一种推挽功率放大器和天线装置的制作方法

本申请涉及射频电路技术领域，尤其涉及一种推挽功率放大器和天线装置。

背景技术：

推挽功率放大器作为通讯系统中核心的射频单元，其性能特性对系统整机指标有较大的影响，影响着通讯系统的传输容量。推挽功率放大器可以做到很大的功率，效率高，失真小，整体性能比较均衡。目前推挽功率放大器在实际应用过程中，会要求其在保证工作频段和效率的同时，能够进一步提升整体性能的均衡性，但现有的推挽功率放大器在工作一段时间后，容易出现发热不均匀的情况，而温度的变化对推挽功率放大器上器件的特性有显著影响，因此导致推挽功率放大器整体性能的均衡性遭到破坏。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种推挽功率放大器和天线装置，以解决现有推挽功率放大器中晶体管发热不均匀的问题。

本申请提供一种推挽功率放大器，包括输入巴伦、推挽功率晶体管，以及输出巴伦；

所述推挽功率晶体管中的第一晶体管设置在所述输入巴伦的第一输出端和所述输出巴伦的第一输入端之间的第一传输路径上，所述推挽功率晶体管中的第二晶体管设置在所述输入巴伦的第二输出端和所述输出巴伦的第二输入端之间的第二传输路径上，所述推挽功率晶体管中的第一晶体管相互连接，所述推挽功率晶体管中的第二晶体管相互连接；

所述推挽功率晶体管中晶体管的排列方式为：由至少一个第一晶体管组成一个第一管组，共若干个所述第一管组，由至少一个第二晶体管组成一个第二管组，共若干个第二管组，所述若干个第一管组和所述若干个第二管组交替排列。

可选地，每个所述第一管组由一个第一晶体管组成，每个所述第二管组由一个第二晶体管组成。

可选地，所述推挽功率晶体管包括三对以上的第一晶体管和第二晶体管；

若所述第一晶体管和第二晶体管的对数为双数，则每个所述第一管组由两个第一晶体管组成，每个所述第二管组由两个第二晶体管组成；

若所述第一晶体管和第二晶体管的对数为单数，则若干个所述第一管组由两个第一晶体管组成，一个所述第一管组由一个第一晶体管组成；若干个所述第二管组由两个第二晶体管组成，一个所述第二管组由一个第二晶体管组成。

可选地，所述推挽功率晶体管包括四对以上的第一晶体管和第二晶体管；

至少一个所述第一管组由三个第一晶体管组成，至少一个所述第二管组由三个第二晶体管组成。

可选地，所述推挽功率晶体管中第一晶体管的数量与第二晶体管的数量相同。

可选地，每一所述第一管组中的晶体管数量相同，每一所述第二管组中的晶体管数量相同，或者，不同所述第一管组中的晶体管数量不同，不同所述第二管组中的晶体管数量不同。

可选地，所述输入巴伦的第一输出端与所述第一管组中的所有晶体管的第一端连接，第二输出端与所述第二管组中的所有晶体管的第一端连接，所述第一管组中的所有晶体管的第三端与所述第二管组中的所有晶体管的第二端连接，所述第一管组中的所有晶体管的第二端与所述输出巴伦的第一输入端连接，所述第二管组中的所有晶体管的第三端与所述输出巴伦的第二输入端连接。

可选地，所述晶体管为三极管，所述第一管组中的所有三极管的第一端为基板，第二端为集电极、第三端为发射极；所述第二管组中的所有三极管的第一端为基板，第二端为集电极、第三端为发射极；所述输入巴伦的第一输出端与所述第一管组中的所有三极管的基极连接，第二输出端与所述第二管组中的所有三极管的基极连接，所述第一管组中的所有三极管的发射极与所述第二管组中的所有三极管的集电极连接，所述第一管组中的所有三极管的集电极与所述输出巴伦的第一输入端连接，所述第二管组中的所有三极管的发射极与所述输出巴伦的第二输入端连接。

可选地，所述晶体管为场效应管，所述第一管组中的所有三极管的第一端为栅板，第二端为漏极、第三端为源极；所述第二管组中的所有三极管的第一端为栅板，第二端为漏极、第三端为源极；所述输入巴伦的第一输出端与所述第一管组中的所有场效应管的栅极连接，第二输出端与所述第二管组中的所有场效应管的栅极连接，所述第一管组中的所有场效应管的源极与所述第二管组中的所有场效应管的漏极连接，所述第一管组中的所有场效应管的漏级与所述输出巴伦的第一输入端连接，所述第二管组中的所有场效应管的源极与所述输出巴伦的第二输入端连接。

本申请提供一种天线装置，包括负载线路和输出端连接到所述负载线路的上述的任意一种推挽功率放大器。

本申请提供的一种推挽功率放大器能够使得互补的晶体管交替排列，在晶体管出现发热时，由于排列均匀使得整体发热更均匀，从而温度的变化对推挽功率放大器上器件的特性的影响也是均衡的，有利于提升推挽功率放大器在工作中的整体性能的均衡性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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申请的一些实施例，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为现有的推挽功率放大器的电路示意图；

图2为本申请的一种推挽功率放大器第一个实施例的电路示意图；

图3为本申请的一种推挽功率放大器第二个实施例的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为现有的推挽功率放大器的电路示意图，该推挽功率放大器包括输入巴伦、推挽功率晶体管和输出巴伦，所述推挽功率晶体管中的所有第一晶体管101设置在所述输入巴伦的第一输出端和所述输出巴伦的第一输入端之间的第一传输路径上，所述推挽功率晶体管中的所有第二晶体管102设置在所述输入巴伦的第二输出端和所述输出巴伦的第二输入端之间的第二传输路径上。所述推挽功率晶体管中的所有第一晶体管101相互连接，所述推挽功率晶体管中的所有第二晶体管102相互连接。具体地，晶体管组101主要由第一晶体管堆叠串联而成，晶体管组102主要由第二晶体管堆叠串联而成。输入巴伦输入交流信号的正半周时，对晶体管组102来说，基极电压为正极性，发射极为负极性，发射结有正向偏压，晶体管组102工作。此时晶体管组101却因发射结加了反向偏压而截止。因此，信号的正半周由晶体管组102管放大。在信号负半周时，情形正相反，晶体管组101能够工作，将信号的负半周放大，晶体管组102截止。放大后的信号由两组晶体管轮流送出，在输出巴伦上重新合成完整的信号。然而，由于晶体管组101和晶体管组102是非同步工作，容易的导致晶体管组101和晶体管组102两者发热不均，例如晶体管组101温度持续高于晶体管组102，使得两者的性能受温度影响的幅度不均衡，从而导致推挽功率放大器整体性能的均衡性遭到破坏。

为了解决上述问题，本申请提出一种推挽功率放大器，包括输入巴伦、推挽功率晶体管，以及输出巴伦，所述推挽功率晶体管中的所有第一晶体管101设置在所述输入巴伦的第一输出端和所述输出巴伦的第一输入端之间的第一传输路径上，所述推挽功率晶体管中的所有第二晶体管102设置在所述输入巴伦的第二输出端和所述输出巴伦的第二输入端之间的第二传输路径上。所述推挽功率晶体管中的所有第一晶体管101相互连接，所述推挽功率晶体管中的所有第二晶体管102相互连接。

区别于现有的推挽功率放大器，所述推挽功率晶体管中晶体管的排列方式为：由至少一个第一晶体管组成一个第一管组，共若干个所述第一管组，由至少一个第二晶体管组成一个第二管组，共若干个第二管组，所述若干个第一管组和所述若干个第二管组交替排列。

优选地，本申请中，所述第一管组中的晶体管数量与所述第二管组中的晶体管数量相同，或者，所述第一管组中的晶体管数量与所述第二管组中的晶体管数量不同。

优选地，所述推挽功率晶体管中第一晶体管的数量与第二晶体管的数量相同。

特别地，每个所述第一管组由一个第一晶体管组成，每个所述第二管组由一个第二晶体管组成。如图2所示，在一个具体实施例中，将6个第一晶体管划分为6个第一管组，将6个第二晶体管划分为6个第二管组，将6个第一管组与6个第二管组交替排列，从而使得6个第一晶体管与6个第二晶体管交替排列，在工作时，虽然第一晶体管与第二晶体管发热量不同，但由于位置靠近，且相互交替排列，使得6个第一晶体管与6个第二晶体管在整体发热上是均匀的，进而保证了推挽功率放大器整体性能的均衡性。需要说明的是，本实施图示中的p和n指代的推挽功率放大器中的第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管和第二晶体管为推挽功率放大器的两个差分端。即第一晶体管和第二晶体管为两只特性相同的晶体管，其中一只晶体管在正半周工作，另一只在负半周工作，在信号一个周期内，第一晶体管和第二晶体管轮流导电。比如：在信号正半周，第一晶体管导通，第二晶体管截止；在信号负半周，第二晶体管导通，第一晶体管截止。

特别地，所述推挽功率晶体管可以包括三对以上的第一晶体管和第二晶体管；若所述第一晶体管和第二晶体管的对数为双数，则每个所述第一管组由两个第一晶体管组成，每个所述第二管组由两个第二晶体管组成；若所述第一晶体管和第二晶体管的对数为单数，则若干个所述第一管组由两个第一晶体管组成，一个所述第一管组由一个第一晶体管组成；若干个所述第二管组由两个第二晶体管组成，一个所述第二管组由一个第二晶体管组成。如图3所示，在一个具体实施例中，例如，将6个第一晶体管划分为3个第一管组，每个第一管组包含2个第一晶体管，将6个第二晶体管划分为3个第二管组，每个第二管组包含2个第二晶体管，将3个第一管组与3个第二管组交替排列，从而使得6个第一晶体管与6个第二晶体管在整体上也交替排列。在工作时，虽然第一晶体管与第二晶体管发热量不同，但由于位置靠近，且相互交替排列，使得6个第一晶体管与6个第二晶体管在整体发热上是均匀的，进而保证了推挽功率放大器整体性能的均衡性。

特别地，所述推挽功率晶体管也可以包括四对以上的第一晶体管和第二晶体管；此时，至少一个所述第一管组可以由三个第一晶体管组成，至少一个所述第二管组可以由三个第二晶体管组成。

可选地，本申请中的推挽功率放大器还可以包括与所述推挽功率晶体管相连的匹配电路。

在一具体实施例中，所述输入巴伦的第一输出端与所述第一管组中的所有晶体管的第一端连接，第二输出端与所述第二管组中的所有晶体管的第一端连接，所述第一管组中的所有晶体管的第三端与所述第二管组中的所有晶体管的第二端连接，所述第一管组中的所有晶体管的第二端与所述输出巴伦的第一输入端连接，所述第二管组中的所有晶体管的第三端与所述输出巴伦的第二输入端连接。

具体地，本申请中的晶体管可以为三极管，所述第一管组中的所有三极管的第一端为基板，第二端为集电极、第三端为发射极；所述第二管组中的所有三极管的第一端为基板，第二端为集电极、第三端为发射极；所述输入巴伦的第一输出端与所述第一管组中的所有三极管的基极连接，第二输出端与所述第二管组中的所有三极管的基极连接，所述第一管组中的所有三极管的发射极与所述第二管组中的所有三极管的集电极连接，所述第一管组中的所有三极管的集电极与所述输出巴伦的第一输入端连接，所述第二管组中的所有三极管的发射极与所述输出巴伦的第二输入端连接。

或者，具体地，本申请中的晶体管可以为场效应管，所述第一管组中的所有三极管的第一端为栅板，第二端为漏极、第三端为源极；所述第二管组中的所有三极管的第一端为栅板，第二端为漏极、第三端为源极；所述输入巴伦的第一输出端与所述第一管组中的所有场效应管的栅极连接，第二输出端与所述第二管组中的所有场效应管的栅极连接，所述第一管组中的所有场效应管的源极与所述第二管组中的所有场效应管的漏极连接，所述第一管组中的所有场效应管的漏级与所述输出巴伦的第一输入端连接，所述第二管组中的所有场效应管的源极与所述输出巴伦的第二输入端连接。

由上述各个实施例内容可知，本申请提供的一种推挽功率放大器能够使得第一晶体管和第二晶体管交替排列，在晶体管出现发热时，由于排列均匀使得整体发热更均匀，从而温度的变化对推挽功率放大器上器件的特性的影响也是均衡的，有利于提升推挽功率放大器在工作中的整体性能的均衡性。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

另一方面，本申请还涉及一种天线装置，该天线装置包括负载线路和输出端连接到所述负载线路的、上述任一实施例中描述的推挽功率放大器。

可以理解的是，天线装置中的推挽功率放大器不限于本申请实施例中提到的任意一种推挽功率放大器，因此，上述实施例中描述到的推挽功率放大器的技术特征和预期达到的技术效果，该天线装置同样具备，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。