TWI591957B - 變壓器、射頻放大器及藉由變壓器以提供阻抗匹配的方法 - Google Patents

Description

變壓器、射頻放大器及藉由變壓器以提供阻抗匹配的方法

本發明係關於一種變壓器、射頻放大器及藉由變壓器以提供阻抗匹配的方法，尤指一種具有兩階段磁性感應的變壓器、具有此變壓器的射頻放大器，以及藉由此變壓器以提供阻抗匹配的方法。

變壓器已經廣泛的使用於電子與電力裝置，可用來升降壓，或是用來提供阻抗匹配(impedance matching)。實際上視應用電路需求(如增益、效率、功率、雜訊指數…等)決定阻抗匹配調整，例如為了使信號源傳送到負載的功率最佳化，可調整變壓器的阻抗比，將信號源的輸出阻抗匹配到負載阻抗。

在阻抗匹配方面，目前已有多項技術被揭露。例如，在美國第7,616,934號專利中，Macphail揭露了一種藉由控制多個開關，以提供不同阻抗匹配的方法。在美國第8,044,540號專利中，Lee等人亦揭露了一種用於具有變壓器的單刀雙擲開關或單刀多擲開關之系統和方法，而可用於阻抗匹配。

本發明之一實施例提供一種變壓器。變壓器包含第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈以及第五線圈。第五線圈包含第一部分及第二部分，而第一部分與第二部分串聯。第一部分與第二線圈磁性耦合並與第一線圈磁性隔離，而第二部分與第四線圈磁性耦合並與第三線圈磁性隔離。其中第二線圈設置於第一線圈與第一部分之間，且第一線圈鄰近於第二線圈，而第二線圈鄰近於第一部分。此外，其中第四線圈設置於第三線圈與第二部分之間，且第三線圈鄰近於第四線圈，而第四線圈鄰近於第二部分。

本發明之一實施例提供一種藉由上述的變壓器以提供阻抗匹配的方法。所述方法包含：藉由輸入第一輸入訊號至第一線圈、輸入第二輸入訊號至第二線圈、輸入第三輸入訊號至第三線圈及╱或輸入第四輸入訊號至第四線圈，而使變壓器所提供的阻抗匹配於第一阻抗匹配、第二阻抗匹配、第三阻抗匹配及第四阻抗匹配之間切換。

本發明之一實施例提供一種射頻放大器。所述射頻放大器包含第一線圈、第二線圈、第三線圈、第四線圈以及第五線圈、第一放大器、第二放大器、第三放大器以及第四放大器。第五線圈包含第一部分及第二部分。第一部分與第二部分串聯，且第一部分與第二線圈磁性耦合並與第一線圈磁性隔離，而第二部分與第四線圈磁性耦合並與第三線圈磁性隔離。第一放大器的輸出端耦接於第一線圈的一端，且第一放大器依據一第一致能訊號而作動以將第一輸入訊號輸出至第一線圈。第二放大器的輸出端耦接於第二線圈的一端，且第二放大器依據第二致能訊號而作動以將第二輸入訊號輸出至第二線圈。第三放大器的輸出端耦接於第三線圈的一端，且第三放大器依據第三致能訊號而作動以將第三輸入訊號輸出至第三線圈。第四放大器的輸出端耦接於第四線圈的一端，且第四放大器依據第四致能訊號而作動以將第四輸入訊號輸出至第四線圈。其中第二線圈設置於第一線圈與第一部分之間，且第一線圈鄰近於第二線圈，而第二線圈鄰近於第一部分。此外，第四線圈設置於第三線圈與第二部分之間，且第三線圈鄰近於第四線圈，而第四線圈鄰近於第二部分。

請參考第1圖，第1圖為本發明一實施例射頻放大器100的電路圖。射頻放大器100耦接至負載電路200，並包含放大器110、120、130及140、以及變壓器10。變壓器10包含線圈W1至W5。線圈W5包含第一部份L1及第二部份L2，而第一部份L1與第二部份L2串聯。線圈W1用以輸入輸入訊號IN1及產生訊號S1。線圈W2與W1磁性耦合，而用以磁性感應訊號S1及/或輸入輸入訊號IN2，以產生訊號S2。線圈W3用以輸入輸入訊號IN3及產生訊號S3。線圈W4與W3磁性耦合，而用以磁性感應訊號S3及/或輸入輸入訊號IN4，以產生訊號S4。第一部份L1與線圈W2磁性耦合並與線圈W1磁性隔離，而第二部份L2與線圈W4磁性耦合並與線圈W3磁性隔離。線圈W5的第一部份L1及第二部份L2分別用以磁性感應訊號S2及S4以磁性感應產生訊號S5，並自第二部份L2的一端P11輸出輸出訊號S_OUT 。其中線圈W2設置於線圈W1與第一部份L1之間，而線圈W4設置於線圈W3與第二部分L2之間。線圈W1鄰近於線圈W2，線圈W2鄰近於第一部份L1，線圈W3鄰近於線圈W4，而線圈W4鄰近於第二部份L2。至於如何使第一部份L1與線圈W1磁性隔離，以及如何使第二部份L2與線圈W3磁性隔離，下面的說明中將會進一步地說明。此外，當輸入訊號IN1輸入至線圈W1時，線圈W1內會產生訊號S1。線圈W2產生訊號S2的原因例如為輸入訊號IN2輸入至線圈W2、或是線圈W2磁性感應訊號S1、或是線圈W2輸入輸入訊號IN2並同時磁性感應訊號S1。類似地，當輸入訊號IN3輸入至線圈W3時，線圈W3內會產生訊號S3。線圈W4產生訊號S4的原因例如為輸入訊號IN4輸入至線圈W4、或是線圈W4磁性感應訊號S3、或是線圈W4輸入輸入訊號IN4並同時磁性感應訊號S3。

放大器110、120、130及140，就其功能而論，可為高頻放大器或功率放大器；就其輸入/輸出端數目而論，可為單端放大器(single-ended amplifier)或差動放大器(differential amplifier)。然而，本發明並不以此為限。在此實施例中，放大器110至140皆為差動放大器。放大器110、120、130及140的輸入端耦接訊號源O1、O2、O3及O4。放大器110、120、130及140分別用以依據致能訊號En1、En2、En3及En4，將訊號源O1、O2、O3及O4的訊號放大為輸入訊號IN1、IN2、IN3及IN4。放大器110、120、130及140的輸出端T1、T3、T5及T7分別耦接於線圈W1、W2、W3及W4的一端P1、P3、P5及P7，而輸入訊號IN1、IN2、IN3及IN4分別自線圈W1、W2、W3及W4的一端P1、P3、P5及P7各自地輸入至線圈W1、W2、W3及W4。此外，放大器110、120、130及140另分別包含輸出端T2、T4、T6及T8，分別耦接至線圈W1、W2、W3及W4的各另一端P2、P4、P6及P8。

在本實施例中，放大器110依據致能訊號En1而作動，以將輸入訊號IN1輸出至線圈W1。相似地，放大器120則是依據致能訊號En2而作動，以將輸入訊號IN2輸出至線圈W2；放大器130則是依據致能訊號En3而作動，以將輸入訊號IN3輸出至線圈W3；放大器140則是依據致能訊號En4而作動，以將輸入訊號IN4輸出至線圈W4。其中，當放大器120因致能訊號En2而作動時，線圈W2所產生的訊號S2的功率會因此而改變；當放大器140因致能訊號En4而作動時，線圈W4所產生的訊號S4的功率會因此而改變。其中，上述的致能訊號En1、En2、En3和En4可以分別是放大器110、120、130與140的電源供應訊號、偏壓電路的控制訊號、射頻放大器100所使用的系統電壓(VDD或VCC)或偏壓。

此外，藉由是否致能放大器110、120、130及/或140，即可調整射頻放大器100的阻抗匹配。詳言之，可藉由致能訊號En1、En2、En3及En4，使變壓器10所提供的阻抗匹配於第一阻抗匹配、第二阻抗匹配、第三阻抗匹配及第四阻抗匹配之間切換。當輸入兩輸入訊號IN1或IN3其中之一，而不輸入兩輸入訊號IN1、IN3其中的另一輸入訊號以及輸入訊號IN2和IN4時，變壓器10提供上述的第一阻抗匹配。舉例來說，當放大器110致能而放大器120、130及140皆失能時，變壓器10藉由將輸入訊號IN1由線圈W1磁性感應至線圈W2、以及再由線圈W2磁性感應至第一部份L1而產生訊號S5的兩階段磁性感應，即提供上述的第一阻抗匹配。再者，當輸入兩輸入訊號IN1與IN3，而不輸入其他兩輸入訊號IN2與IN4時，變壓器10提供上述的第二阻抗匹配。亦即，當放大器110與130致能而放大器120與140失能時，變壓器10即提供上述的第二阻抗匹配。此外，當輸入兩輸入訊號IN2或IN4其中之一，而不輸入兩輸入訊號IN2、IN4其中的另一輸入訊號以及輸入訊號IN1和IN3時，變壓器10提供上述的第三阻抗匹配。舉例來說，當放大器120致能而放大器110、130及140皆失能時，變壓器10藉由將輸入訊號IN2磁性感應至第一部份L1而產生訊號S5的兩階段磁性感應，即提供上述的第三阻抗匹配。另外，當輸入兩輸入訊號IN2與IN4，而不輸入其他兩輸入訊號IN1與IN3時，變壓器10提供上述的第四阻抗匹配。亦即，當放大器120與140致能而放大器110與130失能時，變壓器10即提供上述的第四阻抗匹配。此外，亦可致能放大器110、120、130及140，以使變壓器10所提供的阻抗匹配為第五阻抗匹配。藉此，變壓器10所提供的阻抗匹配更可於第一阻抗匹配、第二阻抗匹配、第三阻抗匹配、第四阻抗匹配及第五阻抗匹配之間切換。

在一實施例中，線圈W1、W2以及第一部份L1的轉換比(transformer ratio)為4:2:1，線圈W3、W4以及第二部份L2的轉換比亦為4:2:1，而線圈W1與W3具有相同的電感值，線圈W2與W4具有相同的電感值，第一部份L1與第二部份L2具有相同的電感值，負載電路200的負載阻抗為50Ω。此時第一阻抗匹配為，第二阻抗匹配為，第三阻抗匹配為，第四阻抗匹配為，而第五阻抗匹配的典型值(等效值，可視為第二阻抗匹配與第四阻抗匹配並聯)為，亦即第五阻抗匹配的典型值會小於或等於上述的第四阻抗匹配，第四阻抗匹配會小於或等於第三阻抗匹配，第三阻抗匹配會小於或等於第二阻抗匹配，而第二阻抗匹配會小於或等於第一阻抗匹。

此外，由於輸入訊號IN1是否會被輸入到線圈W1是與致能訊號En1相關，輸入訊號IN2是否會被輸入到線圈W2是與致能訊號En2相關，輸入訊號IN3是否會被輸入到線圈W3是與致能訊號En3相關，且輸入訊號IN4是否會被輸入到線圈W4是與致能訊號En4相關。因此，依據本發明所提供的阻抗匹配的方法，可將輸入訊號IN1輸入至變壓器10的線圈W1而提供上述的第一阻抗匹配，以使輸出訊號S_OUT 的負載阻抗匹配於輸入訊號IN1。並可將輸入訊號IN1及IN3分別輸入至變壓器10的線圈W1及W3而提供上述的第二阻抗匹配，以使輸出訊號S_OUT 的負載阻抗匹配於輸入訊號IN1及IN3。此外，可將輸入訊號IN2輸入至變壓器10的線圈W2而提供上述的第三阻抗匹配，以使輸出訊號S_OUT 的負載阻抗匹配於輸入訊號IN2。另外，可將輸入訊號IN2及IN4分別輸入至變壓器10的線圈W2及W4而提供上述的第四阻抗匹配，以使輸出訊號S_OUT 的負載阻抗匹配於輸入訊號IN2及IN4。因此，藉由輸入訊號IN1、IN2、IN3及/或IN4，可使變壓器10所提供的阻抗匹配於上述的第一阻抗匹配、第二阻抗匹配、第三阻抗匹配及第四阻抗匹配之間切換。其中當輸入輸入訊號IN1而不輸入輸入訊號IN2、IN3及IN4時，變壓器10提供第一阻抗匹配；當輸入輸入訊號IN1及IN3而不輸入輸入訊號IN2及IN4時，變壓器10提供第二阻抗匹配；當輸入輸入訊號IN2而不輸入輸入訊號IN1、IN3及IN4時，變壓器10提供第三阻抗匹配；而當輸入輸入訊號IN2及IN4而不輸入輸入訊號IN1及IN3時，變壓器10提供第四阻抗匹配。另外，上述方法還可將輸入訊號IN1、IN2、IN3及IN4分別輸入至變壓器10的線圈W1、W2、W3及W4，使變壓器10提供上述的第五阻抗匹配。

再者，可藉由致能訊號En1、En2、En3和En4來調整射頻放大器100的輸出功率。換言之，倘若放大器110致能而放大器120、130及140失能時，射頻放大器100所輸出的功率為PW1；倘若放大器110及130致能而放大器120及140失能時，射頻放大器100所輸出的功率為PW2；倘若放大器120致能而放大器110、130及140失能時，射頻放大器100所輸出的功率為PW3；倘若放大器120及140致能而放大器110及130失能時，射頻放大器100所輸出的功率為PW4。在一實施例中，放大器120的輸出功率大於放大器110的輸出功率，且放大器140的輸出功率大於放大器130的輸出功率，則PW4＞PW3＞PW2＞PW1，且當放大器110、120、130與140都致能時，若忽略能量損失，射頻放大器100所輸出的功率大致上等於(PW2+ PW4)。因此，藉由致能訊號En1、En2、En3和En4，射頻放大器100所輸出的功率可在0、PW1、PW2、PW3、PW4及(PW2+PW4)之間切換。藉此，即可滿足多種輸出功率的需求。

在一實施例中，假設線圈W1具有等效電感(equivalent inductance)I1，線圈W2具有等效電感I2，而第一部份L1具有等效電感I5，則等效電感I1、I2與I5之間的關係可為依序地呈遞增或遞減的關係，實際上視應用電路需求(如增益、效率、功率、雜訊指數…等)決定。換言之，等效電感I1、I2與I5之間的關係可為I1＞I2＞I5或是I1＜I2＜I5。其中，等效電感I1、I2與I5可藉由調整線圈W1、W2與第一部份L1的匝數及/或寬度來達成。以調整匝數為例，倘若I1＞I2＞I5，則線圈W1的匝數會大於線圈W2的匝數，而線圈W2的匝數會大於第一部份L1的匝數。以調整寬度為例，則線圈W1的寬度會小於線圈W2的寬度，而線圈W2的寬度會小於第一部份L1的寬度。同理，假設線圈W3具有等效電感I3，線圈W4具有等效電感I4，而第二部份L2具有等效電感I6，則等效電感I3、I4與I6之間的關係亦可為依序地呈遞增或遞減的關係。亦即等效電感I3、I4與I6之間的關係可為I3＞I4＞I6或是I3＜I4＜I6。其中，等效電感I3、I4與I6可藉由調整線圈W3、W4與第二部份L2的匝數及/或寬度來達成。

在一實施例中，I1＜I2＜I5，I3＜I4＜I6，且放大器120的輸出功率小於放大器110的輸出功率，而放大器140的輸出功率小於放大器130的輸出功率。舉例來說，若I1、I2與I5的比為1:2:4，且I3、I4與I6的比亦為1:2:4，則線圈W1、W2以及第一部份L1的轉換比為1:2:4，且線圈W3、W4以及第二部份L2的轉換比也會是1:2:4，而負載電路200的負載阻抗為400Ω。此時第一阻抗匹配為，第二阻抗匹配為，第三阻抗匹配為，第四阻抗匹配為，亦即第二阻抗匹配會小於或等於第一阻抗匹配，第一阻抗匹配會小於或等於第四阻抗匹配，而第四阻抗匹配會小於或等於第三阻抗匹，因此較高的輸出功率可對應較低的阻抗匹配。在另一實施例中，放大器120的輸出功率則可大於放大器110的輸出功率，且放大器140的輸出功率大於放大器130的輸出功率，而I1＞I2＞I5，I3＞I4＞I6。

因變壓器10是藉由線圈W1、W2、W3、W4及W5進行兩階段的磁性感應以輸出訊號S5，故相較於傳統進行單一階段磁性感應的變壓器，本實施例之變壓器10具有較小的等品質因數圓(constant quality factor circle；constant Q circle)，且變壓器10及射頻放大器100具有較大的頻寬以及較低的餽入損失(insertion loss)，而在同一轉換比的條件下，本實施例之變壓器10佔用較小的面積(compact area)。

在本發明一實施例中，射頻放大器100可應用在無線電裝置的發送器當中，而上述的輸入訊號IN1、IN2、IN3及IN4可分別為不同的射頻訊號。藉由致能訊號En1、En2、En3和En4，即可使上述無線電裝置的發送器的發送功率在多個輸出功率之間切換，並同時地調整射頻放大器100的阻抗匹配。

另外，當放大器120及140為差動放大器時，可將電容C1設置在放大器120的兩個輸出端T3及T4之間，以及將電容C2設置在放大器140的兩個輸出端T7及T8之間。而在射頻放大器100可切換的多個阻抗匹配(即上述的第一、第二、第三、第四及第五阻抗匹配)都不改變的情況下，可將電容C1並聯於線圈W1、W2以及第一部份L1，並將電容C2並聯於線圈W3、W4以及第二部份L2，以降低各線圈所需要的等效電感。

在較佳實施例中，若不考慮佈線需要造成的少量磁通損失，線圈W1與W2幾乎完全地磁性耦合，且線圈W2與第一部份L1亦幾乎完全地磁性耦合，並且第一部份L1與W1幾乎完全地磁性隔離。在一實施例中，線圈W1與第一部份L1彼此間具有一適當的距離，且此距離不太遠，使得在假設性地忽略線圈W2提供的磁性隔離作用的情況下，線圈W1與第一部份L1可幾乎完全地磁性耦合。此外，線圈W1、W2與第一部份L1所在之平面會與一參考平面平行或重合，且此線圈W1、W2與第一部份L1各自的形狀中心於參考平面上的投影幾乎完全地重合。以下即藉由多個不同的實施例作進一步地說明。請參考第2圖、第3圖及第4圖。第2圖為本發明一實施例變壓器10的佈線圖，第3圖為第2圖之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的佈線圖，而第4圖為第3圖的線圈W1、W2以及第一部份L1於一個區域2101或2102內的局部放大圖。在此一實施例中，線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的佈線幾乎對稱於線圈W3、線圈W4以及第二部份L2的佈線。也由於，線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的佈線與線圈W3、線圈W4以及第二部份L2的佈線幾乎對稱，故本發明其他實施例對於線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的佈線之說明亦可套用在線圈W3、線圈W4以及第二部份L2的佈線。

在第2圖至第4圖的實施例中，上述的參考平面即為由方向X和方向Y所構成的XY平面，而線圈W1、W2與第一部份L1在XY平面的每一區域2101或2102中分別包含設置於同一平面的一個區段B1、多個區段B2及多個區段B5，其中區段B1、多個區段B2及多個區段B5在所在的區域2101或2102內互相平行。此外，在每一區域2101或2102中，多個區段B2設置於區段B1之兩側以及多個區段B5的內側。藉由上述的設置，線圈W1與W2幾乎完全地磁性耦合、線圈W2與第一部份L1幾乎完全地磁性耦合，且第一部份L1即可藉由線圈W2而與線圈W1幾乎完全地磁性隔離。此外，線圈W1、W2與第一部份L1形成內圈240及外圈250，其中內圈240係形成在多個區域2101內，而外圈250係形成在多個區域2102內。而線圈W1、W2與第一部份L1的形狀中心(即為線圈W1、W2與第一部份L1所包圍之區域的中央位置)皆為XY平面上的O點或幾乎重合。相似地，線圈W3、W4與第二部份L2在XY平面的每一區域中分別包含設置於同一平面的一個區段B3、多個區段B4及多個區段B6，而區段B3、B4及B6的佈線大致上對稱於區段B1、B2及B5的佈線，在此即不再贅述。

再者，此線圈W1、W2與第一部份L1在區域2103及2104內係形成在不同的平面，且線圈W2的區段B2在區域2103及2104內橫跨線圈W1的區段B1，而第一部份L1的區段B5在區域2103及2104內橫跨線圈W2的區段B2。線圈W2在區域2103內的兩個區段B2 彼此交錯但互不接觸，以連接內圈240及外圈250的區段B2。線圈W1在區域2104內的兩個區段B1 彼此交錯但互不接觸，以連接內圈240及外圈250的區段B1；而第一部份L1在區域2104內的兩個區段B5彼此交錯但互不接觸，以連接內圈240及外圈250的區段B5。在本發明一實施例中，線圈W2在區域2103內的區段B2可涵蓋整個區域2103，以磁性隔離區域2103內的區段B1及B5。在本發明另一實施例中，線圈W1、W2與第一部份L1亦可只具在同一個區域2101或2102內的區段B1、B2及B5(如第4圖所示)，而區段B1的形狀中心、區段B2的形狀中心以及區段B5的形狀中心皆為XY平面上的O’點或幾乎重合。

請參考第5圖，第5圖為本發明另一實施例變壓器10之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的佈線圖。此一實施例與第3圖類似，差異為線圈W1與第一部份L1所設置的位置互換。

請參考第6圖及第7圖。第6圖為本發明再一實施例一變壓器10之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的爆炸圖，而第7圖為第6圖之變壓器10的線圈W2與導體M1及M2的示意圖。其中，第一部份L1的兩端P9及P10可對應至第1圖中所繪示的第一部份L1的兩端P9及P10。在此一實施例中，線圈W1、W2與第一部份L1是位於三個互相平行的不同平面。詳言之，線圈W1、W2與第一部份L1所在的平面都與由方向X和Y所構成的平面平行，但線圈W1、W2與第一部份L1所在的平面在方向Z上所對應的座標會彼此不同。此外，如第7圖所示，導體M1及導體M2與線圈W2位於同一平面，導體M1設於線圈W2的外側並大致地包圍線圈W2，導體M2則為一個導體平板並設於線圈W2的內側。在本發明一實施例中，導體M1及M2都接地，以使線圈W1與第一部份L1之間有更好的磁性隔離。此外，如第6圖所示，線圈W1的四個角點a1、b1、c1及d1會分別與線圈W2的四個角點a2、b2、c2及d2及第一部份L1的四個角點a3、b3、c3及d3對齊。而若是將線圈W2所在的平面作為參考平面，則線圈W1的形狀中心與第一部份L1的形狀中心在此參考平面上的投影即為線圈W2所包圍之區域的中央位置(即線圈W2的形狀中心)或幾乎重合。在一實施例中，線圈W1、W2與第一部份L1之間電性互不接觸。在另一實施例中，線圈W1、W2與第一部份L1則共同接地或耦接於一電源(power supply)。另外，線圈W1、W2與第一部份L1具有相同的寬度，且線圈W1的兩端P1及P2、線圈W2的兩端P3及P4、與第一部份L1的兩端P5及P6設置在變壓器10的三個不同側邊。藉由上述第6圖及第7圖的設置，線圈W1與W2幾乎完全地磁性耦合、線圈W2與第一部份L1幾乎完全地磁性耦合，且第一部份L1亦可藉由線圈W2而與線圈W1幾乎完全地磁性隔離。

請參考第8圖及第9圖。第8圖為本發明另一實施例變壓器10之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的爆炸圖，而第9圖為第8圖之變壓器10的線圈W2與導體M1及M2的示意圖。第8圖的變壓器10與第6圖的變壓器10的不同之處在於導體M2的結構。如第9圖所示，變壓器10包含多個長條型的導體M2，其彼此間隔且大致地平行。如此設置導體M2的目的在於進一步地避免變壓器10產生渦電流而導致品質因素(Quality Factor)的降低。

綜上所述，透過本發明實施例之變壓器，其第一部份藉由第二線圈與第一線圈磁性隔離。此外，因變壓器是藉由線圈W1、線圈W2與第一部份L1進行兩階段的磁性感應，及/或藉由線圈W3、線圈W4與第二部份L2進行兩階段的磁性感應，以輸出輸出訊號，故相較於傳統進行單一階段磁性感應的變壓器，具有較小的等品質因數圓。也因此，相較於傳統進行單一階段磁性感應的變壓器，本發明實施例之變壓器及射頻放大器具有較大的頻寬、較低的餽入損失、在同一轉換比的條件下，佔用較小的面積、以及射頻放大器可以得到在不同放大功率時的最佳阻抗匹配。

請參考第10圖，第10圖為本發明又一實施例射頻放大器1100的電路圖。射頻放大器1100耦接至負載電路1130，並包含放大器1110、放大器1120以及變壓器1010。變壓器1010包含線圈W11、線圈W12以及線圈W13。線圈W11用以輸入輸入訊號IN11及產生訊號S11。線圈W12與W11磁性耦合，而用以磁性感應訊號S11及/或輸入輸入訊號IN12，以產生訊號S12。線圈W13與W12磁性耦合並與線圈W11磁性隔離，用以磁性感應訊號S12以產生訊號S13並輸出一輸出訊號S_OUT 。其中線圈W12設置於線圈W11與W13之間。線圈W11鄰近於線圈W12，而線圈W12鄰近於線圈W13。此外，當輸入訊號IN11輸入至線圈W11時，線圈W11內會產生訊號S11。線圈W12產生訊號S12的原因例如為輸入訊號IN12輸入至線圈W12、或是線圈W12磁性感應訊號S11、或是線圈W12輸入輸入訊號IN12並同時磁性感應訊號S11。

放大器1110及/或1120，就其功能而論，可為高頻放大器或功率放大器；就其輸入/輸出端數目而論，可為單端放大器(single-ended amplifier)或差動放大器(differential amplifier)。然而，本發明並不以此為限。在此實施例中，放大器1110及1120皆為差動放大器。放大器1110的輸入端耦接訊號源O11，而放大器1120的輸入端耦接訊號源O12。放大器1110和1120分別用以依據致能訊號En11及致能訊號En12，將訊號源O11和O12的訊號放大為輸入訊號IN11及IN12。放大器1110的輸出端T11耦接於線圈W11的一端P101，而輸入訊號IN11自線圈W11的一端P101輸入至線圈W11。放大器1120的輸出端T13耦接於線圈W12的一端P103，而輸入訊號IN12自線圈W12的一端P103輸入至線圈W12。此外，放大器1110和1120另分別包含輸出端T12及T14，分別耦接至線圈W11及W12的各另一端P102及P104。

在本實施例中，放大器1110依據致能訊號En11而作動，以將輸入訊號IN11輸出至線圈W11。相似地，放大器1120則是依據致能訊號En12而作動，以將輸入訊號IN12輸出至線圈W12。其中，當放大器1120因致能訊號En12而作動時，線圈W12所產生的訊號S12的功率會因此而改變。其中，上述的致能訊號En11和En12可以是放大器1110與1120的電源供應訊號、偏壓電路的控制訊號、射頻放大器1100所使用的系統電壓(VDD或VCC)或偏壓。

此外，藉由是否致能放大器1110及/或1120，即可調整射頻放大器1100的阻抗匹配。詳言之，可藉由致能訊號En11或En12，使變壓器1010所提供的阻抗匹配於第一阻抗匹配及第二阻抗匹配之間切換。當放大器1110致能而放大器1120失能時，變壓器1010藉由將輸入訊號IN11由線圈W11磁性感應至線圈W12、以及再由線圈W12磁性感應至線圈W13而產生訊號S13的兩階段磁性感應，即提供上述的第一阻抗匹配；當放大器1110失能而放大器1120致能時，變壓器1010即提供上述的第二阻抗匹配。此外，亦可同時致能放大器1110及1120，以使變壓器1010所提供的阻抗匹配為第三阻抗匹配。藉此，變壓器1010所提供的阻抗匹配更可於第一阻抗匹配、第二阻抗匹配及第三阻抗匹配之間切換。在一實施例中，線圈W11、W12以及W13的轉換比(transformer ratio)為1:2:4，負載電路的負載阻抗為50Ω，此時第一阻抗匹配為，第二阻抗匹配為，而第三阻抗匹配的典型值(等效值)為，亦即第二阻抗匹配會大於第一阻抗匹配，且第三阻抗匹配的典型值會小於上述的第一阻抗匹配及第二阻抗匹配。在另一實施例中，第二阻抗匹配會小於第一阻抗匹配，且第三阻抗匹配的典型值會小於上述的第一阻抗匹配及第二阻抗匹配。

此外，由於輸入訊號IN11是否會被輸入到線圈W11是與致能訊號En11相關，且輸入訊號IN12是否會被輸入到線圈W12是與致能訊號En12相關。因此，依據本發明所提供的阻抗匹配的方法，可將輸入訊號IN11輸入至變壓器1010的線圈W11而提供上述的第一阻抗匹配，以使輸出訊號S_OUT 的負載阻抗匹配於輸入訊號IN11。並可將輸入訊號IN12輸入至變壓器1010的線圈W12而提供上述的第二阻抗匹配，以使輸出訊號S_OUT 的負載阻抗匹配於輸入訊號IN12。因此，藉由輸入訊號IN11及IN12，可使變壓器1010所提供的阻抗匹配於上述的第一阻抗匹配及第二阻抗匹配之間切換。其中當輸入輸入訊號IN11而不輸入第二輸入訊號IN12時，變壓器1010提供第一阻抗匹配；而當不輸入輸入訊號IN11而輸入第二輸入訊號IN12時，變壓器1010提供第二阻抗匹配。另外，上述方法還可將輸入訊號IN11及IN12分別輸入至變壓器1010的線圈W11及W12，使變壓器1010提供上述的第三阻抗匹配。

再者，可藉由致能訊號En11和En12來調整射頻放大器1100的輸出功率。換言之，倘若放大器1110致能而放大器1120失能時，射頻放大器1100所輸出的功率為PW11；而放大器1120致能放大器1110失能時，射頻放大器1100所輸出的功率為PW12，則當放大器1110與1120都致能時，若忽略能量損失，射頻放大器1100所輸出的功率大致上等於(PW11+PW12)。因此，藉由致能訊號En11和En12，射頻放大器1100所輸出的功率可在0、PW11、PW12及(PW11+PW12)之間切換。藉此，即可滿足多種輸出功率的需求。

在一實施例中，假設線圈W11具有等效電感(equivalent inductance)I11，線圈W12具有等效電感I12，而線圈W13具有等效電感I13，則等效電感I11、I12與I13之間的關係可為依序地呈遞增或遞減的關係，實際上視應用電路需求(如增益、效率、功率、雜訊指數…等)決定。換言之，等效電感I11、I12與I13之間的關係可為I11＞I12＞I13或是I11＜I12＜I13。其中，等效電感I11、I12與I13可藉由調整線圈W11、W12與W13的匝數及/或寬度來達成。以調整匝數為例，倘若I11＞I12＞I13，則線圈W11的匝數會大於線圈W12的匝數，而線圈W12的匝數會大於線圈W13的匝數。以調整寬度為例，則線圈W11的寬度會小於線圈W12的寬度，而線圈W12的寬度會小於線圈W13的寬度。

在一實施例中，I11＜I12＜I13且放大器1120的輸出功率小於放大器1110的輸出功率。舉例來說，若I11、I12與I13的比為1:2:4，則線圈W11、W12以及W13的轉換比亦為1:2:4，亦即第二阻抗匹配會大於第一阻抗匹配，且第三阻抗匹配的典型值會小於上述的第一阻抗匹配及第二阻抗匹配，因此較高的輸出功率可對應較低的阻抗匹配。在另一實施例中，I11＞I12＞I13且放大器1120的輸出功率大於放大器1110的輸出功率。且因變壓器1010是藉由線圈W11、W12與W13進行兩階段的磁性感應以輸出訊號S13，故相較於傳統進行單一階段磁性感應的變壓器，本實施例之變壓器1010具有較小的等品質因數圓(constant quality factor circle；constant Q circle)，且變壓器1010及射頻放大器1100具有較大的頻寬以及較低的餽入損失(insertion loss)，而在同一轉換比的條件下，本實施例之變壓器1010佔用較小的面積(compact area)。

在本發明一實施例中，射頻放大器1100可應用在無線電裝置的發送器當中，而上述的輸入訊號IN11及IN12可分別為不同的第一射頻訊號及第二射頻訊號。藉由致能訊號En11和En12，即可使上述無線電裝置的發送器的發送功率在多個輸出功率之間切換，並同時地調整射頻放大器1100的阻抗匹配。

另外，當放大器1120為差動放大器時，可將電容C設置在放大器1120的兩個輸出端T13及T14之間。而在射頻放大器1100可切換的多個阻抗匹配(即上述的第一、第二及第三阻抗匹配)都不改變的情況下，可將電容C並聯於線圈W11、W12以及W13，以降低各線圈所需要的等效電感。

在較佳實施例中，若不考慮佈線需要造成的少量磁通損失，線圈W11與W12幾乎完全地磁性耦合，且線圈W12與W13亦幾乎完全地磁性耦合，並且線圈W13與W11幾乎完全地磁性隔離。在一實施例中，線圈W11與W13彼此間的距離不太遠，使得在假設性地忽略線圈W12提供的磁性隔離作用的情況下，線圈W11與W13可幾乎完全地磁性耦合。此外，線圈W11、W12與W13三者所在之平面會與一參考平面平行或重合，且此三個線圈各自的形狀中心於參考平面上的投影幾乎完全地重合。以下即藉由多個不同的實施例作進一步地說明。請參考第11圖。第11圖為本發明又一實施例變壓器1010的佈線圖。在此一實施例中，參考平面即為由方向X和方向Y所構成的XY平面，而線圈W11、W12與W13在XY平面的每一區域2101或2102中分別包含設置於同一平面的一個區段B11、多個區段B12及多個區段B13，其中區段B11、多個區段B12及多個區段B13在所在的區域2101或2102內互相平行。此外，在每一區域2101或2102中，多個區段B12設置於區段B11之兩側以及多個區段B13的內側。藉由上述的設置，線圈W11與W12幾乎完全地磁性耦合、線圈W12與W13幾乎完全地磁性耦合，且線圈W13即可藉由線圈W12而與線圈W11幾乎完全地磁性隔離。此外，線圈W11、W12與W13形成內圈240及外圈250，其中內圈240係形成在多個區域2101內，而外圈250係形成在多個區域2102內。而此三個線圈的形狀中心(即為此三個線圈所包圍之區域的中央位置)皆為XY平面上的O點或幾乎重合。再者，此三個線圈在區域2103及2104內係形成在不同的平面，且線圈W12的區段B12在區域2103及2104內橫跨線圈W11的區段B11，而線圈W13的區段B13在區域2103及2104內橫跨線圈W12的區段B12。線圈W12在區域2103內的兩個區段B12 彼此交錯但互不接觸，以連接內圈240及外圈250的區段B12。線圈W11在區域2104內的兩個區段B11 彼此交錯但互不接觸，以連接內圈240及外圈250的區段B11；而線圈W13在區域2104內的兩個區段B13彼此交錯但互不接觸，以連接內圈240及外圈250的區段B13。在本發明一實施例中，線圈W12在區域2103內的區段B12可涵蓋整個區域2103，以磁性隔離區域2103內的區段B11及B13。在本發明另一實施例中，線圈W11、W12與W13亦可只具在同一個區域2101或2102內的區段B11、B12及B13(如第12圖所示)，而區段B11的形狀中心、區段B12的形狀中心以及區段B13的形狀中心皆為XY平面上的O’點或幾乎重合。其中，第12圖為第11圖的線圈W11、W12以及W13於一個區域2101或2102內的局部放大圖。第12圖與第4圖相似，而若將第4圖之區段B1、B2、B5分別以區段B11、B12、B13替換的話，即可得到第12圖。

本發明又一實施例一變壓器1010的爆炸圖可參考第6圖以及前述之相關說明，並將第6圖之線圈W1、線圈W2、第一部份L1、端P1至P4及P9至P10分別以線圈W11、線圈W12、線圈W13、端P101至P106替換。

本發明又一實施例變壓器1010的圖式可參考第7至9圖以及前述之相關說明，並將第7至9圖之線圈W1、線圈W2、第一部份L1、端P1至P4及P9至P10分別以線圈W11、線圈W12、線圈W13、端P101至P106替換。

綜上所述，透過本發明實施例之變壓器，其第三線圈藉由第二線圈與第一線圈磁性隔離。此外，因變壓器是藉由第一線圈、第二線圈與第三線圈進行兩階段的磁性感應以輸出第三訊號，故相較於傳統進行單一階段磁性感應的變壓器，具有較小的等品質因數圓。也因此，相較於傳統進行單一階段磁性感應的變壓器，本發明實施例之變壓器及射頻放大器具有較大的頻寬、較低的餽入損失、在同一轉換比的條件下，佔用較小的面積、以及射頻放大器可以得到在不同放大功率時的最佳阻抗匹配。   以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10、1010‧‧‧變壓器
100、1100‧‧‧射頻放大器
110、120、130、140、1110、1120‧‧‧放大器
200‧‧‧負載電路
240‧‧‧內圈
250‧‧‧外圈
2101至2104‧‧‧區域
a1至a3、b1至b3、c1至c3、d1至d3‧‧‧角點
B1至B6、B11至B13‧‧‧區段
C、C1、C2‧‧‧電容
O、O’‧‧‧點
O1、O2、O3、O4、O11、O12‧‧‧訊號源
En1、En2、En3、En4、En11、En12‧‧‧致能訊號
IN1、IN2、IN3、IN4、IN11、IN12‧‧‧輸入訊號或射頻訊號
M1、M2‧‧‧導體
T1至T8、T11至T14‧‧‧輸出端
P1至P11、P101至P106‧‧‧端
S1至S5、S11至S13‧‧‧訊號
S_OUT‧‧‧輸出訊號
W1、W2、W3、W4、W5、W11、W12、W13‧‧‧線圈
L1‧‧‧第一部份
L2‧‧‧第二部份
X、Y、Z‧‧‧方向

第1圖為本發明一實施例射頻放大器的電路圖。 第2圖為本發明一實施例變壓器的佈線圖。 第3圖為第2圖之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的佈線圖。 第4圖為第3圖之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1於一個區域內的局部放大圖。 第5圖為本發明一實施例另一變壓器之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的佈線圖。 第6圖為本發明一實施例再一變壓器之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的爆炸圖。 第7圖為第6圖之變壓器的線圈W2與導體M1及M2的示意圖。 第8圖為本發明另一實施例變壓器之線圈W1、線圈W2以及第一部份L1的爆炸圖。 第9圖為第8圖之變壓器的線圈W2與導體M1及M2的示意圖。 第10圖為本發明又一實施例射頻放大器的電路圖。 第11圖為本發明又一實施例變壓器的佈線圖。 第12圖為第11圖中之線圈W1、W2及W3於一個區域內的局部放大圖。

10‧‧‧變壓器

100‧‧‧射頻放大器

110、120、130、140‧‧‧放大器

200‧‧‧負載電路

C1、C2‧‧‧電容

O1、O2、O3、O4‧‧‧訊號源

En1、En2、En3、En4‧‧‧致能訊號

IN1、IN2、IN3、IN4‧‧‧輸入訊號或射頻訊號

T1至T8‧‧‧輸出端

P1至P11‧‧‧端

S1至S5‧‧‧訊號

S_OUT‧‧‧輸出訊號

W1、W2、W3、W4、W5‧‧‧線圈

L1‧‧‧第一部份

L2‧‧‧第二部份

Claims (20)

1. 一種變壓器，包含：一第一線圈；一第二線圈；一第三線圈；一第四線圈；以及一第五線圈，包含第一部分及第二部分，該第一部分與該第二部分串聯，且該第一部分與該第二線圈磁性耦合並與該第一線圈磁性隔離，而該第二部分與該第四線圈磁性耦合並與第三線圈磁性隔離；其中該第二線圈設置於該第一線圈與該第一部分之間，且該第一線圈鄰近於該第二線圈，而該第二線圈鄰近於該第一部分；其中該第四線圈設置於該第三線圈與該第二部分之間，且該第三線圈鄰近於該第四線圈，而該第四線圈鄰近於該第二部分；其中該第五線圈的該第一部分是藉由該第二線圈而與該第一線圈磁性隔離，而該第五線圈的該第二部分是藉由該第四線圈而與該第三線圈磁性隔離。
2. 如請求項1所述之變壓器，其中該第一線圈的多個區段、該第二線圈的多個區段與該第一部分的多個區段設置於同一平面，且該第一部分的該些區段藉由該第二線圈的該些區段而與該第一線圈的該些區段磁性隔離；其中該第三線圈的多個區段、該第四線圈的多個區段與該第二部分的多個區段設置於同一平面，且該第二部分的該些區段藉由該第四線圈的該些區段而與該第三線圈的該些區段磁性隔離。
3. 如請求項2所述之變壓器，其中該平面包含至少一第一區域，而該第一線圈、該第二線圈及該第一部分在該第一區域中分別包含設置於同一平面的一第一區段、多個第二區段及多個第三區段，其中該第一區段、該些第二區段與該些第三區段互相平行，且該些第二區段設置於該第一區段之兩側以及該些第三區段之內側。
4. 如請求項2所述之變壓器，其中該平面包含至少一第一區域，而該第一線圈、該第二線圈及該第一部分在該第一區域中分別包含設置於同一平面的多個第一區段、多個第二區段及一第三區段，其中該些第一區段、該些第二區段與該第三區段互相平行，且該些第二區段設置於該第三區段之兩側以及該些第一區段之內側。
5. 如請求項3或4所述之變壓器，其中該平面包含至少一第二區域，而該第三線圈、該第四線圈及該第二部分在該第二區域中分別包含設置於同一平面的一第四區段、多個第五區段及多個第六區段，其中該第四區段、該些第五區段與該些第六區段互相平行，且該些第五區段設置於該第四區段之兩側以及該些第六區段之內側。
6. 如請求項3或4所述之變壓器，其中該平面包含至少一第二區域，而該第三線圈、該第四線圈及該第二部分在該第二區域中分別包含設置於同一平面的多個第四區段、多個第五區段及一第六區段，其中該些第四區段、該些第五區段與該第六區段互相平行，且該些第五區段設置於該第六區段之兩側以及該些第四區段之內側。
7. 一種變壓器，包含：一第一線圈；一第二線圈；一第三線圈；一第四線圈；以及一第五線圈，包含第一部分及第二部分，該第一部分與該第二部分串聯，且該第一部分與該第二線圈磁性耦合並與該第一線圈磁性隔離，而該第二部分與該第四線圈磁性耦合並與第三線圈磁性隔離；其中該第二線圈設置於該第一線圈與該第一部分之間，且該第一線圈鄰近於該第二線圈，而該第二線圈鄰近於該第一部分；其中該第四線圈設置於該第三線圈與該第二部分之間，且該第三線圈鄰近於該第四線圈，而該第四線圈鄰近於該第二部分；其中該第五線圈的該第一部分是藉由至少一第一導體而與該第一線圈磁性隔離，且該第五線圈的該第二部分是藉由至少一第二導體而與該第三線圈磁性隔離。
8. 如請求項7所述之變壓器，其中該第一線圈、該第二線圈與該第五線圈的該第一部分是位於三個互相平行的不同平面，而該第三線圈、該第四線圈與該第五線圈的該第二部分是位於三個互相平行的不同平面。
9. 如請求項8所述之變壓器，其中該第二線圈與該至少一第一導體位於同一平面，而該第四線圈與該至少一第二導體位於同一平面。
10. 如請求項9所述之變壓器，其中該至少一第一導體及/或該至少一第二 導體接地。
11. 如請求項9所述之變壓器，其中該至少一第一導體包括兩個第一導體，分別設置於該第二線圈之外側及內側，而該至少一第二導體包括兩個第二導體，分別設置於該第四線圈之外側及內側。
12. 如請求項1或7所述之變壓器，其中該第一線圈具有一第一等效電感，該第二線圈具有一第二等效電感，該第三線圈具有一第三等效電感，該第四線圈具有一第四等效電感，該第五線圈的該第一部份具有一第五等效電感，該第五線圈的該第二部份具有一第六等效電感，而該第一等效電感、該第二等效電感與該第五等效電感依序地遞增或遞減，且該第三等效電感、該第四等效電感與該第六等效電感依序地遞增或遞減。
13. 如請求項1或7所述之變壓器，其中該變壓器耦接於一第一放大器、一第二放大器、一第三放大器及一第四放大器；其中該第一放大器的一輸出端耦接於該第一線圈的一端，且依據一第一致能訊號而作動以將一第一輸入訊號輸出至該第一線圈；其中該第二放大器的一輸出端耦接於該第二線圈的一端，且依據一第二致能訊號而作動以將一第二輸入訊號輸出至該第二線圈；其中該第三放大器的一輸出端耦接於該第三線圈的一端，且依據一第三致能訊號而作動以將一第三輸入訊號輸出至該第三線圈；其中該第四放大器的一輸出端耦接於該第四線圈的一端，且依據一第四致能訊號而作動以將一第四輸入訊號輸出至該第四線圈。
14. 如請求項13所述之變壓器，其中該第一線圈的第一等效電感大於該第二線圈的第二等效電感，該第二線圈的第二等效電感大於該第五線圈的該第一部分的第五等效電感，該第三線圈的第三等效電感大於該第四線圈的第四等效電感，該第四線圈的第四等效電感大於該第五線圈的該第二部分的第六等效電感，而該第二放大器的輸出功率大於該第一放大器的輸出功率，且該第四放大器的輸出功率大於該第三放大器的輸出功率。
15. 如請求項13所述之變壓器，其中該第一線圈的第一等效電感小於該第二線圈的第二等效電感，該第二線圈的第二等效電感小於該第五線圈的該第一部分的第五等效電感，該第三線圈的第三等效電感小於該第四線圈的第四等效電感，該第四線圈的第四等效電感小於該第五線圈的該第二部分的第六等效電感，而該第二放大器的輸出功率小於該第一放大器的輸出功率，且該第四放大器的輸出功率小於該第三放大器的輸出功率。
16. 一種藉由如請求項1或7所述之變壓器以提供阻抗匹配的方法，包含：藉由輸入一第一輸入訊號至該第一線圈、輸入一第二輸入訊號至該第二線圈、輸入一第三輸入訊號至該第三線圈及/或輸入一第四輸入訊號至該第四線圈，而使該變壓器所提供的阻抗匹配於一第一阻抗匹配、一第二阻抗匹配、一第三阻抗匹配及一第四阻抗匹配之間切換。
17. 如請求項16所述之方法，其中當輸入該第一輸入訊號或該第三輸入訊號其中之一，而不輸入其他該等輸入訊號時，該變壓器提供該第一阻抗匹配；其中當輸入該第一輸入訊號與該第三輸入訊號，而不輸入其他該等輸入訊號 時，該變壓器提供該第二阻抗匹配；其中當輸入該第二輸入訊號或該第四輸入訊號其中之一，而不輸入其他該等輸入訊號時，該變壓器提供該第三阻抗匹配；其中當輸入該第二輸入訊號與該第四輸入訊號，而不輸入其他該等輸入訊號時，該變壓器提供該第四阻抗匹配。
18. 如請求項17所述之方法，其中該變壓器耦接於一第一放大器、一第二放大器、一第三放大器、一第四放大器，該第一放大器用以將該第一輸入訊號輸出至該第一線圈，該第二放大器用以將該第二輸入訊號輸出至該第二線圈，該第三放大器用以將該第三輸入訊號輸出至該第三線圈，該第四放大器用以將該第四輸入訊號輸出至該第四線圈；其中該第二放大器的輸出功率大於該第一放大器的輸出功率，且該第四放大器的輸出功率大於該第三放大器的輸出功率；其中該第一線圈的第一等效電感大於該第二線圈的第二等效電感，該第二線圈的第二等效電感大於該第五線圈的該第一部分的第五等效電感，該第三線圈的第三等效電感大於該第四線圈的第四等效電感，該第四線圈的第四等效電感大於該第五線圈的該第二部分的第六等效電感；其中該第四阻抗匹配小於該第三阻抗匹配，該第三阻抗匹配小於該第二阻抗匹配，且該第二阻抗匹配小於該第一阻抗匹配。
19. 一種射頻訊號放大器，包含：一第一線圈；一第二線圈；一第三線圈； 一第四線圈；一第五線圈，包含第一部分及第二部分，該第一部分與該第二部分串聯，且該第一部分與該第二線圈磁性耦合並與該第一線圈磁性隔離，而該第二部分與該第四線圈磁性耦合並與該第三線圈磁性隔離；一第一放大器，該第一放大器的一輸出端耦接於該第一線圈的一端，且依據一第一致能訊號而作動以將一第一輸入訊號輸出至該第一線圈；一第二放大器，該第二放大器的一輸出端耦接於該第二線圈的一端，且依據一第二致能訊號而作動以將一第二輸入訊號輸出至該第二線圈；一第三放大器，該第三放大器的一輸出端耦接於該第三線圈的一端，且依據一第三致能訊號而作動以將一第三輸入訊號輸出至該第三線圈；以及一第四放大器，該第四放大器的一輸出端耦接於該第四線圈的一端，且依據一第四致能訊號而作動以將一第四輸入訊號輸出至該第四線圈；其中該第二線圈設置於該第一線圈與該第一部分之間，且該第一線圈鄰近於該第二線圈，而該第二線圈鄰近於該第一部分；其中該第四線圈設置於該第三線圈與該第二部分之間，且該第三線圈鄰近於該第四線圈，而該第四線圈鄰近於該第二部分。
20. 如請求項19所述之射頻訊號放大器，其中該第一線圈的匝數大於該第二線圈的匝數，該第二線圈的匝數大於該第五線圈的該第一部分的匝數，該第三線圈的匝數大於該第四線圈的匝數，該第四線圈的匝數大於該第五線圈的該第二部分的匝數，而該第二放大器的輸出功率大於該第一放大器的輸出功率，且該第四放大器的輸出功率大於該第三放大器的輸出功率。