[发明专利]一种支持高低增益模式的收发前端模块电路

说明书

本发明公开了一种支持高低增益模式的收发前端模块电路，包括GaAs HBT功率放大器、GaAs pHEMT低噪声电路、MIPI控制电路、SOI收发切换开关。本发明的有益效果是：产品具备高集成度，高增益，高线性，低功耗，芯片在6层LGA基板上，集成了两级GaAs HBT功率放大器、SOI单刀三掷开关、GaAs pHEMT低噪声放大器和MIPI控制电路，通过采用一种支持高低增益模式的2.4Ghz ET射频收发前端模块电路模块化集成，可以简化2.4Ghz ET射频前端收发系统设计，降低系统尺寸，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种射频收发前端模块，具体为一种支持高低增益模式的2.4Ghz ET射频收发前端模块电路，属于集成电路技术领域。

背景技术

随着移动通信技术的迅速发展，以高速传输为特点的移动通信系统对射频芯片提出了新要求，具体表现为高线性、高集成化、高效率、低成本、多频段多模式多功能等。此时，处于核心地位的射频前端芯片成为关键，其主要包括开关、低噪声放大器、功率放大器、MIPI控制器等。

根据通信系统射频收发链路需要满足低成本、高集成、高增益、模块化的技术特点，上一代系统在收发部分采用了多芯片级联的电路结构，客户在此基础上提出了使用单芯片集成的解决方案，本专利在客户应用中要求应用于2.4GHz WIFI通信频段，产品具备高集成度，高增益，高线性，低功耗。芯片在6层LGA基板上，集成了两级GaAs HBT功率放大器、SOI单刀三掷开关、GaAs pHEMT低噪声放大器和MIPI控制电路。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种支持高低增益模式的收发前端模块电路，集成了MIPI控制电路、GaAs HBT功率放大器、GaAs pHEMT低噪声放大器和SOI单刀双掷开关的射频前端模块，实现了应用于2.4Ghz WIFI包络跟踪系统的射频前端收发模块的设计方法，以具备、高增益、高集成、低成本的特点。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种支持高低增益模式的收发前端模块电路，包括射频收发前端模组，所述射频收发前端模组包括：

GaAs HBT功率放大器，其为采用2um GaAs HBT工艺的两级共发射级结构，且其包括GaAs HBT可变增益功率放大器以及GaAs HBT可变增益放大器偏置电路；

GaAs pHEMT低噪声电路，其采用0.5um GaAs pHEMT工艺，采用cascode结构设计的单级低噪声放大器，采用基板表贴元件调节输入阻抗，源级金丝电感调节输入阻抗点；采用逻辑控制的串联、并联、串联的开关bypass电路结构；

MIPI控制电路，通过SDATA和SCLK端口发送符合MIPI协议的指令来控制驱动电路的工作状态和按功能表输出符合要求的控制电压，为功放电路和射频开关电路提供控制电压和偏置电压；

SOI收发切换开关，其采用0.18um SOI工艺，在开关芯片各个IO口通过植球方式与LGA基板实现互联，芯片集成有射频电路与驱动电路，其中射频电路通过对场效应管导通与关断状态组合实现开关切换、电源滤波与功放匹配调整功能；驱动电路实现电压转换、ESD保护、提供场效应管状态切换控制信号功能；

其中，该射频收发前端模块电路各芯片通过6层LGA基板走线互联，所述SOI收发切换开关采用倒扣结构与基板进行连接，通过将功率放大器的输出匹配电路和低噪声放大器的输入匹配电路采用表贴元件，可以获得较小的射频损耗，即更大的功率输出和更低的噪声系数。

作为本发明再进一步的方案：所述射频收发前端模组可选择将外部管脚LNA IN和RX OUT连接。

作为本发明再进一步的方案：所述GaAs HBT功率放大器具体包括：

①低增益和高增益两种模式共用的输入匹配电路，包含了由C1、L1组成的低频谐波抑制单元；

②第一级放大电路，包含了由三个放大单元组成的T1（高增益模式）和由1个放大单元组成的T2（低增益模式），两种模式分别由Note1和Note2通过偏置电路加电；