CN114556780A - 高频放大器 - Google Patents

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CN114556780A CN202080071306.XA CN202080071306A CN114556780A CN 114556780 A CN114556780 A CN 114556780A CN 202080071306 A CN202080071306 A CN 202080071306A CN 114556780 A CN114556780 A CN 114556780A
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桥长达也
森山豊
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

一种高频放大器，包括：驱动放大器，将被输入的高频信号放大；以及多赫蒂放大器，包括载波放大器、峰值放大器，将所述驱动放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述驱动放大器搭载于所述第二多层基板，所述载波放大器、所述峰值放大器搭载于所述第一多层基板，所述驱动放大器、所述载波放大器以及所述峰值放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述驱动放大器的所述表面与所述第一多层基板对置，所述驱动放大器的所述背面被配置为与所述第一多层基板分离，所述载波放大器和所述峰值放大器的背面均与所述基底构件相接，所述驱动放大器的所述背面连接于配置在所述第二多层基板表面的布线层，所述布线层连接于贯通所述第二多层基板和所述第一多层基板的第一过孔的一端，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件。

Description

高频放大器
技术领域
本公开涉及一种高频放大器。
本申请主张基于在2020年1月10日提出申请的日本申请第2020－002865号和在2020年2月13日提出申请的日本申请第2020－022128号的优先权，并引用所述日本申请所记载的所有记载内容。
背景技术
近年来，在便携式电话等的移动通信系统中，正在推进宽频带化。因此，对于在系统的基站装置等中使用的功率放大器，期望宽频率频带中的功率效率的高效率化等。作为用于实现该功率效率的高效率化的功率放大器，已知具有载波放大器(也称为主放大器)和峰值放大器的多赫蒂(Doherty)放大器。例如，在专利文献1中公开了多赫蒂放大器(多赫蒂型放大器)的构造。需要说明的是，多赫蒂放大器通常连接于驱动放大器的后级来使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2005/093948号
专利文献2：日本特开2008－305937号公报
发明内容
本公开的一个方案的高频放大器包括：驱动放大器，将被输入的高频信号放大；以及多赫蒂放大器，包括载波放大器、峰值放大器，将所述驱动放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述驱动放大器搭载于所述第二多层基板，所述载波放大器、所述峰值放大器搭载于所述第一多层基板，所述驱动放大器、所述载波放大器以及所述峰值放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述驱动放大器的所述表面与所述第一多层基板对置，所述驱动放大器的所述背面被配置为与所述第一多层基板分离，所述载波放大器和所述峰值放大器的背面均与所述基底构件相接，所述驱动放大器的所述背面连接于配置在所述第二多层基板表面的布线层，所述布线层连接于贯通所述第二多层基板和所述第一多层基板的第一过孔的一端，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件。
本公开的一个方案的高频放大器包括：第一放大器，将被输入的高频信号放大；以及第二放大器和第三放大器，将所述第一放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述第一放大器搭载于所述第二多层基板，所述第二放大器、所述第三放大器搭载于所述第一多层基板，所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第三放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述第一放大器的所述表面与所述第一多层基板对置，所述第一放大器的所述背面被配置为与所述第一多层基板分离，所述第二放大器和所述第三放大器的背面均与所述基底构件相接，所述第一放大器的所述背面连接于配置在所述第二多层基板表面的布线层，所述布线层连接于贯通所述第二多层基板和所述第一多层基板的第一过孔的一端，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件，所述第一放大器的电力消耗比所述第二放大器和所述第三放大器各自的电力消耗小。
本公开的一个方案的高频放大器包括：驱动放大器，将被输入的高频信号放大；以及多赫蒂放大器，包括载波放大器、峰值放大器，将所述驱动放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述驱动放大器搭载于所述第二多层基板，所述载波放大器、所述峰值放大器搭载于所述第一多层基板，所述驱动放大器、所述载波放大器以及所述峰值放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述驱动放大器的所述背面与所述第一多层基板对置，所述驱动放大器的所述表面被配置为与所述第一多层基板分离，所述载波放大器和所述峰值放大器的背面均与所述基底构件相接，所述驱动放大器的所述背面连接于第一过孔的一端，该第一过孔贯通作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层和所述第一多层基板，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件。
本公开的一个方案的高频放大器包括：第一放大器，将被输入的高频信号放大；以及第二放大器和第三放大器，将所述第一放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述第一放大器搭载于所述第二多层基板，所述第二放大器、所述第三放大器搭载于所述第一多层基板，所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第三放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述第一放大器的所述背面与所述第一多层基板对置，所述第一放大器的所述表面被配置为与所述第一多层基板分离，所述第二放大器和所述第三放大器的背面均与所述基底构件相接，所述第一放大器的所述背面连接于第一过孔的一端，该第一过孔贯通作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层和所述第一多层基板，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件，所述第一放大器的电力消耗比所述第二放大器和所述第三放大器各自的电力消耗小。
附图说明
图1是示意性地示出本公开的一个方案的高频放大器的剖视图。
图2是对图1的高频放大器进行说明的框图。
图3是图1的上层的俯视图。
图4是图1的下层的俯视图。
图5是图1的驱动放大器电路图。
图6是对与图5的电路图对应的上层进行说明的图。
图7是图1的多赫蒂放大器电路图。
图8是对与图7的电路图对应的下层进行说明的图。
图9是示意性地示出本公开的另一个方案的高频放大器的剖视图。
具体实施方式
本公开所要解决的问题
在印刷基板搭载驱动放大器和多赫蒂放大器的情况下，若将驱动放大器、载波放大器、峰值放大器安装于相同的平面上，则需要大尺寸的印刷基板，因此存在难以实现放大器的小型化这样的问题。另一方面，作为一般的用于节省面积安装的手段，有通过三维安装来应对的方法(专利文献2)。
本公开视为对象的高频放大器(高频功率放大器)将被输入的高频信号放大至所需的输出，因此，处理的功率大，电流消耗或者电力消耗大。其结果是，发热大。因此，与该多个高频放大器被安装于相同的平面上的二维安装的情况相比，在以小型化为目的而进行立体地层叠的三维安装的情况下，散热性恐怕会受损。
本公开是鉴于如上所述的实际情况而完成的，其目的在于提供一种小型且散热性好的高频放大器。
本公开的效果
根据本公开，能提供一种小型且散热性好的高频放大器。
[本公开的实施方式的说明]
首先，列举本公开的实施方式的内容来进行说明。
本公开的高频放大器是(1)一种高频放大器，包括：驱动放大器，将被输入的高频信号放大；以及多赫蒂放大器，包括载波放大器、峰值放大器，将所述驱动放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述驱动放大器搭载于所述第二多层基板，所述载波放大器、所述峰值放大器搭载于所述第一多层基板，所述驱动放大器、所述载波放大器以及所述峰值放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述驱动放大器的所述表面与所述第一多层基板对置，所述驱动放大器的所述背面被配置为与所述第一多层基板分离，所述载波放大器和所述峰值放大器的背面均与所述基底构件相接，所述驱动放大器的所述背面连接于配置在所述第二多层基板表面的布线层，所述布线层连接于贯通所述第二多层基板和所述第一多层基板的第一过孔的一端，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件。
通过由第一多层基板和第二多层基板组成的两层构造来构成驱动放大器和多赫蒂放大器。由此，能实现高频放大器的小型化。此外，将驱动放大器与载波放大器和峰值放大器对置地配置，因此能提高安装密度。并且，载波放大器和峰值放大器的各背面与基底构件相接，因此能实现载波放大器和峰值放大器的散热。而且，通过由第一过孔构成的散热通路来应对驱动放大器，因此能提供小型且散热性好的高频放大器。
(2)在本公开的高频放大器的一个方案中，所述基底构件还具备：输入端子，供所述高频信号从外部输入；以及输出端子，向外部输出由所述多赫蒂放大器放大后的信号，所述输入端子连接于第二过孔的一端，该第二过孔贯通所述基底构件、所述第一多层基板以及作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第二过孔的另一端连接于所述驱动放大器的输入，所述输出端子连接于第三过孔的一端，该第三过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述基底构件相接的层和所述基底构件，所述第三过孔的另一端连接于所述多赫蒂放大器的输出。
输入至输入端子的信号从第二过孔通过，不与第一多层基板的任何位置连接地被输入至第二多层基板，并从第三过孔通过而前往输出端子，由此能提供更小型且散热性好的高频放大器。
(3)在本公开的高频放大器的一个方案中，所述驱动放大器的输出连接于第四过孔的一端，该第四过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述第二多层基板相接的层和作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第四过孔的另一端连接于所述载波放大器的输入和所述峰值放大器的输入。
来自驱动放大器的信号从第四过孔通过而前往输出端子，由此能提供更加小型且散热性好的高频放大器。
(4)在本公开的高频放大器的一个方案中，所述多赫蒂放大器还包括分支电路、相位调整电路以及多赫蒂网络，所述分支电路和所述相位调整电路设于所述第二多层基板，所述多赫蒂网络设于所述第一多层基板。
将分支电路设于第二多层基板，因此从驱动放大器前往峰值放大器、载波放大器的高频信号的相位的调整变得容易。
(5)在本公开的高频放大器的一个方案中，所述峰值放大器被配置为具有比所述载波放大器大的饱和输出，所述相位调整电路设于所述分支电路与所述峰值放大器之间并且设于所述第二多层基板，使所述峰值放大器的输入信号的相位延迟。
将相位调整电路设于第二多层基板，因此从分支电路前往峰值放大器的高频信号的相位的调整变得容易。
本公开的高频放大器是(6)一种高频放大器，包括：第一放大器，将被输入的高频信号放大；以及第二放大器和第三放大器，将所述第一放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述第一放大器搭载于所述第二多层基板，所述第二放大器、所述第三放大器搭载于所述第一多层基板，所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第三放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述第一放大器的所述表面与所述第一多层基板对置，所述第一放大器的所述背面被配置为与所述第一多层基板分离，所述第二放大器和所述第三放大器的背面均与所述基底构件相接，所述第一放大器的所述背面连接于配置在所述第二多层基板表面的布线层，所述布线层连接于贯通所述第二多层基板和所述第一多层基板的第一过孔的一端，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件，所述第一放大器的电力消耗比所述第二放大器和所述第三放大器各自的电力消耗小。
通过由第一多层基板和第二多层基板组成的两层构造来构成，因此能实现高频放大器的小型化。此外，将第一放大器与第二放大器和第三放大器对置地配置，因此能提高安装密度。并且，发热更大的第二放大器、第三放大器的各背面与基底构件相接，因此能实现第二放大器和第三放大器的散热。而且，通过由第一过孔构成的散热通路来应对发热比第二放大器和第三放大器小的第一放大器，因此能提供小型且散热性好的高频放大器。
(7)在本公开的高频放大器的一个方案中，所述基底构件还具备：输入端子，供所述高频信号从外部输入；以及输出端子，向外部输出由所述第二放大器和所述第三放大器放大后的信号，所述输入端子连接于第二过孔的一端，该第二过孔贯通所述基底构件、所述第一多层基板以及作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第二过孔的另一端连接于所述第一放大器的输入，所述输出端子连接于第三过孔的一端，该第三过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述基底构件相接的层和所述基底构件，所述第三过孔的另一端连接于所述第二放大器和所述第三放大器的输出。
输入至输入端子的信号从第二过孔通过，不与第一多层基板的任何位置连接地被输入至第二多层基板，并从第三过孔通过而前往输出端子，由此能提供更小型且散热性好的高频放大器。
(8)在本公开的高频放大器的一个方案中，所述第一放大器的输出连接于第四过孔的一端，该第四过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述第二多层基板相接的层和作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第四过孔的另一端连接于所述第二放大器和所述第三放大器的输入。
来自第一放大器的信号从第四过孔通过而前往输出端子，由此能提供更加小型且散热性好的高频放大器。
本公开的高频放大器是(9)一种高频放大器，包括：驱动放大器，将被输入的高频信号放大；以及多赫蒂放大器，包括载波放大器、峰值放大器，将所述驱动放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述驱动放大器搭载于所述第二多层基板，所述载波放大器、所述峰值放大器搭载于所述第一多层基板，所述驱动放大器、所述载波放大器以及所述峰值放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述驱动放大器的所述背面与所述第一多层基板对置，所述驱动放大器的所述表面被配置为与所述第一多层基板分离，所述载波放大器和所述峰值放大器的背面均与所述基底构件相接，所述驱动放大器的所述背面连接于第一过孔的一端，该第一过孔贯通作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层和所述第一多层基板，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件。
通过由第一多层基板和第二多层基板组成的两层构造来构成驱动放大器和多赫蒂放大器。由此，能实现高频放大器的小型化。此外，将驱动放大器与载波放大器和峰值放大器对置地配置，因此能提高安装密度。并且，载波放大器和峰值放大器的各背面与基底构件相接，因此能实现载波放大器和峰值放大器的散热。而且，通过由第一过孔构成的散热通路来应对驱动放大器，因此能提供小型且散热性好的高频放大器。
本公开的高频放大器是(10)一种高频放大器，包括：第一放大器，将被输入的高频信号放大；以及第二放大器和第三放大器，将所述第一放大器所输出的信号进一步放大，所述高频放大器具有：第一多层基板；第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，所述第一放大器搭载于所述第二多层基板，所述第二放大器、所述第三放大器搭载于所述第一多层基板，所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第三放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，所述第一放大器的所述背面与所述第一多层基板对置，所述第一放大器的所述表面被配置为与所述第一多层基板分离，所述第二放大器和所述第三放大器的背面均与所述基底构件相接，所述第一放大器的所述背面连接于第一过孔的一端，该第一过孔贯通作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层和所述第一多层基板，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件，所述第一放大器的电力消耗比所述第二放大器和所述第三放大器各自的电力消耗小。
通过由第一多层基板和第二多层基板组成的两层构造来构成，因此能实现高频放大器的小型化。此外，将第一放大器与第二放大器和第三放大器对置地配置，因此能提高安装密度。并且，发热更大的第二放大器、第三放大器的各背面与基底构件相接，因此能实现第二放大器和第三放大器的散热。而且，通过由第一过孔构成的散热通路来应对发热比第二放大器和第三放大器小的第一放大器，因此能提供小型且散热性好的高频放大器。
[本公开的实施方式的详情]
以下，参照附图对本公开的高频放大器的具体例进行说明。图1是示意性地示出本公开的一个方案的高频放大器的剖视图。
高频放大器1搭载于移动通信系统的基站装置等通信装置，例如用于将发送信号放大。高频放大器1具有基底构件La4。基底构件La4是兼作散热和外部端子的金属(例如铜)制的板，配置于通信装置的印刷基板100上。
在基底构件La4上搭载有下层10、上层20、盖件25。下层10相当于本公开的第一多层基板，上层20相当于本公开的第二多层基板。
下层10被配置为夹在基底构件La4与上层20之间。下层10包括第一电介质层11(例如厚度0.25～0.35mm)、第三布线层La3(例如厚度18～35μm)、第二电介质层12(例如厚度0.8～1.0mm)。第一电介质层11设于基底构件La4(例如厚度0.25mm)上，在第三布线层La3形成有以形成GND面的基底构件La4为基准电压的高频线路图案，并安装有载波放大器54和峰值放大器64等有源部件以及电感器L、电容器C。
载波放大器54和峰值放大器64分别具有形成了规定的电路的表面54a、64a和位于表面54a、64a的相反侧的例如不形成电路的背面54b、64b。载波放大器54和峰值放大器64埋入第一电介质层11，表面54a、64a均朝向上方地安装于第三布线层La3。背面54b、64b均以与基底构件La4相接的方式朝向下方地配置，并固定装接于涂布了烧结系银膏或者烧结系铜膏的基底构件La4。
上层20与下层10重合地层叠。上层20包括第三电介质层23(例如厚度0.25～0.35mm)、第一布线层La1(例如厚度18～35μm)、第四电介质层24(例如厚度0.25～0.35mm)。在第三电介质层23与下层10(第二电介质层12)之间配置有第二布线层La2。第二布线层La2(例如厚度35μm)例如是铜制的满涂面，承担对于第一布线层La1的GND面并承担屏蔽在上层20与下层10之间产生的电磁波的作用。
在第一布线层La1形成有高频线路图案，并安装有驱动放大器40等有源部件以及电感器L、电容器C。
驱动放大器40具有形成了规定的电路的表面40a和位于表面40a的相反侧的例如不形成电路的背面40b。驱动放大器40埋入第四电介质层24，表面40a与下层10对置地安装于第一布线层La1。背面40b以与下层10分离的方式朝向上方地配置。
上层20由金属制的盖件25覆盖。驱动放大器40以倒装芯片(Face down：面朝下)的方式安装，因此，从热管理(thermal management)的观点出发，驱动放大器40的背面40b以与盖件25的散热部(第零布线层La0)相接的方式朝向上方地配置。散热部(第零布线层La0)与其他布线层同样地由信号布线用的薄的金属薄膜层形成。并且，散热部(第零布线层La0)与附近的GND过孔(例如φ300μm)(散热过孔15d、15c、15b、15a：相当于本公开的第一过孔)接触。具体而言，散热过孔15a～15d贯通上层20和下层10，该散热过孔的一端连接于第零布线层La0，该散热过孔的另一端连接于基底构件La4。因此，形成有从驱动放大器40起至基底构件La4为止的散热通路(以下，将该散热通路称为第一散热通路)。
需要说明的是，上层20的第一布线层La1与下层10的第三布线层La3之间的电通路使用信号过孔14b、14a(相当于本公开的第四过孔)来确保。详细而言，信号过孔14b、14a贯通上层20的第三电介质层23和下层10的第二电介质层12，该信号过孔的一端连接于第一布线层La1(驱动放大器40的输出)，该信号过孔的另一端连接于第三布线层La3(载波放大器54的输入和峰值放大器64的输入)。
此外，第一布线层La1与第二布线层La2之间的电通路使用贯通第三电介质层23的信号过孔17a。
而且，第一布线层La1与基底构件La4之间的电通路使用信号过孔13c、13b、13a(相当于本公开的第二过孔)来分别确保通路。详细而言，信号过孔13a～13c贯通基底构件La4、下层10以及上层20的第三电介质层23，该信号过孔的一端连接于输入端子RFin，该信号过孔的另一端连接于第一布线层La1(驱动放大器40的输入)。另一方面，第三布线层La3与基底构件La4之间的电通路使用信号过孔16a(相当于本公开的第三过孔)来确保。具体而言，信号过孔16a贯通下层10的第一电介质层11和基底构件La4，该信号过孔的一端连接于输出端子RFout，信号过孔的另一端连接于第三布线层La3(多赫蒂放大器50的输出)。
如此，将上层20与下层10重合地层叠，三维地安装驱动放大器40、载波放大器54以及峰值放大器64，因此能实现模块尺寸为最外侧形状6mm见方且厚度2.2mm这样的高频放大器1的小型化。
此外，在该高频放大器1中，不需要引线接合(wire bond)连接。由此，例如能将500mm见方左右的大的面板投放于制造工序，能从该面板取得例如6千块6mm见方的面板，因此能实现由加工费和材料费减少带来的成本的大幅减少。
在此，在使在图3中说明的上层20与在图4中说明的下层10重合的情况下，驱动放大器40的输入端子与载波放大器54的输入端子在上下方向上对置，驱动放大器40的输入端子与载波放大器54的输入端子的距离在上下方向上例如成为1mm以下，与将驱动放大器40和载波放大器54配置于相同的平面上的情况相比，该距离有时会显著缩短。在这样的物理配置中，若两个输入信号之间的相位差处于±π/2的范围，则在两个输入信号之间会产生干扰，因此驱动放大器40的工作会变得不稳定。详细而言，驱动放大器40的输出信号会被反馈至输入，驱动放大器40可能会发生振荡。
因此，在高频放大器1中，将从驱动放大器40的输入端子起至载波放大器54的输出端子为止的电长度、就是说将对布线长度加上与芯片部件相应的量而得到的电长度换算为波长λ的输入信号的相位，或者将波长λ的输入信号从驱动放大器40的输入端子起包含中途的芯片部件在内到载波放大器54的输出端子为止进行传播的延迟时间换算为波长λ的输入信号的相位，设定为在端子间成为(2n+1)×π的相位。n是0以上的整数。
为了实现这一点，从驱动放大器40的漏极输出起直至到达分支电路51为止的路径例如如图3中由曲线图案49示出的那样从上层20的中央起大幅迂回至右半部分，或者如图3中由曲线图案52示出的那样的从分支电路51的输出起至过孔52a为止的路径特意由曲线形成而不是由直线形成。
如此，将从驱动放大器40的输入端子起至载波放大器54的输出端子为止的电长度设定为成为(2n+1)×π的相位。因此，即使在施加了信号反馈，就是说施加了使输出信号的一部分从载波放大器54的输出朝向驱动放大器40的输入返回的反馈的情况下，也会成为驱动放大器40不产生不稳定性的范围，总之会成为负反馈区域，而不会成为2nπ，就是说不会成为产生不稳定性的正反馈区域。由此，即使采用两层构造也能使放大器1稳定。
而且，在一般的多赫蒂放大器中，将载波放大器与峰值放大器的相位差设定为π/2，但在高频放大器1中，将该相位差特意设定为π。就是说，将载波放大器54的输出端子处的RF信号与峰值放大器64的输出端子处的RF信号的相位差设为从π/2起至3π/2为止的范围。
由此，从载波放大器54放出的电磁波和从峰值放大器64放出的电磁波邻近而相互抵消，因此能将放出至高频放大器1的外部的电磁波抑制得小。
需要说明的是，通过在图3中说明的相位调整电路61、在图7、图8中说明的输入匹配电路53、63、输出匹配电路55、65、传输线TRL1(在图4中说明的90°传输线路56a)，使该载波放大器54的相位和峰值放大器64的相位在输出端子RFout处同步。
图2是对图1的高频放大器进行说明的框图。此外，图3是图1的上层的俯视图，图4是图1的下层的俯视图。
高频放大器1具有驱动放大器40和设于驱动放大器40的后级的多赫蒂放大器50，例如被配置为能将5GHz～6GHz的频率频带的信号放大。
驱动放大器40将输入至输入端子RFin的由波长λ规定的RF(Radio Frequency：射频)信号放大至多赫蒂放大器50能放大至规定的发送功率的程度。
多赫蒂放大器50包括分支电路51、相位调整电路61、载波放大器54、峰值放大器64以及多赫蒂网络56、66，将驱动放大器40放大后的RF信号进一步放大并从输出端子RFout输出。
驱动放大器40、载波放大器54、峰值放大器64是使用例如GaN－HEMT(HighElectron Mobility Transistor：高电子迁移率晶体管)来作为放大元件的放大器。驱动放大器40、载波放大器54、峰值放大器64均是栅极焊盘设于矩形的一边，漏极焊盘设于与栅极焊盘对置的边。
需要说明的是，驱动放大器40、载波放大器54、峰值放大器64在栅极焊盘的两侧设有源极焊盘。但是，就驱动放大器40而言，两个源极焊盘连接于形成在上层20的GND。另一方面，就载波放大器54、峰值放大器64而言，源极焊盘经由在图1中说明的背面54b、64b连接于基底构件La4。由此，确保GND，并且形成从载波放大器54、峰值放大器64起至基底构件La4为止的散热通路(以下，将该散热通路称为第二散热通路)。
认为第二散热通路与第一散热通路相比散热性优异。在第二散热通路中，载波放大器54、峰值放大器64各自的源极焊盘经由背面54b、64b连接于基底构件La4。基底构件La4是金属(例如铜)制的板，散热性优异。另一方面，在第一散热通路中，驱动放大器40的源极焊盘经由背面40b连接于散热部(第零布线层La0)，并经由附近的GND过孔连接于基底构件La4。第零布线层La0是信号布线用的金属薄膜，因此从散热效率的观点来看比不上作为金属(例如铜)制的板的基底构件La4。作为结果，该散热部(第零布线层La0)限制热的传导，因此认为第二散热通路与第一散热通路相比散热性优异。
关于第一散热通路，可以想到：通过将散热过孔15a、15b、15c、15d的直径进一步扩大，或者通过在将散热部(第零布线层La0)与基底构件La4连接的散热通路中与当前的散热通路(第一散热通路)并列地再配备散热过孔，能改善第一散热通路的散热效率。
图3所示的上层20和图4所示的下层10具有大致相似形状的平面，均以例如6mm见方形成。
经由如图1所示配备于通信装置的印刷基板100上的信号布线101a输入至输入端子RFin(信号过孔13a)的RF信号从在图1中说明的基底构件La4贯通下层10，从图1所示的信号过孔13a、13b、13c通过，不与下层10的任何位置连接地被输入至在图3中观察时上层20的左下的角落部分。驱动放大器40安装于上层20的左下附近，由驱动放大器40放大后的RF信号如图3中由曲线图案49示出的那样大幅地转弯。详细而言，前往在该图3中观察时上层20的上边之后，右转并沿着该上边向左前进，进一步右转并前往上层20的下边，到达与驱动放大器40同样设于上层20的分支电路51。
分支电路51例如是威尔金森型分配器，将由驱动放大器40放大后的RF信号均分至峰值放大器侧的输入路径和载波放大器侧的输入路径。
由分支电路51分配后的RF信号中的一个(载波放大器侧的输入路径)从规定的曲线图案52经过，并从在图3中观察时形成于上层20的下边附近的过孔52a前往下层10。该RF信号例如从与通过图1所示的信号过孔14a、14b的信号路径同样的通路通过。与之相对，由分支电路51分配后的RF信号中的另一个(峰值放大器侧的输入路径)到达与驱动放大器40同样设于上层20的相位调整电路61。
相位调整电路61使峰值放大器64的输入信号的相位延迟与规定的分布常数相应的量。例如，使该相位延迟90°。从相位调整电路61经过的RF信号从在图3中观察时形成于上层20的下边附近的过孔61a前往下层10。该RF信号也从与通过图1所示的信号过孔14a、14b的信号路径同样的通路通过。
需要说明的是，在本实施方式中，列举了将相位调整电路61不配置于分支电路51与载波放大器54之间而是配置于分支电路51与峰值放大器64之间的例子进行了说明。但是，本公开不限定于该例子。例如，也可以将相位调整电路不配置于分支电路51与峰值放大器64之间而是配置于分支电路51与载波放大器54之间来使载波放大器54的输入信号的相位延迟。
本实施方式的多赫蒂放大器50是非对称多赫蒂放大器，峰值放大器64和载波放大器54对被输入的RF信号分别示出不同的最大输出强度。例如，峰值放大器64具有比载波放大器54大两倍左右的饱和输出(尺寸)，峰值放大器64在载波放大器54的输出到达了饱和区域的情况下开始放大工作。具体而言，载波放大器54以AB类或B类工作。峰值放大器64以C类工作。在瞬时功率小时，载波放大器54工作，不使峰值放大器64工作，因此功率效率提高。在瞬时功率大时，载波放大器54和峰值放大器64这两方工作，因此能维持高的功率效率并且能增大饱和功率。
作为一个例子，记载驱动放大器40、载波放大器54、峰值放大器64的输出例。驱动放大器40使用输出10W的放大器，载波放大器54使用输出15W的放大器，峰值放大器64使用输出30W的放大器。在此，10W输出专门表示FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)的尺寸，并不是始终输出10W，而是以具有足以达到10W输出的尺寸这样的意思来使用。
由载波放大器54放大后的RF信号到达设于下层10的载波放大器侧的多赫蒂网络56。在该多赫蒂网络56设有90°传输线路(也称为λ/4线路)56a。因此，由载波放大器54放大后的RF信号经由90°传输线路56a，在与后述的峰值放大器64的输出信号合成后从在图4中观察时设于下层10的右上的角落部分的输出端子RFout输出。
另一方面，由峰值放大器64放大后的RF信号到达设于下层10的峰值放大器侧的多赫蒂网络66，与载波放大器54的输出信号合成，并从通过图1所示的信号过孔16a的信号路径通过，从输出端子RFout输出。从输出端子RFout输出的信号经由如图1所示配备于通信装置的印刷基板100上的信号布线101b，从高频放大器1向外部传播。需要说明的是，载波放大器侧的多赫蒂网络56、峰值放大器侧的多赫蒂网络66相当于本公开的多赫蒂网络。
图5是图1的驱动放大器电路图，图6是对与图5的电路图对应的上层进行说明的图。此外，图7是图1的多赫蒂放大器电路图，图8是对与图7的电路图对应的下层进行说明的图。
从图5所示的输入端子RFin输入的RF信号经由输入匹配电路30(电感器L1、电容器C1～C4共计5个)输入至驱动放大器40的栅极。从电源Vg经由电感器L2供给栅极偏压。电容器C5是电源Vg的旁路电容器，电阻R1是调整用的电阻。
驱动放大器40的漏极输出经由输出匹配电路41(电感器L4、L5、电容器C7～C9)被赋予至分支电路51。从电源Vd经由电感器L3供给漏极偏压。电容器C6是电源Vd的旁路电容器。
接着，如图7所示，在分支电路51中，来自驱动放大器40的RF信号被均分至由L11、C24构成的匹配电路和由C23、L12、C29构成的匹配电路。
通过由L11、C24构成的匹配电路调整了相位后的RF信号经由在图3中说明的曲线图案52、过孔52a到达下层10，前往载波放大器54。该到达了下层10的RF信号经由输入匹配电路53(电容器C31、C11～14)输入至载波放大器54的栅极。从电源Vg经由电感器L6供给栅极偏压。电容器C15是电源Vg的旁路电容器，电阻R4是调整用的电阻。
载波放大器54的漏极输出经由DC隔断用的电容器C26被提供给载波放大器侧的多赫蒂网络56。从电源Vd经由电感器L9供给漏极偏压。电容器C21是电源Vd的旁路电容器。
载波放大器侧的多赫蒂网络56由输出匹配电路55和传输线TRL1(包括在图4中说明的90°传输线路56a)构成，该输出匹配电路55由传输线TRL2、电容器C25构成，该传输线TRL1用于将载波放大器54的输出和峰值放大器64的输出合成。
另一方面，由分支电路51均分并通过由C23、L12、C29构成的匹配电路调整了相位后的RF信号由相位调整电路61(电感器L15、L16、电容器C32)进一步调整相位，经由过孔61a到达下层10，并前往峰值放大器64。
该到达了下层10的RF信号经由输入匹配电路63(电感器L7、电容器C16～19)输入至峰值放大器64的栅极。从电源Vg经由电感器L8供给栅极偏压。电容器C20是电源Vg的旁路电容器，电阻R5是调整用的电阻。
峰值放大器64的漏极输出经由DC隔断用的电容器C28被提供给峰值放大器侧的多赫蒂网络66。从电源Vd经由电感器L10供给漏极偏压。电容器C22是电源Vd的旁路电容器。
峰值放大器侧的多赫蒂网络66由输出匹配电路65和传输线TRL4构成，该输出匹配电路65由电容器C27和电容器C10这两级结构、传输线TRL3构成。
若对前述的放大器输出进行比较，则认为各自的电流消耗或者电力消耗以及作为其结果而产生的发热的大小按照驱动放大器40、载波放大器54、峰值放大器64的顺序变大。在本实施方式的高频放大器1中，设为以下构成：通过散热效率更好的第二散热通路来应对发热更大的峰值放大器64、载波放大器54，通过第一散热通路来应对发热比峰值放大器64、载波放大器54小的驱动放大器40。通过设为这样的构成，高频放大器1能提供小型且散热性好的高频放大器。
高频放大器1通过第二散热通路来应对峰值放大器64、载波放大器54，通过第一散热通路来应对驱动放大器40，因此，如图1所示，输入至输入端子RFin(信号过孔13a)的RF信号从基底构件La4贯通下层10，从图1所示的信号过孔13a、13b、13c通过，不与下层10的任何位置连接地被输入至在图3中观察时上层20的左下的角落部分。此外，由分支电路51分配后的RF信号输入至配备于下层10的峰值放大器64、载波放大器54，因此该RF信号从与通过图1所示的信号过孔14a、14b的信号路径同样的通路通过。通过从这些信号通路通过，高频放大器1能提供小型且散热性好的高频放大器。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是示例的而不是限制性的。本公开的范围不是由上述的含义示出，而是由权利要求书示出，意图在于包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
此外，在制造上述在图1中说明的高频放大器1的情况下，例如，可以将下层10的第二电介质层12作为基准而在表面侧和背面侧这两个方向上进行生长。详细而言，在图1中说明的下层10的第二电介质层12的单面(表面)按照第二布线层La2、上层20的第三电介质层23、第一布线层La1、第四电介质层24的顺序设置。与之相对，可以在下层10的第二电介质层12的另一单面(背面)按照下层10的第三布线层La3、第一电介质层11的顺序设置。但是，本公开并不限定于该例子，例如，也可以在表面侧或者背面侧中的任一方向上进行生长。
图9是示意出本公开的另一个方案的高频放大器的剖视图。需要说明的是，对具有与图1的高频放大器1相同的功能的构成标注相同的附图标记并省略详细的说明。
该图9所示的高频放大器1也具有基底构件La4，在基底构件La4上搭载有下层10、上层20。需要说明的是，在该高频放大器1未搭载盖件。
上层20包括第四电介质层24(例如厚度0.4mm)、第一布线层La1(例如厚度10～35μm)、第三电介质层23(例如厚度0.1mm)。第三电介质层23比在图1中说明的第三电介质层23薄。在制造该高频放大器1的情况下，首先，在第三电介质层23的单面设置第一布线层La1。接着，在第一布线层La1的单面，安装驱动放大器40等有源部件以及电感器L、电容器C之后，配置第四电介质层24。
驱动放大器40设于第四电介质层24，驱动放大器40的表面40a配置为与下层10分离并安装于第一布线层La1的单面。驱动放大器40的背面40b被配置为与下层10对置。
在第四电介质层24与下层10(第二电介质层12)之间配置有第二布线层La2(例如厚度10～35μm)。第二布线层La2形成对于第一布线层La1的GND面。
下层10包括第一电介质层11(例如厚度0.28mm)、第三布线层La3(例如厚度10～35μm)、第二电介质层12(例如厚度0.2mm)。第二电介质层12比在图1中说明的第二电介质层12薄。在制造高频放大器1时，在上述第二布线层La2的单面配置第二电介质层12，在该第二电介质层12的单面设置第三布线层La3。接下来，在第三布线层La3的单面，安装载波放大器54和峰值放大器64等有源部件以及电感器L、电容器C之后，配置第一电介质层11。
载波放大器54和峰值放大器64设于第一电介质层11，表面54a、64a均朝向上方地安装于第三布线层La3的单面。背面54b、64b均以与基底构件La4相接的方式朝向下方地配置，并固定装接于涂布了烧结系银膏或者烧结系铜膏的基底构件La4。
在第一电介质层11的单面配置有形成GND面的基底构件La4(例如厚度0.15～0.25mm)。
并且，如图9所示，驱动放大器40的背面40b与散热过孔15a(相当于本公开的第一过孔)接触。具体而言，散热过孔15a贯通作为上层20的一部分层的与下层10相接的层更详细而言为第四电介质层24和下层10，该散热过孔的一端连接于驱动放大器40的背面40b，该散热过孔的另一端连接于基底构件La4。因此，与图1同样地发挥功能的第三散热通路从驱动放大器40形成至基底构件La4。但是，与在图1中示出的第一散热通路连接于散热部(第零布线层La0)并经由附近的GND过孔连接于基底构件La4的情况相比，图9所示的第三散热通路不经由相当于图1中的散热部的布线层，而是驱动放大器40的背面40b直接连接于散热过孔的一端。因此，认为图9中的第三散热通路比图1中的第一散热通路散热性优异。
需要说明的是，与图1同样地，上层20的第一布线层La1与下层10的第三布线层La3之间的电通路使用信号过孔14a来确保。
此外，第一布线层La1与基底构件La4之间的电通路使用信号过孔13a～13c来分别确保通路。另一方面，第三布线层La3与基底构件La4之间的电通路使用信号过孔16a来确保。
附图标记说明
1：高频放大器，10：下层，11：第一电介质层，12：第二电介质层，13a、13b、13c、14a、14b、16a、17a：信号过孔，15a、15b、15c、15d：散热过孔，20：上层，23：第三电介质层，24：第四电介质层，25：盖件，30：输入匹配电路，40：驱动放大器，40a：表面，40b：背面，41：输出匹配电路，49：曲线图案，50：多赫蒂放大器，51：分支电路，52：曲线图案，52a：过孔，53：输入匹配电路，54：载波放大器，54a：表面，54b：背面，55：输出匹配电路，56、66：多赫蒂网络，56a：90°传输线路，61：相位调整电路，61a：过孔，63：输入匹配电路，64：峰值放大器，64a：表面，64b：背面，65：输出匹配电路，100：印刷基板，101a、101b：印刷基板上的布线，La0：第零布线层(散热部)，La1：第一布线层，La2：第二布线层，La3：第三布线层，La4：基底构件，RFin：输入端子，RFout：输出端子，L、L1～L12、L15、L16：电感器，C、C1～C29、C31、C32：电容器，R1、R3～R5：电阻，TRL1～TRL4：传输线，Vd、Vg：电源。

Claims (10)

1.一种高频放大器，包括：
驱动放大器，将被输入的高频信号放大；以及
多赫蒂放大器，包括载波放大器、峰值放大器，将所述驱动放大器所输出的信号进一步放大，
所述高频放大器具有：
第一多层基板；
第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及
基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，
所述驱动放大器搭载于所述第二多层基板，
所述载波放大器、所述峰值放大器搭载于所述第一多层基板，
所述驱动放大器、所述载波放大器以及所述峰值放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，
所述驱动放大器的所述表面与所述第一多层基板对置，所述驱动放大器的所述背面被配置为与所述第一多层基板分离，
所述载波放大器和所述峰值放大器的背面均与所述基底构件相接，
所述驱动放大器的所述背面连接于配置在所述第二多层基板表面的布线层，所述布线层连接于贯通所述第二多层基板和所述第一多层基板的第一过孔的一端，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件。
2.根据权利要求1所述的高频放大器，其中，
所述基底构件还具备：输入端子，供所述高频信号从外部输入；以及输出端子，向外部输出由所述多赫蒂放大器放大后的信号，
所述输入端子连接于第二过孔的一端，该第二过孔贯通所述基底构件、所述第一多层基板以及作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第二过孔的另一端连接于所述驱动放大器的输入，
所述输出端子连接于第三过孔的一端，该第三过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述基底构件相接的层和所述基底构件，所述第三过孔的另一端连接于所述多赫蒂放大器的输出。
3.根据权利要求2所述的高频放大器，其中，
所述驱动放大器的输出连接于第四过孔的一端，该第四过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述第二多层基板相接的层和作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第四过孔的另一端连接于所述载波放大器的输入和所述峰值放大器的输入。
4.根据权利要求3所述的高频放大器，其中，
所述多赫蒂放大器还包括分支电路、相位调整电路以及多赫蒂网络，
所述分支电路和所述相位调整电路设于所述第二多层基板，
所述多赫蒂网络设于所述第一多层基板。
5.根据权利要求4所述的高频放大器，其中，
所述峰值放大器被配置为具有比所述载波放大器大的饱和输出，
所述相位调整电路设于所述分支电路与所述峰值放大器之间并且设于所述第二多层基板，使所述峰值放大器的输入信号的相位延迟。
6.一种高频放大器，包括：
第一放大器，将被输入的高频信号放大；以及
第二放大器和第三放大器，将所述第一放大器所输出的信号进一步放大，
所述高频放大器具有：
第一多层基板；
第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及
基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，
所述第一放大器搭载于所述第二多层基板，
所述第二放大器、所述第三放大器搭载于所述第一多层基板，
所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第三放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，
所述第一放大器的所述表面与所述第一多层基板对置，所述第一放大器的所述背面被配置为与所述第一多层基板分离，
所述第二放大器和所述第三放大器的背面均与所述基底构件相接，
所述第一放大器的所述背面连接于配置在所述第二多层基板表面的布线层，所述布线层连接于贯通所述第二多层基板和所述第一多层基板的第一过孔的一端，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件，
所述第一放大器的电力消耗比所述第二放大器和所述第三放大器各自的电力消耗小。
7.根据权利要求6所述的高频放大器，其中，
所述基底构件还具备：输入端子，供所述高频信号从外部输入；以及输出端子，向外部输出由所述第二放大器和所述第三放大器放大后的信号，
所述输入端子连接于第二过孔的一端，该第二过孔贯通所述基底构件、所述第一多层基板以及作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第二过孔的另一端连接于所述第一放大器的输入，
所述输出端子连接于第三过孔的一端，该第三过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述基底构件相接的层和所述基底构件，所述第三过孔的另一端连接于所述第二放大器和所述第三放大器的输出。
8.根据权利要求7所述的高频放大器，其中，
所述第一放大器的输出连接于第四过孔的一端，该第四过孔贯通作为所述第一多层基板的一部分层的与所述第二多层基板相接的层和作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层，所述第四过孔的另一端连接于所述第二放大器和所述第三放大器的输入。
9.一种高频放大器，包括：
驱动放大器，将被输入的高频信号放大；以及
多赫蒂放大器，包括载波放大器、峰值放大器，将所述驱动放大器所输出的信号进一步放大，
所述高频放大器具有：
第一多层基板；
第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及
基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，
所述驱动放大器搭载于所述第二多层基板，
所述载波放大器、所述峰值放大器搭载于所述第一多层基板，
所述驱动放大器、所述载波放大器以及所述峰值放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，
所述驱动放大器的所述背面与所述第一多层基板对置，所述驱动放大器的所述表面被配置为与所述第一多层基板分离，
所述载波放大器和所述峰值放大器的背面均与所述基底构件相接，
所述驱动放大器的所述背面连接于第一过孔的一端，该第一过孔贯通作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层和所述第一多层基板，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件。
10.一种高频放大器，包括：
第一放大器，将被输入的高频信号放大；以及
第二放大器和第三放大器，将所述第一放大器所输出的信号进一步放大，
所述高频放大器具有：
第一多层基板；
第二多层基板，与所述第一多层基板重合地层叠；以及
基底构件，搭载所述第一多层基板和所述第二多层基板，
所述第一放大器搭载于所述第二多层基板，
所述第二放大器、所述第三放大器搭载于所述第一多层基板，
所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第三放大器分别具有形成了规定的电路的表面和位于所述表面的相反侧的背面，
所述第一放大器的所述背面与所述第一多层基板对置，所述第一放大器的所述表面被配置为与所述第一多层基板分离，
所述第二放大器和所述第三放大器的背面均与所述基底构件相接，
所述第一放大器的所述背面连接于第一过孔的一端，该第一过孔贯通作为所述第二多层基板的一部分层的与所述第一多层基板相接的层和所述第一多层基板，所述第一过孔的另一端连接于所述基底构件，
所述第一放大器的电力消耗比所述第二放大器和所述第三放大器各自的电力消耗小。
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