CN113285684B - 推挽功率放大系统及射频前端模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推挽功率放大系统及射频前端模组，该推挽功率放大系统包括推挽功率放大电路、后级合成巴伦和第一匹配网络；推挽功率放大电路包括第一推挽功率放大器和第二推挽功率放大器；第一推挽功率放大器包括第一输出巴伦；第二推挽功率放大器包括第二输出巴伦；后级合成巴伦，被配置为接收第一射频放大信号和第二射频放大信号，对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；第一匹配网络，设于推挽功率放大电路和后级合成巴伦之间，被配置为将推挽功率放大电路输出端的感性阻抗转换成容性阻抗；以提高推挽功率放大系统的最大输出功率，且在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

Description

推挽功率放大系统及射频前端模组

技术领域

本发明涉及射频技术领域，尤其涉及推挽功率放大系统及射频前端模组。

背景技术

在射频技术领域中，为了提高功率放大的效率和线性度，一般采用推挽功率放大电路对射频输入信号进行放大。但是，现有的推挽功率放大电路的最大输出功率一般较低，无法满足较高输出功率的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种推挽功率放大系统及射频前端模组，以解决挽功率放大电路的最大输出功率较低的问题。

一种推挽功率放大系统，包括推挽功率放大电路、后级合成巴伦和第一匹配网络；

所述推挽功率放大电路包括第一推挽功率放大器和第二推挽功率放大器；

第一推挽功率放大器包括第一输出巴伦，所述第一输出巴伦输出第一射频放大信号；

第二推挽功率放大器包括第二输出巴伦，所述第二输出巴伦输出第二射频放大信号；

所述后级合成巴伦，被配置为接收所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号，对所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；

所述第一匹配网络，设于所述推挽功率放大电路和后级合成巴伦之间，被配置为将所述推挽功率放大电路输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

进一步地，所述推挽功率放大系统还包括第二匹配网络，所述第二匹配网络，设于所述后级合成巴伦的输出端，被配置为将所述后级合成巴伦输出端的阻抗转换成容性阻抗。

进一步地，所述第二匹配网络包括第一电容；所述后级合成巴伦的第一输出端与信号输出端相连，第二输出端与接地端相连；所述第一电容的一端耦合至所述后级合成巴伦的第一输出端，另一端与接地端相连。

进一步地，所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号的相位差为180度。

进一步地，所述第一匹配网络包括第二电容和第三电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连；

所述第二电容的一端与所述第一输出巴伦的第二输出端相连，所述第三电容的另一端与接地端相连；

所述第三电容的一端与所述第二输出巴伦的第二输出端相连，所述第三电容的另一端与接地端相连。

进一步地，所述第一匹配网络包括第二电容和第三电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端通过所述第二电容与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与接地端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端通过所述第三电容与所述后级合成巴伦的第二输入端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与接地端相连。

进一步地，所述第一匹配网络包括第二电容和第三电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与接地端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与接地端相连；

所述第二电容的一端耦合至所述后级合成巴伦的第一输入端，所述第二电容的另一端与接地端相连；

所述第三电容的一端耦合至所述后级合成巴伦的第二输入端，所述第三电容的另一端与接地端相连。

进一步地，所述第一匹配网络包括第二电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与所述第二电容的一端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述第二电容的另一端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连。

一种推挽功率放大系统，包括推挽功率放大电路、后级合成巴伦和电容匹配网络；

所述推挽功率放大电路包括第一推挽功率放大器和第二推挽功率放大器；

第一推挽功率放大器包括第一输出巴伦，所述第一输出巴伦输出第一射频放大信号；

第二推挽功率放大器包括第二输出巴伦，所述第二输出巴伦输出第二射频放大信号；

所述后级合成巴伦，被配置为接收所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号，对所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；

所述电容匹配网络，设于所述推挽功率放大电路和后级合成巴伦之间。

进一步地，所述推挽功率放大系统还包括第二匹配网络，所述第二匹配网络，设于所述后级合成巴伦的输出端，被配置为将所述后级合成巴伦输出端的阻抗转换成容性阻抗。

进一步地，所述第二匹配网络包括第一电容；所述后级合成巴伦的第一输出端与信号输出端相连，第二输出端与接地端相连；所述第一电容，一端耦合至所述后级合成巴伦的第一输出端，另一端与接地端相连。

进一步地，所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号的相位差为180度。

进一步地，所述电容匹配网络包括第二电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与所述第二电容的一端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述第二电容的另一端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连。

一种射频前端模组，包括基板以及设置在所述基板上的第一芯片和第二芯片；所述基板上还设有第一输出巴伦、第二输出巴伦、第一匹配网络和后级合成巴伦；所述第一芯片上设有第一差分功率放大支路和第二差分功率放大支路；所述第二芯片上设有第三差分功率放大支路和第四差分功率放大支路；

所述第一输出巴伦的第一输入端与所述第一差分功率放大支路相连，所述第一输出巴伦的第二输入端与所述第二差分功率放大支路相连，被配置为输出第一射频放大信号；

所述第二输出巴伦的第一输入端与所述第三差分功率放大支路相连，所述第二输出巴伦的第二输入端与所述第四差分功率放大支路相连，，被配置为输出第二射频放大信号；

所述后级合成巴伦，被配置为接收所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号，对所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；

所述第一匹配网络，设于所述第一输出巴伦、所述第二输出巴伦和所述后级合成巴伦之间，被配置为将所述推挽功率放大电路输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

进一步地，所述射频前端模组还包括设置在所述基板上的供电端；所述第一差分功率放大支路包括第一功率放大器，所述第二差分功率放大支路包括第二功率放大器，所述第三差分功率放大支路包括第三功率放大器，所述第四差分功率放大支路包括第四功率放大器，所述供电端通过第一传输线与所述第一功率放大器的输出端相连，所述供电端通过第二传输线与所述第二功率放大器的输出端相连；所述供电端通过第三传输线与所述第三功率放大器的输出端相连；所述供电端通过第四传输线与所述第四功率放大器的输出端相连。

进一步地，所述射频前端模组还包括设置在所述基板上的供电端；所述供电端通过第一传输线耦合至所述第一输出巴伦的主级线圈上，所述供电端通过第二传输线耦合至所述第二输出巴伦的主级线圈上。

上述推挽功率放大电路及射频前端模组，第一推挽功率放大器包括第一输出巴伦，第一输出巴伦输出第一射频放大信号；第二推挽功率放大器包括第二输出巴伦，第二输出巴伦输出第二射频放大信号；后级合成巴伦，被配置为接收第一射频放大信号和第二射频放大信号，对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；将第一匹配网络，设于推挽功率放大电路和后级合成巴伦之间，其能够将推挽功率放大电路输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。本申请中的挽功率放大系统包括由第一推挽功率放大器和第二推挽功率放大器组成的推挽功率放大电路以及对第一推挽功率放大器和第二推挽功率放大器进行合成转换的后级合成巴伦，从而提高了推挽功率放大系统的最大输出功率，同时，将第一匹配网络设于推挽功率放大电路和后级合成巴伦之间，将推挽功率放大电路输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，便于推挽功率放大系统整体的阻抗匹配，且使推挽功率放大系统支持更大的带宽。

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是本发明一实施例中推挽功率放大系统的一电路示意图；

图2是本发明一实施例中推挽功率放大系统的另一电路示意图；

图3是本发明一实施例中推挽功率放大系统的另一电路示意图；

图4是本发明一实施例中推挽功率放大系统的另一电路示意图；

图5是本发明一实施例中推挽功率放大系统的另一电路示意图；

图6是本发明一实施例中推挽功率放大系统的另一电路示意图；

图7是本发明一实施例中射频前端模组的一电路示意图；

图8是本发明一实施例中推挽功率放大系统的阻抗分析示意图。

图中：10、推挽功率放大电路；11、第一推挽功率放大器；111、第一差分功率放大支路；112、第二差分功率放大支路；110、第一输出巴伦；12、第二推挽功率放大器；121、第三差分功率放大支路；122、第四差分功率放大支路；120、第二输出巴伦；20、后级合成巴伦；30、第一匹配网络；40、第二匹配网络；50、电容匹配网络；51、第一传输线；52、第二传输线；61、基板；611、第一芯片；612、第二芯片。

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”、与…连接或“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“/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。

本实施例提供一种推挽功率放大系统，如图1所示，包括推挽功率放大电路10、后级合成巴伦20和第一匹配网络30；推挽功率放大电路10包括第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12；第一推挽功率放大器11包括第一输出巴伦110，第一输出巴伦110输出第一射频放大信号；第二推挽功率放大器12包括第二输出巴伦120，第二输出巴伦120输出第二射频放大信号；后级合成巴伦20，被配置为接收第一射频放大信号和第二射频放大信号，对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；第一匹配网络30，设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，被配置为将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

其中，推挽功率放大电路10包括第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12。第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12并行设置，第一推挽功率放大器11用于对第一射频输入信号进行放大，输出第一射频放大信号。第二推挽功率放大器12用于对第二射频输入信号进行放大，输出第二射频放大信号。后级合成巴伦20，被配置为接收第一推挽功率放大器11输出的第一射频放大信号和第二推挽功率放大器12输出的第二射频放大信号，且对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号。

在一具体实施例中，后级合成巴伦20对接收的第一射频放大信号和第二射频放大信号进行合成，输出射频输出信号，且为了保证输出端的阻抗匹配，还需进行输出阻抗的转换。示例性地，推挽功率放大系统的输出端需满足50Ω的阻抗匹配。

其中，第一匹配网络30设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，被配置为将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。可选地，第一匹配网络30为呈电容性的阻抗匹配网络。

如图2所示，在一具体实施例中，在推挽功率放大电路10还可以包括第三推挽功率放大器和第四推挽功率放大器(图中未示出)，第三推挽功率放大器和第四推挽功率放大器与第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12并行设置，第三推挽功率放大器包括第三输出巴伦，第三输出巴伦输出第三射频放大信号；第四推挽功率放大器包括第四输出巴伦，第四输出巴伦输出第四射频放大信号；以提高推挽功率放大系统的输出功率。需要说明的是，第三推挽功率放大器和第四推挽功率放大器与上述第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12的工作原理相同，在此不做冗余赘述。

如图2所示，在一具体实施例中，第一推挽功率放大器11包括第一差分功率放大支路111、第二差分功率放大支路112和第一输出巴伦110；第一差分功率放大支路111包括至少一级第一功率放大器，例如第一差分功率放大支路111包括第一功率放大器M111，该第一功率放大器M111例如可以是BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或场效应晶体管；第二差分功率放大支路112包括至少一级第二功率放大器，例如第二差分功率放大支路112包括第二功率放大器M112，该第二功率放大器M112例如可以是BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或场效应晶体管。

第二推挽功率放大器12包括第三差分功率放大支路121、第四差分功率放大支路122和第二输出巴伦120；第三差分功率放大支路121包括至少一级第三功率放大器，例如第三差分功率放大支路121包括第三功率放大器M121，该第三功率放大器M121例如可以是BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或场效应晶体管；第四差分功率放大支路122包括至少一级第四功率放大器，例如第四差分功率放大支路122包括第四功率放大器M122，该第四功率放大器M122例如可以是BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或场效应晶体管。

需要说明的是，推挽功率放大系统还包括输入转换电路，输入转换电路被配置为接收射频输入信号，对射频输入信号进行转换处理，输出转换处理后的射频输入信号。

在一具体实施例中，推挽功率放大系统还包括前级转换电路(例如：前级转换巴伦)(图中未示出)，前级转换电路的输入端作为推挽功率放大系统的信号收入端接收射频输入信号，并对射频输入信号进行转换后输出第一射频输入信号至第一推挽功率放大器11，以及输出第二射频输入信号至第二推挽功率放大器12中。

在一具体实施例中，第一推挽功率放大器11还包括第一输入转换电路(例如：第一输入转换巴伦)(图中未示出)，第一输入转换电路被配置为接收不平衡的第一射频输入信号，并将该不平衡的第一射频输入信号转换成平衡的第一差分信号和第二差分信号，第一差分信号输入至第一差分功率放大支路111的输入端，第二差分信号输入至第二差分功率放大支路112的输入端，第一差分功率放大支路111对接收的第一差分信号进行放大处理，第二差分功率放大支路112对接收的第二差分信号进行放大处理，放大处理后的第一差分信号和第二差分信号分别输入至第一输出巴伦110中进行转换合成。

在一具体实施例中，第二推挽功率放大器12还包括第二输入转换电路(例如：第二输入转换巴伦)(图中未示出)。第二输入转换电路被配置为接收不平衡的第二射频输入信号，并将该不平衡的第二射频输入信号转换成平衡的第三差分信号和第四差分信号，第三差分信号输入至第三差分功率放大支路121的输入端，第四差分信号输入至第四差分功率放大支路122的输入端，第三差分功率放大支路121对接收的第三差分信号进行放大处理，第四差分功率放大支路122对接收的第四差分信号进行放大处理；放大处理后的第三差分信号和第四差分信号分别输入至第二输出巴伦120中进行转换合成。

如图2所示，在一具体实施例中，第一输出巴伦110的第一输入端与第一差分功率放大支路111的输出端相连，第一输出巴伦110的第二输入端与第二差分功率放大支路112的输出端的相连，第一输出巴伦110的第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第一输出巴伦110的第二输出端与第一匹配网络30相连。

第二输出巴伦120的第一输入端与第三差分功率放大支路121的输出端相连，第二输出巴伦120的第二输入端与第四差分功率放大支路122的输出端的相连，第二输出巴伦120的第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第二输出巴伦120的第二输出端与第一匹配网络30相连。

可以理解地，第一匹配网络30设于第一输出巴伦110、第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间，第一匹配网络30能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

作为一示例，如图8所示的史密夫图表(Smith chart，又称史密斯圆图)，图中直线MN为实部阻抗区域，直线MN上方的上半圆为感性阻抗区域，直线MN下方的下半圆区域为容性阻抗区域。往推挽功率放大系统的输出端看，O点为推挽功率放大系统输出端的阻抗(比如：推挽功率放大系统的输出端需满足50Ω的阻抗匹配)，A点为经后级合成巴伦20进行转换后后级合成巴伦20输入端的阻抗，B点为经第一匹配网络30进行阻抗转换后推挽功率放大电路10输出端的阻抗，C点为推挽功率放大电路10输入端的阻抗，也即是推挽功率放大系统的输入阻抗。本示例中，第一匹配网络30，设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，该第一匹配网络30便能够将A点的感性阻抗转换成B点的容性阻抗，以使推挽功率放大系统支持更大的带宽。

在本实施例中，第一推挽功率放大器11包括第一输出巴伦110，第一输出巴伦110输出第一射频放大信号；第二推挽功率放大器12包括第二输出巴伦120，第二输出巴伦120输出第二射频放大信号；后级合成巴伦20，被配置为接收第一射频放大信号和第二射频放大信号，对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；将第一匹配网络30，设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间。本申请中的挽功率放大系统包括由第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12组成的推挽功率放大电路10以及对第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12进行合成转换的后级合成巴伦20，从而提高了推挽功率放大系统的最大输出功率，同时，将第一匹配网络30设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，第一匹配网络30能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

如图2所示，在一实施例中，推挽功率放大系统还包括第二匹配网络40。其中，第二匹配网络40，设于后级合成巴伦20的输出端，被配置为将后级合成巴伦20输出端的阻抗转换成容性阻抗，从而便于后级合成巴伦20输出端的阻抗匹配，进而使推挽功率放大系统支持更大的带宽。其中。第二匹配网络40为呈容性的匹配网络。

本实施例中，通过将第二匹配网络40设置在后级合成巴伦20的输出端，以将后级合成巴伦20输出端的阻抗转换成容性阻抗，以及通过将第一匹配网络30设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，以将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，在将第一匹配网络30和第二匹配网络40的共同作用下，便于推挽功率放大系统实现整体的阻抗匹配，且使推挽功率放大系统支持更大的带宽。

在一具体实施例中，第二匹配网络40包括第一电容；后级合成巴伦20的第一输出端与信号输出端相连，第二输出端与接地端相连；第一电容，一端耦合至后级合成巴伦20的第一输出端，另一端与接地端相连，从而实现将后级合成巴伦20输出端的阻抗转换成容性阻抗。

如图2所示，在一实施例中，后级合成巴伦20的第一输入端，被配置为接收第一射频放大信号；后级合成巴伦20的第二输入端，被配置为接收第二射频放大信号；第一射频放大信号和第二射频放大信号的相位差为180度；从而保证后级合成巴伦20对接收的第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号。

作为一示例，后级合成巴伦20的第一输入端与第一输出巴伦110的第一输出端相连，后级合成巴伦20的第二输入端与第二输出巴伦120的第一输出端相连，第一输出巴伦110的第二输出端和第二输出巴伦120的第二输出端与第一匹配网络30相连，其中，后级合成巴伦20的第一输入端的相位与后级合成巴伦20的第二输入端的相位的相位差为180度，因此，第一输出巴伦110输出的第一射频放大信号和第二输出巴伦120输出的第二射频放大信号，后级合成巴伦20便能够对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行合成转换。可以理解地，第一射频输入信号经过第一推挽功率放大器11进行放大处理，输出第一射频放大信号，第二射频输入信号经过第二推挽功率放大器12进行放大处理，输出第二射频放大信号，第一射频放大信号和第二射频放大信号再输入至后级合成巴伦20进行合成转换，从而提高了推挽功率放大系统的输出功率。同时，由于第一匹配网络30设于第一推挽功率放大器11中的第一输出巴伦110、第二推挽功率放大器12中的第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间，第一匹配网络30能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

在一实施例中，如图2所示，第一匹配网络30包括第二电容C31和第三电容C32；第一输出巴伦110的第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连；第二输出巴伦120，第一输出巴伦110的第二输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连；第二电容C31的一端与第一输出巴伦110的第二输出端相连，第二电容C31的另一端与接地端相连；第三电容C32的一端与第二输出巴伦120的第二输出端相连，第三电容C32的另一端与接地端相连。

具体地，第一匹配网络30包括第二电容C31和第三电容C32，该第二电容C31被配置为将第一输出巴伦110的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。该第三电容C32被配置为将第二输出巴伦120的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

在本实施例中，第一输出巴伦110，第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连；第二输出巴伦120，第一输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连；第二电容C31，一端与第一输出巴伦110的第二输出端相连，另一端与接地端相连；第三电容C32，一端与第二输出巴伦120的第二输出端相连，另一端与接地端相连，如此，通过将第二电容C31设置在第一输出巴伦110的第二输出端，将第三电容C32设置在第二输出巴伦120的第二输出端，在第二电容C31和第三电容C32的共同作用下，将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以达到输出阻抗的阻抗匹配目的，便于推挽功率放大系统整体的阻抗匹配，并使推挽功率放大系统支持更大的带宽。

在一实施例中，如图3所示，第一匹配网络30包括第二电容C31和第三电容C32；第一输出巴伦110的第一输出端通过第二电容C31与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第一输出巴伦110的第二输出端与接地端相连；第二输出巴伦120的第一输出端通过第三电容C32与后级合成巴伦20的第二输入端相连，第二输出巴伦120的第二输出端与接地端相连。

具体地，第一匹配网络30包括第二电容C31和第三电容C32，该第二电容C31被配置为将第一输出巴伦110的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。该第三电容C32被配置为将第二输出巴伦120的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

在本实施例中，第一输出巴伦110，第一输出端通过第二电容C31与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第二输出端与接地端相连；第二输出巴伦120，第一输出端通过第三电容C32与后级合成巴伦20的第二输入端相连，第二输出端与接地端相连，如此，通过将第二电容C31设置在第一输出巴伦110的第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端之间，将第三电容C32设置在第二输出巴伦120的第一输出端与后级合成巴伦20的第二输入端之间，在第二电容C31和第三电容C32的共同作用下，将第一输出巴伦110的输出端和第二输出巴伦120的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以达到输出阻抗的阻抗匹配目的，将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，进而便于推挽功率放大系统整体的阻抗匹配，并使推挽功率放大系统支持更宽的带宽。

在一实施例中，如图4所示，第一匹配网络30包括第二电容C31和第三电容C32；第一输出巴伦110的第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第一输出巴伦110的第二输出端与接地端相连；第二输出巴伦120的第一输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连，第二输出巴伦120的第二输出端与接地端相连；第二电容C31的一端耦合至后级合成巴伦20的第一输入端，第二电容C31的另一端与接地端相连；第三电容C32的一端耦合至后级合成巴伦20的第二输入端，第三电容C32的另一端与接地端相连。

具体地，第一匹配网络30包括第二电容C31和第三电容C32，该第二电容C31被配置为将第一输出巴伦110的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。该第三电容C32被配置为将第二输出巴伦120的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

在本实施例中，第一输出巴伦110，第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第二输出端与接地端相连；第二输出巴伦120，第一输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连，第二输出端与接地端相连；第二电容C31的一端耦合至后级合成巴伦20的第一输入端，另一端与接地端相连；第三电容C32的一端耦合至后级合成巴伦20的第二输入端，另一端与接地端相连，如此，通过将第二电容C31设置在后级合成巴伦20的第一输入端和后级合成巴伦20的第二输入端，便能够将第一输出巴伦110的输出端和第二输出巴伦120的输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以达到输出阻抗的阻抗匹配目的，将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，进而便于推挽功率放大系统整体的阻抗匹配，并使推挽功率放大系统支持更大的带宽。

在一实施例中，如图5所示，第一匹配网络30包括第二电容C31；第一输出巴伦110的第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第一输出巴伦110的第二输出端与第二电容C31的一端相连；第二输出巴伦120的第一输出端与第二电容C31的另一端相连，第二输出巴伦120的第二输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连。

具体地，第一匹配网络30包括第二电容C31。在一具体实施例中，第一输出巴伦110，第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第二输出端与第二电容C31的一端相连；第二输出巴伦120，第一输出端与第二电容C31的另一端相连，第二输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连，从而提高推挽功率放大系统的输出功率，并且，通过设置在第一输出巴伦110、第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间的第二电容C31，将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，进而便于推挽功率放大系统整体的阻抗匹配，以使推挽功率放大系统支持更宽的带宽。

在本实施例中，通过将第二电容C31设置在第一输出巴伦110、第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间，便能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，进而达到使推挽功率放大系统支持更宽的带宽的目的。与上述实施例采用第二电容和第三电容相比，本实施例通过采用单个第二电容即可达到上述实施例采用第二电容和第三电容所达到的效果，本实施例中采用单个第二电容即可实现将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以达到在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽的效果，且还进一步减少了元件的数量，进而能够减少推挽功率放大系统的功率损耗。

如图6所示，本实施例提供一种推挽功率放大系统，包括推挽功率放大电路10、后级合成巴伦20和电容匹配网络50；推挽功率放大电路10包括第一推挽功率放大器11和第二推挽功率放大器12；第一推挽功率放大器11包括第一输出巴伦110，第一输出巴伦110输出第一射频放大信号；第二推挽功率放大器12包括第二输出巴伦120，第二输出巴伦120输出第二射频放大信号；后级合成巴伦20，被配置为接收第一射频放大信号和第二射频放大信号，对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；电容匹配网络50，设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间。

具体地，该电容匹配网络50，设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，被配置为将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。在一具体实施例中，电容匹配网络50包括第二电容C31。第一输出巴伦110，第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第二输出端与第二电容C31的一端相连；第二输出巴伦120，第一输出端与第二电容C31的另一端相连，第二输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连，电容匹配网络50能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

在本实施例中，只需将电容匹配网络50，设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，便能够实现在更大的带宽范围满足推挽功率放大系统输出阻抗的匹配。例如，推挽功率放大电路10的输出端上设有第一输出巴伦110和第二输出巴伦120，第一输出巴伦110和第二输出巴伦120均为呈感性阻抗的元件，推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗，将电容匹配网络50，设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，其能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

在一具体实施例中，推挽功率放大系统还包括第二匹配网络40，第二匹配网络40，设于后级合成巴伦20的输出端，被配置为将后级合成巴伦20输出端的阻抗转换成容性阻抗。其中。第二匹配网络40为呈容性的匹配网络。

本实施例中，通过将第二匹配网络40设置在后级合成巴伦20的输出端，以将后级合成巴伦20输出端的阻抗转换成容性阻抗，以及通过将第一匹配网络30设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间，以将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，在将第一匹配网络30和第二匹配网络40的共同作用下，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

可以理解地，与上述实施例中的只将第一匹配网络30设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间相比，由于本实施例还将第二匹配网络40设置在后级合成巴伦20的输出端，在通过将第一匹配网络30将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗之前，先通过第二匹配网络40将后级合成巴伦20输出端的阻抗转换成容性阻抗，因此，可使得本实施例中的推挽功率放大系统比上述实施例中的只通过将第一匹配网络30设于推挽功率放大电路10和后级合成巴伦20之间的推挽功率放大系统相比较，可以在实现阻抗匹配目的的同时支持更大的带宽。

在一具体实施例中，第二匹配网络40包括第一电容；后级合成巴伦20的第一输出端与信号输出端相连，第二输出端与接地端相连；第一电容的一端耦合至后级合成巴伦20的第一输出端，另一端与接地端相连。从而实现将后级合成巴伦20输出端的阻抗转换成容性阻抗。

在一具体实施例中，后级合成巴伦20的第一输入端，被配置为接收第一射频放大信号；后级合成巴伦20的第二输入端，被配置为接收第二射频放大信号；第一射频放大信号和第二射频放大信号的相位差为180度；从而保证后级合成巴伦20对接收的第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号。

在本实施例中，后级合成巴伦20的第一输入端与第一输出巴伦110的第一输出端相连，后级合成巴伦20的第二输入端与第二输出巴伦120的第一输出端相连，第一输出巴伦110的第二输出端和第二输出巴伦120的第二输出端与第一匹配网络30相连，其中，后级合成巴伦20的第一输入端的相位与后级合成巴伦20的第二输入端的相位的相位差为180度，因此，第一输出巴伦110输出的第一射频放大信号和第二输出巴伦120输出的第二射频放大信号，后级合成巴伦20便能够对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行合成转换。可以理解地，第一射频输入信号经过第一推挽功率放大器11进行放大处理，输出第一射频放大信号，第二射频输入信号经过第二推挽功率放大器12进行放大处理，输出第二射频放大信号，第一射频放大信号和第二射频放大信号再输入至后级合成巴伦20进行合成转换，从而提高了推挽功率放大系统的输出功率。同时，第一匹配网络30设于第一推挽功率放大器11中的第一输出巴伦110、第二推挽功率放大器12中的第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间，从而实现将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，进而便于推挽功率放大系统整体的阻抗匹配，以使推挽功率放大系统支持更大的带宽。

在一具体实施例中，电容匹配网络50包括第二电容。第一输出巴伦110的第一输出端与后级合成巴伦20的第一输入端相连，第二输出端与第二电容C31的一端相连；第二输出巴伦120，第一输出端与第二电容C31的另一端相连，第二输出端与后级合成巴伦20的第二输入端相连，从而提高推挽功率放大系统的输出功率，并且，通过设置在第一输出巴伦110、第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间的第二电容C31，其能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，以在实现阻抗匹配目的的同时使得该推挽功率放大系统可以支持更大的带宽。

在本实施例中，通过将第二电容C31设置在第一输出巴伦110、第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间，便能够将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗，进而达到使推挽功率放大系统支持更宽的带宽的目的。与上述实施例采用第二电容和第三电容相比，本实施例中采用单个第二电容即可实现阻抗匹配，从而减少了元件的数量，进而能够减少推挽功率放大系统的功率损耗。

如图7所示，本实施例提供一种射频前端模组，包括基板61以及设置在基板61上的第一芯片611和第二芯片612；基板61上还设有第一输出巴伦110、第二输出巴伦120、第一匹配网络30和后级合成巴伦20；第一芯片611上设有第一差分功率放大支路111和第二差分功率放大支路112；第二芯片612上设有第三差分功率放大支路121和第四差分功率放大支路122；第一输出巴伦110的第一输入端与第一差分功率放大支路111相连，第一输出巴伦110的第二输入端与第二差分功率放大支路112相连，被配置为输出第一射频放大信号；第二输出巴伦120的第一输入端与第三差分功率放大支路121相连，第二输出巴伦120的第二输入端与第四差分功率放大支路122相连，，被配置为输出第二射频放大信号；后级合成巴伦20，被配置为接收第一射频放大信号和第二射频放大信号，对第一射频放大信号和第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；第一匹配网络30，设于第一输出巴伦110、第二输出巴伦120和后级合成巴伦20之间，被配置为将推挽功率放大电路10输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

在本实施例中的射频前端模组，在实现推挽功率放大系统具有较大的输出功率的同时，提高推挽功率放大系统的带宽。

在一实施例中，如图7所示，射频前端模组还包括设置在基板61上的供电端；第一差分功率放大支路111包括第一功率放大器，第二差分功率放大支路112包括第二功率放大器，第三差分功率放大支路121包括第三功率放大器，第四差分功率放大支路122包括第四功率放大器，供电端通过第一传输线51与第一功率放大器的输出端相连，供电端通过第二传输线52与第二功率放大器的输出端相连；供电端通过第三传输线与第三功率放大器的输出端相连；供电端通过第四传输线与第四功率放大器的输出端相连。

在本实施例中，通过供电端通过第一传输线51与第一功率放大器M111的输出端相连、通过第一传输线51与第二功率放大器112的输出端相连，通过第三传输线与第三功率放大器M121的输出端相连，通过第四传输线与第四功率放大器M122的输出端相连，通过一个公共的供电端即可实现向推挽功率放大电路10供电，从而减小了射频前端模组的占用面积，且能够简化电路的设计，减少电路设计成本。

在一实施例中，如图7所示，第一推挽功率放大器11包括第一输出巴伦110，第二推挽功率放大器12包括第二输出巴伦120，供电端VCC通过第一传输线51耦合至第一输出巴伦110的主级线圈的中心抽头上，供电端VCC通过第二传输线52耦合至第二输出巴伦120的主级线圈的中心抽头上，通过公共的供电端VCC向第一推挽功率放大器11的输出端和第二推挽功率放大器12的输出端相连，即可实现向推挽功率放大电路10供电，从而减小了射频前端模组的占用面积，且能够简化电路的设计，减少电路设计成本。

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 (16)

1.一种推挽功率放大系统，其特征在于，包括推挽功率放大电路、后级合成巴伦和第一匹配网络；

所述推挽功率放大电路包括第一推挽功率放大器和第二推挽功率放大器；

第一推挽功率放大器包括第一输出巴伦，所述第一输出巴伦输出第一射频放大信号；

第二推挽功率放大器包括第二输出巴伦，所述第二输出巴伦输出第二射频放大信号；

所述后级合成巴伦，被配置为接收所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号，对所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；

所述第一匹配网络，设于所述推挽功率放大电路和后级合成巴伦之间，被配置为将所述推挽功率放大电路输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

2.如权利要求1所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述推挽功率放大系统还包括第二匹配网络，所述第二匹配网络，设于所述后级合成巴伦的输出端，被配置为将所述后级合成巴伦输出端的阻抗转换成容性阻抗。

3.如权利要求2所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述第二匹配网络包括第一电容；所述后级合成巴伦的第一输出端与信号输出端相连，第二输出端与接地端相连；所述第一电容的一端耦合至所述后级合成巴伦的第一输出端，另一端与接地端相连。

4.如权利要求1所述的推挽功率放大系统，其特征在于所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号的相位差为180度。

5.如权利要求1所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述第一匹配网络包括第二电容和第三电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连；

所述第二电容的一端与所述第一输出巴伦的第二输出端相连，所述第三电容的另一端与接地端相连；

所述第三电容的一端与所述第二输出巴伦的第二输出端相连，所述第三电容的另一端与接地端相连。

6.如权利要求1所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述第一匹配网络包括第二电容和第三电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端通过所述第二电容与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与接地端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端通过所述第三电容与所述后级合成巴伦的第二输入端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与接地端相连。

7.如权利要求1所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述第一匹配网络包括第二电容和第三电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与接地端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与接地端相连；

所述第二电容的一端耦合至所述后级合成巴伦的第一输入端，所述第二电容的另一端与接地端相连；

所述第三电容的一端耦合至所述后级合成巴伦的第二输入端，所述第三电容的另一端与接地端相连。

8.如权利要求1所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述第一匹配网络包括第二电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与所述第二电容的一端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述第二电容的另一端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连。

9.一种推挽功率放大系统，其特征在于，包括推挽功率放大电路、后级合成巴伦和电容匹配网络；

所述推挽功率放大电路包括第一推挽功率放大器和第二推挽功率放大器；

第一推挽功率放大器包括第一输出巴伦，所述第一输出巴伦输出第一射频放大信号；

第二推挽功率放大器包括第二输出巴伦，所述第二输出巴伦输出第二射频放大信号；

所述后级合成巴伦，被配置为接收所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号，对所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；

所述电容匹配网络，设于所述推挽功率放大电路和后级合成巴伦之间。

10.如权利要求9所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述推挽功率放大系统还包括第二匹配网络，所述第二匹配网络，设于所述后级合成巴伦的输出端，被配置为将所述后级合成巴伦输出端的阻抗转换成容性阻抗。

11.如权利要求10所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述第二匹配网络包括第一电容；所述后级合成巴伦的第一输出端与信号输出端相连，第二输出端与接地端相连；所述第一电容的一端耦合至所述后级合成巴伦的第一输出端，另一端与接地端相连。

12.如权利要求9所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号的相位差为180度。

13.如权利要求9所述的推挽功率放大系统，其特征在于，所述电容匹配网络包括第二电容；

所述第一输出巴伦的第一输出端与所述后级合成巴伦的第一输入端相连，所述第一输出巴伦的第二输出端与所述第二电容的一端相连；

所述第二输出巴伦的第一输出端与所述第二电容的另一端相连，所述第二输出巴伦的第二输出端与所述后级合成巴伦的第二输入端相连。

14.一种射频前端模组，其特征在于，包括基板以及设置在所述基板上的第一芯片和第二芯片；所述基板上还设有第一输出巴伦、第二输出巴伦、第一匹配网络和后级合成巴伦；所述第一芯片上设有第一差分功率放大支路和第二差分功率放大支路；所述第二芯片上设有第三差分功率放大支路和第四差分功率放大支路；

所述第一输出巴伦的第一输入端与所述第一差分功率放大支路相连，所述第一输出巴伦的第二输入端与所述第二差分功率放大支路相连，被配置为输出第一射频放大信号；

所述第二输出巴伦的第一输入端与所述第三差分功率放大支路相连，所述第二输出巴伦的第二输入端与所述第四差分功率放大支路相连，被配置为输出第二射频放大信号；

所述后级合成巴伦，被配置为接收所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号，对所述第一射频放大信号和所述第二射频放大信号进行转换合成，输出射频输出信号；

所述第一匹配网络，设于所述第一输出巴伦、所述第二输出巴伦和所述后级合成巴伦之间，被配置为将推挽功率放大电路输出端的感性阻抗转换成容性阻抗。

15.如权利要求14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设置在所述基板上的供电端；所述第一差分功率放大支路包括第一功率放大器，所述第二差分功率放大支路包括第二功率放大器，所述第三差分功率放大支路包括第三功率放大器，所述第四差分功率放大支路包括第四功率放大器，所述供电端通过第一传输线与所述第一功率放大器的输出端相连，所述供电端通过第二传输线与所述第二功率放大器的输出端相连；所述供电端通过第三传输线与所述第三功率放大器的输出端相连；所述供电端通过第四传输线与所述第四功率放大器的输出端相连。

16.如权利要求14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设置在所述基板上的供电端；所述供电端通过第一传输线耦合至所述第一输出巴伦的主级线圈上，所述供电端通过第二传输线耦合至所述第二输出巴伦的主级线圈上。

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