射频放大装置的制作方法

1.本发明是有关于一种放大器电路，且特别是有关于一种射频放大器(rf amplifier)装置。


背景技术：

2.射频放大器可以放大或处理电子信号。在通讯系统中，射频放大器可以将天线接收到的微小的射频(radio frequency，rf)信号放大。在实际应用情境中，带外(out of band，oob)噪声可能会注入所收到的射频信号。带外噪声将影响测量系统的灵敏度(sensitivity)。如何抑制特定频率的带外噪声，是本技术领域的重要技术课题之一。


技术实现要素：

3.本发明提供一种射频放大装置，以实现放大器带外(out of band，oob)抑制。
4.在本发明的一实施例中，上述的射频放大装置包括第一放大器以及第一共振电路。第一放大器的输入端适于耦接至信号提供端以输入第一射频信号。第一放大器用以将第一射频信号的第一频率成份放大后输出至第一放大器的输出端。第一共振电路的第一端与第二端分别耦接至第一放大器的输入端与输出端。第一共振电路用以在第一放大器的输入端与输出端之间提供第一低阻抗路径给第一射频信号的第二频率成份，以及在第一放大器的输入端与输出端之间提供第一高阻抗路径给第一射频信号的第一频率成份。
5.基于上述，本发明诸实施例所述第一共振电路被配置于射频放大装置。第一共振电路可以在第一放大器的输入端与输出端之间提供低阻抗路径给第一射频信号的第二频率成份。因此，带外噪声可以被有效抑制。
6.为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
7.图1是依照本发明的一实施例的一种射频装置的电路模块(circuit block)示意图。图2是依照本发明的一实施例说明图1所示共振电路的电路模块示意图。图3是依照本发明的另一实施例说明图1所示共振电路的电路模块示意图。图4是依照本发明的又一实施例说明图1所示共振电路的电路模块示意图。图5是依照本发明的再一实施例说明图1所示共振电路的电路模块示意图。图6是依照本发明的更一实施例说明图1所示共振电路的电路模块示意图。图7是依照本发明的另一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。图8是依照本发明的一实施例说明图7所示共振电路的电路模块示意图。图9是依照本发明的另一实施例说明图7所示共振电路的电路模块示意图。图10是依照本发明的又一实施例说明图7所示共振电路的电路模块示意图。
图11是依照本发明的再一实施例说明图7所示共振电路的电路模块示意图。图12是依照本发明的更一实施例说明图7所示共振电路的电路模块示意图。图13是依照本发明的又一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。图14是依照本发明的一实施例说明图13所示共振电路的电路模块示意图。图15是依照本发明的另一实施例说明图13所示共振电路的电路模块示意图。图16是依照本发明的另一实施例说明图13所示共振电路的电路模块示意图。图17是依照本发明的又一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。图18是依照本发明的一实施例说明图17所示共振电路的电路模块示意图。图19是依照本发明的另一实施例说明图17所示共振电路的电路模块示意图。图20是依照本发明的又一实施例说明图17所示共振电路的电路模块示意图。图21是依照本发明的更一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。。【符号说明】10:第二放大器11、12、21、22:射频信号20:天线100:射频放大装置110:第一放大器120:共振电路p2g:2g路径p5g:5g路径
具体实施方式
8.在本案说明书全文(包括权利要求范围)中所使用的「耦接(或连接)」一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以透过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本案说明书全文(包括权利要求范围)中提及的「第一」、「第二」等用语是用以命名组件(element)的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量的上限或下限，亦非用来限制组件的次序。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的组件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
9.图1是依照本发明的一实施例的一种射频装置的电路模块(circuit block)示意图。图1所示射频装置包括信号提供端、具有第一放大器110与共振电路120的射频放大装置100、与第二放大器20。在本实施例中，所述信号提供端例如为天线20，而第二放大器10例如为功率放大器(power amplifier)。在一些应用情境中，天线20可能被不同频段的射频电路所共享。举例来说(但不限于此)，射频放大装置100可以配置于第五代移动通信技术(简称5g)路径p5g中，而第二放大器10可以配置于第二代移动通信技术(简称2g)路径p2g中。射频放大装置100可以将天线20所接收到的5g信号(射频信号21)加以放大，以输出经放大的5g信号(射频信号22)给下一级电路(未绘示)。第二放大器10可以将前一级电路(未绘示)所输出的2g信号(射频信号11)加以放大，以输出经放大的2g信号(放大射频信号12)给天线20。
10.在实际应用情境中，带外(out of band，oob)噪声可能会注入5g路径p5g的射频信号。举例来说，假设2g路径p2g中的射频信号12的频率f是2.45ghz，则频率2f(即4.9ghz)的oob噪声可能会耦合至5g路径p5g。在5g路径p5g中频率2f的oob噪声的功率会被放大而降低第一放大器110的性能，例如是线性度。下述诸实施例将说明如何抑制5g路径p5g的带外噪声。
11.图1所示射频放大装置100包括第一放大器110以及共振电路120。本实施例并不限制第一放大器110的实施方式。在本实施例中，第一放大器110可以是低噪声放大器(low noise amplifiers，lna)。第一放大器110的输入端适于耦接至信号提供端(例如天线20)以输入射频信号21。第一放大器110可以将射频信号21放大，然后将经放大的射频信号22输出至第一放大器110的输出端。天线20所接收到的射频信号21包括第一频率成份f1，而第二放大器10所输出的放大射频信号12包括第二频率成份f2。放大射频信号12的第二频率成份f2会耦合至5g路径p5g，而成为射频信号21的第二频率成份f2。依照设计需求，在一些实施例中，第一放大器110也可以是功率放大器，此时天线20可被替换为射频处理电路以作为提供射频信号21的信号提供端，而耦接至信号提供端的第二放大器10可以是低噪声放大器。
12.共振电路120的第一端与第二端分别耦接至第一放大器110的输入端与输出端。共振电路120可以在第一放大器110的输入端与输出端之间提供高阻抗路径给射频信号21的第一频率成份f1。共振电路120还可以在第一放大器110的输入端与输出端之间提供低阻抗路径给射频信号21的第二频率成份f2(即oob噪声)。本发明的实施例中所述的高阻抗路径与低阻抗路径是作为描述两者阻抗大小关系之用，而非用以限制两者的阻抗值。以本实施例来说，代表共振电路120对射频信号21的第一频率成份f1的阻抗大于共振电路120对射频信号21的第二频率成份f2的阻抗。
13.基于上述，本实施例所述共振电路120被配置于射频放大装置100。共振电路120可以在第一放大器110的输入端与输出端之间提供低阻抗路径给射频信号21的第二频率成份f2(即oob噪声)，以形成第二频率成份f2从输出端至输入端的负回馈路径，同时降低第一频率成份f1在输入端与输出端之间的干扰，以维持增益。因此，oob噪声可以被有效抑制。
14.图2是依照本发明的一实施例说明图1所示共振电路120的电路模块示意图。图2所示共振电路120包括共振组件121以及共振组件122。共振组件121的第一端与共振组件122的第一端耦接至共振电路120的第一端，亦即耦接至第一放大器110的输入端。共振组件121的第二端与共振组件122的第二端耦接至共振电路120的第二端，亦即耦接至第一放大器110的输出端。
15.在图2所示实施例中，共振组件121包括电容c1，而共振组件122包括电容c2与电阻r1。电容c1的第一端与第二端分别耦接至共振电路120的第一端与第二端。电阻r1与电容c2串联于共振电路120的第一端与共振电路120的第二端之间。共振组件121以及共振组件122共同提供高阻抗路径给射频信号21的第一频率成份f1。共振组件122提供低阻抗路径给射频信号21的第二频率成份f2。
16.图3是依照本发明的另一实施例说明图1所示共振电路120的电路模块示意图。图3所示共振电路120包括共振组件121以及共振组件123。共振组件121以及共振组件123可以参照图2所示共振组件121以及共振组件122的相关说明来类推，故不再赘述。在图3所示实施例中，共振组件123包括电容c2与电感l1。电感l1与电容c2串联于共振电路120的第一端
与共振电路120的第二端之间。共振组件121以及共振组件123共同提供高阻抗路径给射频信号21的第一频率成份f1。共振组件123提供低阻抗路径给射频信号21的第二频率成份f2。
17.无论如何，图1所示共振电路120的实施方式不应受限于图2与图3所示实施例。例如，共振电路120可以包括更多个共振组件。图4是依照本发明的又一实施例说明图1所示共振电路120的电路模块示意图。图4所示共振电路120包括一个共振组件121以及n个共振组件123(例如图4所示共振组件123-1与共振组件123-n)，其中n为依照设计需求所决定的整数。举例来说，n个共振组件123可提供n个低阻抗路径给射频信号21的n个不同频率的oob噪声。共振组件121可以参照图2所示共振组件121的相关说明，而共振组件123-1至共振组件123-n可以参照图3所示共振组件123的相关说明来类推，故不再赘述。
18.图5是依照本发明的再一实施例说明图1所示共振电路120的电路模块示意图。图5所示共振电路120包括电阻r2、电容c3、电容c4以及电感l2。电容c3与电阻r2联于共振电路120的第一端与第二端之间。电感l2与电容c4串联于电容c3的第一端与第二端之间。
19.图6是依照本发明的更一实施例说明图1所示共振电路120的电路模块示意图。图6所示共振电路120包括电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电感l3以及电感l4。电容c5耦接于该第一共振电路120的第一端与共同节点n1之间。电感l3与电容c6串联于共振电路120的第一端与共同节点n1之间。电容c7耦接于共同节点n1与共振电路120的第二端之间。电感l4与电容c8串联于共同节点n1与共振电路120的第二端之间。
20.图7是依照本发明的另一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。图7所示射频装置包括天线20与射频放大装置700。射频放大装置700可以将天线20所接收到的射频信号21加以放大，以输出经放大的射频信号22给下一级电路(未绘示)。图7所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置700可以参照图1所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置100的相关说明来类推，故不再赘述。
21.图7所示射频放大装置700包括第一放大器110、共振电路120以及共振电路730。图7所示第一放大器110以及共振电路120可以参照图1至图6所示第一放大器110以及共振电路120的相关说明来类推，故不再赘述。在图7所示实施例中，共振电路730的第一端耦接至信号提供端(例如天线20)，以接收射频信号21。共振电路730的第二端耦接至第一放大器110的输入端，以提供射频信号23。共振电路730可以在共振电路730的第一端与第二端之间提供低阻抗路径给射频信号21的第一频率成份f1，以产生射频信号23。共振电路730还可以在共振电路730的第一端与第二端之间提供高阻抗路径给射频信号21的第三频率成份f3(即oob噪声)。在一实施例中，第三频率成份f3和前述第二频率成份f2相同，以加强抑制具有前述第二频率成份f2的oob噪声。以本实施例来说，代表共振电路730对射频信号21的第三频率成份f3的阻抗大于共振电路730对射频信号21的第一频率成份f1的阻抗。
22.基于上述，本实施例所述共振电路730被配置于射频放大装置700。共振电路730可以在第一放大器110的输入端与天线20之间提供高阻抗路径给射频信号21的第三频率成份f3(即oob噪声)。因此，oob噪声可以被有效抑制。
23.图8是依照本发明的一实施例说明图7所示共振电路730的电路模块示意图。图8所示共振电路730包括电容c9、电容c10以及电感l5。电容c9的第一端适于耦接至信号提供端(例如天线20)。电容c9的第二端耦接至第一放大器110的输入端。电感l5与电容c10串联于电容c9的第一端与第二端之间。
24.图9是依照本发明的另一实施例说明图7所示共振电路730的电路模块示意图。图9所示共振电路730包括电容c9、电容c10、电容c11、电感l5以及电感l6。电容c9的第一端适于耦接至信号提供端(例如天线20)。电容c9的第二端耦接至第一放大器110的输入端。电感l5与电容c10串联于电容c9的第一端与第二端之间。电感l6与电容c11串联于电容c9的第一端与第二端之间。
25.图10是依照本发明的又一实施例说明图7所示共振电路730的电路模块示意图。在本实施例中，第一放大器110更适合作为功率放大器，此时天线20可被替换为射频处理电路以作为提供射频信号21的信号提供端。图10所示共振电路730包括电阻r3、电容c12、电容c13以及电感l7。电阻r3的第一端适于耦接至信号提供端。电容c12与电阻r3串联于信号提供端与第一放大器110的输入端之间。电感l7与电容c13串联于电容c12的第一端与第二端之间。
26.图11是依照本发明的再一实施例说明图7所示共振电路730的电路模块示意图。图11所示共振电路730包括电容c14、电容c15、电容c16、电容c17、电感l8以及电感l9。电容c14耦接于信号提供端(例如天线20)与共同节点n2之间。电感l8与电容c15串联于信号提供端(例如天线20)与共同节点n2之间。电容c16耦接于共同节点n2与第一放大器110的输入端之间。电感l9与电容c17串联于共同节点n2与第一放大器110的输入端之间。
27.图12是依照本发明的更一实施例说明图7所示共振电路730的电路模块示意图。图12所示共振电路730包括电容c18以及电感l10。电容c18的第一端适于耦接至信号提供端(例如天线20)。电容c18的第二端耦接至第一放大器110的输入端。电感l10的第一端与第二端分别耦接至电容c18的第一端与第二端。
28.图13是依照本发明的又一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。图13所示射频装置包括天线20与射频放大装置1300。射频放大装置1300可以将天线20所接收到的射频信号21加以放大，以输出经放大的射频信号22给下一级电路(未绘示)。图13所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置1300可以参照图1所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置100的相关说明来类推，故不再赘述。
29.图13所示射频放大装置1300包括第一放大器110、共振电路120以及共振电路1340。图13所示第一放大器110以及共振电路120可以参照图1至图6所示第一放大器110以及共振电路120的相关说明来类推，故不再赘述。在图13所示实施例中，共振电路1340的第一端耦接至第一放大器110的输入端，以接收射频信号21。共振电路1340的第二端耦接至参考电压端ref(例如接地电压或是其他固定电压)。共振电路1340可以在共振电路1340的第一端与第二端之间提供高阻抗路径给射频信号21的第一频率成份f1。共振电路1340还可以在共振电路1340的第一端与第二端之间提供低阻抗路径给射频信号21的第二频率成份f2(即oob噪声)。以本实施例来说，代表共振电路1340对射频信号21的第一频率成份f1的阻抗大于共振电路1340对射频信号21的第二频率成份f2的阻抗。
30.基于上述，本实施例所述共振电路1340被配置于射频放大装置1300。共振电路1340可以在第一放大器110的输入端与参考电压端ref之间提供低阻抗路径给射频信号21的第二频率成份f2(即oob噪声)。因此，oob噪声可以被有效抑制。
31.图14是依照本发明的一实施例说明图13所示共振电路1340的电路模块示意图。图14所示共振电路1340包括电感l11、电感l12以及电容c19。电感l11的第一端耦接至共振电
路1340的第一端，亦即耦接至第一放大器110的输入端。电感l12的第一端耦接至电感l11的第二端。电感l12的第二端耦接至共振电路1340的第二端，亦即耦接至参考电压端ref。电容c19的第一端与第二端分别耦接至电感l12的第一端与第二端。
32.图15是依照本发明的另一实施例说明图13所示共振电路1340的电路模块示意图。图15所示共振电路1340包括电感l13、电感l14、电感l15以及电容c20。电感l13的第一端耦接至共振电路1340的第一端，亦即耦接至第一放大器110的输入端。电容c20的第一端耦接至电感l13的第二端。电感l14的第一端耦接至电容c20的第二端。电感l14的第二端耦接至共振电路1340的第二端，亦即耦接至参考电压端ref。电感l15的第一端与第二端分别耦接至电容c20的第一端与电感l14的第二端。
33.图16是依照本发明的另一实施例说明图13所示共振电路1340的电路模块示意图。图16所示共振电路1340包括电感l16、电容c21以及电容c22。电感l16的第一端耦接至共振电路1340的第一端，亦即耦接至第一放大器110的输入端。电容c21的第一端耦接至电感l16的第二端。电容c21的第二端耦接至共振电路1340的第二端，亦即耦接至参考电压端ref。电容c22的第一端与第二端分别耦接至电感l16的第一端与电容c21的第二端。
34.图17是依照本发明的又一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。图17所示射频装置包括天线20与射频放大装置1700。射频放大装置1700可以将天线20所接收到的射频信号21加以放大，以输出经放大的射频信号22给下一级电路(未绘示)。图17所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置1700可以参照图1所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置100的相关说明来类推，故不再赘述。
35.图17所示射频放大装置1700包括第一放大器110、共振电路120以及共振电路1750。图17所示第一放大器110以及共振电路120可以参照图1至图6所示第一放大器110以及共振电路120的相关说明来类推，故不再赘述。在图17所示实施例中，共振电路1750的第一端耦接至第一放大器110的参考端(参考端用以接收参考电压)。共振电路1750的第二端耦接至参考电压端ref(例如接地电压或是其他固定电压)。共振电路1750可以在共振电路1750的第一端与第二端之间提供高阻抗路径给所述第一频率成份f1。共振电路1750还可以在共振电路1750的第一端与第二端之间提供低阻抗路径给所述第二频率成份f2(即oob噪声)。在图17的实施例中，第一放大器110可为具有第一端(1)、第二端(2)与控制端(c)的晶体管，第一端(1)可为第一放大器110的输出端，第二端(2)可为第一放大器110的参考端，控制端(c)可为第一放大器110的输入端。以本实施例来说，代表共振电路1750对第一频率成份f1的阻抗大于共振电路1750对第二频率成份f2的阻抗。
36.基于上述，本实施例所述共振电路1750被配置于射频放大装置1700。共振电路1750可以在第一放大器110的参考端与参考电压端ref之间提供低阻抗路径给所述第二频率成份f2(即oob噪声)。因此，oob噪声可以被有效抑制。
37.图18是依照本发明的一实施例说明图17所示共振电路1750的电路模块示意图。图18所示共振电路1750包括电感l17、电感l18以及电容c23。电感l17的第一端耦接至共振电路1750的第一端，亦即耦接至第一放大器110的参考端。电感l18的第一端耦接至电感l17的第二端。电感l18的第二端耦接至共振电路1750的第二端，亦即耦接至参考电压端ref。电容c23的第一端与第二端分别耦接至电感l18的第一端与第二端。
38.图19是依照本发明的另一实施例说明图17所示共振电路1750的电路模块示意图。
图19所示共振电路1750包括电感l19、电感l20、电感l21以及电容c24。电感l19的第一端耦接至共振电路1750的第一端，亦即耦接至第一放大器110的参考端。电容c24的第一端耦接至电感l19的第二端。电感l20的第一端耦接至电容c24的第二端。电感l20的第二端耦接至共振电路1750的第二端，亦即耦接至参考电压端ref。电感l21的第一端与第二端分别耦接至电容c24的第一端与电感l20的第二端。
39.图20是依照本发明的又一实施例说明图17所示共振电路1750的电路模块示意图。图20所示共振电路1750包括电感l22、电容c25以及电容c26。电感l22的第一端耦接至共振电路1750的第一端，亦即耦接至第一放大器110的参考端。电容c25的第一端耦接至电感l22的第二端。电容c25的第二端耦接至共振电路1750的第二端，亦即耦接至参考电压端ref。电容c26的第一端与第二端分别耦接至电感l22的第一端与电容c25的第二端。
40.图21是依照本发明的更一实施例的一种射频装置的电路模块示意图。图21所示射频装置包括天线20与射频放大装置2100。射频放大装置2100可以将天线20所接收到的射频信号21加以放大，以输出经放大的射频信号22给下一级电路(未绘示)。图21所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置2100可以参照图1所示天线20、射频信号21、射频信号22与射频放大装置100的相关说明来类推，故不再赘述。
41.图21所示射频放大装置2100包括第一放大器110、共振电路120、共振电路730、共振电路1340以及共振电路1750。图21所示第一放大器110以及共振电路120可以参照图1至图6所示第一放大器110以及共振电路120的相关说明来类推，图21所示共振电路730可以参照图7至图12所示共振电路730的相关说明来类推，图21所示共振电路1340可以参照图13至图16所示共振电路1340的相关说明来类推，图21所示共振电路1750可以参照图17至图20所示共振电路1750的相关说明来类推，故不再赘述。
42.综上所述，上述诸实施例所述共振电路120、730、1340以及(或是)1750被配置于射频放大装置。所述共振电路120可以在第一放大器110的输入端与输出端之间提供低阻抗路径给所述第二频率成份f2(即oob噪声)。共振电路730可以在天线20与第一放大器110的输入端之间提供高阻抗路径给所述第三频率成份f3(即oob噪声)。共振电路1340可以在第一放大器110的输入端与参考电压端ref之间提供低阻抗路径给所述第二频率成份f2(即oob噪声)。共振电路1750可以在第一放大器110的参考端与参考电压端ref之间提供低阻抗路径给所述第二频率成份f2(即oob噪声)。因此，oob噪声可以被有效抑制。
43.虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。