[发明专利]具有内置功率放大器的隔离装置

说明书

本发明涉及一种例如应用在手提电话或移动通信终端的发射部分中的具有高频功率放大器电路和隔离元件的隔离装置。

近年来，通信装置比如手提电话或移动通信终端的小型化和重量轻的竞争很激烈，因此要求进一步降低通信装置的部件的尺寸、重量和厚度，同时对质量和功率消耗要求越来越高。

在通信装置比如手提电话或移动通信终端中，起非可逆电路元件作用的隔离元件通常连接到在发射部分中的高频功率放大器电路的输出端中以便通过隔离元件阻止由于天线的条件变化引起反射的高频功率到达高频功率放大器电路以及防止高频功率放大器电路损坏或增加不需要的输出。

常规的高频功率放大器电路作为模块形成在电介质基片上并安装在屏蔽的金属外壳中。在另一方面，在隔离元件情况下由于该元件的结构需要以高磁导率金属覆盖磁性材料。因此，由于它在材料和结构上不同于形成在绝缘基片上的通常的电子电路，所以将隔离元件制造成一独立的部件。这就是说常规的隔离元件安装在与高频功率放大器电路隔开的金属外壳中。

因此，虽然高频功率放大器电路和隔离元件都在功能上彼此高度相关，但是在将它们设置在手提电话或移动通信终端之前将它们作为彼此不同的部件处理。即，这些高频功率放大器电路和隔离元件都作为独立的部件制备，然后通过将它们焊接在由电介质多层基片组成的母板上来安装。

由于高频功率放大器电路和隔离元件作为独立的部件处理，因此很难降低它们的尺寸。因此当它们安装在母板上时，相互增加母板的厚度和隔离元件的厚度，造成总的高度增加，因此不可能降低总的高频输出级的尺寸和厚度。

形成隔离元件的每个端口以使它的输入/输出阻抗为标准传输线阻抗50欧姆，而高频功率放大器电路的输出阻抗为30欧姆或更小。因此，为将高频功率放大器电路与隔离元件连接，需要应用阻抗匹配电路。通过将L和C芯片部件安装在母板上或在母板的表面上形成L铜膜结构来形成这种阻抗匹配电路。具有上述结构的阻抗匹配电路也阻止了高频输出级降低尺寸和厚度。

需要分别实现这些部件作为高频功率放大器电路和隔离元件，还需要分别设计耦合它们的阻抗匹配电路。因此，设计通信装置比如手提电话或移动通信终端很复杂，并且每个部件的偏差都必须考虑。因此，不大可能确保整个通信装置的性能。

因此本发明的一个目的是提供一种具有内置功率放大器的隔离装置，它能够极大地降低高频输出级的尺寸和厚度。

本发明的另一个目的是提供一种具有内置功率放大器的隔离装置，使得能够很容易地设计通信装置比如手提电话或移动通信终端，并且使整个通信装置的性能偏差最小。

因此依据本发明，具有内置功率放大器的隔离装置包括单个电介质多层基片、高频功率放大器电路、隔离元件以及形成在该电介质多层基片上的电路元件。高频功率放大器电路和隔离元件通过该电路元件彼此连接并与单个电介质多层基片结合在一起。

如下文详细描述，依据本发明，高频功率放大器电路和隔离元件通过形成在单个电介质多层基片上的电路元件彼此连接，并且还与单个电介质多层基片结合在一起。由于高频输出级与单个电介质多层基片结合，因此能够极大地减小高频输出级的尺寸和厚度。此外，由于结合在一起还能够降低部件的数量。

依据本发明的具有内置功率放大器的隔离装置具有如下的优点：(1)降低了整个高频输出级的安装面积，(2)由于通信装置比如手提电话或移动通信终端的设计者不需要分别设计部件比如高频功率放大器电路和隔离元件或分别设计阻抗匹配电路来连接这些部件，因此降低了通信装置的设计劳动，以及(3)使整个通信装置的性能偏差最小。

比较可取的是至少一部分电路元件嵌入在电介质多层基片中。此外，可取的是电路元件包括隔离元件的电容部分，以及隔离元件的电容部分嵌入在电介质多层基片中。

进一步可取的是至少一部分电路元件安装在电介质多层基片上。

可取的是，使高频功率放大器电路的输出阻抗与隔离元件的输入阻抗相匹配的阻抗匹配电路嵌入在电介质多层基片中或安装在电介质多层基片上。

可取的是隔离元件的主要部件(更具体地说环行元件和中心导体)整体地插入到通过除去电介质多层基片的一部分所形成的装配部分中。这种装配部分可以是电介质多层基片的切口或通孔。由于隔离元件的主要部件整体地插入到作为切口或通孔的装配部分中，因此能够将高频功率放大器电路和隔离元件结合成一体而不增加总体高度，并且能够降低壳体的厚度。

可取的是隔离元件具有电连接到高频功率放大器电路的第一端口，并且第一端口具有标准的传输线阻抗。