专利名称：多功率模式射频发射前端模块及包含该模块的移动终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动终端射频领域，尤其是多功率模式射频发射前端模块及包含 该模块的移动终端。
背景技术：
在现代无线通信系统中，射频发射前端模块是实现射频信号无线传输的关键部 件。在目前无线通信频段变得越来越拥挤的情况下，频段利用率较高的各种调制方式，如 CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等被越来越广泛地应用。这些调制方式都要求移动终端射频发射前 端中的射频功率放大器具有较高的线性度以保证较高的语音通话及数据通信质量。然而， 线性度的提高是以射频功率放大器平均效率的降低为牺牲的，使得移动终端的通话时间大 幅缩短。考虑到射频功率放大器的输出功率随基站信号的强弱而改变，通常在输出功率较 高时效率较高，而在输出功率较低时效率较低，如果采用单一功率模式的射频功率放大器， 将使得移动终端电池续航时间非常短。因此，为了提高线性射频功率放大器的平均效率，通 常需要为射频功率放大器电路设置两种或几种功率模式，使得无论输出多大的射频功率， 射频功率放大器都有较高的效率。现有的多功率模式射频发射前端的解决方案如图1所示。图1中，高功率模式射 频功率放大器107包括功率放大器管芯101及其输出匹配网络102 ；中功率模式射频功率 放大器108包括功率放大器管芯103及其输出匹配网络104 ；低功率模式射频功率放大器 109包括功率放大器管芯105及其输出匹配网络106。高功率模式射频功率放大器107、中 功率模式射频功率放大器108和低功率模式射频功率放大器109分别输出高、中、低等级的 射频功率，它们的输入端都连接到射频输入信号(RFin)。由于每个射频功率放大器都为各自 的输出功率等级单独设计，因此可以保证在各个功率模式下都有较高的效率。射频开关芯 片114包括三个单独的射频开关111、112、113。高功率模式射频功率放大器107的输出端 连接到射频开关111的一端，射频开关111的另外一端连接到天线115 ；中功率模式射频功 率放大器108的输出端连接到射频开关112的一端，射频开关112的另外一端连接到天线 115 ；低功率模式射频功率放大器106的输出端连接到射频开关113的一端，射频开关113 的另外一端连接到天线115。高功率模式射频功率放大器107、中功率模式射频功率放大器 108和低功率模式射频功率放大器109在同一时刻只有其中之一工作，并且射频开关111、 射频开关112和射频开关113也在同一时刻只有其中之一闭合。功率模式控制器芯片110 控制高功率模式射频功率放大器107、中功率模式射频功率放大器108和低功率模式射频 功率放大器109的工作状态(工作或不工作)，并且控制射频开关111、射频开关112和射 频开关113的工作状态(闭合或打开)。在此方案中，功率模式控制器110通常为采用CMOS工艺的单芯片；高功率模式射 频功率放大器107、中功率模式射频功率放大器108和低功率模式射频功率放大器109可以 是采用GaAs HBT等工艺的单芯片，也可以是模块形式，即其中的功率放大器管芯101、103、 105采用GaAs HBT等工艺制造，而输出匹配网络102、104、106采用分立元件或半导体工艺，例如 GaAsHBT、GaAs HEMT 或集成无源器件(Integrated Passive Devices, IPD)等；射频 开关芯片114通常采用GaAs HEMT工艺制造。综上，在此方案中，将有至少5块单独的芯片 或模块，使得多功率模式射频发射前端模块的集成度很低，占用很大移动终端电路板面积， 不利于移动终端的小型化，并且由于多块芯片或模块的存在也使得移动终端的成本较高。
实用新型内容本实用新型为了克服现有多功率模式射频发射前端模块面积大、集成度低并导致 移动终端成本高的缺陷，提供一种多功率模式射频发射前端模块及包含该模块的移动终端。根据本实用新型的一个方面，提供一种多功率模式射频发射前端模块，包括高功 率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功率放大器108，低功率模式射频功率放大器 109，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110，其 特征在于，高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功率放大器108，低功率模式 射频功率放大器109，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模 式控制器110分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。根据本实用新型的一个方面，低功率模式射频功率放大器109包括低功率模式射 频功率放大器管芯105和第一输出匹配网络106，低功率模式射频功率放大器管芯105的输 出端连接至第一输出匹配网络106的输入端；中功率模式射频功率放大器108包括中功率 模式射频功率放大器管芯103和第二输出匹配网络104，中功率模式射频功率放大器管芯 103的输出端连接至第二输出匹配网络104的输入端；高功率模式射频功率放大器107包 括高功率模式射频功率放大器管芯101和第三输出匹配网络102，高功率模式射频功率放 大器管芯101的输出端连接至第三输出匹配网络102的输入端。根据本实用新型的一个方面，高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功 率放大器108和低功率模式射频功率放大器109集成于第一集成电路芯片中；第一射频开 关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电 路芯片。根据本实用新型的一个方面，低功率模式射频功率放大器管芯105，中功率模式射 频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101集成于第一集成电路芯片 中；第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关 113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本实用新型的一个方面，中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式 射频功率放大器管芯101集成于第一集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯 105，第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关 113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本实用新型的一个方面，高功率模式射频功率放大器管芯101集成于第一 集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯105，中功率模式射频功率放大器管芯 103，第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本实用新型的一个方面，第一集成电路芯片采用GaAs HBT工艺制造，第二集 成电路芯片采用绝缘体硅工艺制造。根据本实用新型的一个方面，第一射频开关113、第二射频开关112和第三射频开 关111由一个单刀三掷开关实现。根据本实用新型的一个方面，提供了一种移动终端，包括基带控制芯片61、前端芯 片62、多功率模式射频发射前端模块63以及天线64，多功率模式射频发射前端模块63包 括高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功率放大器108，低功率模式射频功率 放大器109，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器 110，其特征在于，高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功率放大器108，低功 率模式射频功率放大器109，第一射频开关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及 功率模式控制器110分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。根据本实用新型的一个方面，低功率模式射频功率放大器109包括低功率模式射 频功率放大器管芯105和第一输出匹配网络106，低功率模式射频功率放大器管芯105的输 出端连接至第一输出匹配网络106的输入端；中功率模式射频功率放大器108包括中功率 模式射频功率放大器管芯103和第二输出匹配网络104，中功率模式射频功率放大器管芯 103的输出端连接至第二输出匹配网络104的输入端；高功率模式射频功率放大器107包 括高功率模式射频功率放大器管芯101和第三输出匹配网络102，高功率模式射频功率放 大器管芯101的输出端连接至第三输出匹配网络102的输入端。根据本实用新型的一个方面，高功率模式射频功率放大器107，中功率模式射频功 率放大器108和低功率模式射频功率放大器109集成于第一集成电路芯片中；第一射频开 关113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电 路芯片。根据本实用新型的一个方面，低功率模式射频功率放大器管芯105，中功率模式射 频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101集成于第一集成电路芯片 中；第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关 113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本实用新型的一个方面，中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式 射频功率放大器管芯101集成于第一集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯 105，第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关 113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。根据本实用新型的一个方面，高功率模式射频功率放大器管芯101集成于第一 集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯105，中功率模式射频功率放大器管芯 103，第一输出匹配网络106，第二输出匹配网络104，第三输出匹配网络102，第一射频开关 113，第二射频开关112，第三射频开关111以及功率模式控制器110集成于第二集成电路芯 片中。
6[0020]根据本实用新型的一个方面，第一集成电路芯片采用GaAs HBT工艺制造，第二集 成电路芯片采用绝缘体硅工艺制造。根据本实用新型的一个方面，其特征在于，第一射频开关113、第二射频开关112 和第三射频开关111由一个单刀三掷开关实现。本实用新型减少了多功率模式射频前端的独立单元的数量，并在一个单模块中集 成两块芯片，使得多功率模式射频发射前端模块占用移动终端电路板面积大幅减小，同时 也大幅降低了移动终端的制造成本。
图1是现有技术中的多功率模式射频发射前端模块的结构图；图2是本实用新型实施例一的多功率模式射频发射前端模块的结构图；图3是本实用新型实施例二的多功率模式射频发射前端模块的结构图；图4是本实用新型实施例三的多功率模式射频发射前端模块的结构图；图5是本实用新型实施例四的多功率模式射频发射前端模块的结构图；图6是本实用新型实施例五的移动终端的结构示意图。
具体实施方式
通常移动终端中的射频功率放大器管芯需要采用GaAs异质结双极型晶体管 (Heterojunction Bipolar Transistor, HBT)工艺来制造，功率模式控制器采用CMOS工 艺来制造，射频开关芯片则需要采用GaAs高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)工艺来制造，并且需要设计多个工作于不同功率模式的射频功率放大器 管芯，使得整个射频发射前端的面积较大。为了解决现有上述的缺陷，本实用新型提供了如 下的解决方案。实施例一本实用新型所提出的第一种多功率模式射频发射前端模块的结构如图2所示。整 个射频发射前端被集成为一个单模块，其中包括第一芯片116和第二芯片117。第一芯片 116上集成了低功率模式射频功率放大器管芯105及其输出匹配网络106、中功率模式射频 功率放大器管芯103及其输出匹配网络104、高功率模式射频功率放大器管芯101及其输出 匹配网络102 ；第一芯片116通常采用GaAs HBT工艺制造。第二芯片117上集成了功率模 式控制器110和射频开关111、112、113，第二芯片采用绝缘体硅工艺(SOI)制造。优选地， 射频开关111、112、113可用单刀三掷开关实现。由于SOI —方面与传统的CMOS工艺兼容， 可以方便用于实现功率模式控制器110 ；并且另外一方面其具有与GaAs工艺类似的高电阻 率衬底(电阻率大于300Ω -cm)和高击穿电压，可以用于实现低损耗的射频开关111、112、 113，因此可以采用SOI工艺集成功率模式控制器110及射频开关111、112、113，从而大幅提 高射频发射前端的集成度。低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大 器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101的输入端连接到射频输入信号(RFin)； 低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式 射频功率放大器管芯101的输出端分别连接到输出匹配网络106、104、102的一端；输出匹 配网络102、104、106的另外一端分别连接到射频开关111、112、113的一端；射频开关111的另外一端、射频开关112的另外一端以及射频开关113的另外一端连接在一起并连接到 天线115。功率模式控制器110控制低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频 功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101的工作状态(工作或不工作)， 并控制射频开关111、112、113的状态(闭合或打开)。在此技术方案中，可以实现三种功率模式，即低功率模式、中功率模式和高功率模 式。在低功率模式下，功率模式控制器Iio控制低功率模式射频功率放大器管芯105工作 而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101不工作，并 且控制射频开关113闭合而射频开关111及射频开关112打开。此时，来自于移动终端中 射频收发器(Transceiver)的输入射频信号(RFin)经低功率模式射频功率放大器109放大 再经过射频开关113之后连接到天线115，而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功 率模式射频功率放大器管芯101都不工作。在中功率模式下，功率模式控制器110控制中 功率模式射频功率放大器管芯103工作、高功率模式射频功率放大器管芯101和低功率模 式射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关111和射频开关113打开而射频开 关112闭合；此时，中功率模式射频功率放大器管芯112工作，输出中等级功率。在高功率 模式下，功率模式控制器110控制高功率模式射频功率放大器管芯101工作、中功率模式射 频功率放大器管芯103和低功率模式射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关 112和射频开关113打开而射频开关111闭合；此时，高功率模式射频功率放大器管芯101 工作，输出高等级功率。实施例二本实用新型所提出的第二种多功率模式射频发射前端模块的结构如图3所示。整 个射频发射前端被集成为一个单模块，其中包括第三芯片118和第四芯片119。第三芯片 118上集成了低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大器管芯103、 高功率模式射频功率放大器管芯101 ；第三芯片通常采用GaAs HBT工艺制造。第四芯片 119上集成了功率模式控制器110，射频开关111、112、113，低功率模式射频功率放大器管 芯105的输出匹配网络106，中功率模式射频功率放大器管芯103的输出匹配网络104和高 功率模式射频功率放大器管芯101的输出匹配网络102，第四芯片采用绝缘体硅工艺(SOI) 制造。优选地，射频开关111、112、113可用单刀三掷开关实现。由于SOI —方面与传统的 CMOS工艺兼容，可以方便用于实现功率模式控制器110 ；并且另外一方面其具有与GaAs工 艺类似的高电阻率衬底(电阻率大于300Ω -cm)和高击穿电压，可以用于实现低损耗的射 频开关111、112、112及输出匹配网络102、104、106，因此可以采用SOI工艺集成功率模式 控制器110、射频开关111、112、113以及输出匹配网络102、104、106，从而大幅提高多功率 模式射频发射前端模块的集成度。低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频 功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101的输入端连接到射频输入信号 (RFin)；低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大器管芯103和高功 率模式射频功率放大器管芯101的输出端分别连接到输出匹配网络106、104、102的一端； 输出匹配网络102、104、106的另外一端分别连接到射频开关111、112、113的一端；射频开 关111的另外一端、射频开关112的另外一端以及射频开关113的另外一端连接在一起并 连接到天线115。功率模式控制器110控制低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模 式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101的工作状态(工作或不工作)，并控制射频开关111、射频开关112和射频开关113的状态(闭合或打开)。在此技术方案中，可以实现三种功率模式，即低功率模式、中功率模式和高功率模 式。在低功率模式下，功率模式控制器Iio控制低功率模式射频功率放大器管芯105工作 而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101不工作，并 且控制射频开关113闭合而射频开关111及射频开关112打开。此时，来自于移动终端中 射频收发器(Transceiver)的输入射频信号(RFin)经低功率模式射频功率放大器109放大 再经过射频开关113之后连接到天线115，而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率 模式射频功率放大器管芯101都不工作。在中功率模式下，功率模式控制器110控制中功 率模式射频功率放大器管芯103工作、高功率模式射频功率放大器管芯101和低功率模式 射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关111和射频开关113打开而射频开关 112闭合；此时，中功率模式射频功率放大器管芯103工作，输出中等级功率。在高功率模 式下，功率模式控制器110控制高功率模式射频功率放大器管芯101工作、中功率模式射频 功率放大器管芯和低功率模式射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关112和 射频开关113打开而射频开关111闭合；此时，高功率模式射频功率放大器管芯101工作， 输出高等级功率。实施例三本实用新型所提出的第三种多功率模式射频发射前端模块的结构如图4所示。整 个射频发射前端被集成为一个单模块，其中包括第五芯片120和第六芯片121。第五芯片 120上实现高功率模式射频功率放大器管芯101和中功率放大器管芯103 ；第五芯片通常 采用GaAs HBT工艺制造。第六芯片121上集成了功率模式控制器110，射频开关111、112、 113，低功率模式射频功率放大器管芯105及其输出匹配网络106，中功率模式射频功率放 大器管芯103的输出匹配网络104，以及高功率模式射频功率放大器管芯101的输出匹配网 络102 ；第六芯片采用绝缘体硅工艺(SOI)制造。由于SOI —方面与传统的CMOS工艺兼容， 可以方便用于实现功率模式控制器110 ；并且另外一方面其具有与GaAs工艺类似的高电阻 率衬底(电阻率大于300Ω -cm)和高击穿电压，可以用于实现低损耗的射频开关111、112、 113，输出匹配网络102、104、106以及低功率模式射频功率放大器管芯105，因此可以采用 SOI工艺集成功率模式控制器110，射频开关111、112、114，输出匹配网络102、104、106以及 低功率模式射频功率放大器管芯105，从而大幅提高射频发射前端的集成度。优选地，射频 开关111、112、113可用单刀三掷开关实现。低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模 式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101的输入端连接到射频输 入信号(RFin)；低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大器管芯103 和高功率模式射频功率放大器管芯101的输出端分别连接到输出匹配网络106、104、102的 一端；输出匹配网络12、104、106另外一端分别连接到射频开关111、112、113 —端；射频开 关111的另外一端、射频开关112的另外一端以及射频开关113的另外一端连接在一起并 连接到天线115。功率模式控制器110控制低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模 式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101的工作状态(工作或不 工作)，并控制射频开关111、射频开关112和射频开关113的状态(闭合或打开)。在此技术方案中，可以实现三种功率模式，即低功率模式、中功率模式和高功率模 式。在低功率模式下，功率模式控制器Iio控制低功率模式射频功率放大器管芯105工作
9而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101不工作，并 且控制射频开关113闭合而射频开关111及射频开关112打开。此时，来自于移动终端中 射频收发器(Transceiver)的输入射频信号(RFin)经低功率模式射频功率放大器109放大 再经过射频开关113之后连接到天线115，而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率 模式射频功率放大器管芯101都不工作。在中功率模式下，功率模式控制器110控制中功 率模式射频功率放大器管芯103工作、高功率模式射频功率放大器管芯101和低功率模式 射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关111和射频开关113打开而射频开关 112闭合；此时，中功率模式功率放大器管芯103工作，输出中等级功率。在高功率模式下， 功率模式控制器110控制高功率模式射频功率放大器管芯101工作、中功率模式射频功率 放大器管芯103和低功率模式射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关112和 射频开关113打开而射频开关111闭合；此时，高功率模式射频功率放大器管芯101工作， 输出高等级功率。实施例四本实用新型所提出的第四种多功率模式射频发射前端模块的结构如图5所示。整 个射频发射前端被集成为一个单模块，其中包括第七芯片122和第八芯片123。第七芯片 122上实现高功率模式射频功率放大器管芯101 ；第七芯片通常采用GaAs HBT工艺制造。 第八芯片123上集成了功率模式控制器110，射频开关111、112、113，低功率模式射频功率 放大器管芯105及其输出匹配网络106，中功率模式射频功率放大器管芯103及其输出匹 配网络104，以及高功率模式射频功率放大器管芯101的输出匹配网络102 ；第八芯片采用 绝缘体硅工艺(SOI)制造。由于SOI —方面与传统的CMOS工艺兼容，可以方便用于实现 功率模式控制器110 ；并且另外一方面其具有与GaAs工艺类似的高电阻率衬底(电阻率大 于300Ω · cm)和高击穿电压，可以用于实现低损耗的射频开关111、112、113，输出匹配网 络102、104、106以及低功率模式射频功率放大器管芯105和中功率模式射频功率放大器管 芯103，因此可以采用SOI工艺集成功率模式控制器110，射频开关111、112、114，输出匹配 网络102、104、106以及低功率模式射频功率放大器管芯105和中功率模式射频功率放大器 管芯103，从而大幅提高射频发射前端的集成度。优选地，射频开关111、112、113可用单刀 三掷开关实现。低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大器管芯103 和高功率模式射频功率放大器管芯101的输入端连接到射频输入信号(RFin)；低功率模式 射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放 大器管芯101的输出端分别连接到输出匹配网络106、104、102的一端；输出匹配网络12、 104、106另外一端分别连接到射频开关111、112、113 —端；射频开关111的另外一端、射频 开关112的另外一端以及射频开关113的另外一端连接在一起并连接到天线115。功率模 式控制器110控制低功率模式射频功率放大器管芯105、中功率模式射频功率放大器管芯 103和高功率模式射频功率放大器管芯101的工作状态(工作或不工作)，并控制射频开关 111、射频开关112和射频开关113的状态(闭合或打开)。在此技术方案中，可以实现三种功率模式，即低功率模式、中功率模式和高功率模 式。在低功率模式下，功率模式控制器Iio控制低功率模式射频功率放大器管芯105工作 而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率模式射频功率放大器管芯101不工作，并 且控制射频开关113闭合而射频开关111及射频开关112打开。此时，来自于移动终端中射频收发器(Transceiver)的输入射频信号(RFin)经低功率模式射频功率放大器109放大 再经过射频开关113之后连接到天线115，而中功率模式射频功率放大器管芯103和高功率 模式射频功率放大器管芯101都不工作。在中功率模式下，功率模式控制器110控制中功 率模式射频功率放大器管芯103工作、高功率模式射频功率放大器管芯101和低功率模式 射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关111和射频开关113打开而射频开关 112闭合；此时，中功率模式功率放大器管芯103工作，输出中等级功率。在高功率模式下， 功率模式控制器110控制高功率模式射频功率放大器管芯101工作、中功率模式射频功率 放大器管芯103和低功率模式射频功率放大器管芯105不工作，并且控制射频开关112和 射频开关113打开而射频开关111闭合；此时，高功率模式射频功率放大器管芯101工作， 输出高等级功率。实施例五本实用新型提供的多功率模式射频发射前端模块可以应用于支持各种通信标准 的移动终端中，例如GSM、CDMA2000、WCDMA, TD-SCDMA以及LTE等，也可以应用于双模或者 多模移动终端中，例如GSM/CDMA双模移动终端以及WCDMA/TD-SCDMA双模移动终端。图6显示了移动终端的结构示意图。移动终端包括基带控制芯片61、前端芯片(射 频收发器)62、多功率模式射频发射前端模块63以及天线64。多功率模式射频发射前端模 块63可以为上述实施例提供的任一多功率模式射频发射前端模块。基带控制芯片61用于 合成将要发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码；前端芯片62，对从基带控制 芯片61传输来的基带信号进行处理而生成射频信号，并将所生成的射频信号发送到多功 率模式射频发射前端模块63，或对从多功率模式射频发射前端模块63传输来的射频信号 进行处理而生成基带信号，并将所生成的基带信号发送到基带控制芯片61 ；多功率模式射 频发射前端模块63用于对从前端芯片62传输来的射频信号进行诸如功率放大的处理，或 接收信号并将该接收信号处理后发送至前端芯片62 ；天线64，其与多功率模式射频发射前 端模块63相连接，用于从外界接收信号或发射从多功率模式射频发射前端模块63传输来 的信号。具体而言，进行信号发射时，基带控制芯片61把要发射的信息编译成基带码(基 带信号)并将其传输给前端芯片62，前端芯片62对该基带信号进行处理生成射频信号，并 将该射频信号传输到多功率模式射频发射前端模块63，多功率模式射频发射前端模块63 将从前端芯片62传输来的射频信号进行功率放大并通过天线64向外发射；进行信号接收 时，多功率模式射频发射前端模块63将通过天线64接收的射频信号传输给前端芯片62，前 端芯片62将从多功率模式射频发射前端模块63传输来的射频信号转换为基带信号，并将 该基带信号传输到基带控制芯片61，最后由基带控制芯片61将从前端芯片62传输来的基 带信号解译为接收信息。可选地，所述要发射的信息或接收信息可以包括音频信息、地址信息(手机号码、 网站地址)、文字信息(短信息文字、网站文字)、图片信息等。所述基带控制芯片的主要组件为处理器(DSP、ARM等)和内存(如SRAM、Flash)。 可选地，该基带控制芯片由单一基带芯片实现。优选地，所述前端芯片支持两种基带信号接口，可以支持带模拟基带功能的基带 控制芯片，也可以同时支持纯数字的基带控制芯片。[0049] 需要说明的，本实用新型所提出的技术方案，可以应用于需要多功率模式的任何 无线通信标准移动终端，而不受具体通信频段的限制；并且，高、中、低功率模式下所对应的 具体功率值，根据通信标准的具体要求而定。任何在具体电路或芯片布局实现形式上的变 化，都包括在本专利的涵盖范围之内。
权利要求一种多功率模式射频发射前端模块，包括高功率模式射频功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)，低功率模式射频功率放大器(109)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模式控制器(110)，其特征在于，高功率模式射频功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)，低功率模式射频功率放大器(109)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模式控制器(110)分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。
2.如权利要求1所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，低功率模式射频 功率放大器(109)包括低功率模式射频功率放大器管芯(105)和第一输出匹配网络(106)， 低功率模式射频功率放大器管芯(105)的输出端连接至第一输出匹配网络(106)的输入 端；中功率模式射频功率放大器(108)包括中功率模式射频功率放大器管芯(103)和第二 输出匹配网络(104)，中功率模式射频功率放大器管芯(103)的输出端连接至第二输出匹 配网络(104)的输入端；高功率模式射频功率放大器(107)包括高功率模式射频功率放大 器管芯(101)和第三输出匹配网络(102)，高功率模式射频功率放大器管芯(101)的输出端 连接至第三输出匹配网络(102)的输入端。
3.如权利要求1所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，高功率模式射频 功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)和低功率模式射频功率放大器(109) 集成于第一集成电路芯片中；第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关 (111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片。
4.如权利要求2所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，低功率模式射频 功率放大器管芯(105)，中功率模式射频功率放大器管芯(103)和高功率模式射频功率放 大器管芯(101)集成于第一集成电路芯片中；第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网络 (104)，第三输出匹配网络(102)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关 (111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。
5.如权利要求2所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，中功率模式射频 功率放大器管芯(103)和高功率模式射频功率放大器管芯(101)集成于第一集成电路芯片 中；低功率模式射频功率放大器管芯(105)，第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网络(104)，第三输出匹配网络(102)，第一射频开关(113，第二射频开关(112)，第三射频开关 (111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。
6.如权利要求2所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，高功率模式射 频功率放大器管芯(101)集成于第一集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯(105)，中功率模式射频功率放大器管芯(103)，第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网 络(104)，第三输出匹配网络(102)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开 关(111)以及功率模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，第 一集成电路芯片采用GaAs异质结双极型晶体管工艺制造，第二集成电路芯片采用绝缘体 硅工艺制造。
8.如权利要求1-5中任意一项所述的多功率模式射频发射前端模块，其特征在于，第 一射频开关(113)、第二射频开关(112)和第三射频开关(111)由一个单刀三掷开关实现。
9.一种移动终端，包括基带控制芯片(61)、前端芯片(62)、多功率模式射频发射前端模块(63)以及天线(64)，多功率模式射频发射前端模块(63)包括高功率模式射频功率放 大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)，低功率模式射频功率放大器(109)，第一射 频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模式控制器(110)，其特 征在于，高功率模式射频功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)，低功率模 式射频功率放大器(109)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111) 以及功率模式控制器(110)分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。
10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，低功率模式射频功率放大器(109)包 括低功率模式射频功率放大器管芯(105)和第一输出匹配网络(106)，低功率模式射频功 率放大器管芯(105)的输出端连接至第一输出匹配网络(106)的输入端；中功率模式射频 功率放大器(108)包括中功率模式射频功率放大器管芯(103)和第二输出匹配网络(104)， 中功率模式射频功率放大器管芯(103)的输出端连接至第二输出匹配网络(104)的输入 端；高功率模式射频功率放大器(107)包括高功率模式射频功率放大器管芯(101)和第三 输出匹配网络(102)，高功率模式射频功率放大器管芯(101)的输出端连接至第三输出匹 配网络(102)的输入端。
11.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，高功率模式射频功率放大器(107)，中 功率模式射频功率放大器(108)和低功率模式射频功率放大器(109)集成于第一集成电路 芯片中；第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模式控制 器(110)集成于第二集成电路芯片。
12.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于，低功率模式射频功率放大器管芯 (105)，中功率模式射频功率放大器管芯(103)和高功率模式射频功率放大器管芯(101)集 成于第一集成电路芯片中；第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网络(104)，第三输出 匹配网络(102，第一射频开关(113，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模 式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。
13.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于，中功率模式射频功率放大器管芯 (103)和高功率模式射频功率放大器管芯(101)集成于第一集成电路芯片中；低功率模式 射频功率放大器管芯(105)，第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网络(104)，第三输出 匹配网络(102)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率 模式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。
14.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于，高功率模式射频功率放大器管芯 (101)集成于第一集成电路芯片中；低功率模式射频功率放大器管芯(105)，中功率模式射 频功率放大器管芯(103)，第一输出匹配网络(106)，第二输出匹配网络(104)，第三输出匹 配网络(102)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模 式控制器(110)集成于第二集成电路芯片中。
15.如权利要求9-15中任意一项所述的移动终端，其特征在于，第一集成电路芯片采 用GaAs异质结双极型晶体管工艺制造，第二集成电路芯片采用绝缘体硅工艺制造。
16.如权利要求9-15中任意一项所述的移动终端，其特征在于，第一射频开关(113)、 第二射频开关(112)和第三射频开关(111)由一个单刀三掷开关实现。
专利摘要本实用新型涉及多功率模式射频发射前端模块及包含该模块的移动终端。该前端模块的高功率模式射频功率放大器(107)，中功率模式射频功率放大器(108)，低功率模式射频功率放大器(109)，第一射频开关(113)，第二射频开关(112)，第三射频开关(111)以及功率模式控制器(110)分别集成于第一集成电路芯片和第二集成电路芯片中。本实用新型减少了多功率模式射频前端的独立单元的数量，并在一个单模块中集成两块芯片，使得多功率模式射频发射前端模块占用移动终端电路板面积减小，同时也降低了移动终端的制造成本。
文档编号H03F1/02GK201717849SQ20102027625
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者谢利刚, 赵冬末 申请人:锐迪科创微电子(北京)有限公司