一種小型化功率放大器模塊制造技術

本發明專利技術公開了一種小型化功率放大器模塊，包含功率管、輸入匹配電路、輸出匹配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路。所述輸入匹配電路包含介質基板、焊接在介質基板上的功率管輸入焊盤、輸入匹配50歐姆微帶線和輸入匹配集總元件；所述輸入匹配50歐姆微帶線連接射頻信號輸入接口和功率管輸入焊盤，所述輸入匹配集總元件根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸入匹配50歐姆微帶線上，跨接于輸入匹配50歐姆微帶線或者短接到接地孔。本發明專利技術采用小型化輸入輸出匹配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路，實現功率放大器小型化設計。設計方法結構簡單，易于調試，一致性好，具有很好的應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及射頻
，特別涉及功率放大器設計
技術背景功率放大器是無線通信系統中重要部件。它的作用在于把經過調制后的信號放大到一個足夠大的功率電平，最后經天線以電磁波的形式把信號向空間輻射出去。它的性能在很大程度上決定著系統的作用距離、體積、功耗與成本。便攜式通信設備、手持式設備、機載設備的高度集成化和綜合化發展趨勢對功率放大器提出了小型化需求。相對現有的標準50歐姆射頻通信鏈路，大功率射頻功率放大器輸入輸出阻抗往往偏小，需進行阻抗匹配設計。往往在功率放大器模塊內部完成輸入輸出匹配設計需要更大的芯片面積，不可避免會增加功率放大器的昂貴生產成本。為了降低匹配電路的實現難度，芯片廠商設計的外圍匹配電路尺寸往往偏大，而且復雜，無法滿足功率放大器小型化的應用需求。
技術實現思路
針對現有技術方案的不足，本專利技術的專利技術目的在于提供一種小型化功率放大器模塊，通過采用小型化設計方法滿足了市場對功率放大器小型化的設計需求。該小型化功率放大器模塊經濟、實用，可廣泛運用于各種便攜式通信設備、手持式設備、機載設備。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種小型化功率放大器模塊，包含功率管1、輸入匹配電路、輸出匹配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路；所述輸入匹配電路包含介質基板、焊接在介質基板上的功率管輸入焊盤2、輸入匹配50歐姆微帶線4和輸入匹配集總元件5；所述輸入匹配50歐姆微帶線4連接射頻信號輸入接口15和功率管輸入焊盤2，所述輸入匹配集總元件5根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸入匹配50歐姆微帶線4上，跨接于輸入匹配50歐姆微帶線4或者短接到接地孔17。優選地，所述介質基板由高介電常數、薄厚度的材料構成。優選地，所述輸入匹配50歐姆微帶線4在介質基板的空閑處進行彎折。優選地，所述輸入匹配集總元件包含電容、電感和電阻，電容、電感和電阻值的大小根據功率管在工作頻段的阻抗特征選取。進一步，所述輸出匹配電路包含介質基板，焊接在介質基板上的功率管輸出焊盤3、輸出匹配50歐姆微帶線6和輸出匹配集總元器件7，所述輸出匹配50歐姆微帶線6連接射頻信號輸出接口16和功率管輸出焊盤3，所述輸出匹配集總元器件7根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸出匹配50歐姆微帶線6，跨接于輸出匹配50歐姆微帶線6或者短接到接地孔17。優選地，所述輸出匹配集總元件分別包含電容、電感和電阻，電容、電感和電阻值的大小根據功率管在工作頻段的阻抗特征選取。進一步，所述小型化輸入偏置電路包含繞線電感8和輸入供電濾波電容組13，繞線電感8與功率管輸入焊盤2連接，輸入供電濾波電容組13連接繞線電感8和輸入端供電接口11的。進一步，所述小型化輸出偏置電路包含小于四分之一波長的高阻抗微帶線9、諧振電容10和輸出供電濾波電容組14，高阻抗微帶線9連接功率管輸出焊盤3和諧振電容10，輸出供電濾波電容組14連接諧振電容10和輸出端供電接口12。優選地，所述諧振電容10的電容值根據功率管的工作頻段以及高阻抗微帶線的長度和寬度進行選取。特別的，當輸出偏置電流較小時(功率電感可承受范圍的)，所述小型化輸出偏置電路包含功率電感、諧振電容10和輸出供電濾波電容組14，功率電感連接功率管輸出焊盤3和諧振電容10，輸出供電濾波電容組14連接諧振電容10和輸出端供電接口12。與現有技術相對比，該專利技術的有效效果在于：本專利技術采用小型化輸入輸出匹配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路，實現功率放大器小型化設計。設計方法結構簡單，易于調試，一致性好，具有很好的應用價值。附圖說明圖1為本專利技術電路結構示意圖；圖2為本專利技術功放小型化設計電路示意圖。圖中：1、功率管，2、功率管輸入焊盤，3、功率管輸出焊盤，4、輸入匹配50歐姆微帶線，5、輸入匹配集總元件，6、輸出匹配50歐姆微帶線，7、輸出匹配集總元件，8、繞線電感，9、高阻抗微帶線，10、諧振電容，11、輸入端供電接口，12、輸出端供電接口，13、輸入供電濾波電容組，14、輸出供電濾波電容組，15、射頻信號輸入接口，16、射頻信號輸出接口，17、接地孔，18、輸入隔直電容，19、輸出隔直電容。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的實施例作詳細說明。本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施實例。本專利技術公開了一種小型化功率放大器模塊，包含功率管1、輸入匹配電路、輸出匹配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路，如圖1所示。本專利技術通過輸入匹配電路、輸出匹配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路實現了功率放大器的小型化設計。圖2給出了本專利技術小型化功率放大器模塊的電路示意圖。由于功率管1輸入輸出管腳較大，需預留較大的功率管輸入焊盤2及功率管輸出焊盤3。輸入匹配電路包含介質基板、焊接在介質基板上的功率管輸入焊盤2、輸入匹配50歐姆微帶線4和輸入匹配集總元件5；所述輸入匹配50歐姆微帶線4連接射頻信號輸入接口15和功率管輸入焊盤2，所述輸入匹配集總元件5根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸入匹配50歐姆微帶線4上，跨接于輸入匹配50歐姆微帶線4或者短接到接地孔17。其中，所述介質基板由高介電常數、薄厚度的材料構成，實現所需輸入匹配50歐姆微帶線長度以及寬度的最小化設計需求。對于帶法蘭盤需與結構件保持緊密連接的功率放大器，需在介質基板上開槽以安放功率管。同時，所述輸入匹配50歐姆微帶線4在介質基板的空閑處進行彎折。在輸入匹配50歐姆微帶線4上還設有輸入隔直電容18。所述輸出匹配電路包含介質基板，焊接在介質基板上的功率管輸出焊盤3、輸出匹配50歐姆微帶線6和輸出匹配集總元器件7，所述輸出匹配50歐姆微帶線6連接射頻信號輸出接口16和功率管輸出焊盤3，所述輸出匹配集總元器件7根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸出匹配50歐姆微帶線6，跨接于輸出匹配50歐姆微帶線6或者短接到接地孔17。輸出匹配50歐姆微帶線6上還設有輸出隔直電容19。輸入匹配集總元器件和輸出匹配集總元器件分別包含電容、電感和電阻，電容、電感和電阻值大小根據功率放大器在工作頻段的阻抗特征選取。所述小型化輸入偏置電路包含繞線電感8和輸入供電濾波電容組13，繞線電感8與功率管輸入焊盤2連接，輸入供電濾波電容組13連接繞線電感8和輸...

【技術保護點】
一種小型化功率放大器模塊，包含功率管(1)、輸入匹配電路、輸出匹配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路，其特征在于：所述輸入匹配電路包含介質基板、焊接在介質基板上的功率管輸入焊盤(2)、輸入匹配50歐姆微帶線(4)和輸入匹配集總元件(5)；所述輸入匹配50歐姆微帶線(4)連接射頻信號輸入接口(15)和功率管輸入焊盤(2)，所述輸入匹配集總元件(5)根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸入匹配50歐姆微帶線(4)上，跨接于輸入匹配50歐姆微帶線(4)或者短接到接地孔(17)。

【技術特征摘要】
1.一種小型化功率放大器模塊，包含功率管(1)、輸入匹配電路、輸出匹
配電路、小型化輸入偏置電路和小型化輸出偏置電路，其特征在于：
所述輸入匹配電路包含介質基板、焊接在介質基板上的功率管輸入焊盤
(2)、輸入匹配50歐姆微帶線(4)和輸入匹配集總元件(5)；所述輸入匹配
50歐姆微帶線(4)連接射頻信號輸入接口(15)和功率管輸入焊盤(2)，所述
輸入匹配集總元件(5)根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸入匹配50
歐姆微帶線(4)上，跨接于輸入匹配50歐姆微帶線(4)或者短接到接地孔(17)。
2.根據權利要求1所述的小型化功率放大器模塊，其特征在于：所述介質
基板由高介電常數、薄厚度的材料構成。
3.根據權利要求1所述的小型化功率放大器模塊，其特征在于：所述輸入
匹配50歐姆微帶線(4)在介質基板的空閑處進行彎折。
4.根據權利要求1所述的小型化功率放大器模塊，其特征在于：所述輸入
匹配集總元件包含電容、電感和電阻，電容、電感和電阻值的大小根據功率管
在工作頻段的阻抗特征選取。
5.根據權利要求1所述的小型化功率放大器模塊，其特征在于所述輸出匹
配電路包含介質基板，焊接在介質基板上的功率管輸出焊盤(3)、輸出匹配50
歐姆微帶線(6)和輸出匹配集總元器件(7)，所述輸出匹配50歐姆微帶線(6)
連接射頻信號輸出接口(16)和功率管輸出焊盤(3)，所述輸出匹配集總元器
件(7)根據功率管在工作頻段的阻抗特征分布于輸出匹配50歐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林偉，楊俊鵬，張海輝，
申請(專利權)人：中國航空無線電電子研究所，
類型：發明
國別省市：上海;31