压器。巴伦的功能在于使系统具有不同阻抗或与差分/单端信令兼容,并且用于手机和数据传输网络等现代通信系统。
射频放大模块在输入部分通过一个输入的巴伦实现相位的差分形式,在输出部分又通过一个输出的巴伦进行信号的合路。现有技术中,射频放大模块中的输入的巴伦和输出的巴伦都通过在基板绕线的方式实现,并且由于巴伦的比例一般要达到2:1以上,因此对基板的层数要求较高,输入的巴伦和输出的巴伦占用的基板的层数就达到3层。
电子产品中,集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD)工艺技术可以将无源器件集成到衬底内部,形成功能化衬底。而采用基板的PCB(印制电路板)上30%~50%的焊点属于无源器件,不仅占用面积,还降低了系统的可靠性。IPD可替代衬底上表贴分立元件,减小分立元件占用的面积、简化表贴步骤、提高集成度,并避免表面焊接在射频段带来的寄生效应。
目前可用的IPD技术分为厚膜技术与薄膜技术。本实施例中,集成巴伦模块1采用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)工艺技术,低温共烧陶瓷(LTCC)是典型的厚膜IPD技术,广泛运用在民用通信、军用电子中,该技术已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。
把射频放大模块中最复杂部分也是最需要更多层基板的输入巴伦和输出巴伦采用集成无源器件工艺实现,因此与传统的基板结构相比,本实施例的射频放大模块的基板可以大大简化,基板的层数可至少减少之前巴伦占用的3层。因此,与传统的推挽式的功率放大模块设计相比,封装射频放大模块做成的芯片面积会大大缩小,缩小面积约为30%以上。
本实施方式的射频放大模块与业界已有的推挽式的功率放大模块相比,本实施例将输入巴伦11和输出巴伦12集成到单独LTCC的集成巴伦模块中,由于LTCC的成本较低,并且加工工艺更加精细,所以可以将集成巴伦模块的面积做得非常小,使得射频放大模块的面积减小,也使得射频放大模块的成本得以降低。
本发明的第二实施方式涉及一种射频放大模块。第二实施方式与第一实施方式大致相同,主要区别之处在于:如图2所示,射频放大模块还包括射频开关芯片3,以及第一信号输入端13、第二信号输入端14、第一信号输出端15和第二信号输出端16、第一电容17、第二电容18、第三电容19。
更具体地,功放模块2包括第一放大器21、第二放大器22和第三放大器23,输入巴伦11的主线圈11b的两端分别与第一放大器21的输入端和第二放大器22的输入端电连接,第一放大器21的输出端和第二放大器22的输出端分别与输出巴伦12的主线圈12b的两端电连接。
第一信号输入端13与输入巴伦11的从线圈11a的一端电连接,第一信号输入端13用于接入第一外部电压信号,为输入巴伦11供电。输入巴伦11的从线圈11a的另一端与第三放大器23电连接。输出巴伦12的从线圈12a的两端分别与第一信号输出端15和第二信号输出端16电连接。
第一电容17的一端与第一信号输入端13电连接,第一电容17的另一端接地。第二电容18的一端与第一信号输出端15电连接,第二电容18的另一端接地。第三电容19的一端与第二信号输入端14电连接,第三电容19的另一端接地。
射频开关芯片3与第二信号输出端16电连接。
第二信号输入端14与输出巴伦12的主线圈12a的中心抽头电连接。第二信号输入端14用于输入第二外部电压信号为输出巴伦12供电。
由于把射频放大模块中最复杂部分也是最需要更多层基板的输入巴伦和输出巴伦以集成无源器件以集成无源器件工艺实现,因此与传统的6层基板结构相比,本实施例的射频放大模块的基板可以大大简化,基板的层数可至少减少之前巴伦占用的3层以将射频放大模块的基板的层数由原来的6层降低至4层以下。同时,与传统的推挽式的功率放大模块设计相比,封装射频放大模块做成的芯片面积也大大缩小,缩小面积约为30%以上。
其成本比较见下表所示,从下表内容可以得知,本发明的射频放大模块也大大节省了成本:
本发明的第三实施方式涉及一种通信终端,通信终端包括第二实施方式中的射频放大模块。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块包括:输入巴伦、输出巴伦和功放模块;
所述输入巴伦和所述输出巴伦采用集成无源器件工艺实现;
所述功放模块设置于基板上,所述输入巴伦通过所述功放模块与所述输出巴伦电连接。
2.根据权利要求1所述的射频放大模块,其特征在于,所述功放模块包括第一放大器、第二放大器,所述输入巴伦的主线圈的两端分别与所述第一放大器的输入端和所述第二放大器的输入端电连接,所述第一放大器的输出端和所述第二放大器的输出端分别与所述输出巴伦的主线圈的两端电连接。
3.根据权利要求2所述的射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块还包括第一信号输入端,所述功放模块还包括第三放大器,所述第一信号输入端与所述输入巴伦的从线圈的一端电连接,所述输入巴伦的从线圈的另一端与所述第三放大器电连接。
4.根据权利要求3所述的射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块还包括第一电容,所述第一电容的一端与所述第一信号输入端电连接,所述第一电容的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块还包括第一信号输出端和所述第二信号输出端,所述输出巴伦的从线圈的两端分别与所述第一信号输出端和所述第二信号输出端电连接。
6.根据权利要求5所述的射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块还包括第二电容,所述第二电容的一端与所述第一信号输出端电连接,所述第二电容的另一端接地。
7.根据权利要求5所述的射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块还包括射频开关芯片,所述射频开关芯片与所述第二信号输出端电连接。
8.根据权利要求2所述的射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块还包括第二信号输入端,所述第二信号输入端与所述输出巴伦的主线圈的中心抽头电连接。
9.根据权利要求8所述的射频放大模块,其特征在于,所述射频放大模块还包括第三电容,所述第三电容的一端与所述第二信号输入端电连接,所述第三电容的另一端接地。
10.一种通信终端,其特征在于,所述通信终端包括根据权利要求1至9中所述的射频放大模块。
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WO2020108386A1 (zh) | 2020-06-04 |
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CB02 | Change of applicant information |
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