小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關(guān)、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關(guān)與耦合器的輸入相連，耦合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，耦合器的另兩路輸出分別為耦合輸出和檢波輸出。本發(fā)明具有理想的阻抗匹配，增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時削弱了非線性失真；放大器端口的駐波特性好，增強(qiáng)了放大器使用的穩(wěn)定性；單刀單擲開關(guān)的運(yùn)用減小了輸出模塊的損耗、提高了隔離度并縮短了開關(guān)響應(yīng)時間；同時，本輸出模塊具有電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低且信號輸出效果好等特點(diǎn)。
【專利說明】小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高和現(xiàn)代通信技術(shù)的深入發(fā)展，手機(jī)、電話等移動通信終端之類的通信設(shè)備正在向小型化和低能耗發(fā)展，這就要求通信設(shè)備內(nèi)的每個組件都采用小型化設(shè)計(jì)，盡量控制器其尺寸、重量和厚度，同時也要盡量減少組件數(shù)量及組件功率消耗。
[0003]射頻信號輸出模塊主要可實(shí)現(xiàn)對輸入信號進(jìn)行放大和脈沖調(diào)制等功能，是射頻通信設(shè)備中不可或缺的組成部分。然而，現(xiàn)有的射頻信號輸出模塊中功率放大器的阻抗匹配不理想，錯誤的阻抗匹配使得電路穩(wěn)定性差，同時會使電路效率降低、非線性失真增大。此夕卜，放大器端口的駐波特性差，會引起放大器自激、寄生雜波增加等惡劣現(xiàn)象，甚至損壞放大器。功率開關(guān)存在著損耗大、隔離度不理想、輸入輸出駐波比大和開關(guān)響應(yīng)時間長等缺點(diǎn)。同時，濾波器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作難度及成本都較高，而且濾波效果一般。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小、重量輕、使用方便且信號輸出效果好的小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關(guān)、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關(guān)與耦合器的輸入相連，耦合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，耦合器的另兩路輸出分別為耦合輸出和檢波輸出。
[0006]本發(fā)明所述的中功率放大模塊包括第一單片放大器、第二單片放大器和隔離器，信號輸入端與第一單片放大器的輸入連接，信號輸入端還通過固定衰減器接地，第一單片放大器的輸出與第二單片放大器的輸入連接，第一單片放大器的輸出還通過固定衰減器接地，第二單片放大器的輸出與隔離器的一端連接，隔離器的另一端為信號輸出端，第二單片放大器的輸出還通過電橋分別與檢波二極管和電阻連接。
[0007]本發(fā)明所述的單刀單擲開關(guān)包括依次串聯(lián)的電容Cl、PIN 二極管Dl、PIN 二極管D2和電容C2，PIN 二極管D2上并聯(lián)有匹配電阻R1，電容Cl與PIN 二極管Dl的正極連接，PIN 二極管Dl的正極還與電感LI的一端連接，電感LI的另一端接地，PIN 二極管Dl的負(fù)極與PIN 二極管D2的正極之間依次并聯(lián)有PIN 二極管D3、D4、D5和D6，PIN 二極管D3、D4、D5和D6的負(fù)極分別接地，PIN 二極管D2的負(fù)極與電容C2連接，PIN 二極管D2的負(fù)極還與電感L2的一端連接，電感L2的另一端通過電容C3接地，電感L2的另一端還與偏置電壓輸入相連。
[0008]本發(fā)明所述的低通濾波器包括輸入端Vin、輸出端Vout、電阻R1、R2、R3、一階濾波單元和二階濾波單元，輸入端Vin依次串聯(lián)電阻Rl、一階濾波單元、電阻R3和二階濾波單元與輸出端Vout連接，電阻Rl與輸出端Vout之間并聯(lián)有電阻R2。
[0009]本發(fā)明所述的一階濾波單元為單極點(diǎn)濾波器，它包括運(yùn)算放大器、電容Cl和電阻R4，運(yùn)算放大器的正輸入端接地，電容Cl和電阻R4分別并聯(lián)在運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間。
[0010]本發(fā)明所述的二階濾波單元包括運(yùn)算放大器、倍數(shù)乘法器和電容C2，運(yùn)算放大器與倍數(shù)乘法器串聯(lián)，運(yùn)算放大器的正輸入端接地，電容C2并聯(lián)在運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:中功率放大器具有理想的阻抗匹配，增強(qiáng)了輸出模塊的穩(wěn)定性，同時提高了電路效率，削弱了非線性失真；放大器端口的駐波特性好，有效避免出現(xiàn)放大器自激、寄生雜波增加等現(xiàn)象，增強(qiáng)了放大器使用的穩(wěn)定性；單刀單擲開關(guān)的運(yùn)用減小了輸出模塊的損耗、提高了隔離度并縮短了開關(guān)響應(yīng)時間；同時，本輸出模塊具有電路結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，成本低且信號輸出效果好等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明電路組成結(jié)構(gòu)示意框圖；
圖2為本發(fā)明中功率放大模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明單刀單擲開關(guān)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明低通濾波器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明低通濾波器一階濾波單元電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明低通濾波器二階濾波單元電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案:如圖1所示，小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關(guān)、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關(guān)與耦合器的輸入相連，耦合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，耦合器的另兩路輸出分別為耦合輸出和檢波輸出。
[0014]如圖2所示，中功率放大模塊包括第一單片放大器、第二單片放大器和隔離器，信號輸入端與第一單片放大器的輸入連接，信號輸入端還通過固定衰減器接地，第一單片放大器的輸出與第二單片放大器的輸入連接，第一單片放大器的輸出還通過固定衰減器接地，第二單片放大器的輸出與隔離器的一端連接，隔離器的另一端為信號輸出端，第二單片放大器的輸出還通過電橋分別與檢波二極管和電阻連接。
[0015]如圖3所示，單刀單擲開關(guān)包括依次串聯(lián)的電容C1、PIN 二極管D1、PIN 二極管D2和電容C2，PIN 二極管D2上并聯(lián)有匹配電阻Rl，電容Cl與PIN 二極管Dl的正極連接，PIN二極管Dl的正極還與電感LI的一端連接，電感LI的另一端接地，PIN 二極管Dl的負(fù)極與PIN 二極管D2的正極之間依次并聯(lián)有PIN 二極管D3、D4、D5和D6，PIN 二極管D3、D4、D5和D6的負(fù)極分別接地，PIN 二極管D2的負(fù)極與電容C2連接，PIN 二極管D2的負(fù)極還與電感L2的一端連接，電感L2的另一端通過電容C3接地，電感L2的另一端還與偏置電壓輸入相連。
[0016]如圖4所示，低通濾波器包括輸入端Vin、輸出端Vout、電阻RU R2、R3、一階濾波單元和二階濾波單元，輸入端Vin依次串聯(lián)電阻Rl、一階濾波單元、電阻R3和二階濾波單元與輸出端Vout連接，電阻Rl與輸出端Vout之間并聯(lián)有電阻R2。
[0017]如圖5所示，一階濾波單元為單極點(diǎn)濾波器，它包括運(yùn)算放大器、電容Cl和電阻R4，運(yùn)算放大器的正輸入端接地，電容Cl和電阻R4分別并聯(lián)在運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間。
[0018]如圖6所示，二階濾波單元包括運(yùn)算放大器、倍數(shù)乘法器和電容C2，運(yùn)算放大器與倍數(shù)乘法器串聯(lián)，運(yùn)算放大器的正輸入端接地，電容C2并聯(lián)在運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間。
【權(quán)利要求】
1.小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，其特征在于:它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關(guān)、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關(guān)與耦合器的輸入相連，耦合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，耦合器的另兩路輸出分別為耦合輸出和檢波輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，其特征在于:所述的中功率放大模塊包括第一單片放大器、第二單片放大器和隔離器，信號輸入端與第一單片放大器的輸入連接，信號輸入端還通過固定衰減器接地，第一單片放大器的輸出與第二單片放大器的輸入連接，第一單片放大器的輸出還通過固定衰減器接地，第二單片放大器的輸出與隔離器的一端連接，隔離器的另一端為信號輸出端，第二單片放大器的輸出還通過電橋分別與檢波二極管和電阻連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，其特征在于:所述的單刀單擲開關(guān)包括依次串聯(lián)的電容Cl、PIN 二極管Dl、PIN 二極管D2和電容C2，PIN 二極管D2上并聯(lián)有匹配電阻R1，電容Cl與PIN 二極管Dl的正極連接，PIN 二極管Dl的正極還與電感LI的一端連接，電感LI的另一端接地，PIN 二極管Dl的負(fù)極與PIN 二極管D2的正極之間依次并聯(lián)有PIN 二極管D3、D4、D5和D6，PIN 二極管D3、D4、D5和D6的負(fù)極分別接地，PIN 二極管D2的負(fù)極與電容C2連接，PIN 二極管D2的負(fù)極還與電感L2的一端連接，電感L2的另一端通過電容C3接地，電感L2的另一端還與偏置電壓輸入相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，其特征在于:所述的低通濾波器包括輸入端Vin、輸出端Vout、電阻RU R2、R3、一階濾波單元和二階濾波單元，輸入端Vin依次串聯(lián)電阻R1、一階濾波單元、電阻R3和二階濾波單元與輸出端Vout連接，電阻Rl與輸出端Vout之間并聯(lián)有電阻R2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，其特征在于:所述的一階濾波單元為單極點(diǎn)濾波器，它包括運(yùn)算放大器、電容Cl和電阻R4，運(yùn)算放大器的正輸入端接地，電容Cl和電阻R4分別并聯(lián)在運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的小型化、高穩(wěn)定性射頻信號輸出模塊，其特征在于:所述的二階濾波單元包括運(yùn)算放大器、倍數(shù)乘法器和電容C2，運(yùn)算放大器與倍數(shù)乘法器串聯(lián)，運(yùn)算放大器的正輸入端接地，電容C2并聯(lián)在運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間。
【文檔編號】H01P1/32GK103560311SQ201310516618
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】寧濤, 王潤洪, 肖聰, 吳偉冬, 馬剛, 歐陽晨曦 申請人:成都九華圓通科技發(fā)展有限公司