一种功率放大电路、电路板和功率放大模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种功率放大电路、电路板和功率放大模块，采用GaN功率晶体管中的两个功率放大器构建两路功率放大电路，主路功率放大电路和峰值路功率放大电路，设置匹配电路使得主功率放大器工作在AB类功放模式，峰值路功率放大器工作在C类功放模式，其中，所述峰值路功率放大器的功率容量大于所述主功率放大器的功率容量，并设置主路输出补偿线的特征阻抗大于峰值路输出补偿线的特征阻抗；该功率放大电路可以得到比较高的电流效率。电路可以得到比较高的电流效率。电路可以得到比较高的电流效率。

【技术实现步骤摘要】
一种功率放大电路、电路板和功率放大模块


[0001]本技术涉及射频信号
，特别涉及一种功率放大电路、电路板和功率放大模块。

技术介绍

[0002]5G LTE(Long Term Evolution，长期演进)基站有着传输速率快、频谱利用率高的优点。为了实现频谱的高利用率，其采用的是正交频分复用技术(QFDM)，作为下行传输方案。正交频分复用多址(OFDMA)是一种高频谱效率的多址技术,其主要缺点在于具有较高的峰均比,从而当信号的峰均比超过功率放大器(HPA)的线性动态范围时,会引入非线性失真,影响信号的传输性能。为了保证通信质量，必须减小非线性失真，而功率回退则是减小失真的最直接方式。
[0003]功率放大器作为基站设备的主要功耗单元，功率回退则会降低放大器单元的电流效率，增加了耗电量。为了响应国家节能减排、绿色环保的新要求，以及基站小型化的趋势，对放大器模块的散热提出了更苛刻的要求，即对功率放大模块的电流效率提出了更高的要求。传统的基站主要采用LDMOS功率晶体管作为信号放大的载体，放大管主要工作在A类或者AB类状态下，电流效率低，只有15％左右，散热要求高，散热器的尺寸比较大。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种功率放大电路、电路板和功率放大模块，旨在提升射频信号功率放大器的电流效率。
[0005]一方面，本技术提出一种功率放大电路，包括：
[0006]功分器，用于将射频输入信号分成两路信号；
[0007]GaN功率晶体管，包括主功率放大器和峰值路功率放大器，用于分别对所述两路信号进行功率放大，所述峰值路功率放大器的功率容量大于所述主功率放大器的功率容量；
[0008]匹配电路，包括主路匹配电路和峰值路匹配电路，所述主路匹配电路连接所述主功率放大器使得所述主功率放大器工作在AB类功放模式，所述峰值路匹配电路连接所述峰值路功率放大器使得所述峰值路功率放大器工作在C类功放模式；
[0009]输出补偿线，包括主路输出补偿线和峰值路输出补偿线，所述主路输出补偿线连接所述主路匹配电路，所述峰值路输出补偿线连接所述峰值路匹配电路，所述主路输出补偿线设置为第一特征阻抗，所述峰值路输出补偿线设置为第二特征阻抗，所述第一特征阻抗大于所述第二特征阻抗；
[0010]转换线，所述转换线的一端分别连接所述主路输出补偿线和峰值路输出补偿线，另一端连接负载。
[0011]在其中一个实施例中，所述峰值路功率放大器的功率容量是所述主功率放大器的功率容量的1.5倍。
[0012]在其中一个实施例中，所主路输出补偿线的特征阻抗为75欧姆，所述峰值路输出
补偿线的特征阻抗为50欧姆。
[0013]在其中一个实施例中，所述主路匹配电路包括主路输入匹配电路和主路输出匹配电路，所述峰值路匹配电路包括峰值路输入匹配电路和峰值路输出匹配电路；
[0014]所述主路输入匹配电路连接所述主功率放大器的输入端，所述主路输出匹配电路连接所述主功率放大器的输出端，所述峰值路输入匹配电路连接所述峰值路功率放大器的输入端，所述峰值路输出匹配电路连接所述峰值路功率放大器的输出端。
[0015]在其中一个实施例中，还包括，
[0016]输入补偿线，包括主路输入补偿线和峰值路输入补偿线，所述主路输入补偿线连接所述主路输入匹配电路，所述峰值路输入补偿线连接所述峰值路输入匹配电路，所述主路输入补偿线和峰值路输入补偿线的特征阻抗为50欧姆。
[0017]在其中一个实施例中，所述转换线的特征阻抗为38.7欧姆。
[0018]另一方面，本技术还提出一种功率放大电路板，包括，
[0019]PCB板，所述PCB上设置有上述任意一项所述的功率放大电路；
[0020]散热金属板，所述散热金属板内置凹槽，所述凹槽内设置有散热块，所述散热金属板设置在所述PCB板的背面，所述散热块设置在所述GaN功率晶体管的正下方，用于给所述GaN功率晶体管散热。
[0021]在其中一个实施例中，所述PCB板、散热金属板和散热块上对应设置有螺孔，所述PCB板、散热金属板和散热块通过螺钉固定连接。
[0022]在其中一个实施例中，所述散热块为紫铜块。
[0023]再一方面，本技术还提出一种功率放大模块，包括，
[0024]射频信号处理电路，用于对输入的射频信号进行信号处理；
[0025]初级驱动电路，连接所述射频信号处理电路，用于对经过信号处理后的射频信号进行初步放大；
[0026]末极驱动电路，连接所述初级驱动电路，所述末级驱动电路包括上述任意一项所述的功率放大电路，用于对经初步放大后的射频信号进行再次放大；
[0027]检测电路，用于检测所述功率放大模块的预设参数；
[0028]控制器，连接所述射频信号处理电路和所述检测电路，用于对所述功率放大模块进行监控；
[0029]输出电路，连接所述末级驱动电路，用于将经过再次放大后的射频信号输出。
[0030]本技术的功率放大电路、电路板和功率放大模块，采用GaN功率晶体管中的两个功率放大器构建两路功率放大电路，主路功率放大电路和峰值路功率放大电路，设置匹配电路使得主功率放大器工作在AB类功放模式，峰值路功率放大器工作在C类功放模式，其中，所述峰值路功率放大器的功率容量大于所述主功率放大器的功率容量，并设置主路输出补偿线的特征阻抗大于峰值路输出补偿线的特征阻抗；该功率放大电路可以得到比较高的电流效率。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本技术的部分实施例相应的
附图。
[0032]图1为本技术其中一个实施例中，功率放大电路的电路结构图；
[0033]图2为本技术其中一个实施例中，散热金属板的结构示意图；
[0034]图3为本技术其中一个实施例中，功率放大模块的模块框图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]本技术中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本技术，而非用以限制本技术。
[0037]本技术术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。
[0038]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率放大电路，其特征在于，包括：功分器，用于将射频输入信号分成两路信号；GaN功率晶体管，包括主功率放大器和峰值路功率放大器，用于分别对所述两路信号进行功率放大，所述峰值路功率放大器的功率容量大于所述主功率放大器的功率容量；匹配电路，包括主路匹配电路和峰值路匹配电路，所述主路匹配电路连接所述主功率放大器使得所述主功率放大器工作在AB类功放模式，所述峰值路匹配电路连接所述峰值路功率放大器使得所述峰值路功率放大器工作在C类功放模式；输出补偿线，包括主路输出补偿线和峰值路输出补偿线，所述主路输出补偿线连接所述主路匹配电路，所述峰值路输出补偿线连接所述峰值路匹配电路，所述主路输出补偿线设置为第一特征阻抗，所述峰值路输出补偿线设置为第二特征阻抗，所述第一特征阻抗大于所述第二特征阻抗；转换线，所述转换线的一端分别连接所述主路输出补偿线和峰值路输出补偿线，另一端连接负载。2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所述峰值路功率放大器的功率容量是所述主功率放大器的功率容量的1.5倍。3.根据权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所主路输出补偿线的特征阻抗为75欧姆，所述峰值路输出补偿线的特征阻抗为50欧姆。4.根据权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所述主路匹配电路包括主路输入匹配电路和主路输出匹配电路，所述峰值路匹配电路包括峰值路输入匹配电路和峰值路输出匹配电路；所述主路输入匹配电路连接所述主功率放大器的输入端，所述主路输出匹配电路连接所述主功率放大器的输出端，所述峰值路输入匹配电路连接所述峰值路功率放大器的输入端，所述峰值路输出匹配电路连接所述峰值路功率放大器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓龙声，张国庆，侯红亮，梁桂源，
申请(专利权)人：深圳市鼎芯无限科技有限公司，
类型：新型
国别省市：