[發明專利]功率放大器片內諧波吸收回路

無效

• 申請號: 201010191033.0
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN102270967A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 郝明麗;張宗楠;張海英
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/20
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種射頻功率放大器片內諧波吸收回路。

背景技術

隨著無線通信技術的飛速發展，無線收發器在功耗、效率、體積等方面的性能要求逐步提高。功率放大器作為發射機中的最后一級，其消耗的功率在整個收發器中占到60％以上的比例，嚴重影響系統性能。另外，當功率放大器的信號增加到一定程度時，功率放大器因工作在非線性區而產生一系列諧波，而為了使輸出功率盡可能大，目前采用的功率放大器工作狀態接近飽和區，導致其輸出的諧波分量很大，如果大部分諧波返回到功放，將使功率放大器工作狀態發生變化，可靠性下降，抑制諧波成為提高射頻功率放大器線性度的重要措施。

通常，射頻功率放大器的最后一級采用AB類功率放大器，因其功率效率比A類功率放大器高且線性度又能滿足這些系統的要求，從而獲得了廣泛應用。然而由于非線性失真的影響，AB類功率放大器的諧波失真變得更加嚴重。

發明內容

針對現有技術中射頻功率放大器在大信號下產生諧波失真的問題，本發明提供了一種功率放大器片內諧波吸收結構，可以明顯地改善功率放大器的諧波失真，提高電路的線性度。

本發明的一種功率放大器片內諧波吸收回路，包括：依次串聯的壓焊金絲、壓焊PAD、MIM電容以及接地通孔。

本發明的功率放大器片內諧波吸收回路，所述壓焊金絲的長度可調節。

本發明的功率放大器片內諧波吸收回路，所述金絲一端與所述片內吸收回路中的壓焊PAD相連接，另一端與功率放大器的輸出PAD相連接。

本發明提供的技術方案的有益效果是：本發明通過對金絲長度的靈活控制，實現對工作頻帶內產生的諧波進行有效地吸收。采用本發明所述的諧波吸收回路，通過金絲長度變化帶來的電感量的靈活改變產生所需的諧振點，能夠有效吸收頻帶內產生的諧波成分，提高放大器電路的線性度。

附圖說明

圖1為本發明實施例的功率放大器片內諧波吸收回路的電路圖；

圖2是本發明實施例的功率放大器片內諧波吸收回路的等效電路圖；

圖3為未采用本發明的片內諧波吸收回路的功率放大器諧波功率隨輸入功率變化的曲線圖；

圖4是本發明的功率放大器片內諧波吸收回路的頻率響應曲線也即諧振點分布圖；

圖5是采用本發明的功率放大器片內諧波吸收回路的功率放大器諧波輸出功率隨輸入功率的變化曲線圖；

圖6是本發明的功率放大器片內諧波吸收回路結構的串聯諧振點隨壓焊金絲長度變化的曲線圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

本發明提供的一種射頻功率放大器的片內諧波吸收回路101，包括兩部分，一是片內的壓焊PAD104、MIM電容105和接地通孔106，這幾項均可從現有的器件工藝庫中進行選擇，二是芯片流片后完成的壓焊金絲103，由于金具有優良的抗氧化性，因此成為壓焊鍵合的標準導線材料。金絲103兩端分別壓焊到功率放大器107的輸出PAD102上和吸收回路的壓焊PAD104上，最終形成由金絲103、壓焊PAD104、MIM電容105和接地通孔106串聯而成的片內諧波吸收回路101。通過金絲103連接，使片內諧波吸收回路101與功率放大器107聯，然后再與片外輸出匹配電路108相連接。通過片內諧波吸收回路101中的元件產生串聯諧振點，來吸收功率放大器MMIC工作時產生的諧波成分。由于功率放大器MMIC電路在一定的頻帶范圍內工作，雖然串聯諧振能夠有效吸收其諧振點對應的諧波，并能降低該頻點附近的諧波成分，但是串聯諧振只能產生一個諧振點，實際測試環境中會有一些寄生因素，尤其是電路的輸出匹配在PCB板上實現，所以各個諧振點容易發生偏移而導致諧波發生變化。為了實現對諧波的有效吸收，串聯諧振吸收網絡的諧振點在實際測試時應設計為可調。采用本發明所述方法，通過金絲103的長度變化帶來的電感量的靈活改變產生所需的諧振點，能夠有效吸收頻帶內產生的諧波成分，提高放大器電路的線性度。

利用本發明所諧波吸收回路的射頻功率放大器主要用于無線通信系統中的前端發射機中，將經過變頻后的信號放大，傳送給天線發射出去。