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锐石创芯多项射频放大器核心专利公布!

7月前浏览340

在 5G-A 通信向千行百业渗透的当下,射频放大器作为信号传输的核心枢纽,面临着低压高功率、高集成度、低损耗、强散热等多重技术挑战。近期,锐石创芯集中公布多项射频放大器相关专利,覆盖射频前端模组、功率放大器、巴伦等核心部件,从阻抗匹配、集成布局、散热优化、信号平衡等维度破解行业痛点,为 5G-A、物联网、车载通信等场景提供全新技术支撑。

本文结合专利核心方案,带大家深度拆解这些技术创新。


专利一:低压高功率突破!并联线圈 + LC 自匹配射频前端模组

申请号:202511027968.8核心定位:解决低压供电场景下的高功率输出与宽带阻抗匹配矛盾

传统射频前端模组在低压供电时,变压器阻抗变换比不足,难以实现高功率输出;同时额外电感的加入会导致匹配带宽窄、结构冗余,影响集成度。

核心技术方案

该专利的核心创新在于 “双初级线圈并联 + LC 自匹配” 设计,无需额外电感即可实现双重目标:

  1. 变压器初级线圈并联

    第一绕组由第一初级线圈和第二初级线圈并联组成,大幅减小等效电感量,从而提升变压器阻抗变换比,实现低压(如电池供电)状态下的高功率输出。  
  2. LC 自匹配电路

    :利用初级线圈等效电感与第一电容形成 LC 电路,谐振频率精准匹配功率放大电路的基波频率,既实现基波阻抗匹配,又优化匹配带宽,避免额外电感带来的损耗。  
  3. 灵活键合与布局

    :功率放大电路输出端通过多组键合线连接初级线圈,支持芯片多焊盘分流设计;控制芯片与变压器垂直布局,电容紧邻变压器设置,进一步压缩模组体积。  

创新亮点

  • 匝数比范围 [1.5:1,3.5:1],适配不同功率需求,阻抗转换比覆盖 [5:1,25:1];
  • 第一电容可直接通过 SMD 方式集成在初级线圈上,简化工艺,提升集成度;
  • 支持谐波抑制设计,通过第三电容与键合线等效电感谐振,过滤高次谐波。

应用场景

  • 移动终端、物联网设备等低压供电场景;
  • 5G-A 小基站、射频拉远单元(RRU)等对功率与集成度均有要求的设备。

专利二:单布线层巴伦!高耦合度射频功率放大器

申请号:202410874197.5核心定位:突破巴伦多层布线限制,实现高集成度与高耦合性能兼顾

行业痛点

统巴伦需多层布线实现耦合,导致基板层数增加、成本上升;同时初级与次级线耦合度不足,信号损耗大,影响放大器整体性能。

核心技术方案

专利通过 “单布线层分组耦合 + 反向走线优化” 设计,重构巴伦与放大器的集成架构:

  1. 巴伦单布线层实现

    :第一巴伦的初级部分(分两组初级线)与次级部分(分两组次级线)均设置在基板同一布线层,通过多线拆分耦合提升耦合度,减少基板层数。  
  2. 反向走线抑制寄生

    :馈电端的电感走线与初级线射频信号传输方向相反(夹角≥135°),抵消寄生电感影响,降低信号损耗。  
  3. 灵活分组与布局

    :初级线与次级线可按频段分组,支持差分馈电端与电源端紧凑布局,键合线交错设置进一步优化寄生参数。  

创新亮点

  • 初级 / 次级线多组拆分设计,耦合度提升 30% 以上,插损降低 15%;
  • 支持基板层数减少至 1-2 层,大幅降低生产制造成本;
  • 适配差分功率放大电路,可直接集成于 AAU、车载射频单元等设备。

应用场景

  • 5G-A 基站动态天线单元(AAU);
  • 车载毫米波雷达、智能终端射频前端。

专利三:幅相平衡 + 低寄生!三段耦合线巴伦方案

申请号:202410861997.3核心定位:解决传统巴伦共模抑制比低、寄生电感大的核心痛点

行业痛点

传统巴伦主级为一体式设计,中间节点接地非理想,导致幅相平衡性差、共模抑制比低;次级线未完全参与耦合,寄生电感大,信号阻抗偏移明显。

核心技术方案

专利创新设计 “三段耦合线 + 交叉耦合” 结构,重新定义巴伦的信号传输路径:

  1. 三组耦合线拆分

    :巴伦包括第一、第二、第三耦合线,每组耦合线拆分为多段相交延伸的耦合部(如第一耦合线含第一、第二耦合部,方向相交),增大耦合面积。  
  2. 全区域耦合设计

    :第三耦合线的第七耦合部分为两个子耦合部,分别与第一、第二耦合线的耦合部交叉耦合,使次级线几乎全部参与耦合,寄生电感降低 40% 以上。  
  3. 对称布局 + 差异化接地

    :第一、第二耦合线相对参考线对称,第三耦合线同步对称;耦合线末端采用过孔接地与键合线接地结合,避免接地干扰。  

创新亮点

  • 共模抑制比提升至 45dB 以上,幅相平衡误差≤±2°;
  • 支持多金属层并联扩展,进一步降低插损;
  • 可集成于 IPD(集成无源器件),适配高频段(24GHz+)应用。

应用场景

  • 毫米波通信设备、5G-A 高频段射频前端;
  • 差分功率放大器、多尔蒂放大器的级间匹配。

专利四:散热 + 稳定双突破!分流式射频功率放大器

申请号:202511260325.8核心定位:解决大功率放大器散热差、环路电流导致稳定性不足的问题

行业痛点

大功率射频放大器晶体管数量多,集中布局导致散热困难;拆分晶体管组后,支路寄生参数不平衡易产生环路电流,影响信号稳定性。

核心技术方案

专利采用 “晶体管组分流 + 阻抗单元抑制” 的双重设计,兼顾散热与稳定性:

  1. 同向晶体管组拆分

    :将单端功率放大电路的核心晶体管组拆分为两个同向放大晶体管组(输入信号相位一致),沿排布方向间隔设置,散热面积提升 2 倍以上。  
  2. 跨支路阻抗单元

    :在两个晶体管组的输入端支路之间并联阻抗单元(等效电阻 5-10Ω),衰减寄生参数不平衡导致的环路电流,稳定性提升 35%。  
  3. 频段精准适配

    :工作频段覆盖 [5.125GHz,7.125GHz],阻抗单元采用电容时,电容值 4-8pF,完美匹配高频段阻抗需求。  

创新亮点

  • 无需额外散热器件,晶体管结温降低 20℃;
  • 阻抗单元仅在支路不平衡时起作用,平衡状态无插损;
  • 支持芯片级集成与基板级部署两种方案,适配不同量产需求。

应用场景

  • 大功率 5G 基站功率放大器、工业物联网网 关;
  • 车载大功率射频单元、应急通信设备。

总结:锐石创芯的射频技术布局逻辑

此次公布的四项核心专利,形成了 “前端模组 - 功率放大器 - 巴伦器件” 的全链条技术覆盖,精准命中 5G-A 时代的三大核心需求:

  1. 集成化

    :通过单布线层、无额外电感设计,降低模组体积与成本;  
  2. 高性能

    :提升阻抗变换比、耦合度、共模抑制比,降低插损与寄生影响;  
  3. 场景化

    :适配低压、大功率、高频段、车载等不同应用场景,兼容性强。  

对于射频从业者而言,这些专利的设计思路极具参考价值 —— 无论是 “并联线圈 + LC 自匹配” 的极简设计,还是 “拆分耦合 + 反向走线” 的寄生抑制方案,都为行业提供了低成本、高性能的技术路径。未来,随着这些专利的工程落地,锐石创芯有望在 5G-A、车载射频、毫米波通信等领域进一步扩大技术优势。

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来源:射频学堂
寄生参数电源电路电子ADS芯片通信电场理论控制
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首次发布时间:2026-01-22
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