TD－SCDMA/GSM双模手机射频功率放大器模块

摘要

本发明涉及一种TD－SCDMA/GSM双模手机射频功率放大器模块，它包括用于接收并处理TD输入信号的TD－SCDMA功率放大芯片、用于接收并处理GSM输入信号的GSM功率放大芯片、与所述的TD－SCDMA功率放大芯片和GSM功率放大芯片相电连接用于交替地控制所述的TD－SCDMA功率放大芯片和GSM功率放大芯片的控制芯片，且所述的TD－SCDMA功率放大芯片、GSM功率放大芯片、控制芯片整合为一个模块，从而取代了原TD－SCDMA功放与GSM功放分别采用单独的控制芯片进行控制的模式，且将TD－SCDMA功放与GSM功放封装在一模块上应用到双模手机上，可减小硬件体积，降低制造成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率放大器模块，尤其涉及应用于双模手机上的射频功率放大器模块。

背景技术

从目前的移动通信发展的趋势看来，3G已势不可挡，而TD-SCDMA是我国的3G标准；但目前GSM最为成熟，网络覆盖面最广，用户最多。因此，在相当长的时期内，我国的TD-SCDMA手机必须兼容GSM，即产生双模手机，所谓的“双模”就是工作在两个网络模式下，这两个工作模式就是GSM网络和TD-SCDMA网络，所谓的“TD-SCDMA/GSM双模手机”就是指手机可以同时支持GSM以及TD-SCDMA这两个网络通信技术，它可以根据环境或者是实际操作的需要来从中做出选择，哪个网络技术更能发挥作用，就让手机切换到哪种模式下去工作，如果在一种模式下，手机通信质量不高或者是出现其他不良的通信现象，可以自由转到另外一个网络模式上工作，它实际上就是扩大了手机的通话频率，并大大提高通信的稳定性而已。而目前的TD-SCDMA手机在发射端都使用两块功率放大器模块，分别负责GSM和TD-SCDMA两种模式，这对于手机的生产来说，则造成了体积和成本的增加。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种通过单模块实现TD-SCDMA功率放大和GSM功率放大的射频功率放大器，该射频功率放大器模块可用于双模手机上从而减少手机硬件的体积。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种TD-SCDMA/GSM双模手机射频功率放大器模块，它包括用于接收并处理TD输入信号的TD-SCDMA功率放大芯片、用于接收并处理GSM输入信号的GSM功率放大芯片、与所述的TD-SCDMA功率放大芯片和GSM功率放大芯片相电连接用于交替地控制所述的TD-SCDMA功率放大芯片和GSM功率放大模块的控制芯片，且所述的TD-SCDMA功率放大芯片、GSM功率放大芯片、控制芯片整合在同一模块上。

更进一步地，所述的射频功率放大器模块采用MCM封装方式。

与所述的TD-SCDMA功率放大芯片相连接有TD输入匹配电路和TD输出匹配电路，与所述的GSM功率放大芯片相连接有GSM高频段输入匹配电路、GSM低频段输入匹配电路、GSM高频段输出匹配电路、GSM低频段输出匹配电路，且上述各匹配电路也整合在该模块上。

本发明还提供了一种更优化的技术方案，一种TD-SCDMA/GSM双模手机射频功率放大器模块，它包括用于接收并处理TD输入信号和GSM高频输入信号的TD/GSM_HB功率放大芯片、用于接收并处理GSM低频段输入信号的GSM低频段功率放大芯片、与所述的TD/GSM_HB功率放大芯片和GSM低频段功率放大芯片相电连接用于交替地控制所述的TD/GSM_HB功率放大芯片和GSM低频段功率放大芯片的控制芯片，且所述的TD/GSM_HB功率放大芯片、GSM低频段功率放大芯片、控制芯片整合在同一模块上。

进一步地，所述的功率放大器模块采用MCM封装方式。

与所述的TD/GSM_HB功率放大芯片的输入和输出端还分别电连接有输入开关匹配电路和输出开关匹配电路，与所述的GSM低频段功率放大芯片输入和输出端分别相电连接有输入匹配电路、输出匹配电路，且上述各匹配电路也整合在同一模块上。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：由于将TD-SCDMA功放芯片与GSM功放芯片通过同一控制芯片交替的控制，且TD-SCDMA功放芯片、GSM功放芯片与控制芯片整合在一模块上，从而取代了原TD-SCDMA功放模块与GSM功放模块分别采用单独的控制芯片进行控制的模式，且将TD-SCDMA功放与GSM功放封装在一块模块上应用到双模手机上，可减小硬件体积，降低制造成本。

附图说明

附图1为本发明TD-SCDMA/GSM双模手机射频功率放大器模块实施例一功能框图；

附图2为本发明TD-SCDMA/GSM双模手机射频功率放大器模块实施例二功能框图；

其中：1、TD-SCDMA功率放大芯片；11、TD输入匹配电路；12、TD输出匹配电路；2、控制芯片；3、GSM功率放大芯片；31、GSM高频段输入匹配电路；31′、GSM低频段输入匹配电路；32、GSM高频段输出匹配电路；32′、GSM低频段输出匹配电路；

1′、TD/GSM_HB功率放大芯片；11′、输入开关匹配电路；12′、输出开关匹配电路；2′、控制芯片；3′、GSM低频段放大器芯片；31、输入匹配电路；32、输出匹配电路。

具体实施方式

下面结合附图、举例详细说明本发明的具体内容：

实施例一：

如图1所示的TD-SCDMA/GSM双模手机射频功率放大器模块，该功率放大器模块包括TD-SCDMA功率放大芯片1、GSM功率放大芯片3、控制芯片2，TD-SCDMA功率放大芯片1用于接收并处理TD射频输入信号，GSM功率放大芯片3用于接收并处理GSM射频输入信号，控制芯片2根据输入的控制信号相应地控制并选择TD-SCDMA功率放大芯片1或者GSM功率放大芯片3的输出，同时，为了更好的实现电路的匹配，该双模射频功率放大器模块中还设置有输入匹配电路和输出匹配电路，由于GSM手机功放芯片的输出有高、低两个频段，具体又细分为GSM850、GSM900、DCS和PCS，因此我们用HB表示DCS和PCS，用LB表示GSM850和GSM900，因此，相应的匹配电路可具体为：与TD-SCDMA功放芯片相匹配的TD输入匹配电路11和TD输出匹配电路12；与GSM功放芯片相匹配的GSM高频段输入匹配电路31和低频段输入匹配电路31′以及GSM高频段输出匹配电路32和低频段输出匹配电路32′。各输入输出匹配电路在具体设计时均含有隔直(DC Block)电容，以进行滤波，上述功能芯片采用MCM封装方式封装在同一模块上，MCM(multi-chip module)也称为多芯片组件，其是将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装技术，该射频功率放大器模块的管脚设定及其相应的功能参见表1：

表1  管脚定义

在本实施例中，TD-SCDMA手机功放可采用控制偏置电路来实现高功率和低功率两种工作模式。因此，综合考虑GSM高低频段等因素，采用如下的逻辑方式来进行控制，以兼顾TD-SCDMA的高低两种功率模式和GSM的高低两个频段，如表2所示，其中0表示低电平，1表示高电平。

 

双模控制关系Vctrl_2＝0Vctrl_2＝1Vctrl_1＝000：TD高功率模式工作            01：TD低功率模式工作            Vctrl_1＝110：GSM_LB工作11：GSM_HB工作

表2  双模功率模式和频段控制方式

为了进一步说明表2中的控制功能的实现，在控制芯片2还设定有数个控制端口，其中控制端口V_bias表示为放大器内部偏置电路的偏置电压(常开)、控制端口V_apc表示为放大器内部偏置电路的偏置控制电压，控制端口V_mode表示为TD功放的功率模式控制。具体控制方式如表3所示，其中0表示低电平，1表示高电平：

 

Vctrl_1/2V_biasV_apc1V_modeV_apc31V_apc32完成功能  00 1 1 0 0 0TD-SCDMA高功率模式，其余                        关闭                      01 1 1 1 0 0TD-SCDMA低功率模式，其余                        关闭                    1010——10GSM_HB工作，其余关闭1110——01GSM_LB工作，其余关闭

表3  内部控制逻辑

实施例二：

由于GSM手机功放模块的输出有高、低两个频段，且TD-SCDMA的发射频率和GSM_HB的频段比较接近，因此为了进一步缩小双模手机功放模块的体积、降低成本，如图2所示，将TD-SCDMA与GSM高频段功放电路设计为一合成TD/GSM_HB功率放大芯片1′，GSM低频段采用一GSM低频段功率放大芯片3′实现，且在TD/GSM_HB功率放大芯片1′与GSM低频段功率放大器芯片3之间仍通过一控制芯片2′对两芯片进行控制，同时，为了使得TD/GSM_HB功率放大芯片1′对TD射频输入信号或GSM射频输入信号能够区分，在TD/GSM_HB功率放大芯片1′的输入端连接有输入开关匹配电路11′，在其输出端连接有输出开关匹配电路12′，为了更好的实现电路的匹配，在与GSM低频功放芯片3′输入端相匹配连接有低频段输入匹配电路31，在GSM低频段功放芯片3′输出端相匹配连接有低频段输出匹配电路32。各输入输出匹配电路以及输入开关匹配电路11及输出开关匹配电路12在具体设计时均含有隔直(DC Block)电容，以进行滤波，上述功能芯片采用MCM封装方式封装在同一模块上，对该功率放大器模块的封装管脚设定如下表1：

表1

其控制方式与实施例一的控制方式相同，在此不再赘述。本发明对TD-SCDMA/GSM双模射频功率放大器模块的结构功能及其控制方式进行了介绍，将TD-SCDMA功放与GSM功放通过同一控制芯片进行控制并将其封装成一模块，将其应用到双模手机上，可减小手机硬件体积，从而降低制造成本，但是上述内容并不能理解为对本发明保护内容的限制，凡是根据本发明的精神实质作出的变动，都应在本发明的保护范围之内。