CN111384900A - 功率放大电路以及功率放大模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够谋求消耗功率的降低的功率放大电路以及功率放大模块。功率放大电路(10)具备：晶体管(111)、供给偏置电流或电压的偏置电路(211)、电容器(221)、电感器(231)、电感器(235)、晶体管(112)、供给偏置电流或电压的偏置电路(212)、电感器(232)、晶体管(113)、供给偏置电流或电压的偏置电路(213)、和电感器(233)。

Description

功率放大电路以及功率放大模块

技术领域

本发明涉及功率放大电路以及功率放大模块。

背景技术

在用于便携式电话等移动体通信的通信模块中，已知具备与进行收发的频带对应的双工器的通信模块。在专利文献1中，示出了具备与多个频带分别对应的信号路径的通信模块。在各信号路径配置有与多个频带的一个对应的双工器。功率放大电路的输出在通过频段切换开关而选择了路径之后被供给至双工器。来自双工器的输出在通过天线开关而选择了路径之后被供给至天线。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-107502号公报

在专利文献1中，通过开关按频带对功率放大电路的输出路径进行切换。若来自功率放大电路的输出信号通过开关，则发生功率的损耗。为了弥补开关所引起的损耗，需要增大功率放大电路的输出功率。增大功率放大电路的输出会带来功率放大电路的消耗功率的增加。

发明内容

发明要解决的课题

本发明正是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够谋求消耗功率的降低的功率放大电路以及功率放大模块。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式涉及的功率放大电路具备第1晶体管、供给第1偏置电流或电压的第1偏置电路、电容器、第1电感器、第2电感器、第2晶体管、供给第2偏置电流或电压的第2偏置电路、第3电感器、第3晶体管、供给第3偏置电流或电压的第3偏置电路、和第4电感器。在第1晶体管的集电极通过第1电感器被供给第1电源电压，第1晶体管的发射极被接地，在第1晶体管的基极被供给射频信号。在第2晶体管的集电极通过第3电感器被供给第2电源电压，在第3晶体管的集电极通过第4电感器被供给第2电源电压。在第2晶体管的发射极以及第3晶体管的发射极通过电容器被供给来自第1晶体管的集电极的第1放大信号。第2晶体管的发射极以及第3晶体管的发射极通过第2电感器被接地。若在第2晶体管的基极被供给第2偏置电流或电压，则从第2晶体管的集电极输出对射频信号进行了放大的第2放大信号，若在第3晶体管的基极被供给第3偏置电流或电压，则从第3晶体管的集电极输出对射频信号进行了放大的第3放大信号。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能实现射频的损耗降低的功率放大电路以及功率放大模块。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的功率放大电路的结构例的图。

图2是表示本发明的第2实施方式涉及的功率放大电路的结构例的图。

图3是表示本发明的第3实施方式涉及的功率放大电路的结构例的图。

图4是表示本发明的第4实施方式涉及的功率放大电路以及功率放大模块的结构例的图。

图5是表示双工器块(duplexer block)71的结构例的图。

图6是表示在图5中设置为四工器结构的结构例的图。

图7的(A)是表示从天线开关62观察的双工器501以及双工器502的输入阻抗的图。图7的(B)是表示从功率放大电路10观察的双工器501以及双工器502的输入阻抗的图。

图8是表示长期演进(Long Term Evolution，LTE)通信的2GHz频段中的频带结构的图。

图9是在功率放大模块20中特别用于起因于将双工器块71的功率放大器侧的发送滤波器5011和发送滤波器5021公共连接的损耗的仿真的电路图。

图10是图9所示的电路中的损耗的仿真结果。

图11是本发明的第5实施方式涉及的功率放大电路以及功率放大模块的结构例。

图12是表示双工器块83的结构例的图。

图13的(A)是表示从天线开关61A观察的双工器507、双工器508、双工器509的输入阻抗的图。图13的(B)是表示从功率放大电路10观察的双工器507、双工器508、双工器509的输入阻抗的图。

图14是表示LTE通信的1GHz频段中的频带结构的图。

图15是表示本发明的第4实施方式涉及的功率放大电路以及功率放大模块的参考例的图。

图16是表示本发明的第5实施方式涉及的功率放大电路以及功率放大模块的参考例的图。

图17是表示本发明的第5实施方式涉及的功率放大电路以及功率放大模块的参考例的图。

附图标记说明

10、10A、10B、10C、10D、10E 功率放大电路；

20、20A、20B、20C、20D、20E 功率放大模块；

111、112、113、114 晶体管；

221、222 电容器；

231、232、233、234、235 电感器；

411、412、413、414、415、416 开关；

5011、5021 发送滤波器；

5012、5022 接收滤波器；

501、502 双工器。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，对同一要素标注同一附图标记，并尽量省略重复的说明。在本实施方式中，将射频信号记载为RF信号。RF是RadioFrequency(射频)的略语。

对第1实施方式进行说明。如图1所示，功率放大电路10具备：晶体管111、112、113、114；放大器121；偏置电路211、212、213、214；电容器221、222；电感器231、232、233、234、235；电阻元件241；和匹配电路31、32、33。

晶体管111、112、113、114作为一例是异质结双极晶体管(HBT：HeterojunctionBipolar Transistor)等的晶体管。在本发明中，不限定于异质结双极晶体管，也可以应用于FET等的其他晶体管。

在晶体管111的集电极通过电感器231被供给电源电压Vcc2。晶体管111的基极通过电阻元件241而与偏置电路211连接，并通过电容器222而与放大器121连接。晶体管111的发射极与接地连接。

在晶体管112、113、114的各集电极分别通过电感器232、233、234被供给电源电压Vcc3。晶体管112、113、114的各发射极通过电容器221而与晶体管111的集电极并联连接。晶体管112、113、114的各基极分别与偏置电路212、213、214连接。

在放大器121被供给电源电压Vcc1。此外，在放大器121被供给RF信号RFin。放大器121对RF信号RFin进行放大，并将放大信号输出到晶体管111的基极。

偏置电路211、212、213、214分别生成偏置电流或电压，并供给至晶体管111、112、113、114的基极。

电感器231、232、233、234分别是抑制高频信号向电源电路的耦合的扼流电感器。

电容器221被设置为：晶体管111和晶体管112、113以及114在直流下被分离，在交流下被连接。

电感器235的一端与晶体管112、113、114的各发射极并联连接。电感器235的另一端与接地连接。电感器235被设置为：晶体管112、113、114的各发射极在直流下被接地。电感器235被设定为高的特性阻抗，使得在交流下晶体管112、113、114的各发射极与晶体管111的集电极连接。

匹配电路31、32、33分别与晶体管112、113、114的各集电极连接。匹配电路31、32、33为了使电路间的阻抗匹配而设置。匹配电路31、32、33分别使用例如电感器、电容器而构成。匹配电路31、32、33分别能够输出放大信号RFout1、RFout2、RFout3。

对向电路输入了RF信号RFin时的动作进行说明。RF信号RFin被供给至放大器121。RF信号RFin由放大器121放大，并通过电容器222而被供给至晶体管111的基极。由放大器121放大后的RF信号RFin通过电容器222以除去了基于偏置电流或电压的直流分量的形式供给至晶体管111的基极。另外，电容器222还具有阻止将从偏置电路211供给的直流分量的偏置电压、偏置电流供给至放大器121的功能。

在晶体管111(第1晶体管)的基极通过偏置电路211被供给偏置电流或电压。若被供给偏置电流或电压，则晶体管111从集电极输出对来自放大器121的信号进行了放大的放大信号RF1。放大信号RF1包含作为偏置电流或电压的直流分量、和被放大的RF信号RFin的交流分量。放大信号RF1相当于第1放大信号。

在晶体管112、113、114的各发射极通过电容器221被供给放大信号RF1。放大信号RF1的直流分量由电容器221除去。晶体管112、113、114的各发射极通过电感器235而在直流下被接地。晶体管112、113、114的各发射极被放大信号RF1的交流分量以接地电位为中心而激振。

在晶体管112、113、114的基极的任意一个通过偏置电路212、213、或214被供给偏置电流或电压。

当在晶体管112(第2晶体管)的基极被供给了偏置电流或电压的情况下，晶体管112从集电极通过匹配电路31而输出对放大信号RF1的交流分量进行了放大的放大信号RFout1。放大信号RFout1相当于第2放大信号。

当在晶体管113(第3晶体管)的基极被供给了偏置电流或电压的情况下，晶体管113从集电极通过匹配电路32而输出对放大信号RF1的交流分量进行了放大的放大信号RFout2。放大信号RFout2相当于第3放大信号。

当在晶体管114的基极被供给了偏置电流或电压的情况下，晶体管114从集电极通过匹配电路33而输出对放大信号RF1的交流分量进行了放大的放大信号RFout3。

晶体管112、113、114根据来自偏置电路212、213、214的偏置电流或电压的有无，切换对信号进行放大的导通状态和不对信号进行放大的截止状态。

通过如上述那样进行动作，从而功率放大电路10对晶体管112、113、114的导通状态和截止状态进行切换。通过对晶体管的导通状态和截止状态进行切换，从而能够一体地进行放大和切换。因此，功率放大电路10能够不利用开关地将放大后的RF信号选择性地输出到不同的输出端子。

参照图2对第2实施方式进行说明。在第2实施方式以后，尽量省略关于与第1实施方式共同的事项的记述，以不同点为中心进行说明。特别是，关于基于同样的结构的同样的作用效果将不在每个实施方式中逐次提及。

如图2所示，第2实施方式涉及的功率放大电路10A在功率放大电路10中还具备开关411、412、413、阻抗元件421、422、423。

开关411、412、413各自的一端与接地连接。在开关411、412、413的另一端分别串联连接有阻抗元件421、422、423。阻抗元件421、422、423各自的一端与晶体管112、113、114的基极连接。

阻抗元件421、422、423是构成为具有某阻抗的元件。例如，阻抗元件421、422、423通过电阻、电感器或者它们的合成等而构成。

开关411、412、413当在晶体管112的基极被供给偏置电流或电压时，能够使开关411为断开并使开关412、413为接通。开关411、412、413当在对晶体管113的基极被供给偏置电流或电压时，能够使开关412为断开并使开关411、413为接通。开关411、412、413当在晶体管114的基极被供给偏置电流或电压时，能够使开关413为断开并使开关411、412为接通。

开关411、412、413通过分别切换接通和断开，从而能够将晶体管112、113、114的基极与接地连接。

阻抗元件421、422、423的配置也可以更换为开关411、412、413与接地之间被连接。即使像这样更换，通过切换各开关的接通和断开，也能够将晶体管112、113、114的基极与接地连接。

对功率放大电路10A的动作进行说明。在取出放大信号RFout1的情况下，从偏置电路212向晶体管112的基极供给偏置电流或电压。开关411成为断开，开关412、413成为接通。

由于开关412、413为接通，因此晶体管113、114的基极电压被固定为接地电压。晶体管113的发射极被放大信号RF1的交流分量以接地电压为中心而激振。晶体管113的基极-发射极间电压成为晶体管113的发射极电压反转后的电压。同样地，晶体管114的基极-发射极间电压成为晶体管114的发射极电压反转后的电压。

在晶体管113的基极被固定为接地电压的情况下，与晶体管113的基极电压为正的值的情况相比，晶体管113的基极-发射极间电压变小。关于晶体管114也是同样地，与施加正的值的基极电压的情况相比，晶体管114的基极-发射极间电压变小。这是因为如果晶体管113、114要变为导通状态，则在阻抗422、423会引起电位下降。

晶体管113、114的基极-发射极间电压在晶体管113、114分别不输出不想要的放大信号RFout2、RFout3的范围内变动。

由于开关411为断开，因此不会妨碍来自偏置电路212的偏置电流或电压的供给。晶体管112通过匹配电路31而输出对放大信号RF1的交流分量进行了放大的放大信号RFout1。

与放大信号RFout1的输出动作同样地，晶体管113输出放大信号RFout2，晶体管114输出放大信号RFout3。

如以上说明的那样，功率放大电路10A进行动作，使得抑制晶体管输出不想要的放大信号。因此，功率放大电路10A能够提高晶体管112、113、114间的隔离度。通过如上述那样进行动作，从而功率放大电路10A对晶体管112、113、114的导通状态和截止状态进行切换。通过对晶体管的导通状态和截止状态进行切换，从而能够一体地进行放大和切换。因此，功率放大电路10A能够不利用开关地将放大后的RF信号选择性地输出到不同的输出端子。

参照图3对第3实施方式进行说明。在第3实施方式中，以与第1实施方式以及第2实施方式的不同点为中心进行说明。如图3所示，第3实施方式涉及的功率放大电路10B在功率放大电路10中还具备开关414、415、416。

在开关414的两端分别连接晶体管112的基极和发射极。在开关415的两端分别连接晶体管113的基极和发射极。在开关416的两端分别连接晶体管114的基极和发射极。

开关的接通和断开的切换与第2实施方式同样地进行。在晶体管112、113、114的任一个进行放大的情况下，仅将对进行放大的晶体管的基极和发射极连接的开关设为断开。其他开关设为接通。

在取出放大信号RFout1的情况下，开关414成为断开，开关415、416成为接通。

由于开关415成为接通，因此晶体管113的基极和发射极被连接。由于晶体管113的基极和发射极被连接，因此晶体管113的基极-发射极间电压大致成为0V。

关于晶体管114也是同样地，基极-发射极间电压大致成为0V。

晶体管113、114的基极-发射极间电压在开关415、416的阻抗的影响下在晶体管113、114分别不输出不想要的放大信号RFout2、RFout3的范围内变动。

由于开关414为断开，因此不妨碍来自偏置电路212的偏置电流或电压的供给。晶体管112通过匹配电路31而输出对放大信号RF1的交流分量进行了放大的放大信号RFout1。

与放大信号RFout1的输出动作同样地，晶体管113输出放大信号RFout2，晶体管114输出放大信号RFout3。

即使在功率放大电路10B中，也可抑制截止状态的晶体管的误动作，能够提高晶体管112、113、114间的隔离度。

对第4实施方式进行说明。在第4实施方式中，对具备功率放大电路10的功率放大模块20进行说明。如图4所示，功率放大模块20具备功率放大电路10、双工器501、502、503、504、天线开关61、收发开关63。另外，能够将功率放大电路10置换为功率放大电路10A或10B。

功率放大电路10是在第1实施方式中进行了说明的功率放大电路。在第4实施方式中，功率放大电路10表现为具有放大器121、122、123、124的电路。放大器122进行基于图1所示的晶体管111和晶体管112的功率放大。放大器123进行基于晶体管111和晶体管113的功率放大。放大器124进行基于晶体管111和晶体管114的功率放大。因此，将晶体管111设为公共，并利用晶体管112、113、114的动作的切换，能够实现三个放大器。

在放大器121被输入RF信号RFin。放大器122、123、124的输入端子与放大器121并联连接。放大器122的输出端子与发送滤波器5011、5021的各输入端子连接。放大器123的输出端子与发送滤波器5031、5041的各输入端子连接。放大器124的输出端子与收发开关63连接。

发送滤波器5011、5021、5031、5041是带通滤波器。发送滤波器5011作为一例而使具有长期演进(Long Term Evolution)通信(LTE通信)的BAND1的发送频带的信号通过。发送滤波器5021、5031、5041作为一例而分别使具有BAND3、BAND2、BAND4的发送频带的信号通过。

发送滤波器5011的输入端子和发送滤波器5021的输入端子不通过开关地连接。发送滤波器5031的输入端子和发送滤波器5041的输入端子不通过开关地连接。

发送滤波器5011、5021、5031、5041的输出端子与天线开关61连接。

天线开关61是根据功率放大模块20使用的频带来对天线62与功率放大模块20的其他部分的连接进行切换的开关。

接收滤波器5012、5022、5032、5042是带通滤波器。接收滤波器5012、5022、5032、5042与天线开关61连接。

接收滤波器5012、5022、5032、5042作为一例而分别使具有BAND1、BAND3、BAND2、BAND4的接收频带的信号通过。接收滤波器5012、5022、5032、5042分别将接收到的频率信号输出到接收电路(RX Circuits)。

通过与各频带对应的发送滤波器和接收滤波器构成与各频带对应的双工器。关于BAND1，通过发送滤波器5011和接收滤波器5012构成双工器501。同样地，关于BAND3、BAND2、BAND4，分别构成双工器502、503、504。此外，双工器501、502、503、504的天线62侧的输入端子和输出端子被公共化。

将双工器501和双工器502设为双工器块71。将双工器503和双工器504设为双工器块72。

收发滤波器5053、5063与收发开关63连接。收发滤波器5053、5063是带通滤波器。收发滤波器5053、5063与天线开关61连接。收发滤波器5053、5063作为一例而分别使发送-接收频带为相同频带的BAND35、BAND36的频率信号通过。

收发开关63作为一例而能够根据时间间隔来切换作为BAND35或BAND36的频率信号的发送和接收。收发开关63能够根据利用的频带来切换BAND35、BAND36。

收发滤波器5053、5063、以及收发开关63能够实现与时分双工(Time DivisionDuplex，TDD)方式对应的通信。

参照图5、图6、图7、图8对双工器块71进行说明。在图5中，由双工器501、502构成的双工器块71与功率放大电路(PA)10和天线开关(SW)61连接。功率放大电路10和天线开关61简化地进行了图示。

阻抗Za1是从天线开关61观察的发送滤波器5011的输出端子的输出阻抗。阻抗Za2是从天线开关61观察的接收滤波器5012的输入端子的输入阻抗。

阻抗Zb1是从功率放大电路10观察的发送滤波器5011的输入端子的输入阻抗。阻抗Zb2是从功率放大电路10观察的发送滤波器5021的输入端子的输入阻抗。

阻抗Zc1是从天线开关61观察的发送滤波器5021的输出端子的输出阻抗。阻抗Zc2是从天线开关61观察的接收滤波器5022的输入端子的输入阻抗。

在图6中还一并示出将双工器501、502的天线侧的开关接线，做成为四工器71A的例子。作为动作，如后述那样，与图5的电路同样地进行动作。在此情况下，不再需要对与BAND1、BAND3对应的双工器501、502的连接进行切换的开关。

在本实施方式以后，假定阻抗在50Ω匹配来进行说明。图7的(A)、7的(B)是表示频率与阻抗的关系的曲线图。横轴是信号的频率[GHz]，纵轴是阻抗[Ω]。

图8是表示2GHz频段的LTE频段结构的表。“BAND编号(BAND Numbers)”的项目与BAND1、BAND3等频带对应。“上行链路(Up LINK)”的项目与发送频带对应。“fmin”、“fmax”与各自的频带中的、最小频率和最大频率对应。“下行链路(Down LINK)”的项目与接收频带对应。频率以MHz单位进行了显示。

在图7的(A)中示出了阻抗Za1、Za2、Zc1、Zc2。在图7的(B)中示出了阻抗Zb1、Zb2。

阻抗Za1在BAND1的发送频带中成为50Ω。阻抗Zc1在BAND3的发送频带中成为50Ω。

阻抗Zb1在BAND1的发送频带中成为50Ω。阻抗Zb2在BAND3的发送频带中成为50Ω。

阻抗Za2在BAND1的接收频带中成为50Ω。阻抗Zc2在BAND3的接收频带中成为50Ω。

阻抗Za1在BAND1的接收频带中成为比阻抗Za2充分高的值。阻抗Za2在BAND1的发送频带中成为比阻抗Za1充分高的值。在此所说的充分高的值，例如相对于50Ω匹配的条件而设为约10倍以上的值。

阻抗Zb1在BAND3的发送频带中成为比阻抗Zb2高的值。阻抗Zb2在BAND1的发送频带中成为比阻抗Zb1充分高的值。

阻抗Zc1在BAND3的接收频带中成为比阻抗Zc2高的值。阻抗Zc2在BAND3的发送频带中成为比阻抗Zc1充分高的值。

各阻抗的值只要在各频带中成为上述那样即可，关于各频带外，阻抗能取的值可适当地变化。

对双工器块71的动作进行说明。认为从天线开关61向双工器块71输入频率信号RFr1或RFr2。RF信号RFr1、RFr2分别具有BAND1、BAND3的接收频带的频率。

在接收了RF信号RFr1的情况下，天线开关61向双工器501供给RF信号RFr1。关于RF信号RFr1的频带中的阻抗，阻抗Za2为50Ω，阻抗Za1为比阻抗Za2高的值。因此，RF信号RFr1主要被供给到阻抗匹配的接收滤波器5012。

认为从功率放大电路10向双工器块71输入放大信号RFt1。在放大信号RFt1的频带为BAND1的情况下，RFt1具有BAND1的发送频带的频率。

功率放大电路10要向发送滤波器5011以及5021供给放大信号RFt1。关于放大信号RFt1的频带中的阻抗，阻抗Zb1为50Ω，Zb2为比Zb1高的值。因此，放大信号RFt1主要被供给至阻抗匹配的发送滤波器5011。此外，阻抗Za1的阻抗为50Ω，阻抗Za2的阻抗比阻抗Za1高。因此，可抑制通过了发送滤波器5011的放大信号RFt1漏入到接收滤波器5012。放大信号RFt1从发送滤波器5011被供给到天线开关61。

在接收了RF信号RFr2的情况下，天线开关61将RF信号RFr2供给至双工器502。与BAND1的情况同样地，RF信号RFr2被供给到阻抗匹配的接收滤波器5012。

在放大信号RFt1为BAND3的频带的情况下，放大信号RFt1要从功率放大电路10被供给至发送滤波器5011以及5021。与BAND1的情况同样地，放大信号RFt1主要被供给至阻抗匹配的发送滤波器5021。被供给的RFt1从发送滤波器5021被供给到天线开关61。

双工器块71针对BAND1和BAND3具有按频带而阻抗不同的发送滤波器5011、5021。双工器块71通过使发送滤波器间的阻抗不同，从而能够将包含多个频带的放大信号供给到适合各频带的滤波器。

本实施方式涉及的功率放大模块20不经由开关地将一对双工器的发送滤波器连接。放大信号的按频带的切换不利用开关地进行。由于在双工器501、502、503、504与功率放大电路10之间不需要对放大信号进行切换的开关，因此能够降低开关所引起的损耗。

天线62侧的输入输出端子被公共化的双工器501的损耗的主要原因有漏入到成对的滤波器的功率。

关于双工器块71，也是作为成对的滤波器而存在发送滤波器5011、5021。关于双工器501的发送滤波器5011和接收滤波器5012的组、以及双工器块71的发送滤波器5011和发送滤波器5021的组，对损耗的差异进行说明。

根据图8所示的表，BAND1的发送频带和接收频带的频率间隔作为发送频带的最大值和接收频带的最小值之差，成为130MHz。BAND3的发送频带和接收频带的频率间隔同样地成为20MHz。

BAND1的发送频带和BAND3的发送频带的频率间隔作为BAND1的发送频带的最小值和BAND3的发送频带的最大值之差，成为135MHz。

BAND1和BAND3的发送频率间隔比BAND1和BAND3的发送频带和接收频带的频率间隔宽。

频率间隔变得越宽，则越能够更容易地提高不使用的频带的阻抗。因此，能够容易地使从功率放大电路10朝向双工器块71的阻抗高于双工器501、502的天线62侧的公共输入输出端子的阻抗。由于能够实现更缓和的条件下的阻抗的设定，因此能够将从功率放大电路10朝向双工器块71的阻抗的差异选取得大。

若阻抗的差异变大，则漏入到成对的滤波器的功率减少。因此，能够使由于从功率放大电路10向双工器501的信号供给而产生的损耗小于起因于双工器501所具有的公共输入输出端子的阻抗的损耗。

另外，在第4实施方式中，功率放大电路10具有四个输出，但输出并不限于四个。能够随着输出端子的个数的增减，使双工器块的个数增减。例如，能够通过调整双工器块71的个数以便追加双工器块72，从而使功率放大模块20所对应的频带数增减。

此外，关于由第4实施方式的双工器块71进行的放大信号的切换，只要是能够从多个输出中选择性地进行输出的多输出功率放大电路，就能够应用于本实施例。

即使在放大信号主要通过被供给相同输出的多个发送滤波器之中的某个发送滤波器的情况下，也存在通过其他滤波器的信号。参照图9、10，对放大信号主要不通过的滤波器的输入阻抗所引起的通过损耗的影响进行说明。

如图9所示，考虑从50Ω的信号源81向50Ω的负载83供给功率的情况。作为未使用的滤波器的阻抗，通过仿真来计算将电阻82并联连接的情况下产生的损耗。

图10是仿真结果。纵轴是功率的损耗[dB]。横轴是电阻82的阻抗Rp[Ω]。根据该结果，能够根据损耗的设定量来估计产生通过损耗的阻抗。例如，为了将损耗设定为-0.4dB以下，只要将阻抗Rp设为约530Ω以上即可。

另外，存在将某成对的发送滤波器不经由开关地进行连接时的注意点。那就是除了使得公共地通过一个发送用滤波器的情况之外，与发送频带分离的频段进行组合。例如，在图8所示的BAND66和70的情况下，发送频带在1710MHz相邻。由于发送频带相邻，因此难以在不使用的频带提高阻抗。

对第5实施方式进行说明。在第5实施方式中，以与第4实施方式的不同点为中心进行说明。在第5实施方式中，如图11所示，对具备功率放大电路10C的功率放大模块20A进行说明。

如图11所示，功率放大模块20A具备功率放大电路10C、双工器507、508、509、510、511、512、513、514、天线开关61A，且与天线62连接。

在第5实施方式中，功率放大电路10C在功率放大电路10中还具备放大器125。放大器125与放大器122、123、124同样地构成。

放大器122、123、124、125的输入端子与放大器121并联连接。放大器122的输出端子与发送滤波器5071、5081、5091的各输入端子连接。放大器123的输出端子与发送滤波器5101、5111、5121的各输入端子连接。放大器124的输出端子与发送滤波器5131、5141的各输入端子连接。放大器125的输出端子与发送滤波器5151的输入端子连接。

发送滤波器5071、5081、5091、5101、5111、5121、5131、5141、5151是带通滤波器。发送滤波器5071使具有LTE通信的BAND8的发送频带的信号通过。

发送滤波器5081、5091、5101、5111、5121、5131、5141、5151分别使具有BAND17、BAND14、BAND20、BAND12、BAND13、BAND26、BAND71、BAND28的发送频带的信号通过。

发送滤波器5071、5081、5091的各输入端子不通过开关而被连接。发送滤波器5101、5111、5121的各输入端子不通过开关而被连接。发送滤波器5131、5141的各输入端子不通过开关而被连接。

各发送滤波器的输出端子与天线开关61A连接。

接收滤波器5072、5082、5092、5102、5112、5122、5132、5142、5152是带通滤波器。各接收滤波器与天线开关61连接。

接收滤波器5072、5082、5092、5102、5112、5122、5132、5142、5152分别使具有BAND8、BAND17、BAND14、BAND20、BAND12、BAND13、BAND26、BAND71、BAND28的接收频带的信号通过。

各接收滤波器5072至5152分别将接收到的频率信号输出到接收电路(RXCircuits)。

通过与各频带对应的发送滤波器和接收滤波器构成与各频带对应的双工器。关于BAND8，通过发送滤波器5071和接收滤波器5072构成双工器507。

同样地，关于BAND17、BAND14、BAND20、BAND12、BAND13、BAND26、BAND71、BAND28，分别构成双工器508、509、510、511、512、513、514、515。

各双工器的天线62侧的输入端子和输出端子被公共化。

将双工器507、508、509设为双工器块73。

接收滤波器5163与天线开关61A连接。接收滤波器5163是带通滤波器。接收滤波器5163使作为接收专用的频带的BAND29的频率信号通过。

参照图12、图13、图14，对双工器块73进行说明。在图12中，由双工器507、508、509构成的双工器块73与功率放大电路10和天线开关61A连接。功率放大电路10和天线开关61简化地进行了图示。

阻抗Zd1是从天线开关61A观察的发送滤波器5071的输出端子的输出阻抗。阻抗Zd2是从天线开关61A观察的接收滤波器5072的输入端子的输入阻抗。

阻抗Ze1是从功率放大电路10观察的发送滤波器5071的输入端子的输入阻抗。阻抗Ze2是从功率放大电路10观察的发送滤波器5081的输入端子的输入阻抗。阻抗Ze3是从功率放大电路10观察的发送滤波器5091的输入端子的输入阻抗。

阻抗Zf1是从天线开关61A观察的发送滤波器5081的输出端子的输出阻抗。阻抗Zf2是从天线开关61A观察的接收滤波器5082的输入端子的输入阻抗。

阻抗Zg1是从天线开关61A观察的发送滤波器5091的输出端子的输出阻抗。阻抗Zg2是从天线开关61A观察的接收滤波器5092的输入端子的输入阻抗。

图13的(A)、图13的(B)是表示频率与阻抗的关系的曲线图。横轴是信号的频率[GHz]，纵轴是阻抗[Ω]。

图14是表示1GHz频段的LTE频段结构的表。各项目的对应关系与第4实施方式同样。

在图13的(A)中示出了阻抗Zd1、Zd2、Zf1、Zf2、Zg1、Zg2。在图13的(B)中示出了阻抗Ze1、Ze2、Ze3。

阻抗Zd1、Zf1、Zg1分别在BAND8、BAND17、BAND14的发送频带中成为50Ω。

阻抗Ze1、Ze2、Ze3分别在BAND8、BAND17、BAND14的发送频带中成为50Ω。

阻抗Zd2、Zf2、Zg2分别在BAND8、BAND17、BAND14的接收频带中成为50Ω。

阻抗Zd1在BAND8的接收频带中成为比阻抗Zd2高的值。阻抗Zd2在BAND8的发送频带中成为比阻抗Zd1高的值。

阻抗Zf1在BAND17的接收频带中成为比阻抗Zf2高的值。阻抗Zf2在BAND17的发送频带中成为比阻抗Zf1高的值。

阻抗Zg1在BAND14的接收频带中成为比阻抗Zg2高的值。阻抗Zg2在BAND14的发送频带中成为比阻抗Zg1高的值。

阻抗Ze1以及Ze2在BAND14的发送频带中成为比阻抗Ze3高的值。阻抗Ze1以及Ze3在BAND17的发送频带中成为比阻抗Ze2高的值。阻抗Ze2以及Ze3在BAND8的发送频带中成为比阻抗Ze1高的值。

各阻抗的值只要在各频带中成为上述那样即可，关于各频带外，阻抗能取的值可适当地变化。

对双工器块73的动作进行说明。认为从天线开关61A向双工器块73输入RF信号RFr3、RFr4、或RFr5。RF信号RFr3、RFr4、或RFr5分别具有BAND8、BAND17、BAND14的接收频带的频率。

在接收到的信号为RF信号RFr3的情况下，天线开关61A向双工器507供给RF信号RFr3。关于RF信号RFr3的频带中的阻抗，阻抗Zd2为50Ω，阻抗Zd1为比阻抗Zd2高的值。因此，RF信号RFr3主要被供给到阻抗匹配的接收滤波器5072。

在RF信号RFr4为BAND17的频带的情况下，与BAND8的情况同样地，RF信号RFr4被供给到阻抗匹配的接收滤波器5082。

在RF信号RFr5为BAND14的频带的情况下，与BAND8的情况同样地，RF信号RFr5被供给到阻抗匹配的接收滤波器5092。

认为从功率放大电路10C向双工器块73输入放大信号RFt2。在放大信号RFt2的频带为BAND8的情况下，放大信号RFt2具有BAND8的发送频带的频率。

功率放大电路10C要向发送滤波器5071、5081、以及5091供给放大信号RFt2。关于放大信号RFt2的频带中的阻抗，阻抗Ze1为50Ω，阻抗Ze2以及Ze3为比阻抗Ze1高的值。因此，放大信号RFt2主要被供给至阻抗匹配的发送滤波器5071。此外，阻抗Zd1的阻抗为50Ω，阻抗Zd2的阻抗比阻抗Zd1高。因此，可抑制通过了发送滤波器5071的放大信号RFt2漏入到接收滤波器5072。放大信号RFt2从发送滤波器5071被供给到天线开关61A。

与BAND8的情况同样地，在放大信号RFt2为BAND17的频带的情况下主要被供给至发送滤波器5081，在为BAND14的频带的情况下主要被供给至发送滤波器5091。所供给的放大信号RFt2被供给到天线开关61A。

双工器块73针对BAND8、BAND17、BAND14具有按频带而阻抗不同的发送滤波器5071、5081、5091。通过使发送滤波器间的阻抗不同，从而在输出了包含多个频带的放大信号的情况下，能够使其通过适合各频带的滤波器。

第5实施方式涉及的功率放大模块20A与功率放大模块20同样地，不需要对放大信号进行切换的开关，因此能够降低开关所引起的损耗。

此外，根据图14所示的表，BAND8、BAND17的发送频带和接收频带的频率间隔作为发送频带的最大值和接收频带的最小值之差，分别成为10MHz、18MHz。此外，BAND14的发送频带和接收频带的频率间隔作为发送频带的最小值和接收频带的最大值之差，成为20MHz。BAND3的发送频带和接收频带的频率间隔同样地成为20MHz。

BAND8的发送频带和BAND17的发送频带的频率间隔作为BAND8的发送频带的最小值和BAND17的发送频带的最大值之差，成为164MHz。BAND14的发送频带和BAND17的发送频带的频率间隔作为BAND14的发送频带的最小值和BAND17的发送频带的最大值之差，成为72MHz。

与功率放大模块20同样地，能够容易地使从功率放大电路10A朝向双工器块73的阻抗高于双工器507、508、509的天线62侧的公共输入输出端子的阻抗。

因此，能够使由于从功率放大电路10向双工器507的信号供给而产生的损耗小于起因于双工器507所具有的公共输入输出端子的阻抗的损耗。

此外，与第4实施方式同样地，能够通过调整双工器块73的个数，从而使功率放大模块20A所对应的频带数增减。

关于第5实施方式的功率放大电路10C，能够用追加了功率放大电路10A或功率放大电路10B的输出的个数之后的功率放大电路来置换。此外，只要是能够从多个输出之中选择性地进行输出的多输出功率放大电路，就能够应用于本实施例。

以上，对实施方式进行了说明。在此，对第4实施方式涉及的第1参考例以及第5实施方式涉及的第2参考例和第3参考例进行说明。

在图15中示出了第1参考例涉及的功率放大模块20C。在功率放大模块20C中，功率放大模块20的功率放大电路10被置换为具有单一输出的功率放大电路10D。功率放大电路10D具有放大器121和放大器122。

通过设为单一输出，从而产生在功率放大电路10D与各发送滤波器之间设置开关64的必要。但是，通过双工器块71，能够按频带将两个频率输入分开，因此能够降低开关64的输出的个数。

具体来说，在将各发送滤波器与单独的输出连接的情况下，开关的输出需要六个，相对于此，在第1参考例的情况下，开关64的输出的个数被减少为四个。能够将开关的电路简单化，能够减轻开关中的损耗。

对第5实施方式涉及的第2参考例进行说明。在图16中示出了第2参考例涉及的功率放大模块20D。在功率放大模块20D中，功率放大模块20B的功率放大电路10A被置换为具有单一输出的功率放大电路10D。在此情况下，与第1参考例同样地，开关的输出的个数能够从九个如开关64A那样降低至四个。因此，与第1参考例同样地，能够降低开关中的损耗。

对第5实施方式涉及的第3参考例进行说明。在图17中示出了第3参考例涉及的功率放大模块。在功率放大模块20E中，在功率放大模块20B中功率放大电路10A被置换为具有单一输出的功率放大电路10D以及10E。

功率放大电路10E具有放大器121A和放大器122A。功率放大电路10E与功率放大电路10D同样地对功率进行放大。

在此情况下，与第1参考例同样地，开关的输出的个数能够从九个降低为四个。进而，通过如开关64C、64D那样将四个输出分配给两个开关，从而能够将各个开关的输出降低至两个。因此，与第2参考例同样地，能够降低开关中的损耗。

以上，对本发明的例示性的实施方式进行了说明。第1实施方式涉及的功率放大电路10具备：晶体管111、供给偏置电流或电压的偏置电路211、电容器221、电感器231、电感器235、晶体管112、供给偏置电流或电压的偏置电路212、电感器232、晶体管113、供给偏置电流或电压的偏置电路213、和电感器233。

在晶体管111的集电极通过电感器231被供给电源电压Vcc2，晶体管111的发射极被接地，在晶体管111的基极被供给RF信号RFin。

在晶体管112的集电极通过电感器232被供给电源电压Vcc3，在晶体管113的集电极通过电感器233被供给电源电压Vcc3。

在晶体管112的发射极以及晶体管113的发射极通过电容器221被供给来自晶体管111的集电极的放大信号RF1。晶体管112的发射极以及晶体管113的发射极通过电感器235被接地。

若在晶体管112的基极被供给偏置电流或电压，则从晶体管112的集电极输出对RF信号进行了放大的放大信号RFout1。若在晶体管113的基极被供给偏置电流或电压，则从晶体管113的集电极输出对RF信号进行了放大的放大信号RFout2。

该功率放大电路10通过对晶体管112、113、114的导通状态和截止状态进行切换，从而能够选择输出RF信号RFin被放大的RF信号的路径。通过路径选择，能够将被放大的RF信号从不同的路径输出。在功率放大电路10中，由于不利用对输出路径进行切换的开关，因此不产生开关所引起的损耗。因此，能够获得能谋求消耗功率的降低的功率放大电路10。

此外，第2实施方式涉及的功率放大电路10A还具备：能够将晶体管112的基极与接地连接的开关411、和能够将晶体管113的基极与接地连接的开关412。当在晶体管112的基极被供给偏置电流或电压时，能够将开关411控制为断开，将开关412控制为接通。当在晶体管113的基极被供给偏置电流或电压时，能够将开关411控制为接通，将开关412控制为断开。

功率放大电路10A当在晶体管112的基极被供给偏置电流或电压时，将开关411控制为断开，将开关412控制为接通。通过开关412成为接通，从而晶体管113的基极与接地连接。通过将晶体管113的基极与接地连接，从而晶体管113的基极-发射极间电压变小。当在晶体管113的基极被供给偏置电流或电压时，将开关412控制为断开，将开关411控制为接通。同样地，晶体管112的基极-发射极间电压变小。

功率放大电路10A通过减小不工作的晶体管的基极-发射极间电压，从而能够抑制晶体管进行不想要的放大动作。因此，功率放大电路10A能够提高晶体管112、113间的隔离度。

此外，第3实施方式涉及的功率放大电路10B还具备：能够将晶体管112的基极和晶体管112的发射极连接的开关414、和能够将晶体管113的基极和晶体管113的发射极连接的开关414。当在晶体管112的基极被供给偏置电流或电压时，能够将开关414控制为断开，将开关415控制为接通。当在晶体管114的基极被供给偏置电流或电压时，能够将开关415控制为接通，将开关414控制为断开。

功率放大电路10B将不工作的晶体管的基极和发射极连接。通过该连接，晶体管的基极-发射极间电压变小。通过减小不工作的晶体管的基极-发射极间电压，从而能够抑制晶体管进行不想要的放大动作。因此，功率放大电路10B能够提高晶体管112、113间的隔离度。

此外，第4实施方式涉及的功率放大模块20具备功率放大电路10、发送滤波器5011、和发送滤波器5021，发送滤波器5011的输入端子和发送滤波器5021的输入端子不通过开关而被连接。具有BAND1的发送频带或BAND3的发送频带的放大信号RFt1被输入到发送滤波器5011的输入端子和发送滤波器5021的输入端子。在BAND1的发送频带中，发送滤波器5021的输入端子的输入阻抗Zb2高于发送滤波器5011的输入端子的输入阻抗Zb1。在BAND3的发送频带中，发送滤波器5011的输入端子的输入阻抗Zb1高于发送滤波器5021的输入端子的输入阻抗Zb2。

在放大信号RFt1的频带为BAND1的情况下，阻抗Zb2比阻抗Zb1高。由于该阻抗的差异，放大信号RFt1主要要流入发送滤波器5011而非发送滤波器5021。

在放大信号RFt1的频带为BAND3的情况下，阻抗Zb1比阻抗Zb2高。由于该阻抗的差异，放大信号RFt1主要要流入发送滤波器5021而非发送滤波器5011。

因此，能够不利用开关地通过频带来切换放大信号流入的目的地的带通滤波器。由于能够按频带对放大信号进行切换，因此能够降低开关所引起的损耗。

此外，第4实施方式涉及的功率放大模块20还具备BAND1的接收频带用的接收滤波器5012、和BAND3的接收频带用的接收滤波器5022，发送滤波器5011以及接收滤波器5012构成双工器501，发送滤波器5021以及接收滤波器5022构成双工器502。

具备发送滤波器5011和接收滤波器5012的双工器501成为针对BAND1的信号的滤波器。同样地，双工器502成为针对BAND3的信号的滤波器。通过具备双工器，从而能够实现利用了各频带的信号的发送和接收。因此，能够提供一种在减轻开关所引起的放大信号的损耗的同时能够实现信号的收发的功率放大模块。

此外，在第4实施方式涉及的功率放大模块20中，BAND1的发送频带与BAND3的发送频带的频率间隔大于BAND1的发送频带与BAND1的接收频带的频率间隔或者BAND3的发送频带与BAND3的接收频带的频率间隔。

频率间隔变得越宽，越能够更容易地提高不使用的频带的阻抗。通过提高阻抗，从而能够增大阻抗的差异。若阻抗的差异变大，则可抑制在相同频带的发送滤波器与接收滤波器间产生的功率的漏入。因此，能够使由于从功率放大电路10向双工器501的信号供给而产生的损耗小于起因于双工器501所具有的公共输入输出端子的阻抗的损耗。因此，能够提供一种能进一步降低损耗的功率放大模块。

另外，以上说明的各实施方式用于使本发明容易理解，而非用于对本发明进行限定和解释。本发明能够在不脱离其主旨的情况下被变更/改良，并且在本发明中还包含其等价物。即，本领域技术人员对各实施方式适当施加了设计变更的发明，只要具备本发明的特征，就也包含在本发明的范围内。例如，各实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并非限定于例示的内容，能够适当地进行变更。此外，各实施方式是例示，能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合，这是不言而喻的，这些只要包含本发明的特征就也包含在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种功率放大电路，其中，具备：

第1晶体管；

第1偏置电路，供给第1偏置电流或电压；

电容器；

第1电感器；

第2电感器；

第2晶体管；

第2偏置电路，供给第2偏置电流或电压；

第3电感器；

第3晶体管；

第3偏置电路，供给第3偏置电流或电压；以及

第4电感器，

在所述第1晶体管的集电极通过所述第1电感器被供给第1电源电压，

所述第1晶体管的发射极被接地，

在所述第1晶体管的基极被供给射频信号，

在所述第2晶体管的集电极通过所述第3电感器被供给第2电源电压，

在所述第3晶体管的集电极通过所述第4电感器被供给所述第2电源电压，

在所述第2晶体管的发射极以及所述第3晶体管的发射极通过所述电容器被供给来自所述第1晶体管的集电极的第1放大信号，

所述第2晶体管的发射极以及所述第3晶体管的发射极通过所述第2电感器被接地，

若在所述第2晶体管的基极被供给所述第2偏置电流或电压，则从所述第2晶体管的集电极输出对所述射频信号进行了放大的第2放大信号，

若在所述第3晶体管的基极被供给所述第3偏置电流或电压，则从所述第3晶体管的集电极输出对所述射频信号进行了放大的第3放大信号。

2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其中，

还具备：

第1开关，能够将所述第2晶体管的基极与接地连接；以及

第2开关，能够将所述第3晶体管的基极与接地连接，

当在所述第2晶体管的基极被供给所述第2偏置电流或电压时，能够将所述第1开关控制为断开，将所述第2开关控制为接通，

当在所述第3晶体管的基极被供给所述第3偏置电流或电压时，能够将所述第1开关控制为接通，将所述第2开关控制为断开。

3.根据权利要求1所述的功率放大电路，其中，

还具备：

第3开关，能够将所述第2晶体管的基极与所述第2晶体管的发射极连接；以及

第4开关，能够将所述第3晶体管的基极与所述第3晶体管的发射极连接，

当在所述第2晶体管的基极被供给所述第2偏置电流或电压时，能够将所述第3开关控制为断开，将所述第4开关控制为接通，

当在所述第3晶体管的基极被供给所述第3偏置电流或电压时，能够将所述第3开关控制为接通，将所述第4开关控制为断开。

4.一种功率放大模块，具备：

权利要求1至3中任一项所述的功率放大电路；

第1发送频带用的第1发送滤波器；以及

第2发送频带用的第2发送滤波器，

所述第1发送滤波器的输入端子和所述第2发送滤波器的输入端子不通过开关而被连接，

能够成为所述第1发送频带或所述第2发送频带的所述第2放大信号被输入到所述第1发送滤波器的输入端子和所述第2发送滤波器的输入端子，

在所述第1发送频带中，所述第2发送滤波器的输入端子的输入阻抗高于所述第1发送滤波器的输入端子的输入阻抗，

在所述第2发送频带中，所述第1发送滤波器的输入端子的输入阻抗高于所述第2发送滤波器的输入端子的输入阻抗。

5.根据权利要求4所述的功率放大模块，其中，

还具备：

第1接收频带用的第1接收滤波器；以及

第2接收频带用的第2接收滤波器，

所述第1发送滤波器以及所述第1接收滤波器构成第1双工器，

所述第2发送滤波器以及所述第2接收滤波器构成第2双工器。

6.根据权利要求5所述的功率放大模块，其中，

所述第1发送频带与所述第2发送频带的频率间隔大于第1发送频带与第1接收频带的频率间隔或者第2发送频带与第2接收频带的频率间隔。

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