同轴巴伦结构、功率放大电路以及射频前端模组的制作方法

本申请涉及射频，特别是涉及一种同轴巴伦结构、功率放大电路以及射频前端模组。

背景技术：

1、巴伦(balun)，又称为平衡-不平衡转换器，在通信系统中具有广泛的应用，能够实现阻抗变换，实现单端信号到差分信号的转换，将电流或电压由不平衡转换至平衡，以及平衡输入和输出两路信号，使其相位相差180°等功能。宽带功率放大器能够在很宽的频率范围内的信号进行放大，不要调谐，具有广阔的应用前景。巴伦对功率放大器的主要电气性能如输出功率、效率和谐波抑制以及结构指标有重要影响。除此之外，功率放大器的上述指标还受到匹配电路和供电偏置电路的很大影响。

2、如何提供一种满足宽带使用要求的巴伦和功率放大器，是本领域一直致力解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种同轴巴伦结构、功率放大电路以及射频前端模组。

2、第一方面，本申请一实施例提供了一种同轴巴伦结构，包括：第一同轴传输线、第二同轴传输线和第三同轴传输线；所述第一同轴传输线一端的内导体连接所述第二同轴传输线一端的内导体；所述第一同轴传输线的一端的外导体连接所述第三同轴传输线一端的内导体；所述第一同轴传输线另一端的外导体、所述第二同轴传输线一端的外导体和所述第三同轴传输线一端的外导体接地；所述第一同轴传输线的另一端的内导体用于接收信号；所述第二同轴传输线另一端用于输出第一组差分信号；所述第三同轴传输线另一端用于输出第二组差分信号；

3、或，所述第二同轴传输线另一端用于接收第一组差分信号；所述第三同轴传输线另一端用于接收第二组差分信号；所述第一同轴传输线另一端用于输出信号。

4、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第一同轴传输线一端的内导体连接第一电阻。

5、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第一同轴传输线、所述第二同轴传输线和/或所述第三同轴传输线均缠绕在磁芯上；或所述第一同轴传输线、所述第二同轴传输线和/或所述第三同轴传输线均套接有磁芯。

6、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第一同轴传输线一端的内导体通过第一微带线连接所述第二同轴传输线一端的内导体；所述第一同轴传输线的一端的外导体通过第二微带线连接所述第三同轴传输线一端的内导体。

7、第二方面，本申请实施例提供了一种功率放大电路，包括输入转换器、输出转换器、放大模块和偏置电路；所述输入转换器和所述输出转换器包括上述任意一方面的同轴巴伦结构。

8、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述功率放大电路还包括放大模块和偏置电路；所述放大模块用于将所述输入转换器输出的多路差分信号进行放大，并将放大后的所述多路差分信号输出至所述输出转换器；所述偏置电路用于向所述放大模块供电。

9、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述放大模块包括至少一个晶体管，至少一个所述晶体管的栅极与所述输入转换器连接；至少一个所述晶体管的源极接地；至少一个所述晶体管的漏极连接所述输出转换器；至少一个所述晶体管的漏极和栅极连接所述偏置电路。

10、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述至少一个晶体管包括第一晶体管和第二晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第二同轴传输线另一端的内导体；所述第二晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第二同轴传输线另一端的外导体。

11、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述至少一个晶体管包括第三晶体管和第四晶体管；所述第三晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第三同轴传输线另一端的内导体；所述第四晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第三同轴传输线另一端的外导体。

12、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述输入转换器还包括第一匹配模块；所述第一匹配模块包括至少一个匹配单元；至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管与所述输入转换器中的第二同轴传输线的另一端，和/或至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管与所述输入转换器中的第三同轴传输线的另一端。

13、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，至少一个所述匹配单元包括相互串联的至少一个隔直匹配电容和至少一个匹配电阻。

14、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述第一晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第二同轴传输线另一端的内导体；所述第二晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第二同轴传输线另一端的外导体。

15、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述第三晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第三同轴传输线另一端的内导体；所述第四晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第三同轴传输线另一端的外导体。

16、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述输出转换器还包括第二匹配模块；所述第二匹配模块包括至少一个匹配单元；至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管漏极与所述输出转换器中的第二同轴传输线的另一端，和/或至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管漏极与所述输出转换器中的第三同轴传输线的另一端。

17、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述第二匹配模块的至少一个所述匹配单元包括至少一个隔直匹配电容。

18、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述偏置电路包括相互并联的第一电感和第二电阻；至少一个所述晶体管的漏极通过所述相互并联的第一电感和第二电阻与直流电源的正极连接。

19、第三方面，本申请实施例提供了一种射频前端模组，包括上述任意一方面的功率放大电路。

20、本申请实施例所提供的同轴巴伦结构、功率放大电路以及射频前端模组，通过使用同轴巴伦结构，更易于实现在全频带(30-550mhz)的阻抗匹配变换。在功率放大电路中采用同轴巴伦结构，更易于将功率放大电路的输入输出阻抗匹配至目标值，在全频带满足输出功率和效率的要求。

21、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种同轴巴伦结构，其特征在于，包括：第一同轴传输线、第二同轴传输线和第三同轴传输线；所述第一同轴传输线一端的内导体连接所述第二同轴传输线一端的内导体；所述第一同轴传输线的一端的外导体连接所述第三同轴传输线一端的内导体；所述第一同轴传输线另一端的外导体、所述第二同轴传输线一端的外导体和所述第三同轴传输线一端的外导体接地；所述第一同轴传输线的另一端的内导体用于接收信号；所述第二同轴传输线另一端用于输出第一组差分信号；所述第三同轴传输线另一端用于输出第二组差分信号；

2.根据权利要求1所述的同轴巴伦结构，其特征在于，所述第一同轴传输线一端的内导体连接第一电阻。

3.根据权利要求1所述的同轴巴伦结构，其特征在于，所述第一同轴传输线、所述第二同轴传输线和/或所述第三同轴传输线均缠绕在磁芯上；或所述第一同轴传输线、所述第二同轴传输线和/或所述第三同轴传输线均套接有磁芯。

4.根据权利要求1所述的同轴巴伦结构，其特征在于，所述第一同轴传输线一端的内导体通过第一微带线连接所述第二同轴传输线一端的内导体；所述第一同轴传输线的一端的外导体通过第二微带线连接所述第三同轴传输线一端的内导体。

5.一种功率放大电路，其特征在于，包括输入转换器和输出转换器；所述输入转换器和所述输出转换器包括权利要求1-4任意一项所述的同轴巴伦结构。

6.根据权利要求5所述的功率放大电路，其特征在于，还包括放大模块和偏置电路；所述放大模块用于将所述输入转换器输出的多路差分信号进行放大，并将放大后的所述多路差分信号输出至所述输出转换器；所述偏置电路用于向所述放大模块供电。

7.根据权利要求6所述的功率放大电路，其特征在于，所述放大模块包括至少一个晶体管，至少一个所述晶体管的栅极与所述输入转换器连接；至少一个所述晶体管的源极接地；至少一个所述晶体管的漏极连接所述输出转换器；至少一个所述晶体管的漏极和栅极连接所述偏置电路。

8.根据权利要求7所述的功率放大电路，其特征在于，所述至少一个晶体管包括第一晶体管和第二晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第二同轴传输线另一端的内导体；所述第二晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第二同轴传输线另一端的外导体。

9.根据权利要求8所述的功率放大电路，其特征在于，所述至少一个晶体管包括第三晶体管和第四晶体管；所述第三晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第三同轴传输线另一端的内导体；所述第四晶体管的栅极连接所述输入转换器中的第三同轴传输线另一端的外导体。

10.根据权利要求7所述的功率放大电路，其特征在于，所述输入转换器还包括第一匹配模块；所述第一匹配模块包括至少一个匹配单元；至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管与所述输入转换器中的第二同轴传输线的另一端，和/或至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管与所述输入转换器中的第三同轴传输线的另一端。

11.根据权利要求10所述的功率放大电路，其特征在于，至少一个所述匹配单元包括相互串联的至少一个隔直匹配电容和至少一个匹配电阻。

12.根据权利要求8所述的功率放大电路，其特征在于，所述第一晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第二同轴传输线另一端的内导体；所述第二晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第二同轴传输线另一端的外导体。

13.根据权利要求9所述的功率放大电路，其特征在于，所述第三晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第三同轴传输线另一端的内导体；所述第四晶体管的漏极连接所述输出转换器中的第三同轴传输线另一端的外导体。

14.根据权利要求7所述的功率放大电路，其特征在于，所述输出转换器还包括第二匹配模块；所述第二匹配模块包括至少一个匹配单元；至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管漏极与所述输出转换器中的第二同轴传输线的另一端，和/或至少一个所述匹配单元连接在至少一个所述晶体管漏极与所述输出转换器中的第三同轴传输线的另一端。

15.根据权利要求14所述的功率放大电路，其特征在于，所述第二匹配模块的至少一个所述匹配单元包括至少一个隔直匹配电容。

16.根据权利要求7所述的功率放大电路，其特征在于，所述偏置电路包括相互并联的第一电感和第二电阻；至少一个所述晶体管的漏极通过所述相互并联的第一电感和第二电阻与直流电源的正极连接。

17.一种射频前端模组，其特征在于，包括权利要求5-16任意一项所述的功率放大电路。

技术总结
本申请实施例提供一种同轴巴伦结构、功率放大电路以及射频前端模组，同轴巴伦结构包括：第一同轴传输线、第二同轴传输线和第三同轴传输线；第一同轴传输线一端的内导体连接第二同轴传输线一端的内导体；第一同轴传输线的一端的外导体连接第三同轴传输线一端的内导体；第一同轴传输线的另一端的内导体用于接收信号；第二同轴传输线另一端用于输出第一组差分信号；第三同轴传输线另一端用于输出第二组差分信号；或，第二同轴传输线另一端用于接收第一组差分信号；第三同轴传输线另一端用于接收第二组差分信号；第一同轴传输线另一端用于输出信号。更易于实现在全频带的阻抗匹配变换。

技术研发人员：赖志国,杨清华
受保护的技术使用者：苏州汉天下电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16