用于NB-IOT技术的射频功率放大器的制作方法

本实用新型涉及射频电路领域，特别是NB-IOT(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT,射频功率放大器适用于蜂窝窄带物联网)技术。

背景技术：

现有单频段2mm*2.5mm典型的功率放大器模块设计：砷化镓芯片提供功率放大器所需的射频功率；CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片为砷化镓芯片提供稳定的工作电压值，以确保砷化镓晶体管的工作状态不受外部电压源波动的影响；包装厂提供砷化镓芯片CMOS芯片、SMD(Surface Mount Technology)电容电感贴在基板上，然后通过金线或铜线连接，然后通过金线连接，最后通过LGA(Land Grid Array)他们被封装在一起。

0201或01005需要用于上述典型设计SMD电容电感和基板。SMD电容电感器的功能是射频匹配、电容滤波和射频隔离：射频匹配包括输入匹配、级间匹配和输出匹配；电容滤波器主要过滤电源上的低频，以确保射频功率放大器在稳定状态下工作；射频隔离电容器确保射频信号不能通过直流。同时采用SMD设计必须引入基板进行封装。

采用现有技术SMD电容电感和基板的设计方案封装成本高、设计复杂。因此，有必要提出一种改进的方案来克服上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用途NB-IOT采用无射频功率放大器技术SMD电容电感的设计可以节省包装成本。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种射频功率放大器，包括：基板、射频输入端、射频输出端、输入匹配电路、第一射频功率放大结构、第二射频功率放大结构和输出匹配电路，包括第一射频功率放大晶体管和第一偏置电路，第一偏置电路为第一射频功率放大晶体管基极提供偏置电压，第二射频功率放大结构包括第二射频功率放大晶体管和第二偏置电路，第二偏置电路为第二射频功率放大晶体管基极提供偏置电压，输入匹配电路包括连接到射频输入端和第一射频功率放大晶体管基极之间的电容C1和电阻R1.集电极与基极之间的电容依次耦合到第一射频功率放大晶体管中C2和电阻R4，电感耦合在射频输入端和接地端之间L1.级间匹配电路包括集电极之间耦合到电源端和第一射频功率放大晶体管的电感RFC1、依次耦接于第一射频功率放大晶体管的集电极和第二射频功率放大晶体管的基极之间的电容C4、电容C5和电阻R与电容器耦合C4和电容C5中间节点与接地端之间的电感L3，集电极与接地端之间的电容耦合在第一射频功率放大晶体管中C3和电感L2.输出匹配电路包括连接到电源端和第二射频功率放大晶体管的电感RFC2.集电极与射频输出端之间的电容耦合在第二射频功率放大晶体管中C8.第二射频功率放大晶体管的集电极与接地端之间的电容依次耦合C6和电感L4，在第二射频功率放大晶体管的集电极和接地端之间依次耦合电容C7和电感L5.耦合在射频输出端和接地端之间的电感L6；其中电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6、电感RFC1、电感RFC2、电感RFC均由基板上的传输线形成。

与现有技术相比，本实用新型用于NB-IOT除了电感位于芯片上，技术射频功率放大器的每个电感都是由基板上的传输线形成的，不需要使用SMD电感，设计简单，成本降低。

附图说明

结合参考附图和下面的详细描述，本实用新型将更容易理解，其中相同的附图标记对应于相同的结构部件，其中：

图1用于本实用新型NB-IOT技术的射频功率放大器在一个实施例中的电路图。

具体实施方法

为了使本实用新型的上述目的、特点和优点更加明显和易于理解，本实用新型将结合附图和具体实施方法进一步详细说明。

鉴于此，本实用新型提出了一种用途NB-IOT不需要使用技术射频功率放大器SMD电容电感和基板。

图1用于本实用新型NB-IOT射频功率放大器100在实施例中的电路图。射频功率放大器100包括：射频输入端IN；射频输出端OUT；输入匹配电路、一级射频功率放大结构、级间匹配电路、二级射频功率放大结构和输出匹配电路依次耦合。

一级射频功率放大结构包括一级射频功率放大晶体管T1、第一偏置电路、第一偏置电路为第一射频功率放大晶体管基极提供偏置电压，第二射频功率放大结构包括第二射频功率放大晶体管和第二偏置电路，第二偏置电路为第二射频功率放大晶体管基极提供偏置电压。

输入匹配电路包括依次耦合到射频输入端和放大晶体管的第一射频功率T基极之间的电容C1和电阻R1.集电极与基极之间的电容依次耦合到第一射频功率放大晶体管中C2和电阻R4、以及耦合在射频输入端和接地端之间的电感L1。调整输入匹配电路的参数，使第一射频功率放大晶体管T输出阻抗为65-75欧姆的集电极。

水平匹配电路包括耦合到电源端和放大晶体管的第一射频功率T1集电极之间的电感RFC1.第一射频功率放大晶体管依次耦合T1集电极和第二射频功率放大晶体管T2基极之间的电容C4、电容C5和电阻R4，耦接于电容C4和电容C5中间节点与接地端之间的电感L3，第一射频功率放大晶体管T1集电极与接地端之间的电容C3和电感L2。调整级间匹配电路的参数可以放大第二射频功率T输出阻抗为3-5欧姆的集电极。调整级间匹配电路的参数可以放大第二射频功率T2的集电极是输出阻抗为3-5欧姆。其中，电容C3和电感L2形成二阶谐振网络，谐振频率是主频的两倍，抑制主频的二次谐波。在这个实施例中，主频是850Mhz。

输出匹配电路包括耦合到电源端和放大晶体管的第二射频功率T2集电极之间的电感RFC2.集电极与射频输出端之间的电容耦合在第二射频功率放大晶体管中C8.第二射频功率放大晶体管依次耦合T2的集电极和接地端之间的电容C6和电感L4.集电极频功率放大晶体管的集电极与接地端之间的电容依次耦合C7和电感L5，电感耦合在射频输出端和接地端之间L6。调整输出匹配电路的参数，使射频输出端OUT输出阻抗为50欧姆。调整输出匹配电路的参数，使射频输出端OUT是输出阻抗为50欧姆。其中，电容C6和电感L4形成二阶谐振网络，其谐振频率是主频的两倍，抑制主频的二次谐波；电容C7和电感L5形成三阶谐振网络，谐振频率为三倍，抑制主频三次谐波。

射频功率放大器虚线框中的110部分位于芯片中，安装在电感基板上L1-电感L6，电感RFC1-电感RFC2由基板上的传输线形成。C1-电容C8都是片上电容，所述射频功率放大器形成于砷化镓芯片。这样，就不需要了SMD输入匹配、级间匹配和输出匹配可以通过电感电容完成。

第一偏置电路包括电阻R2、电容C九、双极晶体管T3、T4和T5，电阻R2的一端与参考电压端连接，电阻R2的另一端和双极晶体管T5集电极连接，双极晶体管T5基极与集电极相连，双极晶体管T5的发射极与双极型晶体管T4.集电极连接，双极晶体管T4基极与其集电极相连，双极晶体管T4发射极接地，电容C9耦接于双极晶体管T3的基极和接地端之间，双极晶体管T3的基极与双极晶体管T5的集电极相连，双极晶体管T3的集电极与参考电压端相连，双极晶体管T发射极耦合在第一射频功率放大晶体管的基极上。

第二偏置电路包括电阻R3、电容C双极晶体管T7、T8和T6，电阻R3的一端与参考电压端连接，电阻R3的另一端和双极晶体管T8.集电极连接，双极晶体管T8基极与集电极相连，双极晶体管T8发射极和双极晶体管T7集电极连接，双极晶体管T7基极与其集电极相连，双极晶体管T7的发射极接地，电容C10耦接于双极晶体管T6的基极和接地端之间，双极晶体管T6的基极与双极晶体管T8的集电极相连，双极晶体管T6的集电极与参考电压端相连，双极晶体管T第二射频功率放大晶体管率放大晶体管的基极耦合。

在本实用新型中，采用独特的抑制谐波方案：级间匹配电路采用二级谐振网络，输出匹配电路采用二级和三级谐振网络，提高谐波，确保输出功率和效率不会降低。

本实用新型的射频功率放大器中没有SMD电容电感，级间匹配电路增加二阶谐振网络(C3和L2)用于提高谐波和效率。电容器采用芯片上的电容器，电感器采用基板绕线电感器；输出匹配电路采用二级谐振网络和三级谐振网络，提高谐波和效率。

本实用新型中的耦合、连接、连接、连接、接地等表示电连接的词，除特殊说明外，均表示直接或间接电连接，间接电连接意味着一些设备可以串联在中间，如电阻或电感。

上述说明充分揭示了本实用新型的具体实施模式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施模式所做的任何变更，都不脱离本实用新型的权利要求范围。因此，本实用新型的权利要求范围不限于具体实施模式。