功放输出匹配电路、射频前端模组和无线装置.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010548699.0 (22)申请日 2020.06.16 (71)申请人 锐石创芯 （深圳） 科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市福田区园岭街 道华林社区八卦六街23号八卦岭工业 区541栋508 (72)发明人 胡自洁曹原倪楠倪建兴 (74)专利代理机构 深圳众鼎汇成知识产权代理 有限公司 44566 代理人 吴立 (51)Int.Cl. H03F 3/26(2006.01) H03F 1/56(2006.01) (54)发明名称 功放输出匹配电路、 射频前

2、端模组和无线装 置 (57)摘要 本发明公开一种功放输出匹配电路、 射频前 端模组和无线装置。 该功放输出匹配电路用于与 推挽功率放大器输出级的第一功放输出和第二 功放输出相连， 包括负载巴伦、 第一隔直电路、 第 二隔直电路、 第一馈电电路和第二馈电电路； 负 载巴伦的主线圈上设有第一巴伦输入和第二巴 伦输入； 第一巴伦输入通过第一隔直电路与第一 功放输出相连， 且第一巴伦输入通过第一馈电电 路与第一功放输出相连； 第二巴伦输入通过第二 隔直电路与第二功放输出相连， 且第二巴伦输入 通过第二馈电电路与第二功放输出相连。 该电路 可以有效消除寄生电感对负载线阻抗和负载线 插损的影响， 保障推挽

3、功率放大器的输出功率和 功率转换效率。 权利要求书2页 说明书12页 附图5页 CN 111600559 A 2020.08.28 CN 111600559 A 1.一种功放输出匹配电路， 用于与推挽功率放大器输出级的第一功放输出和第二功放 输出相连， 其特征在于， 包括负载巴伦、 第一隔直电路、 第二隔直电路、 第一馈电电路和第二 馈电电路； 所述负载巴伦的主线圈上设有第一巴伦输入和第二巴伦输入； 所述第一巴伦输 入通过第一隔直电路与所述第一功放输出相连， 且所述第一巴伦输入通过所述第一馈电电 路与所述第一功放输出相连； 所述第二巴伦输入通过所述第二隔直电路与所述第二功放输 出相连， 且所述

4、第二巴伦输入通过所述第二馈电电路与所述第二功放输出相连。 2.如权利要求1所述的功放输出匹配电路， 其特征在于， 所述第一隔直电路被配置为： 与第一功放输出和第一巴伦输入之间所述第一隔直电路所在支路上的电感在工作频段谐 振； 所述第二隔直电路被配置为： 与第二功放输出和第二巴伦输入之间所述第二隔直电路 所在支路上的电感在工作频段谐振。 3.如权利要求1所述的功放输出匹配电路， 其特征在于， 所述第一隔直电路包括第一隔 直电容， 所述第二隔直电路包括第二隔直电容。 4.如权利要求1所述的功放输出匹配电路， 其特征在于， 所述第一隔直电路包括第一隔 直电容和第一谐振电感， 所述第一隔直电容和所述第

5、一谐振电感串联； 所述第二隔直电路 包括第二隔直电容和第二谐振电感， 所述第二隔直电容和所述第二谐振电感串联。 5.如权利要求1所述的功放输出匹配电路， 其特征在于， 所述第一馈电电路为第一扼流 圈或者LC馈电电路； 所述第二馈电电路为第二扼流圈或者LC馈电电路。 6.如权利要求5所述的功放输出匹配电路， 其特征在于， 所述LC馈电电路包括馈电电容 和馈电电感， 所述馈电电容和所述馈电电感并联。 7.如权利要求1所述的功放输出匹配电路， 其特征在于， 所述负载巴伦的主线圈上还设 有电源端， 所述电源端通过一负载谐振电路与接地端相连； 所述负载巴伦的次级线圈上设有第一巴伦输出和第二巴伦输出； 所

6、述第一巴伦输出通 过一负载谐振电路与接地端相连； 所述第二巴伦输出通过一负载谐振电路与接地端相连。 8.如权利要求7所述的功放输出匹配电路， 其特征在于， 所述负载谐振电路为负载谐振 电容； 或者， 所述负载谐振电路为LC谐振电路， 所述LC谐振电路包括LC谐振电容和LC谐振电 感， 所述LC谐振电容和所述LC谐振电感串联； 或者， 所述负载谐振电路为 型谐振电路， 所述 型谐振电路包括 型电感、 第一 型电容 和第二 型电容， 所述第一 型电容一端与所述 型电感的第一端相连， 另一端与接地端相 连； 所述第二 型电容一端与所述 型电感的第二端相连， 另一端与接地端相连。 9.一种射频前端模组

7、， 其特征在于， 包括设置于基板上的推挽功率放大芯片和负载巴 伦， 所述推挽功率放大芯片中推挽功率放大器输出级上设有第一功放输出和第二功放输 出， 所述负载巴伦的主线圈上设有第一巴伦输入和第二巴伦输入； 所述第一巴伦输入通过第一隔直电路与所述第一功放输出相连， 且所述第一巴伦输入 通过第一馈电电路与所述第一功放输出相连； 所述第二巴伦输入通过第二隔直电路与所述 第二功放输出相连， 且所述第二巴伦输入通过第二馈电电路与所述第二功放输出相连。 10.如权利要求9所述的射频前端模组， 其特征在于， 所述第一隔直电路被配置为： 与第 一功放输出和第一巴伦输入之间所述第一隔直电路所在支路上的电感在工作频

8、段谐振； 权利要求书 1/2 页 2 CN 111600559 A 2 所述第二隔直电路被配置为： 与第二功放输出和第二巴伦输入之间所述第二隔直电路 所在支路上的电感在工作频段谐振。 11.如权利要求9所述的射频前端模组， 其特征在于， 所述第一隔直电路和/或所述第二 隔直电路设置在所述推挽功率放大芯片中， 或者， 所述第一隔直电路和/或所述第二隔直电 路设置在所述基板上。 12.如权利要求9所述的射频前端模组， 其特征在于， 所述第一功放输出和所述第二功 放输出为三极管的集电极、 三极管阵列的集电极、 场效率管的漏极或者场效率管阵列的漏 极。 13.如权利要求9所述的射频前端模组， 其特征在

9、于， 所述第一功放输出和所述第二功 放输出之间设有一负载谐振电路， 所述负载谐振电路为负载谐振电容、 LC谐振电路或者 型 谐振电路。 14.一种无线装置， 其特征在于， 包括权利要求1-8中任一项所述的功放输出匹配电路， 或者， 包括权利要求9-13中任一项所述的射频前端模组。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111600559 A 3 功放输出匹配电路、 射频前端模组和无线装置 技术领域 0001 本发明涉及射频通信技术领域， 尤其涉及一种功放输出匹配电路、 射频前端模组 和无线装置。 背景技术 0002 射频前端介于天线和射频收发之间， 是电子终端通信的核心组成器件。 射频前端 包括滤

10、波器、 LNA(Low Noise Amplifier的简称， 低噪声放大器)、 PA(Power Amplifier的简 称， 功率放大器)、 开关和天线调谐等。 功率放大器是射频前端的核心有源器件， 通过功率放 大器可以使电子终端获取较高的射频输出功率。 第五代移动通信技术(5G)的关键性能目标 是传输速率相比4G大幅提升， 5G新技术需要采用频率更高、 带宽更大、 QAM调制更高阶的射 频前端， 使其对射频前端的功率放大器的设计提出更严苛的要求。 0003 输出功率和功率转换效率(PAE， 即输出功率与耗散的直流功率之比)是功率放大 器的两个主要性能指标， 对于大多数功率放大器来说， 最

11、佳功率转换效率与最大输出功率 相对应， 而最佳功率转换效率与最大输出功率由功率放大器的负载线决定。 一般来说， 降低 负载线阻抗， 可在一定程度上提高最大输出功率， 但代价是牺牲功率转换效率， 虽然理论上 可以通过不断降低负载线阻抗来换取更大的输出功率， 但由于负载线阻抗不断降低会导致 负载线插损变差， 除了导致功率转换效率明显变差， 也导致到了极限值后， 最大输出功率不 再变大。 发明内容 0004 本发明提供一种功放输出匹配电路、 射频前端模组和无线装置， 以解决现有功率 放大器的性能受负载线阻抗和插损影响较大的问题。 0005 本发明提供一种功放输出匹配电路， 用于与推挽功率放大器输出级

12、的第一功放输 出和第二功放输出相连， 包括负载巴伦、 第一隔直电路、 第二隔直电路、 第一馈电电路和第 二馈电电路； 所述负载巴伦的主线圈上设有第一巴伦输入和第二巴伦输入； 所述第一巴伦 输入通过第一隔直电路与所述第一功放输出相连， 且所述第一巴伦输入通过所述第一馈电 电路与所述第一功放输出相连； 所述第二巴伦输入通过所述第二隔直电路与所述第二功放 输出相连， 且所述第二巴伦输入通过所述第二馈电电路与所述第二功放输出相连。 0006 优选地， 所述第一隔直电路被配置为： 与第一功放输出和第一巴伦输入之间所述 第一隔直电路所在支路上的电感在工作频段谐振； 0007 所述第二隔直电路被配置为： 与

13、第二功放输出和第二巴伦输入之间所述第二隔直 电路所在支路上的电感在工作频段谐振。 0008 优选地， 所述第一隔直电路包括第一隔直电容； 所述第二隔直电路包括第二隔直 电容。 0009 优选地， 所述第一隔直电路包括第一隔直电容和第一谐振电感， 所述第一隔直电 容和所述第一谐振电感串联； 所述第二隔直电路包括第二隔直电容和第二谐振电感， 所述 说明书 1/12 页 4 CN 111600559 A 4 第二隔直电容和所述第二谐振电感串联。 0010 优选地， 所述第一馈电电路为第一扼流圈或者LC馈电电路； 所述第二馈电电路为 第二扼流圈或者LC馈电电路。 0011 优选地， 所述LC馈电电路包

14、括馈电电容和馈电电感， 所述馈电电容和所述馈电电 感并联。 0012 优选地， 所述负载巴伦的主线圈上还设有电源端， 所述电源端通过一负载谐振电 路与接地端相连； 0013 所述负载巴伦的次级线圈上设有第一巴伦输出和第二巴伦输出； 所述第一巴伦输 出通过一负载谐振电路与接地端相连； 所述第二巴伦输出通过一负载谐振电路与接地端相 连。 0014 优选地， 所述负载谐振电路为负载谐振电容； 0015 或者， 所述负载谐振电路为LC谐振电路， 所述LC谐振电路包括LC谐振电容和LC谐 振电感， 所述LC谐振电容和所述LC谐振电感串联； 0016 或者， 所述负载谐振电路为 型谐振电路， 所述 型谐振

15、电路包括 型电感、 第一 型 电容和第二 型电容， 所述第一 型电容一端与所述 型电感的第一端相连， 另一端与接地端 相连； 所述第二 型电容一端与所述 型电感的第二端相连， 另一端与接地端相连。 0017 本发明提供一种射频前端模组， 包括设置于基板上的推挽功率放大芯片和负载巴 伦， 所述推挽功率放大芯片中推挽功率放大器输出级上设有第一功放输出和第二功放输 出， 所述负载巴伦的主线圈上设有第一巴伦输入和第二巴伦输入； 0018 所述第一巴伦输入通过第一隔直电路与所述第一功放输出相连， 且所述第一巴伦 输入通过第一馈电电路与所述第一功放输出相连； 所述第二巴伦输入通过第二隔直电路与 所述第二功

16、放输出相连， 且所述第二巴伦输入通过第二馈电电路与所述第二功放输出相 连。 0019 优选地， 所述第一隔直电路被配置为： 与第一功放输出和第一巴伦输入之间所述 第一隔直电路所在支路上的电感在工作频段谐振； 0020 所述第二隔直电路被配置为： 与第二功放输出和第二巴伦输入之间所述第二隔直 电路所在支路上的电感在工作频段谐振。 0021 优选地， 所述第一隔直电路和/或所述第二隔直电路设置在所述推挽功率放大芯 片中， 或者， 所述第一隔直电路和/或所述第二隔直电路设置在所述基板上。 0022 优选地， 所述第一功放输出和所述第二功放输出为三极管的集电极、 三极管阵列 的集电极、 场效率管的漏极

17、或者场效率管阵列的漏极。 0023 优选地， 所述第一功放输出和所述第二功放输出之间设有一负载谐振电路， 所述 负载谐振电路为负载谐振电容、 LC谐振电路或者 型谐振电路。 0024 本发明提供一种无线装置， 包括上述功放输出匹配电路， 或者， 包括上述射频前端 模组。 0025 上述功放输出匹配电路、 射频前端模组和无线装置中， 在推挽功率放大器输出级 的第一功放输出和负载巴伦的第一巴伦输入之间并联设置第一隔直电路和第一馈电电路 分别传输交流信号和直流信号； 在推挽功率放大器的第二功放输出和负载巴伦的第二巴伦 输入之间并联设置第二隔直电路和第二馈电电路分别传输交流信号和直流信号； 可以有效

18、说明书 2/12 页 5 CN 111600559 A 5 消除寄生电感对负载线阻抗和负载线插损的影响， 有助于保障推挽功率放大器的输出功率 和功率转换效率。 附图说明 0026 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对本发明实施例的描述中所 需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图 获得其他的附图。 0027 图1是本发明一实施例中功放输出匹配电路的一电路示意图； 0028 图2是本发明一实施例中功放输出匹配电路的一电路示意图； 0029 图3是针对N7

19、8频段进行一次仿真试验的负载线阻抗的一示意图； 0030 图4是针对N78频段进行一次仿真试验的负载线插损的一示意图； 0031 图5是图3中负载线阻抗实部的一示意图； 0032 图6是图3中负载线阻抗实部的一示意图； 0033 图7是针对N78频段进行二次仿真试验的负载线阻抗的一示意图。 具体实施方式 0034 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发 明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例， 都属于本发明保护的范围。 00

20、35 应当理解的是， 本发明能够以不同形式实施， 而不应当解释为局限于这里提出的 实施例。 相反地， 提供这些实施例将使公开彻底和完全， 并且将本发明的范围完全地传递给 本领域技术人员。 在附图中， 为了清楚， 层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相 同附图标记表示相同的元件。 0036 应当明白， 当元件或层被称为 “在上” 、“与相邻” 、“连接到” 或 “耦合到” 其它元 件或层时， 其可以直接地在其它元件或层上、 与之相邻、 连接或耦合到其它元件或层， 或者 可以存在居间的元件或层。 相反， 当元件被称为 “直接在上” 、“与直接相邻” 、“直接连接 到” 或 “直接耦合到” 其

21、它元件或层时， 则不存在居间的元件或层。 应当明白， 尽管可使用术 语第一、 第二、 第三等描述各种元件、 部件、 区、 层和/或部分， 这些元件、 部件、 区、 层和/或部 分不应当被这些术语限制。 这些术语仅仅用来区分一个元件、 部件、 区、 层或部分与另一个 元件、 部件、 区、 层或部分。 因此， 在不脱离本发明教导之下， 下面讨论的第一元件、 部件、 区、 层或部分可表示为第二元件、 部件、 区、 层或部分。 0037 空间关系术语例如 “在下” 、“在下面” 、“下面的” 、“在之下” 、“在之上” 、 “上面的” 等， 在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征

22、与其它 元件或特征的关系。 应当明白， 除了图中所示的取向以外， 空间关系术语意图还包括使用和 操作中的器件的不同取向。 例如， 如果附图中的器件翻转， 然后， 描述为 “在其它元件下面” 或 “在其之下” 或 “在其下” 元件或特征将取向为在其它元件或特征 “上” 。 因此， 示例性术语 “在下面” 和 “在下” 可包括上和下两个取向。 器件可以另外地取向(旋转90度或其它取 说明书 3/12 页 6 CN 111600559 A 6 向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。 0038 在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。 在此使 用时， 单数形式的 “一” 、

23、“一个” 和 “所述/该” 也意图包括复数形式， 除非上下文清楚指出另 外的方式。 还应明白术语 “组成” 和/或 “包括” ， 当在该说明书中使用时， 确定所述特征、 整 数、 步骤、 操作、 元件和/或部件的存在， 但不排除一个或更多其它的特征、 整数、 步骤、 操作、 元件、 部件和/或组的存在或添加。 在此使用时， 术语 “和/或” 包括相关所列项目的任何及所 有组合。 0039 为了彻底理解本发明， 将在下列的描述中提出详细的结构及步骤， 以便阐释本发 明提出的技术方案。 本发明的较佳实施例详细描述如下， 然而除了这些详细描述外， 本发明 还可以具有其他实施方式。 0040 本发明实

24、施例提供一种功放输出匹配电路， 如图1所示， 该功放输出匹配电路用于 与推挽功率放大器10输出级的第一功放输出11和第二功放输出12相连， 功放输出匹配电路 包括负载巴伦20、 第一隔直电路30、 第二隔直电路40、 第一馈电电路50和第二馈电电路60； 负载巴伦20的主线圈上设有第一巴伦输入21和第二巴伦输入22； 第一巴伦输入21通过第一 隔直电路30与第一功放输出11相连， 且第一巴伦输入21通过第一馈电电路50与第一功放输 出11相连； 第二巴伦输入22通过第二隔直电路40与第二功放输出12相连， 且第二巴伦输入 22通过第二馈电电路60与第二功放输出12相连。 0041 其中， 推挽

25、功率放大器10是采用推挽结构实现信号放大功能的功率放大器。 该推 挽功率放大器10可以包括多级功率放大器， 该推挽功率放大器10的输出级可以为多级功率 放大器中的最后一级。 该推挽功率放大器10的输出级上设有两个输出端， 即第一功放输出 11和第二功放输出12。 功放输出匹配电路是与推挽功率放大器10的第一功放输出11和第二 功放输出12相连的电路， 用于与推挽功率放大器10配合， 以提高射频前端模组的输出功率 和功率转换效率。 本示例中， 功放输出匹配电路通过负载线与推挽功率放大器10相连， 通过 功放输出匹配电路配合推挽功率放大器10工作， 提高推挽功率放大器10的输出功率和功率 转换效率

26、。 在一个实施例中， 如图1所示， 第一功放输出11包括第一芯片输出端和第一VCC偏 置端。 第一芯片输出端是用于传输射频信号的输出端， 如图1中与第一隔直电路30相连的输 出端。 第一VCC偏置端用于与外接电路相连的输出端， 如图1中与第一馈电电路50相连的输 出端。 第二功放输出12包括第二芯片输出端和第二VCC偏置端。 第二芯片输出端是用于传输 射频信号的输出端， 如图1中与第二隔直电路40相连的输出端。 第二VCC偏置端是用于与外 接电路相连的输出端， 如图1中与第二馈电电路60相连的输出端。 0042 作为一示例， 第一功放输出11和第二功放输出12为三极管(BJT)的集电极、 三极

27、管 阵列的集电极、 场效应管(FET)的漏极或者场效率管阵列的漏极。 本示例中， 场效应管阵列 是采用多个场效应管配合形成的阵列， 采用场效应管阵列相比于单个场效应管， 可以满足 推挽功放芯片10大功率输出的需求。 三极管阵列是采用多个三极管配合形成的阵列， 采用 三极管阵列相比于单个三极管， 可以满足推挽功放芯片10大功率输出的需求。 0043 其中， 负载巴伦20是设置在与推挽功率放大器10相连的负载线上的巴伦(balun), 是一种三端口器件， 或者说是一种通过将匹配输入转换为差分输出而实现平衡传输线电路 与不平衡传输线电路之间的连接的宽带射频传输线变压器。 本示例中， 负载巴伦20可以

28、为 分立式巴伦， 也可以为集成式巴伦， 可以根据实际需求自主选择合适的巴伦。 说明书 4/12 页 7 CN 111600559 A 7 0044 具体地， 负载巴伦20的主线圈上设有第一巴伦输入21、 第二巴伦输入22和电源端 23， 次级线圈上设有第一巴伦输出24和第二巴伦输出25。 其中， 第一巴伦输入21和第二巴伦 输入22是负载巴伦20与上级电路(即本实施例中的推挽功率放大器10)相连的输入端。 第一 巴伦输出24和第二巴伦输出25是与下级电路相连的输出端。 电源端23是用于与供电电源相 连的输出端。 0045 本示例中， 将功放输出匹配电路与推挽功率放大器10相连， 具体是采用负载

29、线连 接推挽功率放大器10的第一功放输出11和负载巴伦20的第一巴伦输入21， 并采用负载线连 接推挽功率放大器10的第二功放输出12和负载巴伦20的第二巴伦输入22。 以分立式巴伦为 例， 如图2所示， 在功放输出匹配电路与推挽功率放大器10工作时， 推挽功率放大器10的第 一功放输出11上会形成第一芯片寄生电感L11， 第二功放输出12上会形成第二芯片寄生电 感L12， 这两个芯片寄生电感是推挽功率放大器10封装的寄生电感。 相应地， 负载巴伦20的 主线圈的第一巴伦输入21上形成第一巴伦寄生电感L21、 第二巴伦输入22上形成第二巴伦 寄生电感L22、 第一巴伦输出24上形成第三巴伦寄生

30、电感L23、 第二巴伦输出25上形成第四 巴伦寄生电感L24， 这四个巴伦寄生电感是负载巴伦20的泄漏电感。 可以理解地， 芯片寄生 电感和巴伦寄生电感都不是实际存在的电感， 而是在推挽功率放大器10和负载巴伦20之间 的寄生电感， 会对负载线阻抗和负载线插损带来较大影响， 从而影响推挽功率放大器10和 功放输出匹配电路配合形成的射频前端模组的输出功率和功率转换效率。 0046 为了避免推挽功率放大器10和负载巴伦20工作过程中形成的寄生电感对负载线 阻抗和负载线插损的影响， 可在第一功放输出11和第一巴伦输入21之间设置第一隔直电路 30， 利用第一隔直电路30的隔直效果， 使得第一功放输出

31、11和第一巴伦输入21之间通过第 一隔直电路30传输交流信号而不传输直流信号； 由于负载巴伦20的电源端23接收的馈电信 号需反馈给推挽功率放大器10， 馈电信号为直流信号无法通过第一隔直电路30传输， 因此， 需在第一功放输出11和第一巴伦输入21之间设置第一馈电电路50， 该第一馈电电路50与第 一隔直电路30并联， 用于传输馈电信号等直流信号， 保证推挽功率放大器10的正常工作。 本 示例中， 采用并联设置在第一功放输出11和第一巴伦输入21之间的第一隔直电路30和第一 馈电电路50分别传输交流信号和直流信号， 可有助于至少部分消除寄生电感对负载线阻抗 和负载线插损的影响， 提高推挽功率

32、放大器10的输出功率和功率转换效率。 0047 为了避免推挽功率放大器10和负载巴伦20工作过程中形成的寄生电感对负载线 阻抗和负载线插损的影响， 在第二功放输出12和第二巴伦输入22之间设置第二隔直电路 40， 利用第二隔直电路40的隔直效果， 使得第二功放输出12和第二巴伦输入22之间通过第 二隔直电路40传输交流信号而不传输直流信号； 由于负载巴伦20的电源端23接收的馈电信 号需反馈给推挽功率放大器10， 馈电信号为直流信号无法通过第二隔直电路40传输， 因此， 需在第二功放输出12和第二巴伦输入22之间设置第二馈电电路60， 该第二馈电电路60与第 二隔直电路40并联， 用于传输馈电

33、信号等直流信号， 保证推挽功率放大器10的正常工作。 本 示例中， 采用并联设置在第二功放输出12和第二巴伦输入22之间的第二隔直电路40和第二 馈电电路60分别传输交流信号和直流信号， 可有助于至少部分消除寄生电感对负载线阻抗 和负载线插损的影响， 提高推挽功率放大器10的输出功率和功率转换效率。 0048 本实施例所提供的功放输出匹配电路， 在推挽功率放大器10的第一功放输出11和 负载巴伦20的第一巴伦输入21之间并联设置第一隔直电路30和第一馈电电路50分别传输 说明书 5/12 页 8 CN 111600559 A 8 交流信号和直流信号； 在推挽功率放大器10的第二功放输出12和负

34、载巴伦20的第二巴伦输 入22之间并联设置第二隔直电路40和第二馈电电路60分别传输交流信号和直流信号； 可以 有效消除寄生电感对负载线阻抗和负载线插损的影响， 有助于保障推挽功率放大器10的输 出功率和功率转换效率。 由于第一隔直电路30、 第一馈电电路50、 第二隔直电路40和第二馈 电电路60相互配合， 可以有效消除寄生电感对负载线阻抗和负载线插损的影响。 0049 在一实施例中， 如图2所示， 第一隔直电路30包括第一隔直电容C3； 第二隔直电路 40包括第二隔直电容C4。 0050 本示例中， 第一功放输出11和第一巴伦输入21之间设置的第一隔直电容C3作为第 一隔直电路30， 利用

35、第一隔直电容C3的隔直特性实现传输交流信号而不传输直流信号的目 的， 即使得负载巴伦20的交流信号可通过第一巴伦输入21、 第一隔直电容C3和第一功放输 出11这一支路到推挽功率放大器10， 但直流信号不可通过该支路传输到推挽功率放大器 10； 因此， 需在第一功放输出11和第一巴伦输入21之间设置与第一隔直电容C3并联的第一 馈电电路50， 用于传输馈电信号等直流信号。 而且， 第一隔直电容C3与第一芯片寄生电感 L11和第一巴伦寄生电感L21共同谐振在特定工作频段， 从而消除寄生电感对负载线阻抗和 负载线插损的影响。 可选地， 所述第一隔直电路30被配置为与第一功放输出和第一巴伦输 入之间

36、第一隔直电路30所在支路上的电感在工作频段谐振， 所述第二隔直电路40被配置为 与第二功放输出和第二巴伦输入之间第二隔直电路40所在支路上的电感在工作频段谐振。 其中， 该工作频段为对应电路当前工作的频段， 该工作频段可以为任一通讯标准下的任一 频段， 例如， 5G通信标准中的N77或者N79频段。 可以理解地， 在工作频段谐振可以为在该工 作频段内的任一频率谐振。 其中， 第一功放输出和第一巴伦输入之间的电感可以包括实体 电感和寄生电感， 即包括第一隔直电路30所在支路上的电感。 第二功放输出和第二巴伦输 入之间的电感也可以包括实体电感和寄生电感， 即包括第二隔直电路40所在支路上的电 感。

37、 示例性地， 由于第一功放输出11和第一巴伦输入21之间存在第一芯片寄生电感L11和第 一巴伦寄生电感L21， 因此， 可以在第一功放输出11和第一巴伦输入21之间设置第一隔直电 容C3， 以使得第一隔直电容C3和与其串联的第一芯片寄生电感L11和第一巴伦寄生电感L21 共同谐振在工作频段， 更好地消除寄生电感对负载线阻抗和负载线插损的影响， 使得第一 隔直电路30无需额外配置与第一隔直电容C3实现谐振效果的电感， 简化电路， 降低成本。 0051 本示例中， 第二功放输出12和第二巴伦输入22之间设置的第二隔直电容C4作为第 二隔直电路40， 利用第二隔直电容C4的隔直特性实现传输交流信号而

38、不传输直流信号的目 的， 即使得负载巴伦20的交流信号可通过第二巴伦输入22、 第二隔直电容C4和第二功放输 出12这一支路到推挽功率放大器10， 但直流信号不可通过该支路传输到推挽功率放大器 10； 因此， 需在第二功放输出12和第二巴伦输入22之间设置与第二隔直电容C4并联的第二 馈电电路60， 用于传输馈电信号等直流信号。 而且， 第二隔直电容C4与第二芯片寄生电感 L12和第二巴伦寄生电感L22共同谐振在工作频段上， 从而更好地消除寄生电感对负载线阻 抗和负载线插损的影响。 具体地， 由于第二功放输出12和第二巴伦输入22之间存在第二芯 片寄生电感L12和第二巴伦寄生电感L22， 因此

39、， 可以直接在第二功放输出12和第二巴伦输 入22之间设置第二隔直电容C4， 以使第二隔直电容C4和与其串联的第二芯片寄生电感L12 和第二巴伦寄生电感L22共同谐振在特定工作频段， 消除寄生电感对负载线阻抗和负载线 插损的影响， 使得第二隔直电路40无需额外配置与第二隔直电容C4实现谐振效果的电感， 说明书 6/12 页 9 CN 111600559 A 9 简化电路， 降低成本。 0052 具体地， 第一隔直电容C3的电容值与第一芯片寄生电感L11和第一巴伦寄生电感 L21的电感值和谐振频率相关； 相应地， 第二隔直电容C4的电容值与第二芯片寄生电感L12 和第二巴伦寄生电感L22的电感值

40、和谐振频率相关， 具体需满足其中， f为谐 振频率， L为寄生电感的电感值(即同一支路上所有寄生电感的等效电感值)， C为隔直电容 的电容值。 该谐振频率可以设置为工作频段内的工作频率。 0053 可以理解地， 第一隔直电路30和第二隔直电路40还可以采用除隔直电容之外的其 他电路替换， 只需保障其可以实现隔直效果， 或者可实现隔直效果和谐振效果， 以消除寄生 电感对负载线阻抗和负载线插损的影响即可， 本示例中采用第一隔直电容C3作为第一隔直 电路30， 采用第二隔直电容C4作为第二隔直电路40， 使得功放输出匹配电路整体具有结构 简单、 成本低和电路空间小的优点。 0054 在一个实施例中，

41、 第一隔直电路30包括第一隔直电容C3和第一谐振电感， 第一隔 直电容C3和第一谐振电感串联； 第二隔直电路40包括第二隔直电容C4和第二谐振电感， 第 二隔直电容C4和第二谐振电感串联。 此时， 第一隔直电路30被配置为使第一隔直电容C3、 第 一谐振电感以及该支路上的寄生电感在工作频段上谐振。 第二隔直电路40被配置为使第二 隔直电容C4、 第二谐振电感以及该支路上的寄生电感在工作频段上谐振。 0055 在一个实施例中， 第一隔直电路30包括第一可调电容网络， 第二隔直电路40包括 第二可调电容网络。 具体地， 在推挽功率放大器需要工作在不同工作频段时， 可以通过调整 第一可调电容网络以及

42、第二可调电容网络中各自的电容值， 使得在不同的工作频段时， 第 一隔直电路30可以与第一功放输出和第一巴伦输入之间第一隔直电路30所在支路上的电 感在不同的工作频段上谐振。 第二隔直电路40可以与第二功放输出和第二巴伦输入之间第 二隔直电路40所在支路上的电感在不同的工作频段上谐振。 0056 第一可调电容网络可以由一组以上的带开关的电容组成， 即在每组带开关的电容 中， 包括串联连接的开关和电容， 或者， 并联连接的开关和电容。 其中， 若每组带开关的电容 中包括串联连接的开关和电容， 则每组带开关的电容之间并联连接。 若每组带开关的电容 中包括并联连接的开关和电容， 则每组带开关的电容之间

43、串联连接。 0057 进一步地， 第一可调电容网络可以由固定电容电路部分和可变电容电路部分组 成， 其中， 所述可变电容电路部分由一组以上的带开关的电容组成。 固定电容电路部分包括 固定电容组成的电路， 其中， 固定电容电路部分和可变电容电路部分可以相互串联连接或 者相互并联连接。 0058 第二可调电容网络可以由一组以上的带开关的电容组成， 即在每组带开关的电容 中， 包括串联连接的开关和电容， 或者， 并联连接的开关和电容。 其中， 若每组带开关的电容 中包括串联连接的开关和电容， 则每组带开关的电容之间并联连接。 若每组带开关的电容 中包括并联连接的开关和电容， 则每组带开关的电容之间串

44、联连接。 0059 进一步地， 第二可调电容网络可以由固定电容电路部分和可变电容电路部分组 成， 其中， 所述可变电容电路部分由一组以上的带开关的电容组成。 固定电容电路部分包括 固定电容组成的电路， 其中， 固定电容电路部分和可变电容电路部分可以相互串联连接或 者相互并联连接。 说明书 7/12 页 10 CN 111600559 A 10 0060 可以理解地， 上述对第一可调电容网络和第二可调电容网络的描述仅是示例性描 述， 本发明实施例中的第一可调电容网络和第二可调电容网络不局限于上述结构， 只要能 够实现电容可调功能即可。 0061 在一实施例中， 第一馈电电路50为第一扼流圈L5或

45、者LC馈电电路； 第二馈电电路 60为第二扼流圈L6或者LC馈电电路。 0062 如图2所示， 第一扼流圈L5是设置在第一功放输出11和第一巴伦输入21之间的扼 流圈， 主要将负载巴伦20的馈电信号传递给推挽功率放大器10， 以使推挽功率放大器10可 以根据接收到馈电信号进行正常工作。 例如， 在第一隔直电路30为第一隔直电容C3时， 由于 第一隔直电容C3的隔直效果， 使得部分直流信号无法通过第一隔直电容C3传输， 此时， 需采 用第一扼流圈L5传输第一隔直电容C3无法传输的直流信号。 采用第一扼流圈L5与第一隔直 电路30并联， 以传输馈电信号， 使得电路具有结构简单， 成本小和电路空间小

46、的优点。 相应 地， 第二扼流圈L6是设置在第二功放输出12和第二巴伦输入22之间的扼流圈， 主要将负载 巴伦20的馈电信号传递给推挽功率放大器10， 以使推挽功率放大器10可以根据接收到馈电 信号进行正常工作。 例如， 在第二隔直电路40为第二隔直电容C4时， 由于第二隔直电容C4的 隔直效果， 使得部分直流信号无法通过第二隔直电容C4传输， 此时， 需采用第二扼流圈L6传 输第二隔直电容C4无法传输的直流信号。 采用第二扼流圈L6与第二隔直电路40并联， 以传 输馈电信号， 使得电路具有结构简单， 成本小和电路空间小的优点。 0063 LC馈电电路是基于电感和电容形成的用于传输馈电信号的电

47、路。 本示例中， 第一 扼流圈L5和第二扼流圈L6均可以采用LC馈电电路替换， 只需保证其可以在第一隔直电路30 和第二隔直电路40无法传输馈电信号时， 可实现馈电信号传输即可。 即第一馈电电路50可 以采用第一扼流圈L5和LC馈电电路中的任一种， 第二馈电电路60可以采用第二扼流圈L6和 LC馈电电路中的任一种， 可以采用任意组合。 0064 在一实施例中， LC馈电电路包括馈电电容和馈电电感， 馈电电容和馈电电感并联。 本示例中， 采用馈电电容和馈电电感并联接入第一功放输出11和第一巴伦输入21之间， 利 用馈电电容和馈电电感配合形成的LC馈电电路传输馈电信号， 且该LC馈电电路的电路结构

48、 形成电感电容振荡回路(即LC Tank),可以实现谐振效果， 有助于保障推挽功率放大器10的 正常工作。 0065 在一实施例中， 负载巴伦20的主线圈上还设有电源端23， 电源端23通过一负载谐 振电路与接地端相连； 负载巴伦20的次级线圈上设有第一巴伦输出24和第二巴伦输出25； 第一巴伦输出24通过一负载谐振电路与接地端相连； 第二巴伦输出25通过一负载谐振电路 与接地端相连。 0066 其中， 负载谐振电路是用于提供适当的谐振阻抗的电路。 0067 作为一示例， 如图2所示， 负载巴伦20的主线圈上还设有电源端23， 电源端23通过 第一负载谐振电路71与接地端相连， 该第一负载谐振

49、电路71可为推挽功率放大器10提供合 适的谐波阻抗， 以达到优化推挽功率放大器10的输出功率和功率转换效率的目的。 该第一 负载谐振电路71是与负载巴伦20的主线圈上的电源端23相连的负载谐振电路。 0068 作为一示例， 如图2所示， 负载巴伦20的次级线圈上设有第一巴伦输出24， 第一巴 伦输出24通过第二负载谐振电路72与接地端相连， 主要用于消除负载巴伦20的次级线圈的 第三巴伦寄生电感L23的阻抗和插损的影响， 以达到优化推挽功率放大器10的输出功率和 说明书 8/12 页 11 CN 111600559 A 11 功率转换效率的目的。 该第二负载谐振电路72是与负载巴伦20的次级线

50、圈上的第一巴伦输 出24相连的负载谐振电路。 本示例中， 第一巴伦输出24为整个功放输出匹配电路的输出端。 0069 作为一示例， 如图2所示， 负载巴伦20的次级线圈上设有第二巴伦输出25， 第二巴 伦输出25通过第三负载谐振电路73与接地端相连， 主要用于消除负载巴伦20的次级线圈的 第四巴伦寄生电感L24的阻抗和插损的影响， 以达到优化推挽功率放大器10的输出功率和 功率转换效率的目的。 该第三负载谐振电路73是与负载巴伦20的次级线圈上的第二巴伦输 出25相连的负载谐振电路。 0070 在一实施例中， 负载谐振电路为负载谐振电容。 如图2所示， 负载巴伦20的主线圈 上还设有电源端23