CN115917963A - 实现输入基带增强电路的射频放大器及实现其的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种放大器,包括输入匹配网络;至少一个晶体管;输入引线,耦接至至少一个晶体管;接地端子,耦接至晶体管;输出引线,耦接至至少一个晶体管;输出匹配电路,耦接至输出引线和至少一个晶体管;以及基带阻抗增强电路,具有与输入匹配网络耦接的至少一个电抗元件。基带阻抗增强电路被配置为减少基带终端的谐振。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张2020年6月5日提交的美国专利申请第16/893,913号、题为“RadioFrequency Amplifier Implementing an Input Baseband Enhancement Circuit and aProcess of Implementing the Same”的优先权,其全部内容通过引用纳入本文。
技术领域
本公开内容涉及一种实现输入基带增强电路的射频放大器及其实现方法。更具体地说,本公开涉及一种实现输入基带增强电路以改善基带阻抗的射频放大器及其实现方法。此外,本发明还涉及一种实现输入基带增强电路以改善基带阻抗和数字预失真的射频放大器以及实现其的方法。
背景技术
射频(RF)功率电路被用于各种应用中,例如用于无线通信系统的基站等。由RF功率电路放大的信号通常包括具有频率在400兆赫(MHz)至6千兆赫(GHz)范围内的高频调制载波的信号。由RF功率电路放大的信号通常包括基带信号,该基带信号调制的载波通常频率相对较低,根据应用的不同,可以达到300兆赫或更高。
RF电源电路通常可以包括晶体管裸晶用来放大RF信号。用于RF应用的晶体管裸晶的示例包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件,以及高电子迁移率晶体管(HEMT)器件。这些器件通常具有相对较低的特征阻抗(例如,2欧姆或更低)。
输入和输出阻抗匹配电路通常用于将RF功率电路与提供RF信号进出RF功率晶体管的外部传输线路匹配。这些外部传输线路的特征阻抗通常为50欧姆左右。然而,特征阻抗可以是设计者确定的、给定应用和/或系统需要的和/或类似的任何数值。
输入和输出匹配电路通常包括电感和电容元件,用于在RF功率晶体管的输入和输出之间提供阻抗匹配。输入和输出匹配电路为RF功率晶体管放大的信号频率(例如那些在400MHz到6GHz范围内的信号频率)提供阻抗匹配。
通过在低于基频的基带频率上尽可能多地终止RF信号,以及通过尽可能多地终止高于基频范围的基频信号的高阶谐波,可以改善RF功率电路运行。尽管如此,放大器的基带终端仍然可能存在谐振,这会妨碍数字预失真(DPD)操作在给定频段内实现线性度的能力。
因此,需要实现具有基带阻抗增强电路的RF功率放大器(RFPA),其被配置为改善基带阻抗,改善数字预失真(DPD)操作,纠正和/或改善跨给定频段的线性度,和/或其他基带阻抗增强。
发明内容
一个方面包括放大器,包括输入匹配网络;至少一个晶体管;与至少一个晶体管耦接的输入引线;与晶体管耦接的接地端子;与至少一个晶体管耦接的输出引线;与输出引线和至少一个晶体管耦接的输出匹配电路;以及基带阻抗增强电路,具有至少一个与输入匹配网络耦接的电抗元件,其中,基带阻抗增强电路被配置为减少基带终端的谐振。
一个方面包括实现放大器的方法,该方法包括:设置输入匹配网络;设置至少一个晶体管;将输入引线耦接至至少一个晶体管;将接地端子耦接至晶体管;将输出引线耦接至至少一个晶体管;将输出匹配电路耦接至输出引线和至少一个晶体管;以及将具有至少一个电抗元件的基带阻抗增强电路耦接至输入匹配网络,其中,基带阻抗增强电路被配置为减少基带终端的谐振。
一个方面包括放大器,包括:输入匹配网络;至少一个晶体管;与至少一个晶体管耦接的输入引线;与晶体管耦接的接地端子;与至少一个晶体管耦接的输出引线;与输出引线和至少一个晶体管耦接的输出匹配电路;以及基带阻抗增强电路,具有与输入匹配网络耦接的至少一个电抗元件,其中,输入匹配网络包括与基带阻抗增强电路的至少一个电抗元件耦接的至少一个电抗元件;并且其中,基带阻抗增强电路被配置为减少基带终端的谐振。
在这方面,本公开内容将一种电路(诸如,集成无源器件(IPD)),添加到器件(诸如,GaN器件)的输入侧,以帮助改善放大器的基带阻抗,从而改善数字预失真(DPD)操作。放大器的基带终端可能有谐振,其妨碍DPD在给定频带上校正线性度的能力。将公开的IPD添加到匹配拓扑中,减少谐振并将其推向更高的频率,从而允许DPD在更宽的带宽上更有效地工作。本发明的各方面可用于蜂窝基础设施所覆盖的所有频段,包括允许覆盖2GHz范围内的多个频段,以及覆盖LDMOS器件不工作的全部频段(诸如,从3GHz到5GHz)。在给定方面,本公开的电路被配置为在器件(例如GaN器件、HEMT器件等)的输入端工作,以改善放大器在宽带信号的至少相当一部分上的基带阻抗。
尝试使用GaN实现更宽线性度性能的典型器件试图通过添加例如更大的电容器来改善器件的输出性能,以提高器件的DPD线性度。另一方面,本公开着眼于器件的输入端,在现有的拓扑上做进一步的改进。此外,典型的器件可以实施电路来改善窄带应用中的基带阻抗。然而,任何这样的实现都与本公开内容相区别,本公开内容包括在宽带信号的至少很大一部分上改善基带阻抗的方面。
本公开的实施比标准拓扑有很大的改进,例如,当瞬时带宽超过160MHz时。此外,本发明还考虑了在宽带技术中的实施,如基于GaN的器件。
考虑到以下具体实施方式、附图和权利要求书,本公开的其他特征、优点和方面可能被列出或显而易见。此外,应当理解的是,上述公开内容的摘要和以下详细描述都是示例性的,旨在提供进一步的解释,而不限制所要求的公开范围。
附图说明
附图是为了进一步理解本公开的内容而包括的,它被纳入本说明书并构成本说明书的一部分,说明了本公开的各个方面,并与具体实施方式一起用来解释本公开的原理。除为了从根本上理解本公开及其各种实施方式而可能需要的,并不试图更详细地展示本公开的结构细节。在附图中:
图1示出了根据本公开内容的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图。
图2示出了根据图1的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图的进一步示例性细节。
图3示出了根据图1的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图的进一步示例性细节。
图4示出了根据图1的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图的进一步示例性细节。
图5示出了RF功率放大器(RFPA)电路实施的输入阻抗与频率的曲线图。
图6示出了根据本公开内容的封装式RF功率放大器(RFPA)的局部顶视图。
图7包括图7A,示出了根据本公开的一个方面的封装的横截面视图;以及图7还包括图7B,示出了根据本公开的另一个方面的封装的横截面视图。
图8示出了根据本公开内容的封装式RF功率放大器(RFPA)的局部顶视图。
图9是根据本公开内容的晶体管放大器实施的放大的局部示意图。
图10是沿图9的XI-XI线截取的示意性剖面图。
具体实施方式
参照在附图中描述和/或说明并在以下描述中详细说明的非限制性方面和示例,将更充分地解释本公开的各个方面及其各种特征和有利的细节。应该注意的是,附图中说明的特征不一定是按比例绘制的,本领域技术人员将认识到,一个方面的特征可以与其他方面一起使用,即使在此没有明确说明。对众所周知的部件和处理技术的描述可以省略,以避免不必要地掩盖本公开的各个方面。此处使用的示例仅仅是为了便于理解可以实施本公开的方式,并进一步使本领域的技术人员能够实施本公开的各个方面。因此,这里的示例和方面不应解释为限制本公开的范围,本公开的范围仅由所附的权利要求和适用法律界定。此外,需要注意的是,类似的参考数字在整个附图的几个视图中代表类似的部分。
可以理解的是,尽管这里可以用术语第一、第二等来描述各种要素,但这些要素不应受到这些术语的限制。这些术语只是用来区分一个元素和另一个元素。例如,第一元素可以被称为第二元素,同样,第二元素也可以被称为第一元素,而不会偏离本公开的范围。正如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
当诸如层、区域或基底的元素被提到是“在”或延伸“到”另一个元素时,它可以直接在另一个元素上或延伸直接到另一个元素上,或者也可能存在中间元素。相反,当一个元素被提到为“直接在”或延伸“直接到”另一个元素时,不存在中间元素。同样,当诸如层、区域或基底的元素被提到是“在...上面”或延伸“在...上面”另一个元素时,它可以直接在另一个元素上面或延伸直接在另一个元素上面,或者也可能存在中间元素相反,当某个元素被称为“直接在上方”或延伸“直接在上方”另一个元素时,中间没有其他元素。也就是说,当一个元素被称为“连接”或“耦接”到另一个元素时,它可以直接连接或耦接至另一个元素,或者中间可能存在其他元素。相反,当一个元素被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一个元素时,中间没有其他元素。
相对术语如“在……下面”或“在……上面”或“上面的”或“下面的”或“水平的”或“竖直的”在此可用于描述一个元素、层或区域与另一个元素、层或区域的关系,如图中所示。可以理解的是,这些术语和上面讨论的那些术语,除了图中描述的方向外,还打算包括器件的不同方向。
本文使用的术语仅用于描述给定的方面,并不打算限制本公开内容。正如本文所使用的,单数形式的“一”、“一个”和“该”也包括复数形式,除非上下文明确指出。应进一步理解,当本文使用术语“组成”、“由……组成”、“包括”和/或“包含”时,指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组。
除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。应进一步理解,本文使用的术语应被解释为具有与其在本说明书和相关技术背景下的含义相一致的含义,除非在此明确定义,否则将不会在理想化或过于正式的意义上进行解释。
图1示出了根据本公开内容的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图。
具体地,图1示出了一个RF功率放大器(RFPA)电路100。RF功率放大器(RFPA)电路100包括:输入端口102,RF输出端口104,以及基准电位端口106。RF功率放大器(RFPA)电路100还包括RF放大器器件108,该RF放大器器件108具有与输入端口102电耦接的输入端子110,与RF输出端口104电耦接的输出端子112,以及与基准电位端口106电耦接的基准电位端子114。
在不同方面,RF放大器器件108和RF功率放大器(RFPA)电路100可以是多载波放大器、多频带放大器、符合LTE(长期演进)的放大器、符合WCDMA(宽带码分多址)的放大器、符合802.11(x)的放大器等等。RF功率放大器(RFPA)电路100可用于以下各项或与以下各项一起使用:基站、无线装置、蜂窝基站通信发射器、蜂窝基站通信放大器、各种蜂窝频段的RF功率放大器、无线保真(Wi-Fi)设备、多输入多输出(MIMO)设备、利用IEEE802.11n(Wi-Fi)的设备、利用IEEE802.11ac(Wi-Fi)的设备、实施进化的高速分组接入(HSPA+)协议的设备、实施3G协议的设备、实施微波接入全球互操作性(WiMAX)协议的设备、实施4G协议的设备、实施长期演进(LTE)协议的设备、实施5G协议的设备、A类放大器器件、B类放大器器件、C类放大器器件、AB类放大器器件、Doherty放大器和/或类似设备,及其组合。
通常说来,RF放大器器件108可以是任何能够执行RF信号放大的器件。在所描述的方面,RF放大器器件108是晶体管器件,其中,输入端子110对应于晶体管器件的控制端子或栅极端子,输出端子112对应于晶体管器件的第一负载端子(例如,漏极端子),以及基准电位端子114对应于晶体管器件的第二负载端子(例如,源极端子)。
RF放大器器件108可以被配置为跨包括基本RF频率的RF频率范围,在输入端子110和输出端子112之间放大跨RF频率范围的RF信号。根据一个方面,这个频率范围可以是“宽带”频率范围。“宽带”频率范围是指RF信号的频率值范围超过了单一信道的相干带宽。
RF功率放大器(RFPA)电路100另外可以包括输入阻抗匹配网络146,连接在RF功率放大器(RFPA)电路100的输入端口102和RF放大器器件108的输入端子110之间。这里参照图2描述了输入阻抗匹配网络146的详细示例性实施方式。此外,RF功率放大器(RFPA)电路100可进一步包括输出阻抗匹配网络116,其电耦接在输出端子112和RF输出端口104之间。这里参照图4描述了输出阻抗匹配网络116的详细示例性实施。
RF功率放大器(RFPA)电路100另外可以包括基带阻抗增强电路190。基带阻抗增强电路190可以连接到输入端口102,基带阻抗增强电路190可以连接到输入阻抗匹配网络146,基带阻抗增强电路190可以连接到RF放大器器件108,和/或基带阻抗增强电路190可以连接到输入端子110。
在一个或多个方面,基带阻抗增强电路190可以从输入阻抗匹配网络146的上游连接到输入端口102,基带阻抗增强电路190可以在输入阻抗匹配网络146的下游连接到输入端口102,或者如图1所示,基带阻抗增强电路190可以通过输入阻抗匹配网络146连接到输入端口102。在一个或多个方面,基带阻抗增强电路190可以连接到和/或在RF功率放大器(RFPA)电路100的输入侧操作。RF功率放大器(RFPA)电路100的输入侧是在RF放大器器件108的上游,在输入端口102和RF放大器器件108之间,在输入端口102和RF放大器器件108之间并包括输入端口102和RF放大器器件108,和/或类似。
基带阻抗增强电路190可以被实现为集成无源器件(IPD)。基带阻抗增强电路190可被配置为改善RF功率放大器(RFPA)电路100的基带阻抗。替代地或附加地,基带阻抗增强电路190可以被配置为提供RF功率放大器(RFPA)电路100和/或RF放大器器件108的改进的数字预失真(DPD)操作。在一个方面,基带阻抗增强电路190可以被配置为减少基带终端的谐振。在一个方面,基带阻抗增强电路190可被配置为将基带终端的谐振推向和/或移动到更高的频率。
在一个方面,基带阻抗增强电路190可被配置为将基带终端的谐振推向和/或移动至更高的频率,允许DPD在更宽的带宽上更有效地工作。
在这方面,RF功率放大器(RFPA)电路100的基带终端可以有谐振,这阻碍了DPD操作对于跨给定频带的线性度进行校正的能力。为了实现这种校正,将基带阻抗增强电路190实现到RF功率放大器(RFPA)电路100的匹配拓扑中,例如输入阻抗匹配网络146,这样可以减少谐振并将谐振推向更高频率,从而允许DPD在更宽的带宽范围内更有效地工作。
基带阻抗增强电路190可以由电抗元件网络来实现。电抗元件网络的参数可以专门定制,以在给定的频率范围内提供期望的频率响应。更具体地,电抗元件网络的参数可以专门定制,以在宽带实现中的给定频率范围内提供期望的频率响应。这些电抗元件可以包括一个或多个电感器和电容器。这些电感器和电容器的参数(即,电感和电容)可以专门定制,以在给定频率范围内提供期望的频率响应。更具体地,电感器和电容器的参数可以专门定制,以提供宽带实施中的期望的频率响应。
在RF功率放大器(RFPA)电路100中的基带阻抗增强电路190的实施可以在蜂窝基础设施所覆盖的所有频段上使用。此外,RF功率放大器(RFPA)电路100中的基带阻抗增强电路190的实施可包括允许覆盖例如2GHz范围内的多个频段,以及也覆盖LDMOS可能不工作的全部频段(例如,从3GHz到5GHz)。此外,在RF功率放大器(RFPA)电路100中的基带阻抗增强电路190的实施提供了比标准拓扑更惊人的改进。例如,在RF功率放大器(RFPA)电路100中的基带阻抗增强电路190的实施提供了比标准拓扑结构更令人惊讶的线性改善。此外,在RF功率放大器(RFPA)电路100中的基带阻抗增强电路190的实施,在线性度方面,比标准拓扑提供了意想不到的改进。在这方面,在RF功率放大器(RFPA)电路100中的基带阻抗增强电路190的实施,比标准拓扑结构在线性方面提供了意想不到的改进。例如,在RF功率放大器(RFPA)电路100中的基带阻抗增强电路190的实施显示出超越标准拓扑的改进,例如,当瞬时带宽超过160MHz时。此外,在RF功率放大器(RFPA)电路100中实施基带阻抗增强电路190为宽带应用提供了令人惊讶和意外的改进。
图2示出了根据图1的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图的进一步示例性细节。
具体地,图2示出了输入阻抗匹配网络146的示例性实施方式。输入阻抗匹配网络146可以包括串联在输入端口102和RF放大器器件108的输入端子110之间的电感器148和电感器150。此外,输入阻抗匹配网络146可以包括与RF放大器器件108的输入端子110和基准电位端子114并联连接的电容器152。
此外,图2示出了基带阻抗增强电路190可以连接在输入端口102和输入端子110之间。在一个方面,基带阻抗增强电路190可以连接在输入阻抗匹配网络146的电感器148、电容器152和/或电感器150之间。在一个方面,基带阻抗增强电路190可以连接在电感器148的下游;基带阻抗增强电路190可以连接在输入阻抗匹配网络146的电容器152和/或电感器150的上游。然而,如前所述,基带阻抗增强电路190可以被设置并连接在输入端口102和RF放大器器件108之间的任何地方。
根据一个方面,电感器150和电容器152的参数可以被定制用于RF放大器器件108的输入电容和以先前讨论的类似方式在基频范围内板级的固定阻抗值(例如,50欧姆)之间的阻抗匹配。另外,输入阻抗匹配网络146可以被配置成一些其他的电路配置。
图3示出了根据图1的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图的进一步示例性细节。
具体地,图3显示了基带阻抗增强电路190的进一步细节。在一个方面,基带阻抗增强电路190可以包括连接在电感器148、电容器152和/或电感器150之间的电感器196。电感器196可以进一步连接到电容器198。在一个方面,电感器196和电容器198可以串联到基准电位端口106。
在一个方面,电感器196可以与电感器148连接,与电容器152连接,和/或与电感器150连接。在一个方面,电感器196可以与电感器148连接,与电容器152连接,与电感器150连接。在一个方面,电感器196可以连接到电容器198。
在一个方面,电感器196可以直接与电感器148连接,直接与电容器152连接,和/或直接与电感器150连接。在一个方面,电感器196可以直接与电感器148连接,直接与电容器152连接,直接与电感器150连接。在一个方面,电感器196可以直接连接到电容器198。然而,基带阻抗增强电路190可以用提供等价电路和/或功能的类似元件来实现。
基带阻抗增强电路190可由电抗元件网络实现。在所描述的方面,这些电抗元件包括一个或多个电感器和电容器。这些电感器和电容器的参数(即,电感和电容)可以专门定制,以便在给定的频率范围内提供期望的频率响应。具体地,这些电感器和电容器的参数(即,电感和电容)可以专门定制,以改善RF功率放大器(RFPA)电路100的基带阻抗,提供RF功率放大器(RFPA)电路100和/或RF放大器器件108的改进的数字预失真(DPD)操作,减少基带终端的谐振,将基带终端的谐振推向和/或移动到更高频率,和/或类似。
图4示出了根据图1的RF功率放大器(RFPA)电路的功能框图的进一步示例性细节。
具体地,图4示出了输出阻抗匹配网络116的示例性实施方式。输出阻抗匹配网络116可以包括串联支路118以及并联支路120,串联支路118可以串联在RF功率放大器(RFPA)电路100的输出端子112和RF功率放大器(RFPA)电路100的RF输出端口104之间,并联支路120与RF功率放大器(RFPA)电路100的RF输出端口104和基准电位端子114并联。
输出阻抗匹配网络116可以包括基带终端电路122,基频匹配电路124,和二阶谐波终止电路126。基带终端电路122、基频匹配电路124和二阶谐波终止电路126可以分别由电抗元件网络提供。在描述的方面,这些电抗元件包括电感器和电容器。如下文将进一步详细讨论的,这些电感器和电容器的参数(即,电感和电容)可以专门定制,以在给定的频率范围内提供期望的频率响应。更通常地,输出阻抗匹配网络116的电抗元件可以由各种组件(如径向悬线、传输线等)中的任何一个提供,其中这些组件的参数(如半径、长度等)被定制以提供期望的频率响应。
图5示出了RF功率放大器(RFPA)电路实施的实际输入阻抗与频率的曲线图。
具体地,图5示出了根据本公开内容的RF功率放大器(RFPA)电路502、第一典型RF功率放大器504和第二典型RF功率放大器506的实施的实际输入阻抗与频率的曲线图500。更具体地,图5示出了实际输入阻抗与频率的曲线图500,其中输入阻抗沿y轴为欧姆,频率沿x轴为兆赫兹。
如图5所指出的,根据本公开的RF功率放大器(RFPA)电路502在至少从约1MHz到至少约150MHz的频率范围内以低于2欧姆的阻抗运行。此外,根据本公开的RF功率放大器(RFPA)电路502的阻抗至少在从约25MHz到约至少150MHz的频率范围内显示为高度线性。此外,根据公开内容的RF功率放大器(RFPA)电路502的阻抗被显示为具有斜率(ΔY/ΔX-一阶导数-dy/dx),该斜率在诸如25MHz至大约至少150MHz的频率范围的很大一部分中保持稳定、通常恒定和/或不变。具体地,在诸如25MHz到大约至少150MHz的频率范围内,斜率保持在0%至20%,0%至5%,5%至10%,10%至15%,或15%至20%内。此外,可以设想,根据本公开内容的RF功率放大器(RFPA)电路同样可以在150MHz以上的其他频率上以低于2的阻抗运行。此外,在高于150MHz的其他频率上,该阻抗被设想为高度线性。
另一方面,第一典型RF功率放大器504在大约25MHz到至少大约110MHz的频率范围内以高于2的阻抗运行。此外,该阻抗在曲线图中的整个频率范围内显示为非线性。
同样,第二典型RF功率放大器506在大约25MHz到大约至少80MHz的频率范围内以高于2的阻抗运行。此外,该阻抗在曲线图中的整个频率范围内显示为非线性。
回到图4,基频匹配电路124的元件可以被定制,使得输出阻抗匹配网络116在RF放大器器件108的输出端子112呈现RF放大器器件108在RF频率范围内的固有阻抗的复共轭。正如本领域普遍所知,当输入和输出阻抗被匹配为彼此的复共轭时,会出现最佳的功率传输。通常,晶体管器件(如基于GaN的HEMT)具有相对较低的特征输入和输出阻抗(例如,2欧姆或更少)。基频匹配电路124将RF放大器器件108的输出阻抗匹配到固定值(例如,50欧姆),这对应于系统级的标准化值。通过这种方式,可以实现RF功率放大器(RFPA)电路100和其他部件之间的系统级的最佳功率传输。
根据一个方面,基频匹配电路124包括第一电容器128和第一电感器130。第一电容器128和第一电感器130可沿并联支路120彼此串联连接。第一电感器130的电感可以被定制,以提供对于RF放大器器件108的特征阻抗的阻抗匹配。在描述的电路中,第一电感器130可以与RF放大器器件108的输出并联。因此,RF放大器器件108的输出电容和第一电感器130形成第一并联LC谐振器。如本领域通常所知,并联LC电路在谐振频率上提供最大阻抗(从RF角度),即,电抗支路电流相等且相反的点。根据一个方面,第一电感器130的电感可以被定制,以便第一并联LC谐振器在2.0GHz的中心频率下谐振。第一电容器128可以被配置为DC阻断电容器,它可以阻断非常低的频率(例如,低于10MHz的频率)和DC信号。因此,DC阻断电容器的电容值非常大。因此,在包括基频范围在内的高得多的频率值,第一电容器128在基频下显示为RF短路。这样,在定制第一并联LC谐振器的参数时,可以不考虑第一电容器128对第一并联LC谐振器的影响。
二阶谐波终止电路126的元件可以被定制,使得在二阶谐波频率范围内二阶谐波终止电路126在RF放大器器件108的输出端子112处呈现低阻抗。滤除RF信号的高阶谐波分量可以大幅提高器件的效率。通过减轻器件输出处的谐波振荡,转换状态下的电压和电流波形的形状得到了有利的控制,以实现最小的重叠,从而提高效率。这是通过为被放大的RF信号的基频F0更高阶的谐波(例如2F0、4F0、6F0等)包括短路路径来实现的。为此,二阶谐波终止电路126可被定制为在基频的二阶谐波处提供短路路径(从RF角度),例如,在示例性的基频范围内的4.0GHz。也就是说,二阶谐波终止可以被设计成在这个频率范围内终止RF信号,使得它们不会出现在RF输出端口104。
根据一个方面,二阶谐波终止电路126可包括第二电感器132和第二电容器134。第二电感器132和第二电容器134可以沿着阻抗匹配电路的并联支路120彼此并联。因此,第二电感器132和第二电容器134可以形成第二并联LC谐振器。第二LC谐振器的参数(即,第二电容器134的电容和第二电感器132的电感)可以被定制,以提供RF放大器器件108的输出端子112和基准电位端子114之间的二阶谐波的低阻抗路径。第二LC谐振器参数的这种定制考虑了输出阻抗匹配网络116中其他电抗值的集体效应,包括其中包括第一电感器130的第一并联LC谐振器和RF放大器器件108的固有电容。众所周知,并联谐振电路随着频率值增加超过谐振频率而变得更有电容性,随着频率值减少低于谐振频率而变得更有电感性。根据这一原理,第二并联LC谐振器的谐振频率可以被定制,使得第二并联LC谐振器在二阶谐波是相对电感或电容,以便补偿RF放大器的输出端子112和基准电位端子114之间传输路径中的其他电抗元件(例如第一并联谐振器)。也就是说,可以选择第二并联LC谐振器的参数,使得输出阻抗匹配网络116在基频(例如4.0GHz)的二阶谐波在射频放大器的输出端子112呈现RF短路。
基带终端电路122可以被定制为在低于RF频率范围的基带频率区域呈现低阻抗。通过抑制这些较低的频率值,可以减轻基带频率范围内的互调失真(IMD)的影响,从而提高RF功率放大器(RFPA)电路100的线性效率。选择基带终端电路122的参数(例如,电容和电感),使得阻抗匹配电路抑制这些低频值。也就是说,基带终端电路122为位于该范围内的频率提供了从RF放大器器件108的输出端子112到基准电位端子114的低阻抗路径(从RF角度来看)。
根据一个方面,基带终端电路122可以包括第一电阻器136,第三电感器138,和第三电容器140。这些元件中的每一个都连接在输出阻抗匹配网络116的第二分支142上。输出阻抗匹配网络116的第二分支142可以连接在将第一电容器128直接连接至第二并联LC谐振器的第一节点143和基准电位端口之间。选择基带终端电路122中元件的参数值(即,电阻、电感和电容)以在宽带基带频率区域呈现低阻抗响应。以400MHz的基带频率范围为例,可以选择第三电感器138和第三电容器140的参数,使得这些元件与阻抗匹配电路的其他元件一起形成从RF放大器器件108的输出端子112到基准电位端子114的低阻抗路径。通过定制第一电阻器136的电阻,基带终端电路122的阻抗响应被拉平,以便在宽带频率范围内获得更好的性能。也就是说,第一电阻器136被用来使基带终端电路122的阻抗响应较少频率依赖。
可选地,输出阻抗匹配网络116可以包括第四电感器144,其可以连接在串联支路118和RF功率放大器(RFPA)电路100的DC端子145之间。第四电感器144可以配置成RF扼流器,即,在传输较低频率值的同时阻断较高频率值的器件。该RF扼流器可以与第一电阻器136、第三电感器138和第三电容器140一起使用,以在基带频率区域呈现低阻抗。
图6示出了根据本公开内容的封装式RF功率放大器(RFPA)的局部顶视图。
图7包括图7A,示出了根据本公开的一个方面的封装的横截面视图;以及图7进一步包括图7B,示出了根据本公开的另一个方面的封装的横截面视图。
参照图6和图7,根据一个方面,描绘了封装式RF放大器200。在如图6所示的一个方面,封装式RF放大器200可以包含和/或实现本文所述的两个彼此相邻排列的RF功率放大器(RFPA)电路100。在如图8所示的另一个方面,封装式RF放大器200可以包含和/或实现一个RF功率放大器(RFPA)电路100。
封装式RF放大器200可以包括金属法兰202,该金属法兰可以被配置为与另一个器件(例如,可以利用印刷电路板(PCB)制造工艺的印刷电路板(PCB))接口。该PCB可以是单层PCB配置,多层PCB配置等。
封装式RF放大器200可包括可从金属法兰202的第一侧延伸出的一对导电输入引线204,以及可从金属法兰202的与导电输入引线204相反方向的第二侧延伸出的一对导电输出引线206。导电输入引线204可以提供和/或实现本文所述的放大器电路100的输入端口102;导电输出引线206可以提供和/或实现本文所述的放大器电路100的RF输出端口104。可选地,封装式RF放大器200可以实现包括独立实现的DC偏置引线208,该DC偏置引线208从封装式RF放大器200的侧面延伸出,邻近导电输出引线206。
封装式RF放大器200可以设置有电绝缘窗框210。电绝缘窗框210可以围绕金属法兰202的周边形成。电绝缘窗框210可将导电输入引线204和导电输出引线206与金属法兰202绝缘。金属法兰202的中央部分可以从绝缘窗框210中暴露出来。金属法兰202的暴露部分可以提供导电芯片焊垫212,以便在上面安装集成电路器件。由于金属法兰202可以包括导热和导电材料(如铜、铝等),导电芯片焊垫212可以提供基准电位连接(如GND端子)以及散热器,该散热器可以被配置为将热量从安装在其上的集成电路器件中带走。
封装式RF放大器200可以包括安装在金属法兰202上的RF晶体管214。这些RF晶体管214提供和/或实现先前在图1的RF功率放大器(RFPA)电路100中描述的RF放大器器件108。RF晶体管214可以配置为功率晶体管,如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、DMOS(双扩散金属氧化物半导体)晶体管、GaN HEMT(氮化镓高电子迁移率晶体管)、GaNMESFET(氮化镓金属半导体场效应晶体管)、LDMOS晶体管等,以及更普遍的任何类型的RF晶体管器件。
RF晶体管214可以包括导电的输入、输出和基准电位端子。在所描述的方面,基准电位端子被设置在RF晶体管214的底面。基准电位端子可以直接面对芯片焊垫212,并且可以与芯片焊垫212电连接,例如,通过导电胶。RF晶体管214的输入和输出端子可以布置在RF晶体管214的与基准电位端子相反的顶面。
封装式RF放大器200可以包括前面参照图1描述的输出阻抗匹配网络116,该网络连接在RF晶体管的输出端子和导电输出引线206之间。在一个方面,输出阻抗匹配网络116的大部分无源元件可由IPD(集成无源器件)提供。IPD的下侧可以包括基准电位端子114,其可以以类似于先前参照RF晶体管214描述的方式安装在芯片焊垫212上。
通常来说,术语IPD指的是集成电路,它可能是基于半导体的,并且包括一些无源器件,这些无源器件集成形成在IC内并与IC的端子相连。一个定制的电路拓扑可以由IPD提供。为了提供指定无源元件(例如电容器、电感器等)所需的频率响应,在设备中制造了多种不同的结构。这些结构的示例包括并联板电容器、径向悬线、传输线等。
在所描述的方面,第一组导电连接线218可以直接电连接在RF晶体管214的输出端子和导电输出引线206之间。第二组导电连接线220可以直接电连接在RF晶体管214的输出端子和输出阻抗匹配网络116之间。第三组导电连接线222可以直接连接在导电输出引线206和DC偏置引线208之间。
第四组连接线226电连接在导电输入引线204和输入阻抗匹配网络146之间。第五组连接线228电连接在输入阻抗匹配网络146和基带阻抗增强电路190的输入端子之间。第六组连接线224可将输入阻抗匹配网络146与RF晶体管214电连接。
封装式RF放大器200可以实现为包括适合与本公开的输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190一起使用的开放式腔体配置。具体地,开放式腔体配置可以利用开放式腔体封装设计。在某些方面,开放式腔体配置可包括盖子308或其他壳体,用于保护互连、电路元件、输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146、基带阻抗增强电路190和/或类似。封装式RF放大器200可以包括陶瓷体和/或盖子308可以由陶瓷材料制成。在一个方面,陶瓷材料可包括氧化铝(Al2O3)。在一个方面,盖子308可以用粘合剂附接到电绝缘窗框210。在一个方面,粘合剂可以是环氧树脂基。
在封装式RF放大器200内部,输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190可以通过贴片材料附接到金属法兰202。电绝缘窗框210可被配置为隔离RF晶体管214的源极、栅极和漏极。电绝缘窗框210可被配置为更具成本效益,提供与金属法兰202更好的热膨胀系数(CTE)匹配,并使得能够在直插式和表面安装配置的引线配置上具有高度灵活性。电绝缘窗框210也可以被配置成刚性的,因此更稳定,不易弯曲。
金属法兰202可由导电材料制成,如铜(Cu)、铜-钼、铜层压结构、铜-钨(CuW)和/或类似材料,并可具有与电绝缘窗框210密切匹配的CTE。RF晶体管214的源端可以通过本文所述的粘合剂、焊接、烧结、共晶粘接、热压粘接、超声波粘接/焊接和/或类似的方式连接到金属法兰202的内贴片附着区域。具体地,RF晶体管214的源端可以与金属法兰202电连接。
电绝缘窗框210可以包括从铜片上层压、嵌入和/或以其他方式附着的导电通路、轨道或信号迹线。电绝缘窗框210可以连接到金属法兰202的外周区域。电绝缘窗框210可以有开口306,用于接收输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146、基带阻抗增强电路190和/或类似,它们可以连接到金属法兰202的内贴片附接区域。
电绝缘窗框210可以有底面,该底面可以附接到金属法兰202的外周区域。在一个方面,电绝缘窗框210可以有底面,该底面可以利用导电胶附接到外周区域。在一个方面,电绝缘窗框210可以有底面,该底面可以利用中间的陶瓷结构578附接到外周区域,如图7B中所示。在一个方面,中间的陶瓷结构578可以包括陶瓷材料,如氧化铝(Al2O3)。在一个方面,中间的陶瓷结构578可以镀上一种或多种金属,包括铜、金等,及其组合。
金属法兰202可以消散由输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190产生的热。金属法兰202可以实现为金属子安装,并且可以实现为支撑物、表面、封装支撑物、封装表面、封装支撑表面、法兰、金属法兰、散热器、共源支撑物、共源表面、共源封装支撑物、共源封装表面、共源封装支撑表面、共源法兰、共源散热器、引线框架、金属引线框架和/或类似。金属法兰202可以包括绝缘材料、电介质材料和/或类似材料。
封装式RF放大器200的其他实施例可以包括外模配置。外模配置可以基本包围安装在金属法兰202上的RF晶体管214。外模配置可由塑料或塑料聚合物化合物形成,可围绕金属法兰202、输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190注射成型,从而提供外部环境的保护。
在一个方面,外模配置可以基本包围输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190。该外模配置可由塑料、模具化合物、塑料化合物、聚合物、聚合物化合物、塑料聚合物化合物和/或类似形成。该外模配置可在输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146、基带阻抗增强电路190和/或封装式RF放大器200的其他部件周围从外部环境中注射或压缩成型。
具体地,封装式RF放大器200可以至少部分地实现为Doherty电路,其具有其中一个作为载波放大器的RF功率放大器(RFPA)电路100和另一个作为峰值放大器的RF功率放大器(RFPA)电路100。具体地,封装式RF放大器200可以包括载波放大器和峰值放大器,配置成使得封装式RF放大器200对载波放大器和峰值放大器的输出进行功率组合。在一个方面,这两个放大器可以被不同地偏置。在一个方面,载波放大器可以工作在正常的AB类或B类。在一个方面,峰值放大器可以工作在C类。也可以设想其他工作类型。
封装式RF放大器200可以实现为包括壳体,开放式腔体配置,外模配置,和/或类似的配置。在这方面,封装式RF放大器200可以实现为包括壳体。具体地,壳体可以包括盖子或其他包裹体,用于保护互连、电路元件和/或类似。
可替代地,封装式RF放大器200可以实现包括开放式腔体配置。具体地,开放式腔体配置可以利用开放式腔体封装设计。在某些方面,开放式腔体配置可以包括盖子或其他包裹体,用于保护互连、电路元件和/或类似。
可替代地,封装式RF放大器200可以实现包括外模配置。在一个方面,外模配置可以基本包围组件。外模配置可由塑料、模具化合物、塑料化合物、聚合物、聚合物化合物、塑料聚合物化合物和/或类似形成。外模配置可以在元件周围注射或压缩成型,从而为封装式RF放大器200的元件提供保护,使其不受外界环境的影响。
图8示出了根据本公开内容的封装式RF功率放大器(RFPA)的局部顶视图。
具体地,图8示出了RF功率放大器(RFPA)电路100和/或在封装式RF放大器200中的RF晶体管214单一实现。此外,图8示出了封装式RF放大器200实现基带阻抗增强电路190从输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146、导电输出引线206和/或导电输入引线204的轴线(图中所指的y轴)上偏离设置。另一方面,图6示出了封装RF放大器200实现基带阻抗增强电路190沿与输出阻抗匹配网络116、RF晶体管214、输入阻抗匹配网络146、导电输出引线206和/或导电输入引线204的相同轴(图中所指的y轴)。
在一个或多个方面,RF晶体管214、输出阻抗匹配网络116、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190可以实现为集成电路。具体地,RF晶体管214、输出阻抗匹配网络116、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190中的每一个可以实现为集成电路内的一个有源区域。在一个方面,RF晶体管214、输出阻抗匹配网络116、输入阻抗匹配网络146和/或基带阻抗增强电路190可以实现为单片微波集成电路(MMIC)。
图9是根据本公开内容的晶体管放大器实施例的放大的局部示意图。
图10是沿图9的X-X线截取的示意性横截面图。
如图9所示,RF放大器器件108和/或RF晶体管214可包括栅极总线402,该栅极总线可连接到多个栅极指状结构406,该栅极指状结构可在第一方向(例如,图9中所示的X方向)平行延伸。源极总线410可以连接到多个平行的源极触点416。源极总线410可以连接到RF放大器器件108和/或RF晶体管214的底面的接地电压节点。漏极总线420可以连接到多个漏极触点426。
如图9所示,每个栅极指状结构406可沿X方向在一对相邻的源极触点416和漏极触点426之间延伸。RF放大器器件108或RF晶体管214可以包括多个单位单元430,其中多个单位单元430中的每一个可以包括一个单独的晶体管。图9中的虚线框示出了多个单位单元430中的一个,并包括栅极指状结构406,该栅极指状结构406可在相邻的源极触点416和漏极触点426之间延伸。“栅极宽度”可指栅极指状结构406与其相关的源极触点416和漏极触点426中的一个在X方向上重叠的距离。也就是说,栅极指状结构406的“宽度”是栅极指状结构406与相邻的源极触点416/漏极触点426平行延伸的尺寸(沿Z方向的距离)。多个单位单元430中的每一个可以与多个单位单元430中的一个或多个相邻的单位单元共享源极触点416和/或漏极触点426中的一个。尽管在图9中示出了多个单位单元430的给定数量,但可以理解的是,RF放大器器件108和/或RF晶体管214可以包括更多或更少的多个单位单元430。
参照图10,RF放大器器件108和/或RF晶体管214可包括半导体结构440,该结构包括衬底422,该衬底例如可包括4H-SiC或6H-SiC。沟道层490可以被设置在衬底422上,而阻挡层470可以被设置在沟道层490上,以便沟道层490在衬底422和阻挡层470之间。沟道层490和阻挡层470可以包括基于III族氮化物的材料,其中阻挡层470的材料具有比沟道层490的材料更高的带隙。例如,沟道层490可以包括GaN,而阻挡层470可以包括AlGaN。
由于阻挡层470和沟道层490之间的带隙差异以及阻挡层470和沟道层490之间界面处的压电效应,在沟道层490和阻挡层470之间的结处,在沟道层490中诱发了二维电子气(2DEG)。2DEG作为高导电层,允许器件的源极和漏极之间的传导,其可能分别在源极触点416和漏极触点426的下面。源极触点416和漏极触点426可以在阻挡层470上。栅极指状结构406可以在隔离层470上在源极触点416和漏极触点426之间。虽然在图9中,栅极指状结构406和源极触点416和漏极触点426都被显示为具有相同的“长度”,但可以理解的是,在实践中,栅极指状结构406的长度可以显著小于源极触点416和漏极触点426的长度,而且也可以理解的是,源极和漏极触点426不必具有相同的长度。
栅极指状结构406的材料可以根据阻挡层470的成分来选择。然而,在某些实施方式中,可以使用能够与基于氮化物的半导体材料形成肖特基接触的材料,例如Ni、Pt、NiSiX、Cu、Pd、Cr、W和/或WSiN。源极触点416和漏极触点426可以包括金属,如TiAlN,它可以对GaN形成欧姆接触。
RF放大器器件108和/或RF晶体管214可以包括位于衬底422的下表面上的金属化层。该金属化层可位于大致平行于Z轴和/或X轴的平面内。在一个方面,金属化层可以被实现为在衬底422的下表面上的全表面金属层。RF放大器器件108和/或RF晶体管214可以包括单独的导电线、轨道、电路迹线、用于连接的焊盘、用于在铝、铜、银、金和/或类似的层之间传递连接的通孔,以及诸如用于电磁屏蔽或其他目的的固体导电区域的特征。
RF放大器器件108可以实现为场效应晶体管(FET)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、横向扩散MOSFET(LDMOS)、氮化镓(GaN)MOSFET、GaN横向扩散MOSFET(LDMOS)、实现为放大器的晶体管、GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)、GaN金属半导体场效应晶体管(MESFET)晶体管、双极晶体管、分立器件、Doherty布置、任何利用偏置馈电的器件等。此外,可以在RF功率放大器(RFPA)电路100中安装多于一个的RF放大器器件108,并以并联方式连接。在这方面,多个RF放大器器件108可以利用相同类型的晶体管;和/或多个RF放大器器件108可以利用不同类型的晶体管。
在一个方面,RF放大器器件108可以被实现为高功率晶体管。在一个方面,RF放大器器件108可以实现为高功率横向扩散MOSFET(LDMOS)、高功率氮化镓(GaN)MOSFET、高功率GaN横向扩散MOSFET(LDMOS)、高功率GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)和/或高功率GaN金属半导体场效应晶体管(MESFET)晶体管。
在一个方面,RF放大器器件108可以被实现为高频晶体管。在一个方面,RF放大器器件108可以实现为高频横向扩散MOSFET(LDMOS)、高频氮化镓(GaN)MOSFET、高频GaN横向扩散MOSFET(LDMOS)、高频GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)和/或高频GaN金属半导体场效应晶体管(MESFET)晶体管。
在一个方面,RF放大器器件108可以实现为大功率的高频晶体管。在一个方面,RF放大器器件108可以实现为大功率高频横向扩散MOSFET(LDMOS)、大功率高频氮化镓(GaN)MOSFET、大功率高频GaN横向扩散MOSFET(LDMOS)、大功率高频GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)和/或大功率高频GaN金属半导体场效应晶体管(MESFET)。
其中高功率定义为峰值功率为10W至2KW,峰值功率为100W至500W,峰值功率为500W至1KW,峰值功率为1KW至1.5KW,或峰值功率为1.5KW至2KW;和/或其中高功率定义为峰值功率大于10W,峰值功率大于500W,峰值功率大于1KW,峰值功率大于1.5KW,或峰值功率大于2KW。
其中高频被定义为频率为0.4GHz至6GHz,频率为1.4GHz至1.6GHz,频率为1.8GHz至2.7GHz,频率为1GHz至2GHz,频率为2GHz至3GHz,频率为3GHz至4GHz,频率为4GHz至5GHz,或频率为5GHz至6GHz;和/或其中高频被定义为频率大于1.4GHz,频率大于1.8GHz,频率大于2GHz,频率大于3GHz,频率大于4GHz,频率大于5GHz,或频率低于6GHz。
如本文所述,本公开提出了包括基带阻抗增强电路190的RF功率放大器(RFPA)电路100和/或封装式RF放大器200的实现。如本文公开的,基带阻抗增强电路190可被配置为改善RF功率放大器(RFPA)电路100的基带阻抗。替代地或附加地,基带阻抗增强电路190可以被配置为提供RF功率放大器(RFPA)电路100和/或RF放大器器件108的改进的数字预失真(DPD)操作。在一个方面,基带阻抗增强电路190可以被配置为减少基带终端的谐振。在一个方面,基带阻抗增强电路190可被配置为将基带终端的谐振推向和/或移动到更高的频率。
具体地,本文所述的连接可包括耦接或连接,这些耦接或连接可包括引线、电线粘合、粘合剂、焊接、烧结、共晶粘合、热压缩粘合、超声波粘合/焊接、夹子组件和/或本文所述的类似物。连接可以通过中间的结构或部件,或者连接可以是直接连接。
本发明的粘合剂可用于粘合剂粘合工艺,该工艺可包括应用中间层来连接待连接的表面。粘合剂可以是有机的或无机的;并且粘合剂可以沉积在待连接表面的一个或两个表面上。粘合剂可用于粘合工艺,该工艺可包括在给定的粘合温度下,在给定的加工时间内,在可包括施加给定工具压力的环境中,应用具有给定涂层厚度的粘合剂材料。在一个方面,粘合剂可以是导电粘合剂、环氧树脂基粘合剂、导电环氧树脂基粘合剂和/或类似。
本公开的焊料可用于形成一个焊接界面,该界面可包括焊料和/或由焊料形成。焊料可以是任何可熔化的金属合金,可用于在待连接的表面之间形成粘合。焊料可以是无铅焊料、铅焊料、共晶焊料,或类似的东西。无铅焊料可以包含锡、铜、银、铋、铟、锌、锑、其他金属的痕迹,和/或类似的东西。铅焊料可以包含铅、其他金属如锡、银和/或类似的东西。该焊料可根据需要进一步包括助焊剂。
本发明的烧结可以利用加热和/或加压的方式压实和形成固体材料的方法。烧结过程可以在不把材料熔化到液化的情况下进行。烧结过程可包括金属粉末的烧结。烧结过程可包括在真空中烧结。烧结过程可包括使用保护气体的烧结。
本发明的共晶连接可以利用与可形成共晶系统的中间金属层的连接过程。该共晶系统可用于待连接的表面之间。共晶粘结可以利用共晶金属,它可以是在给定成分和温度下从固态转化为液态,或从液态转化为固态的合金,而不需要通过两相平衡。共晶合金可以通过溅射、双源蒸发、电镀和/或类似方法沉积。
本发明的超声焊接可以利用一种工艺,即在压力下将高频超声振动局部应用于被固定在一起的部件。超声焊接可以在待连接的表面之间形成固态焊缝。在一个方面,超声焊接可以包括施加超声力。
封装式RF放大器200的任何一个或多个组件可以设置在电绝缘窗框210等上的一个或多个金属化层上。一个或多个金属化层可包括利用一种或多种制造技术,包括焊料粘贴的印刷丝网、环氧树脂的印刷丝网、丝网印刷工艺、光刻工艺、印刷到透明膜上的工艺、与蚀刻工艺相结合的光掩膜工艺、光敏板工艺、激光抗蚀工艺、铣削工艺、激光蚀刻工艺、直接金属印刷工艺,和/或类似工艺。
在给定方面,本公开的RF功率放大器(RFPA)电路100和/或封装式RF放大器200可被用于连接到无线装置的无线基站中。在进一步的方面,本公开的RF功率放大器(RFPA)电路100和/或封装式RF放大器200可用于由连接到无线装置的无线基站实现的放大器。在进一步的方面,本公开的RF功率放大器(RFPA)电路100和/或封装式RF放大器200可以在无线装置中使用。在进一步的方面,本公开的RF功率放大器(RFPA)电路100和/或封装式RF放大器200可以用在无线装置中实现的放大器中。
在本公开内容中,应理解提及无线装置是为了包括电子装置,如移动电话、平板电脑、游戏系统、MP3播放器、个人电脑、PDA、用户设备(UE)等。“无线装置”旨在包括任何可以连接到无线通信网络的兼容移动技术计算装置,如移动电话、移动器件、移动站、用户器件、蜂窝电话、智能手机、手机、无线加密狗、远程警报器件、基于物联网(IoT)的无线装置,或其他可由无线网络支持的移动计算装置。无线装置可以利用无线通信技术,如GSM、CDMA、无线本地环路、Wi-Fi、WiMAX、其他广域网(WAN)技术、3G技术、4G技术、5G技术、LTE技术和/或类似技术。
在本公开内容中,应理解提及无线基站是为了涵盖基站收发器(BTS)、节点B装置、基站(BS)装置、改进的节点B装置等,这些器件促进了无线装置和网络之间的无线通信。无线基站和/或网络可以利用无线通信技术,如GSM、CDMA、无线本地环路、Wi-Fi、WiMAX、其他广域网(WAN)技术、3G技术、4G技术、5G技术、LTE技术,等等。
虽然本公开的内容是以示范性的方面来描述的,但本领域的技术人员将认识到,本公开的内容可以按照所附权利要求的精神和范围进行修改后实施。上面给出的这些示例只是说明性的,并不意味着是所有可能的设计、方面、应用或修改的详尽列表。
Claims (25)
1.一种放大器,包括
输入匹配网络;
至少一个晶体管;
输入引线,耦接至所述至少一个晶体管;
接地端子,耦接至所述晶体管;
输出引线,耦接至所述至少一个晶体管;
输出匹配电路,所述输出匹配电路耦接至所述输出引线并且所述输出匹配电路耦接所述至少一个晶体管;以及
基带阻抗增强电路,具有耦接至所述输入匹配网络的至少一个电抗元件,
其中,所述基带阻抗增强电路被配置为减少基带终端的谐振。
2.根据权利要求1所述的放大器,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括以下各项中的至少一项:电感器、电容器、基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为提供改进的数字预失真(DPD)操作。
3.根据权利要求1所述的放大器,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括电感器、电容器和基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为改进基带阻抗。
4.根据权利要求1所述的放大器,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括以下各项中的至少一项:电感器、电容器、基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为将基带终端的谐振推向和/或移动至更高频率。
5.根据权利要求1所述的放大器,其中:
所述输入匹配网络包括耦接至所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件的至少一个电抗元件。
6.根据权利要求1所述的放大器,其中,所述至少一个晶体管包括GaN基晶体管。
7.根据权利要求1所述的放大器,其中,所述至少一个晶体管包括LDMOS基晶体管。
8.根据权利要求1所述的放大器,其中:
所述至少一个晶体管包括被实现为载波放大器的晶体管;以及
所述至少一个晶体管包括被实现为峰值放大器的晶体管。
9.根据权利要求1所述的放大器,还包括:
金属法兰、第一导电引线、第二导电引线、以及导电芯片焊垫。
10.一种实现放大器的工艺方法,包括
设置输入匹配网络;
设置至少一个晶体管;
将输入引线耦接至所述至少一个晶体管;
将接地端子耦接至所述晶体管;
将输出引线耦接至所述至少一个晶体管;
将输出匹配电路耦接至所述输出引线并且将所述输出匹配电路耦接至所述至少一个晶体管;以及
将具有至少一个电抗元件的基带阻抗增强电路耦接至所述输入匹配网络;
其中,所述基带阻抗增强电路被配置为减少基带终端的谐振。
11.根据权利要求10所述的实现放大器的工艺方法,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括以下各项中的至少一项:电感器、电容器、基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为提供改进的数字预失真(DPD)操作。
12.根据权利要求10所述的实现放大器的工艺方法,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括电感器、电容器和基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为改进基带阻抗。
13.根据权利要求10所述的实现放大器的工艺方法,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括以下各项中的至少一项:电感器、电容器、基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为将基带终端的谐振推向和/或移动至更高频率。
14.根据权利要求10所述的实现放大器的工艺方法,其中:
所述输入匹配网络包括耦接至所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件的至少一个电抗元件。
15.根据权利要求10所述的实现放大器的工艺方法,其中:
所述至少一个晶体管包括GaN基晶体管;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为改进基带阻抗。
16.根据权利要求10所述的实现放大器的工艺方法,其中,所述至少一个晶体管包括LDMOS基晶体管。
17.根据权利要求10所述的实现放大器的工艺方法,还包括;
实现所述至少一个晶体管包括实现晶体管作为载波放大器;以及
实现所述至少一个晶体管包括实现晶体管作为峰值放大器。
18.一种放大器,包括
输入匹配网络;
至少一个晶体管;
输入引线,耦接至所述至少一个晶体管;
接地端子,耦接至所述晶体管;
输出引线,耦接至所述至少一个晶体管;
输出匹配电路,所述输出匹配电路耦接至所述输出引线并且所述输出匹配电路耦接所述至少一个晶体管;以及
基带阻抗增强电路,具有耦接至所述输入匹配网络的至少一个电抗元件;
其中,所述输入匹配网络包括耦接至所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件的至少一个电抗元件;以及
其中,所述基带阻抗增强电路被配置为减少基带终端的谐振。
19.根据权利要求18所述的放大器,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括以下各项中的至少一项:电感器、电容器、基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为提供改进的数字预失真(DPD)操作。
20.根据权利要求18所述的放大器,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括电感器、电容器和基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为改进基带阻抗。
21.根据权利要求18所述的放大器,其中:
所述基带阻抗增强电路的所述至少一个电抗元件包括以下各项中的至少一项:电感器、电容器、基准电位端口;以及
所述基带阻抗增强电路被配置为将基带终端的谐振推向和/或移动至更高频率。
22.根据权利要求18所述的放大器,其中,所述至少一个晶体管包括GaN基晶体管。
23.根据权利要求18所述的放大器,其中,所述至少一个晶体管包括LDMOS基晶体管。
24.根据权利要求18所述的放大器,其中:
所述至少一个晶体管包括被实现为载波放大器的晶体管;以及
所述至少一个晶体管包括被实现为峰值放大器的晶体管。
25.根据权利要求18所述的放大器,还包括:
金属法兰、第一导电引线、第二导电引线、以及导电芯片焊垫。
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