[發明專利]一種支持高低增益模式的收發前端模塊電路

在審

• 申請號: 202210732760.6
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115296684A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 朱彥青;莫宇;周猛;侯文杰;汪寧歡;李國科;鄭遠
• 申請（專利權）人: 南京國博電子股份有限公司;南京國微電子有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 葉立劍

本發明公開了一種支持高低增益模式的收發前端模塊電路，包括GaAs HBT功率放大器、GaAs pHEMT低噪聲電路、MIPI控制電路、SOI收發切換開關。本發明的有益效果是：產品具備高集成度，高增益，高線性，低功耗，芯片在6層LGA基板上，集成了兩級GaAs HBT功率放大器、SOI單刀三擲開關、GaAs pHEMT低噪聲放大器和MIPI控制電路，通過采用一種支持高低增益模式的2.4Ghz ET射頻收發前端模塊電路模塊化集成，可以簡化2.4Ghz ET射頻前端收發系統設計，降低系統尺寸，降低成本。

技術領域

本發明涉及一種射頻收發前端模塊，具體為一種支持高低增益模式的2.4Ghz ET射頻收發前端模塊電路，屬于集成電路技術領域。

背景技術

隨著移動通信技術的迅速發展，以高速傳輸為特點的移動通信系統對射頻芯片提出了新要求，具體表現為高線性、高集成化、高效率、低成本、多頻段多模式多功能等。此時，處于核心地位的射頻前端芯片成為關鍵，其主要包括開關、低噪聲放大器、功率放大器、MIPI控制器等。

根據通信系統射頻收發鏈路需要滿足低成本、高集成、高增益、模塊化的技術特點，上一代系統在收發部分采用了多芯片級聯的電路結構，客戶在此基礎上提出了使用單芯片集成的解決方案，本專利在客戶應用中要求應用于2.4GHz WIFI通信頻段，產品具備高集成度，高增益，高線性，低功耗。芯片在6層LGA基板上，集成了兩級GaAs HBT功率放大器、SOI單刀三擲開關、GaAs pHEMT低噪聲放大器和MIPI控制電路。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述至少一個技術問題而提供一種支持高低增益模式的收發前端模塊電路，集成了MIPI控制電路、GaAs HBT功率放大器、GaAs pHEMT低噪聲放大器和SOI單刀雙擲開關的射頻前端模塊，實現了應用于2.4Ghz WIFI包絡跟蹤系統的射頻前端收發模塊的設計方法，以具備、高增益、高集成、低成本的特點。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種支持高低增益模式的收發前端模塊電路，包括射頻收發前端模組，所述射頻收發前端模組包括：

GaAs HBT功率放大器，其為采用2um GaAs HBT工藝的兩級共發射級結構，且其包括GaAs HBT可變增益功率放大器以及GaAs HBT可變增益放大器偏置電路；

GaAs pHEMT低噪聲電路，其采用0.5um GaAs pHEMT工藝，采用cascode結構設計的單級低噪聲放大器，采用基板表貼元件調節輸入阻抗，源級金絲電感調節輸入阻抗點；采用邏輯控制的串聯、并聯、串聯的開關bypass電路結構；

MIPI控制電路，通過SDATA和SCLK端口發送符合MIPI協議的指令來控制驅動電路的工作狀態和按功能表輸出符合要求的控制電壓，為功放電路和射頻開關電路提供控制電壓和偏置電壓；

SOI收發切換開關，其采用0.18um SOI工藝，在開關芯片各個IO口通過植球方式與LGA基板實現互聯，芯片集成有射頻電路與驅動電路，其中射頻電路通過對場效應管導通與關斷狀態組合實現開關切換、電源濾波與功放匹配調整功能；驅動電路實現電壓轉換、ESD保護、提供場效應管狀態切換控制信號功能；

其中，該射頻收發前端模塊電路各芯片通過6層LGA基板走線互聯，所述SOI收發切換開關采用倒扣結構與基板進行連接，通過將功率放大器的輸出匹配電路和低噪聲放大器的輸入匹配電路采用表貼元件，可以獲得較小的射頻損耗，即更大的功率輸出和更低的噪聲系數。

作為本發明再進一步的方案：所述射頻收發前端模組可選擇將外部管腳LNA IN和RX OUT連接。

作為本發明再進一步的方案：所述GaAs HBT功率放大器具體包括：

①低增益和高增益兩種模式共用的輸入匹配電路，包含了由C1、L1組成的低頻諧波抑制單元；

②第一級放大電路，包含了由三個放大單元組成的T1（高增益模式）和由1個放大單元組成的T2（低增益模式），兩種模式分別由Note1和Note2通過偏置電路加電；