CN219802326U - 射频前端模组、二极管偏置模块、芯片和设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种射频前端模组、二极管偏置模块、芯片和设备，其中，该射频前端模组包括射频前端放大器模组，电流镜偏置模块和二极管偏置模块，所述电流镜偏置模块和所述二极管偏置模块均与所述射频前端放大器模组的信号输入端电连接；所述电流镜偏置模块的偏置电流输出端连接至所述信号输入端，所述电流镜偏执模块用于在向所述信号输入端输入的射频信号位于预设幅值范围内时产生偏置电流输入至所述信号输入端；所述二极管偏置模块用于在向所述信号输入端输入的射频信号超出预设幅值范围时，对所述射频信号进行整流，以抬高所述信号输入端的电压。通过上述结构能够提高射频前端模组输出的信号品质。

Description

射频前端模组、二极管偏置模块、芯片和设备

技术领域

本申请涉及射频通信技术领域，具体而言，涉及一种射频前端模组、二极管偏置模块、芯片和设备。

背景技术

现有的射频收发设备能够用于射频能量和信息传递，而射频前端模组是射频收发设备中最重要的器件，射频前端模组中包括射频前端放大器模组，射频前端放大器模组用于对接收到的射频信号进行放大，射频信号包括大信号(可以理解为超出预设幅值范围的射频信号)和小信号(可以理解为位于预设幅值范围内的射频信号)，在射频前端放大器模组对射频信号进行放大后，大信号对应的放大信号和小信号对应的放大信号的线性度相差较多，从而使得射频前端放大器模组输出的信号的线性稳定程度相对较差，进而使得输出的信号品质欠佳。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种射频前端模组、二极管偏置模块、芯片和设备，以提高射频前端模组输出的信号品质。

第一方面，本申请实施例提供了一种射频前端模组，包括：

射频前端放大器模组，电流镜偏置模块和二极管偏置模块，所述电流镜偏置模块和所述二极管偏置模块均与所述射频前端放大器模组的信号输入端电连接；

所述电流镜偏置模块的偏置电流输出端连接至所述信号输入端，所述电流镜偏执模块用于在向所述信号输入端输入的射频信号位于预设幅值范围内时产生偏置电流输入至所述信号输入端；

所述二极管偏置模块用于在向所述信号输入端输入的射频信号超出预设幅值范围时，对所述射频信号进行整流，以抬高所述信号输入端的电压。

可选地，所述射频前端放大器模组包括：第一场效应管和电感器；

所述第一场效应管的源极作为所述信号输入端，用于接收射频信号，以及所述电流镜偏置模块和所述二极管偏置模块均与所述第一场效应管的源极电连接，所述第一场效应管的栅极接地，所述第一场效应管的漏极通过所述电感器与负载电连接。

可选地，所述电流镜偏置模块包括：第二场效应管、第一电阻、第二电阻和第一电容；

所述第二场效应管的栅极接地，所述第二场效应管的源极和漏极均与电流源电连接，所述第二场效应管的源极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端均与所述第一电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述信号输入端电连接。

可选地，所述二极管偏置模块包括：P型场效应管、第二电容和第三电阻；

所述P型场效应管的栅极通过所述第二电容接地，所述P型场效应管的栅极和源极均通过所述第三电阻与电压源电连接，所述P型场效应管的源极和所述漏极均与所述信号输入端电连接。

可选地，所述射频前端模组还包括：天线开关及滤波器模组；

所述射频前端放大器模组在对所述射频信号进行放大后，将放大后的信号输出给天线开关及滤波器模组。

可选地，所述射频信号包括：高频段射频信号、中频段射频信号和低频段射频信号。

可选地，所述低频段射频信号的范围包括700MHz-950MHz、所述中频段射频信号的范围包括1700MHz-2000MHz，所述高频段射频信号的范围包括2300MHz-2700MHz。

第二方面，本申请实施例提供了一种二极管偏置模块，连接在射频前端放大器模组的信号输入端，所述二极管偏置模块配置为在所述信号输入端的栅极连接反向二极管，在所述信号输入端接收到的射频信号超出预设幅值范围时，所述射频信号将被所述二极管偏置模块进行整流，以抬高所述信号输入端的栅极电压。

第三方面，本申请实施例提供了一种射频前端芯片，包括如第一方面中任一项所述的射频前端模组。

第四方面，本申请实施例提供了一种射频收发设备，包括如第三方面中所述的射频前端芯片。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请中，通过电流镜偏置模块可以提高射频前端放大器模组对位于预设幅值范围内的射频信号进行放大后的信号的线性度的影响，通过二极管偏置模块可以降低射频前端放大器模组对超出预设幅值范围的射频信号进行放大后的信号的线性度的影响，从而有利于提高射频前端放大器模组输出信号的线性稳定程度，进而有利于提高射频前端放大器模组输出的信号品质。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种射频前端模组的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种射频前端模组的信号示意图；

图3为本申请实施例提供的一种射频前端放大器模组的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电流镜偏置模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种二极管偏置模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种整流后的信号示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种射频前端模组的结构示意图，如图1所示，该射频前端模组包括：射频前端放大器模组1，电流镜偏置模块2和二极管偏置模块3。

所述射频前端放大器模组1指的是射频前端的功率放大器模组，功率放大器即：Power Amplifier，PA，简称“功放”。

所述电流镜偏置模块2和所述二极管偏置模块3均与所述射频前端放大器模组1的信号输入端(未在图1中示出)电连接；

所述电流镜偏置模块2的偏置电流输出端(未在图1中示出)连接至所述信号输入端，所述电流镜偏执模块2用于在向所述信号输入端输入的射频信号位于预设幅值范围内时产生偏置电流输入至所述信号输入端；

所述二极管偏置模块3用于在向所述信号输入端输入的射频信号超出预设幅值范围时，对所述射频信号进行整流，以抬高所述信号输入端的电压。

图2为本申请实施例提供的一种射频前端模组的信号示意图，参考图2所示，超出预设幅值范围的射频信号可以理解为大信号，大信号是指输入的交流电流幅值较大的电流，位于预设幅值范围内的射频信号可以理解为小信号，小信号是指输入的交流电流幅值较大的电流，图2中的A用于表示振幅，振幅的单位是安培，T表示周期，周期的单位是秒。

具体的，如图1所示，电流镜偏置模块2和二极管偏置模块3均连接到射频前端放大器模组1的信号输入端的栅极(射频前端放大器模组1的信号输入端的栅极未在图1中示出)，电流镜偏置模块2产生的偏置电流起到开关和状态调整的作用，用于提高射频前端放大器模组1对小信号进行放大后的信号的线性度的影响，二极管偏置模块3用于降低射频前端放大器模组1对大信号进行放大后的信号的线性度的影响。

在现有技术中，当射频信号是小信号时，射频前端放大器模组1对小信号进行放大后得到的信号和当射频信号是大信号时，射频前端放大器模组1对大信号进行放大后得到的信号的幅度相差较多，从而使射频前端放大器模组1放大后的信号的线性度相差较大，从而影响了射频前端放大器模组1输出信号的线性稳定程度，而在本申请中，通过电流镜偏置模块2和二极管偏置模块3配合，降低对大信号进行放大后的信号的线性度的影响，从而有利于提高射频前端放大器模组1输出信号的线性稳定程度，从而有利于提射频前端模组输出的信号品质。

输入到射频前端放大器模组1的射频信号可以为射频芯片对信号进行调制后得到的，例如：基带芯片在对用户输入的语音进行信号变化后得到语音信号，通过射频收发机芯片调制得到射频信号，然后将该射频信号输入至射频前端芯片中的功率放大器，然后通过如图1所示的内容对射频信号进处理，从而使射频前端放大器输出的信号品质相对较好，射频前端放大器输出的信号可以通过开关及滤波器模组进行滤波，再通过天线发送出去，从而完成发射过程。

在一个可行的实施方案中，图3为本申请实施例提供的一种射频前端放大器模组的结构示意图，如图3所示，该射频前端放大器模组1包括：第一场效应管11和电感器12。

所述第一场效应管11的源极(第一场效应管11的源极未在图3中示出)作为所述信号输入端，用于接收射频信号，以及所述电流镜偏置模块2和所述二极管偏置模块3均与所述第一场效应管11的源极电连接，所述第一场效应管11的栅极(第一场效应管11的栅极未在图3中示出)接地，所述第一场效应管11的漏极(第一场效应管11的漏极未在图3中示出)通过所述电感器12与负载电连接。

在一个可行的实施方案中，图4为本申请实施例提供的一种电流镜偏置模块的结构示意图，如图4所示，所述电流镜偏置模块2包括：第二场效应管21、第一电阻22、第二电阻23和第一电容24；

所述第二场效应管21的栅极(第二场效应管21的栅极未在图4中示出)接地，所述第二场效应管21的源极(第二场效应管21的源极未在图4中示出)和漏极(第二场效应管21的漏极未在图4中示出)均与电流源电连接，所述第二场效应管21的源极与所述第一电阻22的第一端电连接，所述第二电阻23的第一端和所述第一电容24的第一端均与所述第一电阻22的第二端电连接，所述第一电容24的第二端接地，所述第二电阻23的第二端与所述信号输入端电连接。

在一个可行的实施方案中，图5为本申请实施例提供的一种二极管偏置模块的结构示意图，如图5所示，所述二极管偏置模块3包括：P型场效应管31、第二电容32和第三电阻33；

所述P型场效应管31的栅极(P型场效应管31的栅极未在图5中示出)通过所述第二电容32接地，所述P型场效应管31的栅极和源极(P型场效应管31的源极未在图5中示出)均通过所述第三电阻33与电压源电连接，所述P型场效应管31的源极和所述漏极(P型场效应管31的漏极未在图5中示出)均与所述信号输入端电连接。

其中，如图5所示的连接方式，P型场效应管短接。

如图5所示，P型场效应管短接后相当于一个二极管，电压源输入的信号被P型场效应管整流后，信号负半周将直通到地，进而抬高P型场效应管的栅极电平，具体原理为：在大信号时，P型场效应管的漏极逐渐产生非线性信号，此时较大的输入信号将被P型场效应管进行整流，进而抬P型场效应管的栅极电压，提高线性度，其中，整流后的信号可参考图6，图6为本申请实施例提供的一种整流后的信号示意图，图6中的A用于表示振幅，振幅的单位是安培，T表示周期，周期的单位是秒。

在一个可行的实施方案中，所述射频前端模组还包括：天线开关及滤波器模组；

所述射频前端放大器模组在对所述射频信号进行放大后，将放大后的信号输出给天线开关及滤波器模组。

其中，天线开关及滤波器模组用于对放大后的信号进行滤波处理，然后将滤波后得到的信号通过天线发送给核心网的基站。关于天线开关及滤波器模组对放大后的信号进行何种滤波处理在此不做具体限定。

在一个可行的实施方案中，所述射频信号包括：高频段射频信号、中频段射频信号和低频段射频信号。

具体的，通信频段按照频率区间大致划分为高频段射频信号、中频段射频信号和低频段射频信号这三个频段，通着这样的设计可以覆盖所有频段的通信，有利于提高电子设备的通信能力。

在一个可行的实施方案中，所述低频段射频信号的范围包括700MHz-950MHz、所述中频段射频信号的范围包括1700MHz-2000MHz，所述高频段射频信号的范围包括2300MHz-2700MHz。

需要说明的是，上述不同频段仅进行了粗略的划分，还可以根据实际情况进行范围上的调整，并且每个频段根据实际需要还可以进一步划分为多个子频段，具体的划分方式可以根据实际需要进行设定，在此不做具体限定。

本申请还提供了一种二极管偏置模块，该二极管偏置模块连接在射频前端放大器模组的信号输入端，所述二极管偏置模块配置为在所述信号输入端的栅极连接反向二极管，在所述信号输入端接收到的射频信号为大信号时，所述射频信号将被所述二极管偏置模块进行整流，以抬高所述信号输入端的栅极电压。

详细解释可参考前述关于二极管偏置模块的说明，在此不再详细说明。

本申请还提供了一种射频前端芯片，包括上述提到的射频前端模组。

本申请还提供了一种射频收发设备，包括上述提到的射频前端芯片，该射频收发设备可以为手机、平板电脑等具有多频段通信功能的电子设备。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种射频前端模组，其特征在于，包括：

射频前端放大器模组，电流镜偏置模块和二极管偏置模块，所述电流镜偏置模块和所述二极管偏置模块均与所述射频前端放大器模组的信号输入端电连接；

所述电流镜偏置模块的偏置电流输出端连接至所述信号输入端，所述电流镜偏置模块用于在向所述信号输入端输入的射频信号位于预设幅值范围内时产生偏置电流输入至所述信号输入端；

所述二极管偏置模块用于在向所述信号输入端输入的射频信号超出预设幅值范围时，对所述射频信号进行整流，以抬高所述信号输入端的电压。

2.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频前端放大器模组包括：第一场效应管和电感器；

所述第一场效应管的源极作为所述信号输入端，用于接收射频信号，以及所述电流镜偏置模块和所述二极管偏置模块均与所述第一场效应管的源极电连接，所述第一场效应管的栅极接地，所述第一场效应管的漏极通过所述电感器与负载电连接。

3.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述电流镜偏置模块包括：第二场效应管、第一电阻、第二电阻和第一电容；

所述第二场效应管的栅极接地，所述第二场效应管的源极和漏极均与电流源电连接，所述第二场效应管的源极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端均与所述第一电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述信号输入端电连接。

4.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述二极管偏置模块包括：P型场效应管、第二电容和第三电阻；

所述P型场效应管的栅极通过所述第二电容接地，所述P型场效应管的栅极和源极均通过所述第三电阻与电压源电连接，所述P型场效应管的源极和漏极均与所述信号输入端电连接。

5.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频前端模组还包括：天线开关及滤波器模组；

所述射频前端放大器模组在对所述射频信号进行放大后，将放大后的信号输出给天线开关及滤波器模组。

6.如权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频信号包括：高频段射频信号、中频段射频信号和低频段射频信号。

7.如权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述低频段射频信号的范围包括700MHz-950MHz、所述中频段射频信号的范围包括1700MHz-2000MHz，所述高频段射频信号的范围包括2300MHz-2700MHz。

8.一种二极管偏置模块，其特征在于，连接在射频前端放大器模组的信号输入端，所述二极管偏置模块配置为在所述信号输入端的栅极连接反向二极管，在所述信号输入端接收到的射频信号超出预设幅值范围时，所述射频信号将被所述二极管偏置模块进行整流，以抬高所述信号输入端的栅极电压。

9.一种射频前端芯片，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的射频前端模组。

10.一种射频收发设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的射频前端芯片。