[发明专利]MMIC微波功率放大器及射频前端模组

说明书

本发明提供了一种MMIC微波功率放大器，包括输入端；输入功率分配器，其输入连接至输入端，用于将输入信号转换为两路差分信号；功率放大单元，其输入端分别连接至输入功率分配器的两路输出，用于将两路差分信号进行功率放大并输出；功率合成单元，其输入分别连接至功率放大单元的两路输出，用于将经功率放大单元放大的两路差分信号实现功率合成；功率合成单元为呈平面结构的平面延迟线巴伦，平面延迟线巴伦由平面电路工艺制成；输出端，连接至功率合成单元的输出端。本发明还提供一种射频前端模组。与现有技术相比，本发明的MMIC微波功率放大器及射频前端模组输出功率高、体积小、成本低且可靠性高。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉一种MMIC微波功率放大器及射频前端模组。

背景技术

为了将无线通信信号传播一定的通讯距离，无线通信系统发射链路的射频/微波功率放大器被用于将发射信号放大到一定功率水平，进而驱动天线将信号不失真地辐射到足够远的距离，以能够被接收设备检测出来。射频/微波功率放大器输出功率越大，信号传播的距离越远，然而，采用微波单片集成电路(Microwave Monolithic IntegratedCircuit，MMIC)工艺设计的微波功率放大器受限于器件的击穿电压、功率密度等物理特性的限制，单个器件的输出功率有限。为了获得更大的输出功率，采用功率合成的方法，将多路微波固态器件进行同相功率合成，是获得高输出微波功率的有效方法，包括：芯片级功率合成、电路级功率合成、空间功率合成。由于空间功率合成技术不适合MMIC工艺制造，芯片级功率合成和电路级功率合成是高功率MMIC微波功率放大器常用方法。

其中，电路级功率合成技术是通过功率合成器把两个和多个功率管放大器组合在一起，以获得较大的输出功率。它的优点是各功率单元间的相互影响较小，调整方便，匹配性能好，是目前较为成熟的一种大功率合成技术。工程上最常用的微波功率电路级合成方式是两路功率信号的功率合成，这是因为在大多数应用中，无线通信系统要求微波功率放大器的输入输出是单端形式，采用巴伦可以很方便地实现单端信号到两路差分信号的转换，结构简单，容易实现。差分功率放大器不仅输出功率比单端形式的放大器增大了一倍，而且抗干扰和抗噪声能力强，容易接地，具有偶数谐波抑制能力，差分形式的微波功率放大器在MMIC电路设计中被广为使用。

然而，相关技术的差分形式MMIC微波功率放大器常采用同轴传输线变压器巴伦或螺旋线变压器巴伦实现两路功率的合成。而同轴传输线变压器巴伦要用到同轴线，为非平面电路工艺，不利于产品小型化。同轴电缆内部的电流大小相等且相位相反，虽然可保证两个输出端的输出电流相等，但输出电压不一定相等，输出功率的一致性和稳定性也受到影响；螺旋线巴伦的插损较大，为了更好地传递功率，螺旋线巴伦初级线圈和次级线圈还要并联或串联多个片外无源元件，对总体成本、产品链供应和可靠性都是不利的。

因此，有必要提供一种新的功率合成技术设计高功率的MMIC微波功率放大器及射频前端模组以解决上述技术问题。

发明内容

针对以上相关技术的不足，本发明提出一种输出功率高、体积小、成本低且可靠性高的MMIC微波功率放大器及射频前端模组。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种MMIC微波功率放大器，其包括，

输入端，用于连接单端的输入信号；

输入功率分配器，所述输入功率分配器的输入连接至所述输入端，用于接收所述输入信号并将所述输入信号转换为两路差分信号；

功率放大单元，所述功率放大单元的输入端分别连接至所述输入功率分配器的两路输出，用于分别将两路所述差分信号进行功率放大并输出；

功率合成单元，所述功率合成单元的输入分别连接至所述功率放大单元的两路输出，用于将经所述功率放大单元放大的两路所述差分信号实现功率合成后输出；所述功率合成单元为呈平面结构的平面延迟线巴伦，所述平面延迟线巴伦通过平面电路工艺制成；以及，