CN112202461A - 一种功率放大模块、蓝牙模块及遥控器 - Google Patents

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严小飞
李戡
吴翠苹
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Abstract

本发明公开了一种功率放大模块、蓝牙模块及遥控器，功率放大模块包括直流电源和依次串联的第一耦合电路、第一功率放大电路、第二耦合电路、第二功率放大电路、第三耦合电路；交流信号从所述第一耦合电路的输入端输入，经两级放大耦合后从所述第三耦合电路的输出端输出，以驱动天线负载；直流电源用于为所述第一功率放大电路和第二功率放大电路提供稳定的工作电压。本发明将功率放大模块的输入端连接蓝牙模块发射端的输出级，输出端接蓝牙模块的天线端，蓝牙模块发射端输出的交流信号经两级放大从天线端发出，从而有效地提升了蓝牙模块的发射功率，提高了同其他蓝牙设备的连接距离，进而大大提升了用户使用装有该功率模块的遥控器的体验感。

Description

一种功率放大模块、蓝牙模块及遥控器
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种功率放大模块、蓝牙模块及遥控器。
背景技术
蓝牙工作在全球统一开放的2.4GHz ISM频段，是一种低功耗的短距离无线通信技术。蓝牙具有成本低、低功耗、芯片尺寸小、运用方便的特点，因而目前广泛应用于家庭影音娱乐产品中，例如蓝牙游戏手柄、控制家电的蓝牙遥控器。
蓝牙模块作为蓝牙技术的硬件载体，可以为众多信息设备提供低成本、近距离的无线通信。但是现有的蓝牙模块发射功率一般不大，在日常使用中直接影响到可连接外置蓝牙设备的距离和连接的可靠性，比如连接蓝牙音响设备或蓝牙耳机后，较小的发射功率使得蓝牙音响设备或蓝牙耳机的摆放位置不能过大，否则会出现声音卡顿、失真等情况，又或是将遥控器与电视机进行蓝牙配对之后，较小的发射功率使得遥控器不能距离电视机过远，否则会出现遥控没反应的情况。上述这些现象的存在，严重地影响了用户的使用体验。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种功率放大模块、蓝牙模块及遥控器，可以增强遥控器的发射功率，进而增大其蓝牙连接距离。
根据本发明提供的一种功率放大模块，包括直流电源和依次串联的第一耦合电路、第一功率放大电路、第二耦合电路、第二功率放大电路、第三耦合电路。交流信号从所述第一耦合电路的输入端输入，经两级放大耦合后从所述第三耦合电路的输出端输出，以驱动负载。直流电源的输出端分别与所述第一功率放大电路和第二功率放大电路的电源端电性连接，用于为所述第一功率放大电路和第二功率放大电路提供稳定的工作电压。
根据本发明上述实施例的功率放大模块，至少具有如下有益效果：将该功率放大模块的输入端连接蓝牙模块发射端的输出级，输出端接蓝牙模块的天线端，蓝牙模块发射端输出的交流信号经两级放大从天线端发出，从而有效地提升了蓝牙模块的发射功率，提高了同其他蓝牙设备的连接距离，进而大大提升了用户使用装有该功率模块的蓝牙设备的体验感。
根据本发明的一些实施例，所述第一功率放大电路包括第一放大器、第一电感、第一电阻，所述第一放大器的型号为Ga Li-5，其输出端通过相互串联的所述第一电感和第一电阻与所述直流电源的输出端电性连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一电感为高频扼流圈。
根据本发明的一些实施例，所述第二功率放大电路包括第二放大器、第二电感、第二电阻，所述第二放大器的型号为Ga Li-5，其输出端通过相互串联的所述第二电感和第二电阻与所述直流电源的输出端电性连接。
根据本发明的一些实施例，所述第二电感为高频扼流圈。
根据本发明的一些实施例，所述第一耦合电路包括第一电容，所述第一电容串联在前级输出端与所述第一功率放大电路输入端之间；所述第二耦合电路包括第二电容，所述第二电容串联在所述第一功率放大电路输出端与所述第二功率放大电路输入端之间；所述第三耦合电路包括第三电容，所述第三电容串联在所述第二功率放大电路输出端与所述负载之间。
根据本发明的一些实施例，所述直流电源与所述第一功率放大电路和第二功率放大电路之间串联有滤波电路。
根据本发明的一些实施例，所述滤波电路为π型LC滤波电路。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种蓝牙模块，在所述蓝牙模块的输出端与天线端之间串联有上述实施例中的功率放大模块。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种遥控器，其设置有上述实施例中的蓝牙模块。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的电路原理图。
附图说明：
第一耦合电路100、第一功率放大电路200、第二耦合电路300、第二功率放大电路400、第三耦合电路500、直流电源600、滤波电路700；
第一放大器210、第一电感220、第一电阻230；
第二放大器410、第二电感420、第二电阻430。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参考图1，为本发明的第一方面实施例的一种功率放大模块，包括直流电源600和依次串联的第一耦合电路100、第一功率放大电路200、第二耦合电路300、第二功率放大电路400、第三耦合电路500。直流电源600的输出端分别与第一功率放大电路200和第二功率放大电路400的电源端连接，直流电源600用于为第一功率放大电路200和第二功率放大电路400提供稳定的直流工作电压。
使用时，将该功率放大模块的输入端连接在蓝牙模块发射端的输出级，该功率放大模块的输出端连接在蓝牙模块的天线端，蓝牙模块发出的高频交流信号从第一耦合电路100的输入端输入，经第一功率放大电路200和第二功率放大电路400放大后从第三耦合电路500的输出端输出，并经蓝牙模块的天线端以无线电波的形式发送出去。
在本发明的一些实施例中，第一功率放大电路200包括第一放大器210、第一电感220、第一电阻230，第一放大器210的型号为Ga Li-5。Ga Li-5是mini-circuits公司推出的一款InGaP异质结双极型晶体管微波放大器，Ga Li-5的输出端通过相互串联的第一电感220和第一电阻230与直流电源600的输出端电性连接，直流电源600的输出电压为+5V。由于Ga Li-5的工作电流为65mA,其输出管脚上需要提供4.4V左右的直流偏压，在这里第一电阻230为偏置电阻，其上的压降为0.6V，则其阻值为0.6/0.065＝9.2Ω。本实施例中选择最靠近该阻值的10Ω标称电阻。需要说明的是，本实施例中的微波放大器并不局限于Ga Li-5，也可以采用其他功能类似的微波放大器。
在本发明的一些实施例中，为了防止直流电源和周围空间中的射频信号对Ga Li-5放大器的影响，第一电感220优选电感值为10μH的高频扼流圈。
在本发明的一些实施例中，第二功率放大电路400包括第二放大器410、第二电感420、第二电阻430，第二放大器410的型号为Ga Li-5。Ga Li-5是mini-circuits公司推出的一款InGaP异质结双极型晶体管微波放大器，Ga Li-5的输出端通过相互串联的第二电感420和第二电阻430与直流电源600的输出端电性连接，直流电源600输出电压为+5V。由于GaLi-5的工作电流为65mA,其输出管脚上需要提供4.4V左右的直流偏压，在这里第二电阻430为偏置电阻，其上的压降为0.6V，则其阻值为0.6/0.065＝9.2Ω。本实施例中选择最靠近该阻值的10Ω标称电阻。需要说明的是，本实施例中的微波放大器并不局限于Ga Li-5，也可以采用其他功能类似的微波放大器。
在本发明的一些实施例中，为了防止直流电源和周围空间中的射频信号对Ga Li-5放大器的影响，第二电感420优选电感值为10μH的高频扼流圈。
在本发明的一些实施例中，第一耦合电路100包括第一电容，第一电容串联在蓝牙模块发射端的输出级与第一功率放大电路200的输入端之间。第二耦合电路300包括第二电容，第二电容串联在第一功率放大电路200的输出端与第二功率放大电路400的输入端之间。第三耦合电路500包括第三电容，第三电容串联在第二功率放大电路400的输出端与天线之间。第一电容、第二电容、第三电容均起到隔直作用，并优选容值为5pF的电容。
在本发明的一些实施例中，直流电源600与第一功率放大电路200和第二功率放大电路400之间串联有滤波电路700，用于为第一功率放大电路200和第二功率放大电路400提供稳定的供电，同时也为泄露过来的射频信号提供射频旁路。
在本发明的一些实施例中，滤波电路700优选为π型LC滤波电路。
本发明的第二方面实施例提供了一种蓝牙模块，在蓝牙模块的输出端与天线端之间串联有上述实施例中的功率放大模块。
本发明的第三方面实施例提供了一种遥控器，其设置有上述实施例中的蓝牙模块。通过该蓝牙模块，可以增强其发射功率，实现更远距离的蓝牙连接，提升用户使用体验感。
本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种功率放大模块，其特征在于，包括：
第一耦合电路(100)，交流信号从其输入端输入；
第一功率放大电路(200)，用于放大所述第一耦合电路(100)的输出信号；
第二耦合电路(300)，其输入端与所述第一功率放大电路(200)的输出端电性连接；
第二功率放大电路(400)，用于放大所述第二耦合电路(300)的输出信号；
第三耦合电路(500)，其输入端与所述第二功率放大电路(400)的输出端电性连接，其输出端连接负载；
直流电源(600)，其输出端分别与所述第一功率放大电路(200)和第二功率放大电路(400)的电源端电性连接，其用于为所述第一功率放大电路(200)和第二功率放大电路(400)提供稳定的工作电压。
2.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述第一功率放大电路(200)包括第一放大器(210)、第一电感(220)、第一电阻(230)，所述第一放大器(210)的型号为GaLi-5，其输出端通过相互串联的所述第一电感(220)和第一电阻(230)与所述直流电源(600)的输出端电性连接。
3.根据权利要求2所述的功率放大模块，其特征在于，所述第一电感(220)为高频扼流圈。
4.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述第二功率放大电路(400)包括第二放大器(410)、第二电感(420)、第二电阻(430)，所述第二放大器(410)的型号为GaLi-5，其输出端通过相互串联的所述第二电感(420)和第二电阻(430)与所述直流电源(600)的输出端电性连接。
5.根据权利要求4所述的功率放大模块，其特征在于，所述第二电感(420)为高频扼流圈。
6.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述第一耦合电路(100)包括第一电容，所述第一电容串联在前级输出端与所述第一功率放大电路(200)输入端之间，所述第二耦合电路(300)包括第二电容，所述第二电容串联在所述第一功率放大电路(200)输出端与所述第二功率放大电路(400)输入端之间，所述第三耦合电路(500)包括第三电容，所述第三电容串联在所述第二功率放大电路(400)输出端与所述负载之间。
7.根据权利要求1至6任一所述的功率放大模块，其特征在于，所述直流电源(600)与所述第一功率放大电路(200)和第二功率放大电路(400)之间串联有滤波电路(700)。
8.根据权利要求7所述的功率放大模块，其特征在于，所述滤波电路(700)为π型LC滤波电路。
9.一种蓝牙模块，其特征在于，应用了如权利要求1至8任一所述的功率放大模块。
10.一种遥控器，其特征在于，应用了如权利要求9所述的蓝牙模块。
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