一种射频功率放大器的制作方法

本技术涉及集成芯片，尤其涉及一种射频功率放大器。

背景技术：

1、射频功率放大器是射频信号发射链路的重要组成部分。如图1所示，它位于发射天线之前，作用是将调制信号放大到足够功率，再通过天线发射出去，以增加信号的传输距离。为了获得更好的通用性，一般希望射频功率放大器在保证输出功率的同时，还拥有较宽的工作频带。射频功率放大器通常由输入、输出匹配电路和功率放大电路组成，功率放大电路包含功率放大晶体管和偏置电路等。通常功率放大晶体管的输入输出阻抗只有几欧姆，而常用的射频系统标准阻抗为50欧姆。因此需要引入阻抗匹配电路进行阻抗变换以获得最佳的功率传输性能。由此可见，是否能实现宽频带阻抗匹配极大地影响了射频功率放大器的工作带宽。

2、就目前技术而言，阻抗匹配的方式主要分为两种：通过集总参数元件(如电容、电感)或分布参数元件(如微带线)实现。前者仅能在单个频点上实现完全的阻抗匹配，通常应用于窄带系统；而宽带阻抗匹配更多地依赖分布参数元件实现，如传输线构成的巴特沃斯型多节阻抗变换器和切比雪夫型多节阻抗变换器等，但这些结构仍然存在面积大、覆盖频率范围窄的问题。

3、因而亟需提出一种新的射频功率放大器，以解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述一个或多个技术问题，本技术实施例提供了一种射频功率放大器，以解决现有技术中的功率放大器存在的面积大、覆盖频率范围窄的问题。

2、为了达到上述目的，本技术就解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、本技术提供了一种射频功率放大器，包括射频输入端、射频输出端以及依次连接在所述射频输入端与所述射频输出端之间的输入匹配电路、差分放大电路和输出匹配电路；

4、所述输入匹配电路至少包括第一宽带巴伦阻抗变换器、第一隔直电容以及第二隔直电容，用于将单端输入射频信号转换为差分射频信号并实现宽带阻抗匹配；

5、所述差分放大电路至少包括偏置电路和差分对，用于对所述差分射频信号进行功率放大；

6、所述输出匹配电路至少包括第二宽带巴伦阻抗变换器、第三隔直电容以及第四隔直电容，用于将功率放大后的所述差分射频信号转换为单端输出射频信号并实现宽带阻抗匹配。

7、在一个具体的实施例中，所述第一宽带巴伦阻抗变换器包括第一不平衡端、第一平衡端和第二平衡端，所述差分放大电路包括第一差分输入端和第二差分输入端，所述第一不平衡端与所述射频输入端连接，所述第一平衡端以及所述第二平衡端分别与所述第一差分输入端和所述第二差分输入端连接。

8、在一个具体的实施例中，所述第一宽带巴伦阻抗变换器包括第一耦合线圈对、第二耦合线圈对以及第三耦合线圈对；

9、所述第一耦合线圈对与所述第二耦合线圈对构成宽带差分阻抗变换器，用于将所述差分放大电路的差分端口的阻抗转换为接近源或负载的阻抗；

10、所述第三耦合线圈对为宽带巴伦，用于将所述单端输入射频信号转换为所述差分射频信号。

11、在一个具体的实施例中，所述第一耦合线圈对包括第一耦合线圈和第二耦合线圈，所述第二耦合线圈对包括第三耦合线圈和第四耦合线圈，所述第三耦合线圈对包括第五耦合线圈和第六耦合线圈；

12、所述第一耦合线圈的第一端与所述第三耦合线圈的第一端连接形成所述第一宽带巴伦阻抗变换器的所述第一平衡端；

13、所述第二耦合线圈的第一端与所述第四耦合线圈的第一端连接形成所述第一宽带巴伦阻抗变换器的所述第二平衡端；

14、所述第二耦合线圈的第二端与所述第三耦合线圈的第二端连接后串联所述第一隔直电容到地；

15、所述第一耦合线圈的第二端与所述第五耦合线圈的第一端连接，所述第五耦合线圈的第二端作为所述第一宽带巴伦阻抗变换器的第一不平衡端；

16、所述第四耦合线圈的第二端与所述第六耦合线圈的第一端连接，所述第六耦合线圈的第二端串联所述第二隔直电容到地。

17、在一个具体的实施例中，所述第二宽带巴伦阻抗变换器包括第二不平衡端、第三平衡端和第四平衡端，所述差分放大电路还包括第一差分输出端和第二差分输出端，所述第二不平衡端与所述射频输出端连接，所述第三平衡端以及所述第四平衡端分别与所述第一差分输出端和所述第二差分输出端连接。

18、在一个具体的实施例中，所述第二宽带巴伦阻抗变换器包括第四耦合线圈对、第五耦合线圈对以及第六耦合线圈对；

19、所述第四耦合线圈对与所述第五耦合线圈对构成宽带差分阻抗变换器，用于将所述差分放大电路的差分端口的阻抗转换为接近源或负载的阻抗；

20、所述第六耦合线圈对为宽带巴伦，用于将所述差分射频信号转换为所述单端输出射频信号。

21、在一个具体的实施例中，所述第四耦合线圈对包括第七耦合线圈和第八耦合线圈，所述第五耦合线圈对包括第九耦合线圈和第十耦合线圈，所述第六耦合线圈对包括第十一耦合线圈和第十二耦合线圈；

22、所述第七耦合线圈的第一端与所述第九耦合线圈的第一端连接形成所述第二宽带巴伦阻抗变换器的所述第三平衡端；

23、所述第八耦合线圈的第一端与所述第十耦合线圈的第一端连接形成所述第二宽带巴伦阻抗变换器的所述第四平衡端；

24、所述第八耦合线圈的第二端与所述第九耦合线圈的第二端连接后串联所述第三隔直电容到地；

25、所述第七耦合线圈的第二端与所述第十一耦合线圈的第一端连接，所述第十一耦合线圈的第二端作为所述第二宽带巴伦阻抗变换器的第二不平衡端；

26、所述第十耦合线圈的第二端与所述第十二耦合线圈的第一端连接，所述第十二耦合线圈的第二端串联所述第四隔直电容到地。

27、在一个具体的实施例中，所述输入匹配电路以及所述输出匹配电路还包括至少一个第一电容。

28、优选地，所述输入匹配电路以及所述输出匹配电路还包括至少一个电感。

29、在一个具体的实施例中，所述差分放大电路的所述第一差分输入端、第二差分输入端与所述第一差分输出端、第二差分输出端之间连接有负反馈电路。

30、在一个具体的实施例中，所述负反馈电路由至少一个电阻以及至少一个第二电容组成。

31、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

32、本技术实施例提供的射频功率放大器，包括射频输入端、射频输出端以及依次连接在所述射频输入端与所述射频输出端之间的输入匹配电路、差分放大电路和输出匹配电路；所述输入匹配电路至少包括第一宽带巴伦阻抗变换器、第一隔直电容以及第二隔直电容，用于将单端输入射频信号转换为差分射频信号并实现宽带阻抗匹配；所述差分放大电路至少包括偏置电路和差分对，用于对所述差分射频信号进行功率放大；所述输出匹配电路至少包括第二宽带巴伦阻抗变换器、第三隔直电容以及第四隔直电容，用于将功率放大后的所述差分射频信号转换为单端输出射频信号并实现宽带阻抗匹配。本技术方案，通过在输入、输出匹配电路中引入宽带巴伦阻抗变换器，在保证其他指标的前提下能有效提高射频功率放大器的工作带宽。

33、本技术所有产品并不需要具备上述所有效果。