双频带发送器制造技术

提供了低插入损耗和自屏蔽特性的、双模式数字系统的一个功率放大器输出模块（２００）。模块（２００）具有一第一功率放大器驱动电路，这个第一功率放大器驱动电路包括一第一功率放大器（２２０）和具有高阶谐波集成抑制的一第一输出阻抗匹配网络（２２２）。提供了一个第二功率放大器驱动电路，这个第二功率放大器驱动电路包括一第二功率放大器（２２４）和具有高阶谐波集成抑制的一第二输出阻抗匹配网络（２２６）。模块（２００）也包括连接到第一阻抗匹配网络和第二阻抗匹配网络的一单个双工器（２２８）。模块（２００）也包括一单个宽带定向耦合器（２３０），连接到这个双工器（２２８），用于连接到第一功率放大器驱动电路和第二功率放大器驱动电路。模块（２００）用一个更小的封装提供了具有更好性能的一个集成解决方案。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电信设备的内部无线结构，更特别地，涉及双频带数字系统的一个功率放大器输出模块。因为在不同的场所同时使用许多不同的通信系统为蜂窝电话的用户提供了更大的灵活性，它也向这个蜂窝电话的内部结构设计者提出了很多挑战性的问题。除了传统的技术趋势，例如更小的尺寸，更轻的重量，和更少的部件数，现在，设计者还需要考虑在蜂窝电话中包括更多的能力，例如在电磁频谱的两个或者更多不同频带中进行工作的能力。将双模式/双边带能力包括在这个无线结构设计中并不是一个很普通的过程，并且可能会涉及对早期设计过程中的想法的重大改变。附图说明图1显示了根据现有技术100被提供的一个双边带蜂窝电话的一个无线结构的一个框图。参考图1，从一第一频带(频带#1)发送的一个无线发送信号将通过一个驱动器102，一个功率放大器104，一个阻抗匹配网络106，一个定向耦合器108，一个谐波滤波器110。在这点，这个信号将通过一个双工器112，并且最后发送出天线114。类似地，从一第二频带(频带#2)发送的一个无线发送信号将通过另一个驱动器202，另一个功率放大器204，另一个阻抗匹配网络206，另一个定向耦合器208，和另一个谐波滤波器210。然后，这第二个信号将通过这个双工器112，并且最后发送出天线114。对这个设计，每一个频带有它们自己专用的部件。每一个频带具有其自己的阻抗匹配网络，定向耦合器，和谐波滤波器。部件的这种重复可能使一个蜂窝电话具有附加的电路，一个高的部件数目，增加开关和电源功率消耗，并且其体积，重量和尺寸增加。该领域内一个无线结构设计的改进是这个无线结构设计能够向一个单片集成部件中的双模式数字系统提供一个功率放大器输出模块，并且这个无线结构设计能够将谐波滤波器需求集成到一个阻抗匹配网络中，并且能够使用一高度集成多层陶瓷封装的一单个耦合器和一单个天线来处理两个离散功率放大器驱动电路，并且也能够提供改善的插入损耗和自屏蔽特性。图1显示了根据现有技术的一个双频带前端无线设计的一个框图。图2显示了根据本专利技术的双模式数字系统的一个功率放大器输出模块的一个框图。图3显示了形成根据本专利技术的双模式数字系统的功率放大器输出模块的一个多层封装的一个剖视图。图4显示了根据本专利技术的集成阻抗匹配网络/谐波滤波器的一个电路图。图5显示了包括现有技术设计(虚线)的一个频率响应曲线和根据本专利技术的双模式数字系统的功率放大器输出模块的一个频率响应曲线。每个新型号的出现都伴随着蜂窝电话的尺寸减小，这样将更多的部件和功能集成到更少的离散部件中就变得更有必要了。通过使用根据本专利技术双模式数字系统的功率放大器输出模块的设计，通过将在现有技术中是很多的部件集成到一单片部件模块中，就可以实现更多的优点。除了能够实现一些明显的优点，例如一较低的部件数目，更小的尺寸和更轻的重量和更少的制造步骤外，也可以实现其它工程方面的优点。首先，与包括带被安装在传统基片上的离散部分(例如，FR-4)的一个电路的现有技术制造技术相比，根据本专利技术的功率放大器输出模块在高频的损耗更低。本专利技术设计的集成模块也提供了更少的互联，这将使一个最终产品更可靠。集成很多电路部件的另一个优点是能够减少操作这个无线设备所需要的开关的数目。在无线结构设计中，双工操作一般是开关操作，因为当采用了低损耗的材料时双工器的损耗很低。另外，双工操作很容易用单片部件，例如本专利技术的输出模块来实现。换句话说，双工操作需要与在传统多层陶瓷封装过程中所使用的部件相同的部件。开关操作的减少，电路和耦合器的数目减少可以使功率消耗更少，电池使用寿命更长，并且通话时间更长。本专利技术有很多优点。最重要的是，双模式数字系统的功率放大器输出模块实际上降低了双频带功率放大器电路的尺寸，增加了其功能，并且改善了其性能。这是通过集成了一个无线或者蜂窝电话的各种前端功能的一个多层陶瓷封装的设计和实现来实现的。通过将各种部件集成到一单个模块中而实现的优点不能够被轻视。通过集成而实现的协作优点是显著的。例如，在集成模块中的电路的损耗没有在一个印刷电路板，例如FR-4材料上的离散部件高。另外，这个电路路径也不一样长，所以，需要较少的功率，并且其重量可以更轻，并且也更可靠。许多现有设计采用在一个印刷电路板或者类似部件上的离散器件。因为带传输线的印刷电路板是有损耗的并且会降低电路性能时，这就产生了一个问题。本专利技术的集成方法提供了一个更可靠的电路，而同时也不需要在印刷电路板上有原来很宝贵的不动产。使用多层陶瓷材料允许实现比使用传统印刷电路板技术的损耗更低的传输线部件。多层陶瓷材料理想地是适合于提供某些电气特性，例如高的介电常数，高的电Q值，和无线频率(RF)应用所需要的低损耗。一般，高Q值材料在无线频率(RF)应用中具有低损耗特性。换句话说，集成陶瓷多层器件可以实现更多的功能，并且其体积比传统的印刷电路板方法更小。本专利技术的一个重要方面包括集成功率放大器输出模块有效地衰减了第二和第三阶谐波，这第二和第三阶谐波是在无线设计中的一个固有难题。参考图5，实线公开了第二和第三阶谐波的衰减比现有技术低通滤波器设计的第二和第三阶谐波衰减大得多(见虚线)。这是通过有效地将阻抗匹配网络和谐波滤波器一起集成到一个紧凑的、集成设计中的电路设计来实现的。重要地，高阶谐波的有效损耗不会对“带内”损耗产生负作用提供了另一个结构性的优点。本专利技术允许在一第一频带中的一个信号与在一第二频带中的一个信号进行有效的耦合，滤波，和输出阻抗匹配。在一个实施方式中，这第一频带将是一个数字信号，并且这第二频带将是一个数字信号。例如，一第一数字频带可以是GSM(880-960MHz)，并且第二数字频带可以是DCS(1710-1880MHz)。当然，这个设计可以被调节成适合任何两个电磁频谱的频带。当通信系统现在被希望能够以对用户或者客户透明的一个方法处理和应付各种频率的信号时，这个能力就变得更重要了。在图2中，提供了功率放大器输出模块200的一个框图。参考图2，双模式数字系统的模块200具有低插入损耗和自屏蔽特性，并且包括用于在一第一数字模式(频带#1)中进行工作的一第一功率放大器驱动电路。这包括一第一功率放大器220和具有集成抑制高阶谐波的一第一输出阻抗匹配网络222。用于在一第二数字模式(频带#2)中进行工作的一第二2功率放大器驱动电路包括一第二功率放大器224和具有集成抑制高阶谐波的一第二输出阻抗匹配网络226。并且也提供了耦合到第一阻抗匹配网络222和第二阻抗匹配网络226的一单个双工器228。在一第一条件下，单个双工器228选择性地传递从第一功率放大器驱动电路(频带#1)来的一个信号，而同时衰减从第二功率放大器驱动电路(频带#2)来的一个信号。在一第二条件下，单个双工器228选择性地传递从第二2功率放大器驱动电路(频带#2)来的一个信号，而同时衰减从第一功率放大器驱动电路(频带#1)来的一个信号。在一个优选实施方式中，双工器228具有对低频带的一个低通响应特性，这样进一步衰减了低频带信号的谐波。类似地，双工器228具有对高频带的一个高通响应特性。这个特征是集成根据本专利技术的功率放大器输出模块而实现的另一个优点。在一个优选实施方式中，双工器228可能包括一个低通滤波器和一个高通滤波器。当频带#本文档来自技高网...

【技术保护点】
双模式数字系统的一个功率放大器输出模块，具有低的插入损耗和自屏蔽特性，包括： 工作在第一数字模式的第一功率放大器驱动电路，包括第一功率放大器和具有高阶谐波集成抑制的第一输出阻抗匹配网络； 工作在一第二数字模式的第二功率放大器驱动电路，包括第二功率放大器和具有高阶谐波集成抑制的第二输出阻抗匹配网络； 一单个双工器，连接到这个第一阻抗匹配网络和第二阻抗匹配网络，这个单个双工器在第一条件下选择性地传送从第一功率放大器驱动电路来的一个信号，而同时衰减从第二功率放大器驱动电路来的一个信号，并且在第二条件下选择性地传送从第二功率放大器驱动电路来的一个信号，而同时衰减从第一功率放大器驱动电路来的一个信号；和 一单个宽带定向耦合器，连接到这个双工器，用于耦合第一功率放大器驱动电路和第二功率放大器驱动电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加里夏皮罗，格里格布莱克，迈克尔内威尔，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]