功率放大器、芯片及射频前端模组的制作方法

本申请涉及射频，尤其涉及一种功率放大器、芯片及射频前端模组。

背景技术：

1、射频功率放大器广泛用于通讯、广播、雷达、工业加工、医疗仪器和科学研究等领域。目前，随着5g通信系统的发展，对射频功率放大器提出了更高的要求，例如满足频率更高、qam调制更高阶、体积小型化等。

2、射频功率放大器中，通常利用巴伦(平衡-不平衡转换器)对射频功率放大器的输入信号或输出信号进行转换及阻抗匹配。

3、为了实现平衡-不平衡转换，巴伦的主级线圈需要与差分功率放大器的两个输入端/两个输出端连接，传统巴伦的主级线圈通常为一个环形绕设的、一体的线圈，通过将该线圈的两端与差分功率放大器的两个输入端/两个输出端一一对应连接来实现对差分射频信号的接收/输出，但这种一体的线圈需要占用较大的面积，不利于射频前端模组的小型化设计。

技术实现思路

1、本申请提出了一种功率放大器、芯片及射频前端模组，能够减小功率放大器所占用的面积。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种功率放大器，包括第一功率放大电路、第二功率放大电路和巴伦，其中，所述巴伦包括：第一耦合线，所述第一耦合线的第一端连接于所述第一功率放大电路的输出端或输入端，第二端连接于第一接地端；第二耦合线，所述第二耦合线的第一端连接于所述第二功率放大电路的输出端或输入端，第二端连接于第二接地端；第三耦合线，所述第三耦合线的第一端连接于所述功率放大器的输出端或输入端，第二端连接于第三接地端。

3、可选地，所述第三耦合线设置于所述第一耦合线与所述第二耦合线之间，并与所述第一耦合线和所述第二耦合线互相耦合。

4、可选地，所述功率放大器还包括第一匹配电容和第二匹配电容，其中:所述第一匹配电容串联在所述第一功率放大电路的输出端或输入端与所述第一耦合线的第一端之间，所述第二匹配电容串联在所述第二功率放大电路的输出端或输入端与所述第二耦合线的第一端之间；或者，所述第一匹配电容串联在所述第一耦合线的第二端与所述第一接地端之间，所述第二匹配电容串联在所述第二耦合线的第二端与所述第二接地端之间。

5、可选地，所述功率放大器还包括第三匹配电容，其中所述第三匹配电容串联在功率放大器的输出端或输入端与所述第三耦合线的第一端之间；或者，所述第三匹配电容串联在所述第三耦合线的第二端与所述第三接地端之间；或者，所述第三匹配电容串联在所述第三耦合线的第一端与第二端之间。

6、可选地，所述功率放大器还包括第四匹配电容和第五匹配电容，其中：所述第四匹配电容串联在功率放大器的输出端或输入端与所述第三耦合线的第一端之间；所述第五匹配电容串联在所述第三耦合线的第二端与所述第三接地端之间。

7、可选地，所述第四匹配电容与所述第五匹配电容的容值相等。

8、可选地，所述第一耦合线、所述第二耦合线和所述第三耦合线位于同一金属层。

9、可选地，所述第一耦合线、所述第二耦合线和所述第三耦合线互相平行。

10、可选地，所述巴伦还包括：第四耦合线和第五耦合线，所述第四耦合线和所述第五耦合线均与所述第三耦合线并联。

11、可选地，所述第一耦合线、所述第二耦合线、所述第三耦合线、所述第四耦合线和所述第五耦合线位于同一金属层，并且所述第一耦合线、所述第三耦合线和所述第二耦合线依序设置在所述第四耦合线与所述第五耦合线之间。

12、可选地，所述第一耦合线、所述第二耦合线和所述第三耦合线位于第一金属层；所述第四耦合线和所述第五耦合线位于第二金属层；所述第四耦合线在所述第一金属层上的投影与所述第一耦合线至少部分重叠，所述第五耦合线在所述第一金属层上的投影与所述第二耦合线至少部分重叠。

13、可选地，所述第一耦合线的第一端连接于所述第一功率放大电路的输出端，所述第二耦合线的第一端连接于所述第二功率放大电路的输出端，所述第三耦合线的第一端连接于所述功率放大器的输出端；

14、或者，所述第一耦合线的第一端连接于所述第一功率放大电路的输入端，所述第二耦合线的第一端连接于所述第二功率放大电路的输入端，所述第三耦合线的第一端连接于所述功率放大器的输入端。

15、可选地，所述第一接地端和所述第二接地端通过不同的过孔接地。

16、第二方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括如上述任一项所述的功率放大器。

17、第三方面，本申请实施例提供了一种射频前端模组，包括：基板以及如上述任一项所述的功率放大器；其中，所述基板上设置有功率放大芯片，所述第一功率放大电路和第二功率放大电路集成在所述功率放大芯片内；所述巴伦集成在所述功率放大芯片内或设置在所述基板上。

18、本申请实施例将巴伦的主级拆分为两条彼此独立的耦合线，通过不同的接地端将两条主级耦合线分别接地，使两条主级耦合线既可以在物理空间上彼此独立，又可以实现电路上的串联，从而代替传统一体式的主级耦合线。这种方式降低了对单条主级耦合线的线长的要求，不用为了增加线长而将主级耦合线固定设置为多圈绕设的形状，从而可以根据需要灵活设置各耦合线的形状和位置，使功率放大器的版图布局更加紧凑，有利于射频前端模组的小型化设计。

技术特征：

1.一种功率放大器，其特征在于，包括第一功率放大电路、第二功率放大电路和巴伦，其中，所述巴伦包括：

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述第三耦合线设置于所述第一耦合线与所述第二耦合线之间，并与所述第一耦合线和所述第二耦合线互相耦合。

3.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大器还包括第一匹配电容和第二匹配电容，其中:

4.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大器还包括第三匹配电容，其中所述第三匹配电容串联在功率放大器的输出端或输入端与所述第三耦合线的第一端之间；或者，所述第三匹配电容串联在所述第三耦合线的第二端与所述第三接地端之间；或者，所述第三匹配电容串联在所述第三耦合线的第一端与第二端之间。

5.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大器还包括第四匹配电容和第五匹配电容，其中：

6.根据权利要求5所述的功率放大器，其特征在于，所述第四匹配电容与所述第五匹配电容的容值相等。

7.根据权利要求1-6任一项所述的功率放大器，其特征在于，所述第一耦合线、所述第二耦合线和所述第三耦合线位于同一金属层。

8.根据权利要求1-6任一项所述的功率放大器，其特征在于，所述第一耦合线、所述第二耦合线和所述第三耦合线互相平行。

9.根据权利要求1-6任一项所述的功率放大器，其特征在于，所述巴伦还包括：

10.根据权利要求9所述的功率放大器，其特征在于，所述第一耦合线、所述第二耦合线、所述第三耦合线、所述第四耦合线和所述第五耦合线位于同一金属层，并且所述第一耦合线、所述第三耦合线和所述第二耦合线依序设置在所述第四耦合线与所述第五耦合线之间。

11.根据权利要求9所述的功率放大器，其特征在于，所述第一耦合线、所述第二耦合线和所述第三耦合线位于第一金属层；

12.根据权利要求1-6任一项所述的功率放大器，其特征在于，所述第一耦合线的第一端连接于所述第一功率放大电路的输出端，所述第二耦合线的第一端连接于所述第二功率放大电路的输出端，所述第三耦合线的第一端连接于所述功率放大器的输出端；

13.根据权利要求1-6任一项所述的功率放大器，其特征在于，所述第一接地端和所述第二接地端通过不同的路径接地。

14.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的功率放大器。

15.一种射频前端模组，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开了一种功率放大器、芯片及射频前端模组，其中功率放大器包括第一功率放大电路、第二功率放大电路和巴伦，巴伦包括第一耦合线、第二耦合线和第三耦合线，其中第一耦合线的第一端连接于第一功率放大电路的输出端或输入端，第二端连接于第一接地端；第二耦合线的第一端连接于第二功率放大电路的输出端或输入端，第二端连接于第二接地端；第三耦合线的第一端连接于功率放大器的输出端或输入端，第二端连接于第三接地端。本申请将巴伦的主级拆分为两条彼此独立的耦合线，从而降低了对单条主级耦合线的线长的要求，可以根据电路的布局需要灵活设置各耦合线的形状和位置，使功率放大器的布局更加紧凑。技术研发人员：曹原,刘子林,倪建兴受保护的技术使用者：锐石创芯（深圳）科技股份有限公司技术研发日：20231031技术公布日：2024/8/1