一種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，該功率合成器采用硅基集成式無源器件工藝，包括兩個諧波抑制電路、兩個隔直電路、一個T型匹配網(wǎng)絡(luò)和兩個并聯(lián)諧振電路，其中，第一諧波抑制電路、第一隔直電路串和第一并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成上網(wǎng)絡(luò)，第二諧波抑制電路、第二隔直電路串和第二并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成下網(wǎng)絡(luò)，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)連接于上網(wǎng)絡(luò)與下網(wǎng)絡(luò)之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的一端連接于第一隔直電路與第一并聯(lián)諧振電路之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的另一端連接于第二隔直電路與第二并聯(lián)諧振電路之間。本發(fā)明采用硅基集成式無源器件集成工藝，成本低廉；集成式器件尺寸小、一致性、可靠性高。
【專利說明】—種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于WiF1、GSM、TD-SCDMA, WCDMA, LTE等便攜式設(shè)備中的功率放大器的功率合成器件，尤其涉及一種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器。
【背景技術(shù)】
[0002]WiFi能夠?qū)€人電腦、手持設(shè)備(手機、平板電腦等)等終端以無線方式互聯(lián)，是當(dāng)今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。WiFi傳輸速率快，符合個人和社會信息化的需求，非常適合移動辦公用戶的需求。WiFi模塊廣泛應(yīng)用于家庭、辦公場所和公眾消費場所，發(fā)展勢頭兇猛，市場巨大，經(jīng)濟效益明顯，前景非常樂觀。
[0003]功率放大器是WiFi模塊的重要電路組成部分，也是整個發(fā)射機的設(shè)計難點，其輸出功率對WiFi信號的覆蓋范圍有重大影響。功率合成器是提高功率放大器輸出功率最為有效便捷的手段。近年來，隨著集成式無源器件的快速發(fā)展，硅基集成式無源器件逐漸走入商用。用于功率放大器的集成式功率合成器集成度高、尺寸小，可與放大器芯片采用多芯片封裝形式實現(xiàn)小型化，一致性、可靠性高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，以實現(xiàn)輸出匹配、功率合成、低插損的兩路功率合成器，滿足應(yīng)用于WiFi功率放大器的需要。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，該功率合成器采用硅基集成式無源器件工藝，包括兩個諧波抑制電路、兩個隔直電路、一個T型匹配網(wǎng)絡(luò)和兩個并聯(lián)諧振電路，其中，第一諧波抑制電路、第一隔直電路串和第一并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成上網(wǎng)絡(luò)，第二諧波抑制電路、第二隔直電路串和第二并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成下網(wǎng)絡(luò)，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)連接于上網(wǎng)絡(luò)與下網(wǎng)絡(luò)之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的一端連接于第一隔直電路與第一并聯(lián)諧振電路之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的另一端連接于第二隔直電路與第二并聯(lián)諧振電路之間。
[0008]上述方案中，該兩路功率合成器為對稱結(jié)構(gòu)，WiFi功率放大器中兩個功率放大器單元的輸出對應(yīng)于該兩路功率合成器的兩個輸入，二者采用金絲綁定線連接。
[0009]上述方案中，該兩路功率合成器的輸入信號經(jīng)過諧波抑制電路中的片上電容Cs和金絲綁定線Ld3實現(xiàn)高次諧波抑制，然后經(jīng)過隔直電容Ce將直流信號阻斷，再經(jīng)過T型匹配網(wǎng)絡(luò)同時匹配上下網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)并聯(lián)諧振電路進一步匹配和抑制特定頻段信號，最后上網(wǎng)絡(luò)和下網(wǎng)絡(luò)均通過綁定線Ldl連接與同一個片外匹配單元。
[0010]上述方案中，該片外匹配單元采用片上集成。
[0011]上述方案中，該諧波抑制電路中的片上電容Cs和金絲綁定線Ld3完成諧波抑制功能，其中片上電容Cs采用片上MM電容實現(xiàn)，金絲綁定線Ld3以綁定線或接地背孔實現(xiàn)。
[0012]上述方案中，該隔直電容Ce完成隔直功能，采用片上MM電容實現(xiàn)。
[0013]上述方案中，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)包括兩個Lt和一個Ld4，同時匹配上下網(wǎng)絡(luò)，其中LtW片上金屬走線實現(xiàn)，Ld4以片上電感和接地背孔或綁定線實現(xiàn)。
[0014]上述方案中，該并聯(lián)諧振電路包括并聯(lián)連接的L1^P Cp，完成特定頻段的抑制和阻抗匹配功能。
[0015]上述方案中，該WiFi功率放大器中兩個功率放大器單元的輸出端ZL均通過綁定線Ld2連接于該兩路功率合成器的兩個諧波抑制電路。
[0016](三)有益效果
[0017]從上述方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明提供的這種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，采用集總L-C結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)隔直、匹配、諧波抑制、特定頻段信號抑制和功率合成功能，集成度高，大大減小模塊尺寸，減小整機體積，對于便攜式設(shè)備尤為重要。同時，采用硅基集成式無源器件工藝，實現(xiàn)了低的插入損耗和較高的電流承載能力，滿足了功率放大器功率合成的苛刻要求。
[0019]2、本發(fā)明提供的這種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，采用集成式無源器件加工工藝實現(xiàn)，利用片上集總式電容、電感與金絲綁定線來完成隔直、匹配和功率合成功能。對于片外的匹配元件作為功率合成器的一部分可以采用片上實現(xiàn)進一步縮小整體尺寸。本發(fā)明采用硅基集成式無源器件集成工藝，成本低廉；集成式器件尺寸小、一致性、可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明提供的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器的原理圖。【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
[0023]如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的用于WiFi功率放大器的兩路功率合成器結(jié)構(gòu)示意圖。該功率合成器采用硅基集成式無源器件工藝，包括兩個諧波抑制電路、兩個隔直電路、一個T型匹配網(wǎng)絡(luò)和兩個并聯(lián)諧振電路，其中，第一諧波抑制電路、第一隔直電路串和第一并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成上網(wǎng)絡(luò)，第二諧波抑制電路、第二隔直電路串和第二并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成下網(wǎng)絡(luò)，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)連接于上網(wǎng)絡(luò)與下網(wǎng)絡(luò)之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的一端連接于第一隔直電路與第一并聯(lián)諧振電路之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的另一端連接于第二隔直電路與第二并聯(lián)諧 振電路之間。
[0024]該兩路功率合成器為對稱結(jié)構(gòu),WiFi功率放大器中兩個功率放大器單元的輸出對應(yīng)于該兩路功率合成器的兩個輸入，二者采用金絲綁定線連接，即WiFi功率放大器中兩個功率放大器單元的輸出端4均通過綁定線Ld2連接于該兩路功率合成器的兩個諧波抑制電路。諧波抑制電路采用片上MM電容和綁定線(或接地背孔)實現(xiàn)，隔直電路采用片上MM電容實現(xiàn)，T型匹配網(wǎng)絡(luò)以片上金屬走線和綁定線(或片上電感和接地背孔)實現(xiàn)，并聯(lián)諧振電路以片上電容與電感實現(xiàn)。
[0025]從該兩路功率合成器的兩個輸入開始，其具體實現(xiàn)方案如下:該兩路功率合成器的輸入信號經(jīng)過諧波抑制電路中的片上電容Cs和金絲綁定線Ld3實現(xiàn)高次諧波抑制，然后經(jīng)過隔直電容Ce將直流信號阻斷，再經(jīng)過T型匹配網(wǎng)絡(luò)同時匹配上下網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)并聯(lián)諧振電路進一步匹配和抑制特定頻段信號，最后上網(wǎng)絡(luò)和下網(wǎng)絡(luò)均通過綁定線Ldl連接與同一個片外匹配單元，該片外匹配元件可采用片上集成。
[0026]該兩路功率合成器采用片上集總L-C元件，結(jié)合金絲綁定線和少量的片外匹配元件組成。該兩路功率合成器的原理圖如圖2所示。諧波抑制電路中的片上電容Cs和金絲綁定線Ld3完成諧波抑制功能，其中Cs采用片上MM電容實現(xiàn)，Ld3以綁定線或接地背孔實現(xiàn)，視具體工藝而定。隔直電容Ce完成隔直功能，采用片上MIM電容實現(xiàn)。T型匹配網(wǎng)絡(luò)包括兩個Lt和一個Ld4，同時匹配上下網(wǎng)絡(luò)，其中Lt以片上金屬走線實現(xiàn)，Ld4以片上電感和接地背孔或綁定線實現(xiàn)，視工藝和具體情況而定。并聯(lián)諧振電路包括并聯(lián)連接的L1^P Cp，完成特定頻段的抑制和阻抗匹配功能。Ld2為集成式功率合成器和功率放大器相連接的綁定線。上下兩網(wǎng)絡(luò)以綁定線Ldl連接至封裝管腳與片外匹配元件相連。對于所述片外匹配網(wǎng)絡(luò)可采用片上實現(xiàn)。
[0027]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該功率合成器采用硅基集成式無源器件工藝，包括兩個諧波抑制電路、兩個隔直電路、一個T型匹配網(wǎng)絡(luò)和兩個并聯(lián)諧振電路，其中，第一諧波抑制電路、第一隔直電路串和第一并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成上網(wǎng)絡(luò)，第二諧波抑制電路、第二隔直電路串和第二并聯(lián)諧振電路依次串聯(lián)連接構(gòu)成下網(wǎng)絡(luò)，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)連接于上網(wǎng)絡(luò)與下網(wǎng)絡(luò)之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的一端連接于第一隔直電路與第一并聯(lián)諧振電路之間，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)的另一端連接于第二隔直電路與第二并聯(lián)諧振電路之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該兩路功率合成器為對稱結(jié)構(gòu)，WiFi功率放大器中兩個功率放大器單元的輸出對應(yīng)于該兩路功率合成器的兩個輸入，二者采用金絲綁定線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該兩路功率合成器的輸入信號經(jīng)過諧波抑制電路中的片上電容Cs和金絲綁定線Ld3實現(xiàn)高次諧波抑制，然后經(jīng)過隔直電容Ce將直流信號阻斷，再經(jīng)過T型匹配網(wǎng)絡(luò)同時匹配上下網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)并聯(lián)諧振電路進一步匹配和抑制特定頻段信號，最后上網(wǎng)絡(luò)和下網(wǎng)絡(luò)均通過綁定線Ldl連接與同一個片外匹配單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該片外匹配單元采用片上集成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該諧波抑制電路中的片上電容Cs和金絲綁定線Ld3完成諧波抑制功能，其中片上電容Cs采用片上MM電容實現(xiàn)，金絲綁定線Ld3以綁定線或接地背孔實現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該隔直電容Ce完成隔直功能，采用片上MM電容實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該T型匹配網(wǎng)絡(luò)包括兩個Lt和一個Ld4,同時匹配上下網(wǎng)絡(luò)，其中Lt以片上金屬走線實現(xiàn)，Ld4以片上電感和接地背孔或綁定線實現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該并聯(lián)諧振電路包括并聯(lián)連接的Lp和Cp，完成特定頻段的抑制和阻抗匹配功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于WiFi功率放大器的集成式兩路功率合成器，其特征在于，該WiFi功率放大器中兩個功率放大器單元的輸出端\均通過綁定線Ld2連接于該兩路功率合成器的兩個諧波抑制電路。
【文檔編號】H03F3/20GK103795358SQ201410054150
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】李志強, 張海英 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所