[发明专利]一种单片集成的双频射频功率放大器

说明书

本发明公开了一种单片集成的双频射频功率放大器，第一路第一级功率放大器单元模块输入端和第二路第一级功率放大器单元模块输入端之间连接输入端变压器，第一路第二级功率放大器单元模块输出端和第二路第二级功率放大器单元模块输出端之间连接输出端变压器，第一路第一级功率放大器单元模块输出端和第一路第二级功率放大器单元模块输入端之间连接有第一路级间变压器，第二路第一级功率放大器单元模块输出端和第二路第二级功率放大器单元模块输入端之间连接第二路级间变压器。本发明在保证不增加电路面积的基础上不仅支持单个频段的工作，保证每个频段性能的最优，还同时支持两个频段的工作。

技术领域

本发明属于无线通信功率放大器技术领域，尤其涉及互补型金属氧化物半导体(CMOS)射频功率放大器领域，更具体的说，是涉及一种单片集成的双频射频功率放大器。

背景技术

如今，无线通信产业的快速发展已经成为信息产业的最大亮点，对于无线通信系统的设计要求也越来越高。为了减小体积和成本，很多无线设备不仅需要兼顾同一个标准内的多个频带，还需要在不同的标准间兼容，这就带来了对双频带、多频带微波电路和子系统的需求。功率放大器位于无线通信系统中发射机的末端，其输出功率决定了发射距离的长短，因此功率放大器是通信系统中非常重要的一部分。射频功率放大器广泛应用于卫星通信、雷达以及各种工业装备等领域，伴随着无线通讯和军事领域新标准新技术的发展，通信和各种无线设备的多元化的发展需求，因此，无线通信系统对射频功率放大器的性能要求也相应提高，为了追求系统性能以及价格的最优化，双频或多频功率放大器已经成为一个研究的热门方向。

目前的双频功率放大器主要分为以下三类：第一类是基于单元选择的双频段功率放大器。此功放结构由工作在两个不同频率的单频带功放并联而成，利用电子开关切换功放模块中工作在不同频率的功放单元来实现的，但是此类功放必须应用两个功放单元实现双频带功能，所需要的直流功耗大，占用面积大，这分别会导致散热系统和电路的成本提高，不能够同时支持两个频带工作。第二类是基于可重构负载的概念实现双频带的功率放大器。这种功放的最大特点就是应用一个功放单元，结合MEMS开关、变容二极管等器件的可重构特性，实现了双频带的功放结构，不能够同时支持两个频带工作。同时，由于可重构元件存在可靠性的问题，所以直接影响了双频带功放的可靠性和性能。第三类是基于双频带阻抗匹配网络的双频带功率放大器。这种结构最大特点是采用能同时工作在两个频带的匹配电路实现。因此，它不但能在一定程度上降低系统功耗和电路设计成本，同时还能仅用一个电路实现两个频带同时工作。

基于单元选择的双频段功率放大器和基于可重构负载的概念实现双频带的功率放大器可以在每个频段实现最佳的性能，但是存在着占用面积大等缺点；基于双频带阻抗匹配网络的双频带功率放大器目前存在着两个频段的指标的折中问题，无法在各自的频段上实现最优的性能。因此，在面积不增加的条件下，如何同时在两个频段实现最优的性能成为目前双频射频功率放大器的难点之一。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种单片集成的双频射频功率放大器，在保证不增加电路面积的基础上不仅支持单个频段的工作，保证每个频段性能的最优，还同时支持两个频段的工作。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的单片集成的双频射频功率放大器，包括第一路第一级功率放大器单元模块、第一路第二级功率放大器单元模块、第二路第一级功率放大器单元模块和第二路第二级功率放大器单元模块，所述第一路第一级功率放大器单元模块输入端和第二路第一级功率放大器单元模块输入端之间连接有输入端变压器，所述第一路第二级功率放大器单元模块输出端和第二路第二级功率放大器单元模块输出端之间连接有输出端变压器，所述第一路第一级功率放大器单元模块输出端和第一路第二级功率放大器单元模块输入端之间连接有第一路级间变压器，所述第二路第一级功率放大器单元模块输出端和第二路第二级功率放大器单元模块输入端之间连接有第二路级间变压器；