专利名称：单片集成功率放大器芯片的制作方法
技术领域：
本技术方案属于射频功率放大器，具体是ー种单片集成功率放大器芯片。
技术背景 在现代无线通信系统中，射频功率放大器是实现射频信号无线传输的关键部件。当今，电信运营商推出了很多不同的无线通信系统，而不同的无线通信系统传输的频率和工作的模式要求不同。因此，高功率单片集成射频功率放大器芯片应运而生，以中国北斗一代5W功率放大器芯片为例，该芯片内部采用两路射频功率放大器通过片上微带功分器、合路器合成。现有的技术是采用分路合路器件，在片上或片外对两路射频功率放大器进行合成，现有的技术方案请參考图I。现有技术中采用片上分路合路器件对两路射频功率放大器进行合成的方案，解决了功率放大器单片集成的需求，但是由于分路合路器件的体积和射频损耗比较大，从而导致这种功率放大器芯片的输出功率减小、效率变差，而且整个芯片的体积较大。现有技术中采用片上分路合路器件对两路射频功率放大器进行合成的方案，虽然解决了功率放大器单片集成的需求，但是由于分路合路器件的体积和射频损耗比较大，从而导致这种功率放大器芯片的输出功率减小、效率变差，而且整个芯片的体积较大。
发明内容为了解决该现有技术功率放大器芯片输出功率小、效率差等问题，本技术方案在现有采用片上分路合路器件功率放大器芯片的基础上，将芯片内部的分路合路器件用片内分布式基板微带功分器、合路器替换，既减小了芯片体积又降低了成本，同时提高了芯片的输出功率和效率。本技术方案具体如下一种采用片上微带分路合路器的单片集成功率放大器芯片，包括片上微带功分器、片上微带合路器和两路相同的功率放大器；本芯片的射频输入端连接片上微带功分器的合路输入端ロ，片上微带功分器的第一、二分路输出端ロ分别连接两路功率放大器的输入端；两路功率放大器的输出端分别连接片上微带合路器的第一、二分路输入端ロ，片上微带合路器的合路输出端ロ连接本芯片的射频输出端ロ。片上微带功分器和片上微带合路器的结构是相同的威尔金森结构，该威尔金森结构包括两个相同的传输线段，每个传输线段是1/4波长传输线段，该威尔金森结构的特征阻抗为Ztl，则每个传输线段的阻抗为两个个传输线段的合路端ロ连接，两个传输线段的分路端ロ之间连接有隔离电阻；威尔金森结构的合路端ロ为片上微带功分器的合路输入端ロ，威尔金森结构的两个分路端ロ为片上微带功分器的第一、二分路输出端ロ ；威尔金森结构的合路端ロ为片上微带合路器的合路输出端ロ，威尔金森结构的两个分路端ロ为片上微带合路器的第一、二分路输入端ロ。[0011]在现有采用片上分路合路器件功率放大器芯片的基础上，将芯片内部的分路合路器件用片内分布式基板微带功分器、合路器替换，既减小了芯片体积又降低了成本，同时提高了芯片的输出功率和效率。片内分布式微带功分器、合路器都采用威尔金森功分器结构，直接设计在功率放大器芯片的基板上。本发明技术方案请參考图2。技术效果本技术方案既减小了芯片体积又降低了成本，同时提高了芯片的输出功率和效率。
图Ia是现有的技术方案中，采用片上分路合路器件功率放大器芯片示意图；图Ib是现有的技术方案中，采用片外分路合路器件功率放大器合成示意图；图2是本技术方案示意图； 图3是本技术方案威尔金森结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本技术方案进ー步说明如下一种采用片上微带分路合路器的单片集成功率放大器芯片，包括片上微带功分器、片上微带合路器和两路相同的功率放大器；本芯片的射频输入端连接片上微带功分器的合路输入端ロ，片上微带功分器的第一、二分路输出端ロ分别连接两路功率放大器的输入端；两路功率放大器的输出端分别连接片上微带合路器的第一、二分路输入端ロ，片上微带合路器的合路输出端ロ连接本芯片的射频输出端ロ。片上微带功分器和片上微带合路器的结构是相同的威尔金森结构，该威尔金森结构包括两个相同的传输线段，每个传输线段是1/4波长传输线段，该威尔金森结构的特征阻抗为Ztl，则每个传输线段的阻抗为2" ;且两个个传输线段的合路端ロ连接，两个传输线段的分路端ロ之间连接有隔离电阻；威尔金森结构的合路端ロ为片上微带功分器的合路输入端ロ，威尔金森结构的两个分路端ロ为片上微带功分器的第一、二分路输出端ロ ；威尔金森结构的合路端ロ为片上微带合路器的合路输出端ロ，威尔金森结构的两个分路端ロ为片上微带合路器的第一、二分路输入端ロ。本技术方案在现有采用片上分路合路器件功率放大器芯片的基础上，将芯片内部的分路合路器件用片内分布式基板微带功分器、合路器替换。射频信号从芯片输入端ロ输入，首先经过威尔金森微带功分器，信号等幅同相分为两路。然后分别输入到芯片内部两路功率放大器，通过放大后的信号在功率放大器输出端通过威尔金森微带合成器，把两路等幅同相的功率信号合ニ为一作为芯片的最终输出。此技术方案既减小了芯片体积又降低了成本，同时提高了芯片的输出功率和效率。片内分布式微带功分器、合路器都采用威尔金森功分器结构，直接设计在功率放大器芯片的基板上。
权利要求1.一种采用片上微带分路合路器的单片集成功率放大器芯片，包括片上微带功分器、片上微带合路器和两路相同的功率放大器；本芯片的射频输入端连接片上微带功分器的合路输入端ロ，片上微带功分器的第一、二分路输出端ロ分别连接两路功率放大器的输入端；两路功率放大器的输出端分别连接片上微带合路器的第一、二分路输入端ロ，片上微带合路器的合路输出端ロ连接本芯片的射频输出端ロ，其特征是片上微带功分器和片上微带合路器的结构是相同的威尔金森结构，该威尔金森结构包括两个相同的传输线段，每个传输线段是1/4波长传输线段，该威尔金森结构的特征阻抗为Ztl，则每个传输线段的阻抗为2"2 ;且两个个传输线段的合路端ロ连接，两个传输线段的分路端ロ之间连接有隔离电阻； 威尔金森结构的合路端ロ为片上微带功分器的合路输入端ロ，威尔金森结构的两个分路端ロ为片上微带功分器的第一、二分路输出端ロ ； 威尔金森结构的合路端ロ为片上微带合路器的合路输出端ロ，威尔金森结构的两个分 路端ロ为片上微带合路器的第一、二分路输入端ロ。
专利摘要一种单片集成功率放大器芯片，包括片上微带功分器、片上微带合路器和两路相同的功率放大器；本芯片的射频输入端连接片上微带功分器的合路输入端口，片上微带功分器的第一、二分路输出端口分别连接两路功率放大器的输入端；两路功率放大器的输出端分别连接片上微带合路器的第一、二分路输入端口，片上微带合路器的合路输出端口连接本芯片的射频输出端口，是片上微带功分器和片上微带合路器的结构是相同的威尔金森结构。技术效果本技术方案既减小了芯片体积又降低了成本，同时提高了芯片的输出功率和效率。
文档编号H03F3/189GK202424624SQ201120523659
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者叶松, 沈剑均 申请人:江苏博纳雨田通信电子有限公司