CN112953589A

CN112953589A - 射频前端模组和无线通信装置

Info

Publication number: CN112953589A
Application number: CN202110171795.2A
Authority: CN
Inventors: 曹原; 戎星桦; 雷传球; 倪建兴
Original assignee: Radrock Shenzhen Technology Co Ltd
Current assignee: Radrock Shenzhen Technology Co Ltd
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2041-02-08
Also published as: WO2022166651A1; CN112953589B

Abstract

本发明公开一种射频前端模组和无线通信装置。该射频前端模组包括基板以及设置在基板上的推挽功率放大器芯片和供电电源端，推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路，第一差分放大电路包括第一差分晶体管和第二差分晶体管，第一差分晶体管被配置为放大第一射频信号，第二差分晶体管被配置为放大第二射频信号；第一差分晶体管的输出端通过设置在基板上的第一金属线连接至供电电源端，第二差分晶体管的输出端通过设置在基板上的第二金属线连接至供电电源端。利用第一金属线和第二金属线所形成的等效电感替代实际存在的第一电感和第二电感，降低馈电过程中的阻抗和插损，降低射频前端模组的面积，从而保障其功率转换效率和输出功率。

Description

射频前端模组和无线通信装置

技术领域

本发明涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种射频前端模组和无线通信装置。

背景技术

射频前端介于天线和射频收发之间，是电子终端通信的核心组成器件。射频前端包括滤波器、LNA(Low Noise Amplifier的简称，低噪声放大器)、PA(Power Amplifier的简称，功率放大器)、开关和天线调谐等。功率放大器是射频前端的核心有源器件，通过功率放大器可以使电子终端获取较高的射频输出功率。第五代移动通信技术(5G)的关键性能目标是传输速率相比4G大幅提升，5G新技术需要采用频率更高、带宽更大、QAM调制更高阶的射频前端，使其对射频前端的功率放大器的设计提出更严苛的要求。

最大输出功率和功率转换效率(PAE，即输出功率与耗散的直流功率之比)是功率放大器的两个主要性能指标，对于大多数功率放大器来说，最佳功率转换效率与最大输出功率相对应，而最佳功率转换效率与最大输出功率由功率放大器的负载线决定。一般来说，降低负载线阻抗，可在一定程度上提高最大输出功率，但代价是牺牲功率转换效率，虽然理论上可以通过不断降低负载线阻抗来换取更大的输出功率，但由于负载线阻抗不断降低会导致负载线插损变差，除了导致功率转换效率明显变差，也导致到了极限值后，最大输出功率不再变大。

发明内容

本发明实施例提供一种射频前端模组和无线通信装置，以解决功率放大器的性能受负载线阻抗和插损影响较大的问题。

本发明提供一种射频前端模组，包括基板以及设置在基板上的推挽功率放大器芯片和供电电源端，所述推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路，所述第一差分放大电路包括第一差分晶体管和第二差分晶体管，所述第一差分晶体管被配置为放大第一射频信号，所述第二差分晶体管被配置为放大第二射频信号；所述第一差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第一金属线连接至所述供电电源端，所述第二差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第二金属线连接至所述供电电源端。

优选地，所述推挽功率放大器芯片还包括第二差分放大电路，所述第二差分放大电路包括第三差分晶体管和第四差分晶体管；所述第三差分晶体管与所述第一差分晶体管相连；所述第四差分晶体管与所述第二差分晶体管相连；所述第三差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第三金属线连接至所述供电电源端；所述第四差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第四金属线连接至所述供电电源端。

优选地，所述射频前端模组还包括第一转换巴伦，所述第一转换巴伦上设有第一巴伦输入端和第二巴伦输入端，所述第一差分晶体管的输出端与所述第一巴伦输入端连接，所述第二差分晶体管的输出端与所述第二巴伦输入端连接。

优选地，所述射频前端模组还包括第二转换巴伦，所述第二转换巴伦上设有第三巴伦输入端和第四巴伦输入端；所述第三差分晶体管的输出端与所述第三巴伦输入端连接，所述第四差分晶体管的输出端与所述第四巴伦输入端连接。

优选地，所述第一金属线与所述第一转换巴伦在纵向的投影至少部分交叠；

所述第二金属线与所述第一转换巴伦在纵向的投影至少部分交叠。

优选地，所述第一金属线包括第一交叠部和第一延长部，所述第一交叠部与所述第一转换巴伦在纵向的投影交叠，所述第一延长部与所述第一转换巴伦在纵向的投影不交叠；

所述第二金属线包括第二交叠部和第二延长部，所述第一交叠部与所述第一转换巴伦在纵向的投影交叠，所述第二延长部与所述第一转换巴伦在纵向的投影不交叠。

优选地，所述第一交叠部和所述第二交叠部均呈直线形。

优选地，所述第一金属线、所述第二金属线和所述第一转换巴伦设置在所述基板的不同层中；

所述第一交叠部的水平中心轴与所述第一转换巴伦的对称轴在纵向的投影重合；

所述第二交叠部的水平中心轴与所述第一转换巴伦的对称轴在纵向的投影重合。

优选地，所述第一金属线和所述第二金属线设置在所述基板的同一层中，并与所述第一转换巴伦设置在基板的不同层中；

所述第一交叠部的水平中心轴和所述第二交叠部的水平中心轴，基于所述第一转换巴伦的对称轴对称设置。

优选地，所述第一交叠部和所述第二交叠部设置在所述基板的同一层中，且与所述第一转换巴伦设置在基板的不同层中；所述第一延长部和所述第二延长部设置在所述基板的不同层中；

优选地，所述第一差分晶体管的输出端与所述第一巴伦输入端之间通过第一隔直匹配电路相连；

所述第二差分晶体管的输出端与所述输出巴伦输入端之间通过第二隔直匹配电路相连。

优选地，所述第一金属线对应的等效电感，被配置为与所述第一金属线的长度成正比；

所述第二金属线对应的等效电感，被配置为与所述第二金属线的长度成正比。

优选地，所述第一金属线对应的等效电感，被配置为与所述第一金属线的宽度成反比；

所述第二金属线对应的等效电感，被配置为与所述第二金属线的宽度成反比。

优选地，所述第一金属线、所述第二金属线、所述第三金属线和所述第四金属线设置在所述基板的不同层，且在纵向的投影至少部分交叠。

优选地，所述第一金属线、所述第二金属线、所述第三金属线和所述第四金属线设置在所述基板的同一层，且所述第一金属线和所述第二金属线相邻设置，所述第三金属线和所述第四金属线相邻设置。

本发明提供一种无线通信装置，包括上述射频前端模组。

上述射频前端模组和无线通信装置，第一差分晶体管的输出端与供电电源端之间采用第一金属线替代现有技术中的第一电感，即利用第一金属线在工作过程中形成的等效电感替代第一电感，以降低供电电源端给第一差分晶体管馈电过程中的阻抗，提高第一差分晶体管的输出功率。相应地，第二差分晶体管的输出端和供电电源端之间采用第二金属线替代现有技术中的第二电感，即利用第二金属线在工作过程中形成的等效电感替代第二电感，以降低供电电源端给第二差分晶体管馈电过程中的阻抗，提高第二差分晶体管的输出效率。由于在芯片或电路板设计中，采用第一金属线和第二金属线的所占的面积远小于采用第一电感和第二电感所占的面积，有利于满足射频前端模组集成化的需求；而且，采用第一金属线和第二金属线替换第一电感和第二电感，当在射频前端模组中接入巴伦时，可以使得接入巴伦的设计更加灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中射频前端模组的一电路示意图；

图2是本发明一实施例中射频前端模组的一电路示意图；

图3是本发明一实施例中射频前端模组的一电路示意图；

图4是本发明一实施例中射频前端模组的一结构示意图；

图5是本发明一实施例中射频前端模组的另一结构示意图；

图6是本发明一实施例中射频前端模组的另一结构示意图。

图中：101、第一差分放大电路；11、第一差分晶体管；12、第二差分晶体管；102、第二差分放大电路；13、第三差分晶体管；14、第四差分晶体管；31、第一金属线；41、第二金属线；32、第三金属线；311、第一交叠部；312、第一延长部312；42、第四金属线；411、第二交叠部；412、第二延长部；21、第一转换巴伦；22、第二转换巴伦；50、第一隔直匹配电路；60、第二隔直匹配电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明实施例提供一种射频前端模组，如图2所示，射频前端模组包括基板以及设置在基板上的推挽功率放大器芯片和供电电源端VCC，推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路101，第一差分放大电路101包括第一差分晶体管11和第二差分晶体管12，第一差分晶体管11被配置为放大第一射频信号，第二差分晶体管12被配置为放大第二射频信号；第一差分晶体管11的输出端通过设置在基板上的第一金属线31连接至供电电源端VCC，第二差分晶体管12的输出端通过设置在基板上的第二金属线41连接至供电电源端VCC。

其中，供电电源端VCC是射频前端模组中用于与外部供电电源连接的供电端，该供电电源端VCC设置在基板上。设置在基板上的所述第一金属线31和所述第二金属线41可以为带状线、微带线等任意类型的信号传输线。

其中，推挽功率放大器芯片是采用推挽结构的功率放大器实现信号放大功能的芯片。推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路101，用于实现对射频信号进行差分放大。第一差分放大电路101包括第一差分晶体管11和第二差分晶体管12，第一差分晶体管11被配置为放大第一射频信号，并将放大后的第一射频信号通过第一差分晶体管11的输出端输出；第二差分晶体管12被配置为放大第二射频信号，并将放大后的第二射频信号通过第二差分晶体管12的输出端输出。

作为一示例，若第一差分放大电路101中的第一差分晶体管11和第二差分晶体管12为双极性晶体管(BJT)或双极性晶体管(BJT)阵列，则第一差分晶体管11的输出端和第二差分晶体管12的输出端为双极性晶体管的集电极或双极性晶体管阵列的集电极。若第一差分放大电路101中的第一差分晶体管11和第二差分晶体管12为效应晶体管(FET)或者场效应晶体管阵列，则第一差分晶体管11的输出端和第二差分晶体管12的输出端为场效应晶体管(FET)的漏极或者场效应晶体管阵列的漏极。本示例中，场效应晶体管阵列是采用多个场效应晶体管配合形成的阵列，采用场效应晶体管阵列相比于单个场效应晶体管，可以满足第一差分放大电路101大功率输出的需求。双极性晶体管阵列是采用多个双极性晶体管配合形成的阵列，采用双极性晶体管阵列相比于单个双极性晶体管，可以满足第一差分放大电路101大功率输出的需求。

本示例中，第一差分晶体管11的输出端包括第一信号输出端和第一VCC偏置端。其中，第一信号输出端是用于传输射频信号的端口。第一VCC偏置端是用于与外接电路相连的端口，用于接收外接电路的馈电。

本示例中，第二差分晶体管12的输出端包括第二信号输出端和第二VCC偏置端。其中，第二信号输出端是用于传输射频信号的端口。第二VCC偏置端是用于与外接电路相连的端口，用于接收外接电路的馈电。

为了保障第一差分放大电路101的正常工作，需将第一差分晶体管11的输出端与供电电源端VCC相连，具体可以将第一差分晶体管11的输出端中的第一VCC偏置端与供电电源端VCC相连；相应地，将第二差分晶体管12的输出端与供电电源端VCC相连，具体将第二差分晶体管12的输出端中的第二VCC偏置端与供电电源端VCC相连，以使第一差分放大电路101可接收外接电路通过供电电源端VCC传输的馈电，保障第一差分放大电路101的正常工作。

需要说明的是，与第一差分晶体管11的输出端相连的供电电源端VCC和与第二差分晶体管12的输出端相连的供电电源端VCC可以是同一个供电电源端VCC，即第一差分晶体管11和第二差分晶体管12通过同一个供电电源馈电。或者，与第一差分晶体管11的输出端相连的供电电源端VCC和与第二差分晶体管12的输出端相连的供电电源端VCC为不同供电电源端VCC，即第一差分晶体管11和第二差分晶体管12分别采用不同供电电源馈电。

如图1所示，现有技术中一般需在第一差分晶体管11的输出端的第一VCC偏置端与供电电源端VCC之间设置第一电感L1，在第二差分晶体管12的输出端的第二VCC偏置端和供电电源端VCC之间设置第二电感L2，利用第一电感L1和第二电感L2降低负载线阻抗，但第一电感L1和第二电感L2的占用面积较大，无法满足射频前端模组集成化的需求，而且采用第一电感L1和第二电感L2，会导致其负载线插损变差，影响射频前端模组的性能。

如图2所示，第一差分晶体管11的输出端与供电电源端VCC之间采用第一金属线31替代现有技术中的第一电感L1，即利用第一金属线31在工作过程中形成的等效电感替代第一电感L1，以降低供电电源端VCC给第一差分晶体管11馈电过程中的阻抗，提高第一差分晶体管11的输出功率。相应地，第二差分晶体管12的输出端和供电电源端VCC之间采用第二金属线41替代现有技术中的第二电感L2，即利用第二金属线41在工作过程中形成的等效电感替代第二电感L2，以降低供电电源端VCC给第二差分晶体管12馈电过程中的阻抗，提高第二差分晶体管12的输出效率。由于在芯片或电路板设计中，采用第一金属线31和第二金属线41的所占的面积远小于采用第一电感L1和第二电感L2所占的面积，有利于满足射频前端模组集成化的需求；而且，采用第一金属线31和第二金属线41替换第一电感L1和第二电感L2，当在射频前端模组中接入巴伦时，可以使得接入巴伦的设计更加灵活。

在一实施例中，推挽功率放大器芯片还包括第二差分放大电路102，第二差分放大电路102包括第三差分晶体管13和第四差分晶体管14；第三差分晶体管13与第一差分晶体管11相连；第四差分晶体管14与第二差分晶体管12相连；第三差分晶体管13的输出端通过设置在基板上的第三金属线32连接至供电电源端VCC；第四差分晶体管14的输出端通过设置在基板上的第四金属线42连接至供电电源端VCC。

本示例中，推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路101和第二差分放大电路102，第一差分放大电路101可以设置在第二差分放大电路102之前，也可以设置在第二差分放大电路102之后。

作为一示例，与第一差分放大电路101中的第一差分晶体管11和第二差分晶体管12的输出端相连的供电电源端VCC，和与第二差分放大电路102中的第三差分晶体管13和第四差分晶体管14的输出端相连的供电电源端VCC可以是同一个供电电源端VCC，即第一差分放大电路101中的第一差分晶体管11和第二差分晶体管12和第二差分放大电路102中的第三差分晶体管13和第四差分晶体管14通过同一个供电电源馈电。

作为另一示例，与第一差分放大电路101中的第一差分晶体管11和第二差分晶体管12的输出端相连的供电电源端VCC，和与第二差分放大电路102中的第三差分晶体管13和第四差分晶体管14的输出端相连的供电电源端VCC为不同供电电源端VCC，即第一差分放大电路101中的第一差分晶体管11和第二差分晶体管12和第二差分放大电路102中的第三差分晶体管13和第四差分晶体管14分别采用不同供电电源馈电。

其中，设置在基板上的所述第三金属线32和所述第四金属线42可以为带状线、微带线等任意类型的信号传输线。

本示例中，第一差分放大电路101包括第一差分晶体管11和第二差分晶体管12，第一差分晶体管11被配置为放大第一射频信号，输出第一放大射频信号，第二差分晶体管12被配置为放大第二射频信号，输出第二放大射频信号。相应地，第二差分放大电路102包括第三差分晶体管13和第四差分晶体管14，第三差分晶体管13与第一差分晶体管11相连，具体可以将第三差分晶体管13设置在第一差分晶体管11之前，以使第三差分晶体管13向第一差分晶体管11输出放大后的第一射频信号；或者，可以将第三差分晶体管13设置在第一差分晶体管11之后，以使第一差分晶体管11输出放大后的第一射频信号可以再经过第三差分晶体管13进行放大(如图3所示)。第四差分晶体管14与第二差分晶体管12相连，具体可以将第四差分晶体管14设置在第二差分晶体管12之前，以使第四差分晶体管14向第二差分晶体管12输出放大后的第二射频信号；或者，可以将第四差分晶体管14设置在第二差分晶体管12之后，以使第二差分晶体管12输出放大后的第二射频信号可以再经过第四差分晶体管14进行放大(如图3所示)。

如图3所示，第一差分晶体管11的输出端与供电电源端VCC之间采用第一金属线31替代现有技术中的第一电感L1，即利用第一金属线31在工作过程中形成的等效电感替代第一电感L1，以降低供电电源端VCC给第一差分晶体管11馈电过程中的阻抗，提高第一差分晶体管11的输出功率。相应地，第二差分晶体管12的输出端和供电电源端VCC之间采用第二金属线41替代现有技术中的第二电感L2，即利用第二金属线41在工作过程中形成的等效电感替代第二电感L2，以降低供电电源端VCC给第二差分晶体管12馈电过程中的阻抗，提高第二差分晶体管12的输出效率。由于在芯片或电路板设计中，采用第一金属线31和第二金属线41的所占的面积远小于采用第一电感L1和第二电感L2所占的面积，有利于满足射频前端模组集成化的需求；而且，采用第一金属线31和第二金属线41替换第一电感L1和第二电感L2，当在射频前端模组中接入巴伦时，可以使得接入巴伦的设计更加灵活，且保障第一差分放大电路101整体的功率转换效率和输出功率。第三差分晶体管13的输出端与供电电源端VCC之间采用第三金属线32替代现有技术中的第一电感L1，即利用第三金属线32在工作过程中形成的等效电感替代第一电感L1，以降低供电电源端VCC给第三差分晶体管13馈电过程中的阻抗，提高第三差分晶体管13的输出功率。相应地，第四差分晶体管14的输出端和供电电源端VCC之间采用第四金属线42替代现有技术中的第二电感L2，即利用第四金属线42在工作过程中形成的等效电感替代第二电感L2，以降低供电电源端VCC给第四差分晶体管14馈电过程中的阻抗，提高第四差分晶体管14的输出效率。由于在芯片或电路板设计中，采用第三金属线32和第四金属线42的所占的面积远小于采用第一电感L1和第二电感L2所占的面积，有利于满足射频前端模组集成化的需求；而且，采用第三金属线32和第四金属线42替换第一电感L1和第二电感L2，当在射频前端模组中接入巴伦时，可以使得接入巴伦的设计更加灵活，从而保障第二差分放大电路102整体的功率转换效率和输出功率。

在一实施例中，射频前端模组还包括第一转换巴伦21，第一转换巴伦21上设有第一巴伦输入端和第二巴伦输入端，第一差分晶体管11的输出端与第一巴伦输入端连接，第二差分晶体管12的输出端与第二巴伦输入端连接。

其中，第一转换巴伦21是设置在与第一差分放大电路101中用于进行射频信号转换的器件，或者说是一种设置在与第一差分放大电路101中对射频信号进行阻抗匹配的器件。本示例中，第一转换巴伦21可以为分立式巴伦，也可以为集成式巴伦，可以根据实际需求自主选择合适的巴伦。

具体地，第一转换巴伦21的初级线圈第一转换巴伦21上设有第一巴伦输入和第二巴伦输入，次级线圈上设有第一巴伦输出和第二巴伦输出。其中，第一巴伦输入和第二巴伦输入是第一转换巴伦21与上级电路(即本实施例中的第一差分放大电路101)相连的输入端。第一巴伦输出和第二巴伦输出是与下级电路相连的输出端。本示例中，第一差分晶体管11的输出端中的第一信号输出端和第一转换巴伦21的第一巴伦输入相连，第二差分晶体管12的输出端中的第二信号输出端和第一转换巴伦21的第二巴伦输入相连，以实现可将第一差分放大电路101输出的射频信号发送给第一转换巴伦21。在本实施例中，通过采用第一金属线31和第二金属线41替换第一电感L1和第二电感L2，可以使得第一转换巴伦21的设计更加灵活，

在一实施例中，如图3所示，射频前端模组还包括第二转换巴伦22，第二转换巴伦22上设有第三巴伦输入端和第四巴伦输入端；第三差分晶体管13的输出端与第三巴伦输入端连接，第四差分晶体管14的输出端与第四巴伦输入端连接。

其中，第二转换巴伦22是设置在与第二差分放大电路102中用于进行射频信号转换的器件，或者说是一种设置在与第二差分放大电路102中对射频信号进行阻抗匹配的器件。本示例中，第二转换巴伦22可以为分立式巴伦，也可以为集成式巴伦，可以根据实际需求自主选择合适的巴伦。

具体地，第二转换巴伦22的初级线圈上设有第三巴伦输入和第四巴伦输入，次级线圈上设有第三巴伦输出和第二巴伦输出。其中，第三巴伦输入和第四巴伦输入是第二转换巴伦22与上级电路(即本实施例中的第二差分放大电路102)相连的输入端。第三巴伦输出和第四巴伦输出是与下级电路相连的输出端。本示例中，第一差分晶体管11的输出端中的第一信号输出端和第二转换巴伦22的第三巴伦输入相连，第二差分晶体管12的输出端中的第二信号输出端和第二转换巴伦22的第四巴伦输入相连，以实现可将第二差分放大电路102输出的射频信号发送给第二转换巴伦22。在本实施例中，通过采用第一金属线31和第二金属线41替换第一电感L1和第二电感L2，可以使得第二转换巴伦22的设计更加灵活，

在一实施例中，第一差分晶体管11的输出端与第一巴伦输入端之间通过第一隔直匹配电路50相连；第二差分晶体管12的输出端与输出巴伦输入端之间通过第二隔直匹配电路60相连。

本示例中，第一差分晶体管11的输出端与第一转换巴伦21的第一巴伦输入相连，具体为第一差分晶体管11的第一信号输出端与第一转换巴伦21的第一巴伦输入相连；第二差分晶体管12的输出端与输出巴伦输入端之间通过第二隔直匹配电路60相连，具体为第一差分放大电路101的第二信号输出端与第一转换巴伦21的第二巴伦输入相连。由于射频前端模组在工作过程中，第一差分放大电路101的第一信号输出端与第一转换巴伦21的第一巴伦输入之间会形成寄生电感，而第一差分放大电路101的第二信号输出端与第一转换巴伦21的第二巴伦输入之间也会形成寄生电感，这些寄生电感的存在，会对负载线阻抗和负载线插损带来较大影响，从而影响射频前端模组的最大输出功率和功率转换效率。因此，需在第一信号输出端与第一巴伦输入之间设置第一隔直匹配电路50，并在第二信号输出端与第二巴伦输入之间设置第二隔直匹配电路60，利用第一隔直匹配电路50和第二隔直匹配电路60起到隔直效果，并可实现阻抗匹配效果。

作为一示例，第一隔直匹配电路50可以为第一隔直电容，利用第一隔直电容起到隔直效果，并可对第一信号输出端与第一巴伦输入之间之间形成的寄生电感进行阻抗匹配，从而减少寄生电感对负载线阻抗和负载线插损的影响，保障射频前端模组的最大输出功率和功率转换效率。本示例中，采用第一隔直电容起到隔直和阻抗匹配效果，且其结构简单，体积较小，可有助于保障射频前端模组的集成化。

作为一示例，第二隔直匹配电路60可以为第二隔直电容，利用第二隔直电容起到隔直效果，并可对第二信号输出端与第二巴伦输入之间形成的寄生电感进行阻抗匹配，从而减少寄生电感对负载线阻抗和负载线插损的影响，保障射频前端模组的最大输出功率和功率转换效率。本示例中，采用第二隔直电容起到隔直和阻抗匹配效果，且其结构简单，体积较小，可有助于保障射频前端模组的集成化。

在一实施例中，第一金属线31与第一转换巴伦21在纵向的投影至少部分交叠；第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向的投影至少部分交叠。

本示例中，第一金属线31与第一转换巴伦21在纵向的投影至少部分交叠，即第一金属线31与第一转换巴伦21至少有一部分设置在基板的不同层上，使得第一金属线31与第一转换巴伦21在纵向的投影至少部分交叠，这种结构设计，相比于采用负载线将第一电感L1设置在第一转换巴伦21的外围的设计，有助于减小射频前端模组的面积。

本示例中，第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向的投影至少部分交叠，即第二金属线41与第一转换巴伦21至少有一部分设置在基板的不同层上，使得第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向的投影至少部分交叠，这种结构设计，相比于采用负载线将第二电感L2设置在第一转换巴伦21的外围的设计，有助于减小射频前端模组的面积。

在一实施例中，如图4-图6所示，第一金属线31包括第一交叠部311和第一延长部312，第一交叠部311与第一转换巴伦21在纵向的投影交叠，第一延长部312与第一转换巴伦21在纵向的投影不交叠；第二金属线41包括第二交叠部411和第二延长部412，第一交叠部311与第一转换巴伦21在纵向的投影交叠，第二延长部412与第一转换巴伦21在纵向的投影不交叠。

其中，第一交叠部311是指第一金属线31上与第一转换巴伦21在纵向上存在交叠的部分。第一延长部312是指第一金属线31上与第一转换巴伦21在纵向上不存在交叠的部分。

作为一示例，射频前端模组包括设置在基板上的第一差分放大电路101和第一转换巴伦21，第一转换巴伦21的形状和位置固定，在采用第一金属线31连接第一VCC偏置端与供电电源端VCC时，若将第一金属线31设置在第一转换巴伦21的外侧，无法达到减小体积的目的；若将第一金属线31全部与第一转换巴伦21交叠，如果第一金属线31的长度较短，会导致第一金属线31所形成的等效电感较小，使其降低阻抗的效果不佳，导致第一差分放大电路101的最大输出功率降低；如果第一金属线31的长度较长，此时需将第一金属线31形成回型、蛇形或者其他形状，使其与第一金属线31全部与第一转换巴伦21交叠的面积较大，容易使得第一金属线31对第一转换巴伦21的干扰较影响，影响第一转换巴伦21输出的射频信号的质量。因此，将第一金属线31设计成包含与第一转换巴伦21在纵向上重叠的第一交叠部311和与第一转换巴伦21在纵向上不重叠的第一延长部312的结构，既可保障第一金属线31的长度较长，使其形成的等效电感较大，以达到降低阻抗，提高第一差分放大电路101的最大输出功率的目的性；又可避免与第一转换巴伦21在纵向上重叠的部分对第一转换巴伦21造成干扰，有助于保障第一转换巴伦21的输出效果。

本示例中，第一金属线31和第一转换巴伦21设置在不同层上，两者之间存在一定间隙，可避免第一金属线31在馈电过程中形成的杂波对第一转换巴伦21的性能造成干扰。

作为一示例，射频前端模组包括设置在基板上的第一差分放大电路101和第一转换巴伦21，第一转换巴伦21的形状和位置固定，在采用第二金属线41连接第二VCC偏置端与供电电源端VCC时，若将第二金属线41设置在第一转换巴伦21的外侧，无法达到减小体积的目的；若将第二金属线41全部与第一转换巴伦21交叠，如果第二金属线41的长度较短，会导致第二金属线41所形成的等效电感较小，使其降低阻抗的效果不佳，导致第一差分放大电路101的最大输出功率降低；如果第二金属线41的长度较长，此时需将第二金属线41形成回型、蛇形或者其他形状，使其与第二金属线41全部与第一转换巴伦21交叠的面积较大，容易使得第二金属线41对第一转换巴伦21的干扰较影响，影响第一转换巴伦21输出的射频信号的质量。因此，将第二金属线41设计成包含与第一转换巴伦21在纵向上重叠的第二交叠部411和与第一转换巴伦21在纵向上不重叠的第二延长部412的结构，既可保障第二金属线41的长度较长，使其形成的等效电感较大，以达到降低阻抗，提高第一差分放大电路101的最大输出功率的目的性；又可避免与第一转换巴伦21在纵向上重叠的部分对第一转换巴伦21造成干扰，有助于保障第一转换巴伦21的输出效果。

本示例中，第二金属线41和第一转换巴伦21设置在不同层上，两者之间存在一定间隙，可避免第二金属线41在馈电过程中形成的杂波对第一转换巴伦21的性能造成干扰。

在一实施例中，第一交叠部311和第二交叠部411均呈直线形。

本示例中，第一金属线31中，第一交叠部311呈直线形，使得第一金属线31与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分面积较小，避免第一金属线31对第一转换巴伦21的造成干扰。可理解地，第一延长部312可以直线形、回字形、波浪形、蛇形或者其他形状，只需保证其可在有限面积内具有较长的长度，从而保障第一金属线31工作过程中形成的等效电感较大，提高其降低阻抗的效果。

本示例中，第二金属线41中，第二交叠部411呈直线形，使得第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分面积较小，避免第二金属线41对第一转换巴伦21的造成干扰。可理解地，第二延长部412可以直线形、回字形、波浪形、蛇形或者其他形状，只需保证其可在有限面积内具有较长的长度，从而保障第二金属线41工作过程中形成的等效电感较大，提高其降低阻抗的效果。

在一实施例中，如图4-图6所示，第一金属线31、第二金属线41和第一转换巴伦21设置在基板的不同层中；第一交叠部311的水平中心轴与第一转换巴伦21的对称轴在纵向的投影重合；第二交叠部411的水平中心轴与第一转换巴伦21的对称轴在纵向的投影重合。

其中，水平中心轴是指水平方向的中心轴，即与基板所在的平面平行，且与第一转换巴伦21的对称轴平行的中心轴。

作为一示例，在基板的层数足够多的情况下，可将第一金属线31、第二金属线41和第一转换巴伦21设置在基板的不同层中。例如，将第一转换巴伦21设置在基板的第一层上，第一金属线31的第一交叠部311和第一延长部312设置在基板的第二层上，第二金属线41的第二交叠部411和第二延长部412设置在基板的第三层。本示例中，将第一交叠部311的水平中心轴与第一转换巴伦21的对称轴在纵向的投影重合，第二交叠部411的水平中心轴与第一转换巴伦21的对称轴在纵向的投影重合。这种结构设计，使得第一金属线31和第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分的总面积最小，可最大程度上避免第一金属线31和第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分形成的杂波干扰，可有效减少第一金属线31和第二金属线41对第一转换巴伦21的干扰。

在一实施例中，第一金属线31和第二金属线41设置在基板的同一层中，并与第一转换巴伦21设置在基板的不同层中；第一交叠部311的水平中心轴和第二交叠部411的水平中心轴，基于第一转换巴伦21的对称轴对称设置。

作为一示例，在基板的层数有限的情况下，可将第一金属线31和第二金属线41设置在基板的同一层中，并与第一转换巴伦21设置在基板的不同层中。例如，将第一转换巴伦21设置在基板的第一层上，将第一金属线31和第二金属线41设置在基板的第二层上，即第一金属线31的第一交叠部311和第一延长部312与第二金属线41的第二交叠部411和第二延长部412设置在基板的第二层上。本示例中，仅需在基板的两层上设置第一金属线31、第二金属线41和第一转换巴伦21，第一金属线31与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分形成的第一面积，与第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分形成的第二面积，则第一金属线31和第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分的总面积为第一面积和第二面积之和，虽然比采用三层设计的总面积较大，但远小于第一传输与和第二金属线41与第一转换巴伦21的全部重合面积，也可在一定程度上减少第一金属线31和第二金属线41对第一转换巴伦21的杂波干扰。本示例中，为了避免第一金属线31和第二金属线41对第一转换巴伦21的影响不同，进而影响第一转换巴伦21的差分性能，需使第一交叠部311的水平中心轴和第二交叠部411的水平中心轴，基于第一转换巴伦21的对称轴对称设置，保证第一交叠部311和第二交叠部411的对称性，从而保证第一转换巴伦21的差分性能。

在一实施例中，第一交叠部311和第二交叠部411设置在基板的同一层中，且与第一转换巴伦21设置在基板的不同层中；第一延长部312和第二延长部412设置在基板的不同层中；第一交叠部311的水平中心轴和第二交叠部411的水平中心轴，基于第一转换巴伦21的对称轴对称设置。

作为一示例，在基板的层数有限的情况下，可将第一金属线31的第一交叠部311和第二金属线41的第二交叠部411设置在基板的同一层中，且与第一转换巴伦21设置在基板的不同层中，但第一金属线31的第一延长部312和第二金属线41的第二延长部412可设置在不同层上。例如，将第一转换巴伦21设置在基板的第一层上，第一金属线31的第一交叠部311和第二金属线41的第二交叠部411设置在基板的第二层上；可将第一金属线31的第一延长部312和第二金属线41的第二延长部412中的一个设置在第一层上，另一个设置在第二层上，使得第一延长部312和第二延长部412可以在纵向上重叠，可在保障第一金属线31和第二金属线41的长度的基础上，有效缩小射频前端模组的面积。

本示例中，仅需在基板的两层上设置第一金属线31、第二金属线41和第一转换巴伦21，第一金属线31与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分形成的第一面积，与第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分形成的第二面积，则第一金属线31和第二金属线41与第一转换巴伦21在纵向上交叠的部分的总面积为第一面积和第二面积之和，虽然比采用三层设计的总面积较大，但远小于第一传输与和第二金属线41与第一转换巴伦21的全部重合面积，也可在一定程度上减少第一金属线31和第二金属线41对第一转换巴伦21的杂波干扰。本示例中，为了避免第一金属线31和第二金属线41对第一转换巴伦21的影响不同，进而影响第一转换巴伦21的差分性能，需使第一交叠部311的水平中心轴和第二交叠部411的水平中心轴，基于第一转换巴伦21的对称轴对称设置，保证第一交叠部311和第二交叠部411的对称性，从而保证第一转换巴伦21的差分性能。

在一实施例中，第一金属线31对应的等效电感，被配置为与第一金属线31的长度成正比；第二金属线41对应的等效电感，被配置为与第二金属线41的长度成正比。

在一实施例中，第一金属线31对应的等效电感，被配置为与第一金属线31的宽度成反比；第二金属线41对应的等效电感，被配置为与第二金属线41的宽度成反比。

在一实施例中，第一金属线31、第二金属线41、第三金属线32和第四金属线42设置在基板的不同层，且在纵向的投影至少部分交叠。

本示例中，当推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路101和第二差分放大电路102时，与第一差分晶体管11的输出端相连的第一金属线31、与第二差分晶体管12的输出端相连的第二金属线41、与第三差分晶体管13的输出端相连的第三金属线32，和与第四差分晶体管14的输出端相连的第四金属线42设置在基板的不同层，且在纵向的投影至少部分交叠，从而可在一定程度上减小射频前端模组的面积。

在一实施例中，第一金属线31、第二金属线41、第三金属线32和第四金属线42设置在基板的同一层，且第一金属线31和第二金属线41相邻设置，第三金属线32和第四金属线42相邻设置。

本示例中，当推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路101和第二差分放大电路102时，与第一差分晶体管11的输出端相连的第一金属线31、与第二差分晶体管12的输出端相连的第二金属线41、与第三差分晶体管13的输出端相连的第三金属线32，和与第四差分晶体管14的输出端相连的第四金属线42设置在基板的同一层，且第一金属线31和第二金属线41相邻设置，第三金属线32和第四金属线42相邻设置，从而可在一定程度上减小射频前端模组中基板的层级。

本发明还提供一种无线通信装置，包括上述实施例所提供的射频前端模组。第一差分晶体管11的输出端与供电电源端VCC之间采用第一金属线31替代现有技术中的第一电感L1，即利用第一金属线31在工作过程中形成的等效电感替代第一电感L1，以降低供电电源端VCC给第一差分晶体管11馈电过程中的阻抗，提高第一差分晶体管11的输出功率。相应地，第二差分晶体管12的输出端和供电电源端VCC之间采用第二金属线41替代现有技术中的第二电感L2，即利用第二金属线41在工作过程中形成的等效电感替代第二电感L2，以降低供电电源端VCC给第二差分晶体管12馈电过程中的阻抗，提高第二差分晶体管12的输出效率。由于在芯片或电路板设计中，采用第一金属线31和第二金属线41的所占的面积远小于采用第一电感L1和第二电感L2所占的面积，有利于满足射频前端模组集成化的需求；而且，采用第一金属线31和第二金属线41替换第一电感L1和第二电感L2，可有效避免第一电感L1和第二电感L2导致负载线插损变差的问题，可有效降低插损，从而保障推挽功率放大器芯片整体的功率转换效率和输出功率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种射频前端模组，其特征在于，包括基板以及设置在基板上的推挽功率放大器芯片和供电电源端，所述推挽功率放大器芯片包括第一差分放大电路，所述第一差分放大电路包括第一差分晶体管和第二差分晶体管，所述第一差分晶体管被配置为放大第一射频信号，所述第二差分晶体管被配置为放大第二射频信号；所述第一差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第一金属线连接至所述供电电源端，所述第二差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第二金属线连接至所述供电电源端。

2.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述推挽功率放大器芯片还包括第二差分放大电路，所述第二差分放大电路包括第三差分晶体管和第四差分晶体管；所述第三差分晶体管与所述第一差分晶体管相连；所述第四差分晶体管与所述第二差分晶体管相连；所述第三差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第三金属线连接至所述供电电源端；所述第四差分晶体管的输出端通过设置在所述基板上的第四金属线连接至所述供电电源端。

3.如权利要求2所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频前端模组还包括第一转换巴伦，所述第一转换巴伦上设有第一巴伦输入端和第二巴伦输入端，所述第一差分晶体管的输出端与所述第一巴伦输入端连接，所述第二差分晶体管的输出端与所述第二巴伦输入端连接。

4.如权利要求3所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频前端模组还包括第二转换巴伦，所述第二转换巴伦上设有第三巴伦输入端和第四巴伦输入端；所述第三差分晶体管的输出端与所述第三巴伦输入端连接，所述第四差分晶体管的输出端与所述第四巴伦输入端连接。

5.如权利要求3所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线与所述第一转换巴伦在纵向的投影至少部分交叠；

6.如权利要求5所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线包括第一交叠部和第一延长部，所述第一交叠部与所述第一转换巴伦在纵向的投影交叠，所述第一延长部与所述第一转换巴伦在纵向的投影不交叠；

7.如权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一交叠部和所述第二交叠部均呈直线形。

8.如权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线、所述第二金属线和所述第一转换巴伦设置在所述基板的不同层中；

9.如权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线和所述第二金属线设置在所述基板的同一层中，并与所述第一转换巴伦设置在基板的不同层中；

10.如权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一交叠部和所述第二交叠部设置在所述基板的同一层中，且与所述第一转换巴伦设置在基板的不同层中；所述第一延长部和所述第二延长部设置在所述基板的不同层中；

11.如权利要求3所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一差分晶体管的输出端与所述第一巴伦输入端之间通过第一隔直匹配电路相连；

12.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线对应的等效电感，被配置为与所述第一金属线的长度成正比；

13.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线对应的等效电感，被配置为与所述第一金属线的宽度成反比；

14.如权利要求3所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线、所述第二金属线、所述第三金属线和所述第四金属线设置在所述基板的不同层，且在纵向的投影至少部分交叠。

15.如权利要求3所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一金属线、所述第二金属线、所述第三金属线和所述第四金属线设置在所述基板的同一层，且所述第一金属线和所述第二金属线相邻设置，所述第三金属线和所述第四金属线相邻设置。

16.一种无线通信装置，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述射频前端模组。