一种基于LTCC的射频发射机及芯片

    专利查询2025-07-08  9


    本发明涉及射频发射,尤其涉及的是一种基于ltcc的射频发射机及芯片。


    背景技术:

    1、随着5g的快速发展与商业化,无线发射机系统趋向于小体积、低损耗、高效率以及高集成度趋势。而无线发射极中的功率放大器是现代无线通信系统的重要组成部件,其效率与增益关系到这些系统的散热成本与驱动能力。在无线通信系统中,传输信号通常采用高峰均比的正交幅度调制格式,导致功放需要工作在输出回退区域。传统的ab类功放技术无法在回退区域保持高效率,因而难以直接应用在高峰均比信号场合。

    2、因此,现有技术还有待于改进和发展。


    技术实现思路

    1、鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于ltcc的射频发射机及芯片,以解决现有技术中射频发射机在回退区域无法保持高效率以及高增益的问题。

    2、本发明的技术方案如下:

    3、一种基于ltcc的射频发射机,包括:射频发射模块以及天线模块;

    4、所述射频发射模块接入调制信号,用于将调制信号变频到指令射频信号的频段,以及将射频信号进行放大;其中,所述射频发射模块包括多尔蒂放大器,所述多尔蒂放大器设置主路输入功率大于辅路输入功率;

    5、所述天线模块与所述射频发射模块连接,用于辐射射频信号。

    6、本发明的进一步设置,所述射频发射模块还包括:混频器以及射频本振发射器;

    7、所述射频本振发射器用于产生本振信号;

    8、所述混频器与所述射频本振发射器连接,用于将调制信号与本振信号混合,并将调制信号上变频到指令射频信号的频段;

    9、所述多尔蒂放大器与所述混频器连接,用于对调频后的射频信号进行放大,以对所述天线模块进行驱动。

    10、本发明的进一步设置,所述多尔蒂放大器包括主辅晶体管、功分器、主辅输入匹配网络、主辅输出匹配网络、后端匹配网络和延时线;

    11、所述功分器与主辅输入匹配网络连接,用于分配主路以及辅路的输入功率;

    12、所述延时线与主辅输入匹配网络连接,用于调整主路以及辅路输入信号的相位;

    13、所述主辅输入匹配网络与主辅晶体管连接,用于将所述混频器的输出阻抗与所述主辅晶体管的阻抗进行匹配;

    14、所述主辅输出匹配网络与所述主辅晶体管连接,用于将所述主辅晶体管的漏极阻抗变换到合路阻抗;

    15、所述后端匹配网络与所述主辅输出匹配网络连接,用于将合路阻抗与所述天线模块的输入阻抗进行匹配。

    16、本发明的进一步设置,所述功分器为不等分功分器;其中,所述功分器的主辅路功率比为1db。

    17、本发明的进一步设置,所述天线模块为微带贴片天线,介质材料为低温共烧陶瓷材料。

    18、本发明的进一步设置,所述主辅输入匹配网络为带通网络或低通网络。

    19、本发明的进一步设置,所述后端匹配网络为l型网络或π型网络。

    20、本发明的进一步设置,所述主辅输出匹配网络为带通网络或低通网络。

    21、本发明还提供了一种射频发射芯片,包括设有天线模块的第一层,设有提供接地端的第二层,设有射频发射模块的第三层;

    22、其中,所述天线模块通过过孔到第三层与引线金属相连,所述射频发射模块通过过孔与第二层接地。

    23、本发明的进一步设置,所述射频发射模块集成为射频集成芯片,所述射频集成芯片与所述天线模块通过金丝键合线相连。

    24、有益效果:1、本发明提出一种基于ltcc的射频发射机,相比传统的介质材料,能够有效降低天线的面积,实现紧凑的布局;

    25、2、本发明在多尔蒂放大器中使用非等分输入功率的方法,将更多输入功率分配到主晶体管,能够实现多尔蒂放大器的负载调制,又能够提高整体的增益与效率性能。

    26、3、本发明提出的天线模块与射频发射模块的芯片组装方式,可以有效缩小天线与芯片的距离,减少线缆的长度,降低信号传输的损耗,提高射频发射机的效率。

    27、4、本发明提供的射频发射模块,能够为无线能量传输与5g基站建设提供设计思路,提高射频发射机的增益与效率,提高系统的可靠性与寿命。



    技术特征:

    1.一种基于ltcc的射频发射机,其特征在于,包括:射频发射模块以及天线模块;

    2.根据权利要求1所述的基于ltcc的射频发射机,其特征在于,所述射频发射模块还包括:混频器以及射频本振发射器;

    3.根据权利要求2所述的基于ltcc的射频发射机,其特征在于,所述多尔蒂放大器包括主辅晶体管、功分器、主辅输入匹配网络、主辅输出匹配网络、后端匹配网络和延时线;

    4.根据权利要求3所述的基于ltcc的射频发射机,其特征在于,所述功分器为不等分功分器;其中,所述功分器的主辅路功率比为1db。

    5.根据权利要求1所述的基于ltcc的射频发射机,其特征在于,所述天线模块为微带贴片天线,介质材料为低温共烧陶瓷材料。

    6.根据权利要求3所述的基于ltcc的射频发射机,其特征在于, 所述主辅输入匹配网络为带通网络或低通网络。

    7.根据权利要求3所述的基于ltcc的射频发射机,其特征在于,所述后端匹配网络为l型网络或π型网络。

    8.根据权利要求3所述的基于ltcc的射频发射机,其特征在于,所述主辅输出匹配网络为带通网络或低通网络。

    9.一种基于权利要求1-8任一项所述基于ltcc的射频发射机的射频发射芯片,其特征在于,包括设有天线模块的第一层,设有提供接地端的第二层,设有射频发射模块的第三层;

    10.根据权利要求9所述的射频发射芯片,其特征在于,所述射频发射模块集成为射频集成芯片,所述射频集成芯片与所述天线模块通过金丝键合线相连。


    技术总结
    本发明公开了一种基于LTCC的射频发射机及芯片,所述基于LTCC的射频发射机包括:射频发射模块以及天线模块;所述射频发射模块接入调制信号,用于将调制信号变频到指令射频信号的频段,以及将射频信号进行放大;其中,所述射频发射模块包括多尔蒂放大器,所述多尔蒂放大器设置主路输入功率大于辅路输入功率;所述天线模块与所述射频发射模块连接,用于辐射射频信号。本发明通过设置多尔蒂放大器将指令频段的射频信号进行放大,有效提高功放的回退效率,并设置多尔蒂放大器中主路输入功率大于铺路输入功率,以将更多的功率分配给主路的晶体管,从而提高增益与效率。

    技术研发人员:方小虎,石杰,张青峰,余浩,程鑫,汪宏
    受保护的技术使用者:南方科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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