小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊的製作方法
2023-06-01 11:53:11 1
小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關與耦合器的輸入相連，耦合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，耦合器的另兩路輸出分別為耦合輸出和檢波輸出。本實用新型具有理想的阻抗匹配，增強了系統穩定性，同時削弱了非線性失真；放大器埠的駐波特性好，增強了放大器使用的穩定性；單刀單擲開關的運用減小了輸出模塊的損耗、提高了隔離度並縮短了開關響應時間；同時，本輸出模塊具有電路結構簡單，成本低且信號輸出效果好等特點。
【專利說明】小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高和現代通信技術的深入發展，手機、電話等移動通信終端之類的通信設備正在向小型化和低能耗發展，這就要求通信設備內的每個組件都採用小型化設計，儘量控制器其尺寸、重量和厚度，同時也要儘量減少組件數量及組件功率消耗。
[0003]射頻信號輸出模塊主要可實現對輸入信號進行放大和脈衝調製等功能，是射頻通信設備中不可或缺的組成部分。然而，現有的射頻信號輸出模塊中功率放大器的阻抗匹配不理想，錯誤的阻抗匹配使得電路穩定性差，同時會使電路效率降低、非線性失真增大。此夕卜，放大器埠的駐波特性差，會引起放大器自激、寄生雜波增加等惡劣現象，甚至損壞放大器。功率開關存在著損耗大、隔離度不理想、輸入輸出駐波比大和開關響應時間長等缺點。同時，濾波器電路結構複雜，製作難度及成本都較高，而且濾波效果一般。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於解決現有技術的不足，提供一種體積小、重量輕、使用方便且信號輸出效果好的小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關與耦合器的輸入相連，f禹合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，耦合器的另兩路輸出分別為耦合輸出和檢波輸出。
[0006]本實用新型所述的中功率放大模塊包括第一單片放大器、第二單片放大器和隔離器，信號輸入端與第一單片放大器的輸入連接，信號輸入端還通過固定衰減器接地，第一單片放大器的輸出與第二單片放大器的輸入連接，第一單片放大器的輸出還通過固定衰減器接地，第二單片放大器的輸出與隔離器的一端連接，隔離器的另一端為信號輸出端，第二單片放大器的輸出還通過電橋分別與檢波二極體和電阻連接。
[0007]本實用新型所述的單刀單擲開關包括依次串聯的電容C1、PIN 二極體D1、PIN 二極體D2和電容C2，PIN 二極體D2上並聯有匹配電阻R1，電容C1與PIN 二極體D1的正極連接，PIN 二極體D1的正極還與電感L1的一端連接，電感L1的另一端接地，PIN 二極體D1的負極與PIN 二極體D2的正極之間依次並聯有PIN 二極體D3、D4、D5和D6，PIN 二極體D3、D4、D5和D6的負極分別接地，PIN 二極體D2的負極與電容C2連接，PIN 二極體D2的負極還與電感L2的一端連接，電感L2的另一端通過電容C3接地，電感L2的另一端還與偏置電壓輸入相連。
[0008]本實用新型所述的低通濾波器包括輸入端Vin、輸出端Vout、電阻R1、R2、R3、一階濾波單元和二階濾波單元，輸入端Vin依次串聯電阻R1、一階濾波單元、電阻R3和二階濾波單元與輸出端Vout連接，電阻R1與輸出端Vout之間並聯有電阻R2。
[0009]本實用新型所述的一階濾波單元為單極點濾波器，它包括運算放大器、電容C1和電阻R4，運算放大器的正輸入端接地，電容C1和電阻R4分別並聯在運算放大器的負輸入端與輸出端之間。
[0010]本實用新型所述的二階濾波單元包括運算放大器、倍數乘法器和電容C2，運算放大器與倍數乘法器串聯，運算放大器的正輸入端接地，電容C2並聯在運算放大器的負輸入端與輸出端之間。
[0011]本實用新型的有益效果是:中功率放大器具有理想的阻抗匹配，增強了輸出模塊的穩定性，同時提高了電路效率，削弱了非線性失真；放大器埠的駐波特性好，有效避免出現放大器自激、寄生雜波增加等現象，增強了放大器使用的穩定性；單刀單擲開關的運用減小了輸出模塊的損耗、提高了隔離度並縮短了開關響應時間；同時，本輸出模塊具有電路結構簡單，製作容易，成本低且信號輸出效果好等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型電路組成結構示意框圖；
[0013]圖2為本實用新型中功率放大模塊電路結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型單刀單擲開關電路結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型低通濾波器電路結構示意圖；
[0016]圖5為本實用新型低通濾波器一階濾波單元電路結構示意圖；
[0017]圖6為本實用新型低通濾波器二階濾波單元電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案:如圖1所示，小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關與耦合器的輸入相連，耦合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，f禹合器的另兩路輸出分別為f禹合輸出和檢波輸出。
[0019]如圖2所示，中功率放大模塊包括第一單片放大器、第二單片放大器和隔離器，信號輸入端與第一單片放大器的輸入連接，信號輸入端還通過固定衰減器接地，第一單片放大器的輸出與第二單片放大器的輸入連接，第一單片放大器的輸出還通過固定衰減器接地，第二單片放大器的輸出與隔離器的一端連接，隔離器的另一端為信號輸出端，第二單片放大器的輸出還通過電橋分別與檢波二極體和電阻連接。
[0020]如圖3所示，單刀單擲開關包括依次串聯的電容C1、PIN 二極體D1、PIN 二極體D2和電容C2，PIN 二極體D2上並聯有匹配電阻R1，電容C1與PIN 二極體D1的正極連接，PIN二極體D1的正極還與電感L1的一端連接，電感L1的另一端接地，PIN 二極體D1的負極與PIN 二極體D2的正極之間依次並聯有PIN 二極體D3、D4、D5和D6，PIN 二極體D3、D4、D5和D6的負極分別接地，PIN 二極體D2的負極與電容C2連接，PIN 二極體D2的負極還與電感L2的一端連接，電感L2的另一端通過電容C3接地，電感L2的另一端還與偏置電壓輸入相連。
[0021]如圖4所示，低通濾波器包括輸入端Vin、輸出端Vout、電阻Rl、R2、R3、一階濾波單元和二階濾波單元，輸入端Vin依次串聯電阻R1、一階濾波單元、電阻R3和二階濾波單元與輸出端Vout連接，電阻R1與輸出端Vout之間並聯有電阻R2。
[0022]如圖5所示，一階濾波單元為單極點濾波器，它包括運算放大器、電容C1和電阻R4，運算放大器的正輸入端接地，電容C1和電阻R4分別並聯在運算放大器的負輸入端與輸出端之間。
[0023]如圖6所示，二階濾波單元包括運算放大器、倍數乘法器和電容C2，運算放大器與倍數乘法器串聯，運算放大器的正輸入端接地，電容C2並聯在運算放大器的負輸入端與輸出端之間。
【權利要求】
1.小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，其特徵在於:它包括中功率放大模塊、單刀單擲開關、耦合器、低通濾波器和隔離器，中功率放大模塊的輸入與信號輸入端連接，中功率放大模塊的輸出通過單刀單擲開關與耦合器的輸入相連，耦合器的一路輸出通過低通濾波器與隔離器的輸入連接，隔離器的輸出與信號輸出端連接，耦合器的另兩路輸出分別為耦合輸出和檢波輸出。
2.根據權利要求1所述的小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，其特徵在於:所述的中功率放大模塊包括第一單片放大器、第二單片放大器和隔離器，信號輸入端與第一單片放大器的輸入連接，信號輸入端還通過固定衰減器接地，第一單片放大器的輸出與第二單片放大器的輸入連接，第一單片放大器的輸出還通過固定衰減器接地，第二單片放大器的輸出與隔離器的一端連接，隔離器的另一端為信號輸出端，第二單片放大器的輸出還通過電橋分別與檢波二極體和電阻連接。
3.根據權利要求1所述的小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，其特徵在於:所述的單刀單擲開關包括依次串聯的電容Cl、PIN 二極體Dl、PIN 二極體D2和電容C2，PIN 二極體D2上並聯有匹配電阻R1，電容C1與PIN 二極體D1的正極連接，PIN 二極體D1的正極還與電感L1的一端連接，電感L1的另一端接地，PIN 二極體D1的負極與PIN 二極體D2的正極之間依次並聯有PIN 二極體D3、D4、D5和D6，PIN 二極體D3、D4、D5和D6的負極分別接地，PIN 二極體D2的負極與電容C2連接，PIN 二極體D2的負極還與電感L2的一端連接，電感L2的另一端通過電容C3接地，電感L2的另一端還與偏置電壓輸入相連。
4.根據權利要求1所述的小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，其特徵在於:所述的低通濾波器包括輸入端Vin、輸出端Vout、電阻Rl、R2、R3、一階濾波單元和二階濾波單元，輸入端Vin依次串聯電阻R1、一階濾波單元、電阻R3和二階濾波單元與輸出端Vout連接，電阻R1與輸出端Vout之間並聯有電阻R2。
5.根據權利要求1或4所述的小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，其特徵在於:所述的一階濾波單元為單極點濾波器，它包括運算放大器、電容C1和電阻R4，運算放大器的正輸入端接地，電容C1和電阻R4分別並聯在運算放大器的負輸入端與輸出端之間。
6.根據權利要求1或4所述的小型化、高穩定性射頻信號輸出模塊，其特徵在於:所述的二階濾波單元包括運算放大器、倍數乘法器和電容C2，運算放大器與倍數乘法器串聯，運算放大器的正輸入端接地，電容C2並聯在運算放大器的負輸入端與輸出端之間。
【文檔編號】H01P1/32GK203521567SQ201320668673
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】寧濤, 吳偉冬, 董葆青, 馬剛 申請人:成都九華圓通科技發展有限公司