專利名稱：一種射頻功率放大模塊及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種射頻功率放大模塊及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在基于TDD (Time Division Duplexing，時(shí)分雙工)，技術(shù)的設(shè)備中，是通過(guò)射頻前 端開關(guān)實(shí)現(xiàn)收發(fā)分時(shí)，以基于Wifi協(xié)議(Wifi協(xié)議是一種TDD協(xié)議)的設(shè)備為例，為了節(jié) 省空間，很多模塊供應(yīng)商采用Wifi SoC(System on Chip，片上系統(tǒng))芯片的Die (在半導(dǎo)體 材料上實(shí)現(xiàn)的功能電路，通常運(yùn)用光繪等工藝在小晶片上實(shí)現(xiàn)，無(wú)外部封裝)并結(jié)合晶體 時(shí)鐘、電源、功率放大器、射頻開關(guān)等外圍器件，從而封裝成一個(gè)基于Wifi的具有基帶和射 頻調(diào)制解調(diào)功能的基帶/射頻module模塊。并提供SDIO (Secure Digital Input Output, 安全數(shù)字輸入/輸出)/SPI Gerial Peripheral interface，串行外設(shè)接口)接口等標(biāo)準(zhǔn)接 口供外接控制器使用。如圖1所示是基于Wifi的基帶/射頻module模塊100示意圖，基 帶/射頻module模塊包括物理層/媒體訪問(wèn)控制層模塊2，并提供SDI0/SPI接口和外接 控制器通信，物理層/媒體訪問(wèn)控制層模塊2的輸出口連接內(nèi)部射頻功率放大器3的輸入 口，射頻接口 5通過(guò)內(nèi)部射頻開關(guān)4連接到內(nèi)部射頻功率放大器3的輸出口，或者射頻接口 5通過(guò)內(nèi)部射頻開關(guān)4連接到物理層/媒體訪問(wèn)控制層模塊2的輸入口，由于內(nèi)部射頻開 關(guān)4和內(nèi)部射頻功率放大器3都被集成到了基帶/射頻module模塊內(nèi)部，雖然基帶/射頻 module模塊的輸出功率在一定的范圍內(nèi)可調(diào)但上限固定，若想進(jìn)一步提高輸出功率上限， 現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)更換內(nèi)部功率放大器來(lái)增加輸出功率，可更換內(nèi)部功率放大器實(shí)現(xiàn)起來(lái)十 分困難。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)更換內(nèi)部功率放大器提高基帶/射頻module模塊輸出 功率，實(shí)現(xiàn)困難的問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種射頻功率放大模塊200，包括射頻 輸入口 10、射頻輸出口、功率耦合器30、功率檢波器35、第一射頻開關(guān)38和射頻功率放大器 40，其中功率耦合器30的輸入口 31與射頻輸入口 10的內(nèi)置接頭12連接，功率耦合器30 的耦合口 32和功率檢波器35的輸入口 36連接，功率檢波器35的輸出口 37與第一射頻開 關(guān)38的控制口 39連接，當(dāng)功率檢波器35檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，第一射頻開關(guān)38將功率耦 合器30的輸出口 33連接到射頻功率放大器40的輸入口 41，射頻功率放大器40的輸出口 42和所述射頻輸出口的內(nèi)置接頭連接，當(dāng)功率檢波器35未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，第一射頻 開關(guān)38將功率耦合器30的輸出口 33連接到所述射頻輸出口的內(nèi)置接頭使用時(shí)將本實(shí)用新型實(shí)施例提供的射頻功率放大模塊的射頻輸入口，連接在基帶 /射頻module模塊的射頻接口，以此方式增加輸出功率十分簡(jiǎn)便。
圖1、為現(xiàn)有技術(shù)的基帶/射頻module模塊結(jié)構(gòu)圖；圖2、圖3為本實(shí)用新型提供的第一實(shí)施例射頻功率放大模塊結(jié)構(gòu)圖；圖4、圖5為本實(shí)用新型提供的第二實(shí)施例射頻功率放大模塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)更換內(nèi)部功率放大器提高基帶/射頻module模塊輸出 功率，實(shí)現(xiàn)困難的問(wèn)題，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例提供一種射頻功率放大模塊，本實(shí)施例提 供的射頻功率放大模塊，采用連接雙天線方式，如圖2所示，該射頻功率放大模塊200包括 射頻輸入口 10、第一射頻輸出口 20、第二射頻輸出口 20’、功率耦合器30、功率檢波器35、 第一射頻開關(guān)38和射頻功率放大器40。在使用時(shí)射頻輸入口 10的對(duì)外接頭11用于和圖 1中的射頻接口 5連接，第一射頻輸出口 20的對(duì)外接頭21和第二射頻輸出口 20’的對(duì)外 接頭21’用于連接天線。功率耦合器30的輸入口 31與射頻輸入口 10的內(nèi)置接頭12連 接，功率耦合器30的耦合口 32和功率檢波器35的輸入口 36連接，功率檢波器35的輸出 口 37與第一射頻開關(guān)38的控制口 39連接，當(dāng)功率檢波器35檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，功率檢 波器35的輸出口 37輸出第一電平信號(hào)(高電平或低電平)，第一射頻開關(guān)38將功率耦合 器30輸出口 33連接到射頻功率放大器40的輸入口 41，射頻功率放大器40的輸出口 42和 第一射頻輸出口 20的內(nèi)置接頭22連接，當(dāng)功率檢波器35未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，功率檢 波器輸出口 37輸出第二電平信號(hào)(低電平或高電平，第一電平信號(hào)為高電平則第二電平為 低電平，第一電平信號(hào)為低電平則第二電平為高電平)，第一射頻開關(guān)38將功率耦合器30 的輸出口 33直接連接到第二射頻輸出口 20’的內(nèi)置接頭22’。由于該射頻功率放大模塊 獨(dú)立于基帶/射頻module模塊，使用時(shí)將該射頻功率放大模塊的射頻輸入口，連接在基帶 /射頻module模塊的射頻接口，以此方式增加輸出功率十分簡(jiǎn)便。本實(shí)施例中高電平為一 個(gè)連續(xù)的范圍值，例如連續(xù)的1V-3V都可以表示高電平，低電平表示的也是一個(gè)范圍，例如 0V-0. 5V，并且低電平的電壓范圍和高電平的電壓范圍分別屬于不同的數(shù)值區(qū)間，因此并不 會(huì)造成誤判斷。進(jìn)一步，為了提高射頻功率放大模塊的接收靈敏度，如圖3所示，該射頻功率放大 模塊還包括低噪聲放大器60和帶通濾波器70，當(dāng)功率檢波器35未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，功 率檢波器輸出口 37輸出第二電平信號(hào)，第一射頻開關(guān)38將功率耦合器30的輸出口 33連 接到低噪聲放大器60的輸出端61，低噪聲放大器60的輸入端62和帶通濾波器70的輸出 端71連接，帶通濾波器70的輸入端72和第二射頻輸出口 20’的內(nèi)置接頭22’連接。由于 通過(guò)帶通濾波器70可以濾去工作頻率帶外的雜波，并將濾波后的射頻信號(hào)通過(guò)低噪聲放 大器60放大，即可實(shí)現(xiàn)提高接收靈敏度的效果。功率檢波器35的輸出口 37與第一射頻開關(guān)38的控制口 39之間串接有，用來(lái)處 理功率檢波器35輸出的信號(hào)電平，使之幅值符合第一射頻開關(guān)38的電平要求的信號(hào)調(diào)理 電路80。本實(shí)用新型的第二實(shí)施例提供一種射頻功率放大模塊，本實(shí)施例提供的射頻功率 放大模塊采用連接單天線方式，如圖4所示，該射頻功率放大模塊200包括射頻輸入口 10、第一射頻輸出口 20、功率耦合器30、功率檢波器35、第一射頻開關(guān)38、第一射頻開關(guān)38’和射頻功率放大器40。在使用時(shí)射頻輸入口 10的對(duì)外接頭11用于和圖1中的射頻接口 5 連接，第一射頻輸出口 20的對(duì)外接頭21用于連接天線。功率耦合器30的輸入口 31與射 頻輸入口 10的內(nèi)置接頭12連接，功率耦合器30的耦合口 32和功率檢波器35的輸入口 36 連接，功率檢波器35的輸出口 37與第一射頻開關(guān)38的控制口 39連接，當(dāng)功率檢波器35 檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，功率檢波器35的輸出口 37輸出第一電平信號(hào)，第一射頻開關(guān)38將 功率耦合器30輸出口 33連接到射頻功率放大器40的輸入口 41，功率檢波器35的輸出口 37與第一射頻開關(guān)38’的控制口 39’連接，當(dāng)功率檢波器35檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，功率檢 波器35的輸出口 37輸出第一電平信號(hào)，第一射頻開關(guān)38’將射頻功率放大器40的輸出口 42連接到第一射頻輸出口 20的內(nèi)置接頭22，當(dāng)功率檢波器35未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，功 率檢波器35的輸出口 37輸出第二電平信號(hào)，第一射頻開關(guān)38和第一射頻開關(guān)38’將功率 耦合器30的輸出口 33直接連接到第一射頻輸出口 20的內(nèi)置接頭22。與實(shí)施例1的不同 之處在于，本實(shí)施例的方案采用由于多采用了一個(gè)第一射頻開關(guān)38’，因此使用時(shí)只需要連 接一個(gè)天線，但同樣由于采用了第一射頻開關(guān)38’，會(huì)增加額外的IdB功率損失。進(jìn)一步，為了提高射頻功率放大模塊的接收靈敏度，如圖5所示，該射頻功率放大 模塊還包括低噪聲放大器60和帶通濾波器70，當(dāng)功率檢波器35未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)， 功率檢波器35的輸出口 37輸出第二電平信號(hào)，第一射頻開關(guān)38將功率耦合器30的輸出 口 33連接到低噪聲放大器60的輸出端61，低噪聲放大器60的輸入端62和帶通濾波器70 的輸出端71連接，第一射頻開關(guān)38’將帶通濾波器70的輸入口 72連接到第一射頻輸出口 20的內(nèi)置接頭22。由于通過(guò)帶通濾波器70可以濾去工作頻率帶外的雜波，并將濾波后的 射頻信號(hào)通過(guò)低噪聲放大器60放大，即可實(shí)現(xiàn)提高接收靈敏度的效果。功率檢波器35的輸出口 37與第一射頻開關(guān)38的控制口 39之間，以及與第一射 頻開關(guān)38’的控制口 39’之間串接有，用來(lái)處理功率檢波器35輸出的信號(hào)電平，使之幅值 符合第一射頻開關(guān)38的電平要求的信號(hào)調(diào)理電路80。上述實(shí)施例中的射頻功率放大器可以是工作在ISM頻段的射頻功率放大器。射頻 開關(guān)也可采用工作在ISM頻段的射頻開關(guān)。低噪聲放大器為工作在ISM頻段的低噪聲放大 器，帶通濾波器為工作在ISM頻段的帶通濾波器。在實(shí)施上述實(shí)施例時(shí)，其中射頻開關(guān)的選擇主要考慮插入損耗、隔離度等因素，以 保證在所需工作頻率范圍內(nèi)，不引入過(guò)多的插入損耗，又不會(huì)對(duì)信號(hào)的質(zhì)量造成下降，本實(shí) 施例中射頻開關(guān)為二選一射頻開關(guān)。射頻功率放大器的選擇主要考慮IdB壓縮點(diǎn)，功率增 益等因素，以保證在得到所需輸出功率的同時(shí)，避免對(duì)輸入信號(hào)引入失真。接收通道的低噪 聲放大器需要考慮噪聲系數(shù)，增益等因素。本實(shí)用新型的第三實(shí)施例提供一種射頻設(shè)備，包括基帶/射頻module模塊，基帶 /射頻module模塊的射頻接口連接有如實(shí)施例一、和實(shí)施例二中的射頻功率放大模塊。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種射頻功率放大模塊000)，其特征在于，包括射頻輸入口(10)、射頻輸出口、功 率耦合器(30)、功率檢波器(35)、第一射頻開關(guān)(38)和射頻功率放大器(40)，其中功率耦合器(30)的輸入口(31)與射頻輸入口(10)的內(nèi)置接頭(12)連接，功率耦合 器(30)的耦合口(32)和功率檢波器(35)的輸入口(36)連接，功率檢波器(35)的輸出口(37)與第一射頻開關(guān)(38)的控制口(39)連接，當(dāng)功率檢波器(35)檢測(cè)到有功率輸出時(shí)， 第一射頻開關(guān)(38)將功率耦合器(30)的輸出口(33)連接到射頻功率放大器GO)的輸入 口(41)，射頻功率放大器00)的輸出口 02)和所述射頻輸出口的內(nèi)置接頭連接，當(dāng)功率檢 波器(35)未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，第一射頻開關(guān)(38)將功率耦合器(30)的輸出口(33) 連接到所述射頻輸出口的內(nèi)置接頭。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，射頻輸出口的數(shù)量為兩 個(gè)，射頻功率放大器GO)的輸出口 02)和第一射頻輸出口 00)的內(nèi)置接頭02)連接，當(dāng) 功率檢波器(35)未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，第一射頻開關(guān)(38)將功率耦合器(30)的輸出口 (33)連接到第二射頻輸出口 00’ )的內(nèi)置接頭02’)。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，還包括低噪聲放大器 (60)和帶通濾波器(70)，當(dāng)功率檢波器(35)未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，第一射頻開關(guān)(38) 將功率耦合器(30)的輸出口(33)連接到低噪聲放大器(60)的輸出端(61)，低噪聲放大 器(60)的輸入端(6 和帶通濾波器(70)的輸出端(71)連接，帶通濾波器(70)的輸入端 (72)和第二射頻輸出口 00’ )的內(nèi)置接頭02’ )連接。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，還包括第二射頻開關(guān) (38’)，射頻輸出口的數(shù)量為一個(gè)，功率檢波器(35)的輸出口(37)與第二射頻開關(guān)(38’ ) 的控制口(39’)連接，當(dāng)功率檢波器(35)檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，第二射頻開關(guān)(38’)將射 頻功率放大器GO)的輸出口 02)連接到第一射頻輸出口 00)的內(nèi)置接頭(22)，或者當(dāng) 功率檢波器(35)未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，功率耦合器(30)輸出口(33)通過(guò)第一射頻開關(guān)(38)和第二射頻開關(guān)(38’)，連接到第一射頻輸出口00)的內(nèi)置接頭02)。
5.如權(quán)利要求4所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，還包括低噪聲放大器 (60)和帶通濾波器(70)，當(dāng)功率檢波器(35)未檢測(cè)到有功率輸出時(shí)，第一射頻開關(guān)(38) 將功率耦合器(30)輸出口(33)連接到低噪聲放大器(60)的輸出端(61)，低噪聲放大器 (60)的輸入端(6 和帶通濾波器(70)的輸出端(71)連接，第二射頻開關(guān)(38’ )將帶通 濾波器(70)的輸入端(7 和第一射頻輸出口 00)的內(nèi)置接頭0 連接。
6.如權(quán)利要求1所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，功率檢波器(35)輸出 口(37)與第一射頻開關(guān)(38)的控制口(39)之間串接有，用來(lái)處理功率檢波器(35)輸出 的信號(hào)電平，使所述信號(hào)電平的幅值符合射頻開關(guān)(38)的電平要求的信號(hào)調(diào)制電路(80)。
7.如權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，射頻功 率放大器GO)為工作在ISM頻段的射頻功率放大器。
8.如權(quán)利要求3或5所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，低噪聲放大器(60) 為工作在ISM頻段的低噪聲放大器，帶通濾波器(70)為工作在ISM頻段的帶通濾波器。
9.如權(quán)利要求1所述的射頻功率放大模塊000)，其特征在于，第一射頻開關(guān)(38)為 二選一射頻開關(guān)。
10.一種射頻設(shè)備，包括基帶/射頻module模塊(100)，其特征在于，基帶/射頻module模塊(100)完成基帶調(diào)制解調(diào)、射頻調(diào)制解調(diào)功能，并且基帶/射頻module模塊的射頻接 口(5)連接有如權(quán)利要求1-9任一權(quán)利要求所述的射頻功率放大模塊(200)。
專利摘要為了解決現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)更換模塊內(nèi)部功率放大器的方式提高基帶/射頻module模塊輸出功率，實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難的問(wèn)題，本實(shí)用新型公開了一種射頻功率放大模塊及設(shè)備，功率耦合器輸入口與射頻輸入口的內(nèi)置接頭連接，功率耦合器耦合口和功率檢波器輸入口連接，功率檢波器輸出口與第一射頻開關(guān)的控制口連接，當(dāng)功率檢波器檢測(cè)到有或沒(méi)有功率輸出時(shí)，第一射頻開關(guān)將功率耦合器輸出口連接到射頻功率放大器的輸入口，或?qū)⒐β蜀詈掀鬏敵隹谶B接到射頻輸出口的內(nèi)置接頭，射頻功率放大器的輸出口和射頻輸出口的內(nèi)置接頭連接，使用時(shí)射頻功率放大模塊的射頻輸入口，連接在基帶/射頻module模塊的射頻接口，以該方式增加輸出功率十分簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)H03F3/20GK201869169SQ201020592169
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者李寶華 申請(qǐng)人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司