DE102004031687B4

DE102004031687B4 - Leistungsverstärkeranordnung

Info

Publication number: DE102004031687B4
Application number: DE102004031687A
Authority: DE
Inventors: Alfons Schmid; Krzysztof Kitlinski; Günter Donig; Boris Kapfelsperger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2024-07-01
Also published as: US7215205B2; DE102004031687A1; US20060022756A1; CN1716761A

Abstract

Leistungsverstärkeranordnung, umfassend: – einen Halbleiterkörper (2) mit einer Oberfläche und einer Vielzahl von Abgriffen, die auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2) angeordnet sind; – einen Leistungsverstärker mit zumindest einem Eingang zur Zuführung eines zu verstärkenden Signals und mit einem ersten Ausgang ausgebildet zur Abgabe eines ersten Signals mit einer ersten Mittenfrequenz und mit einem zweiten Ausgang ausgebildet zur Abgabe eines zweiten Signals mit einer zweiten Mittenfrequenz; – zumindest einen ersten Eingangsanschluss (28) auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2), der mit dem zumindest einen Eingang des Leistungsverstärkers verbunden ist; – zumindest einen ersten Ausgangsabgriff (21, 22) auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2), der mit dem ersten Ausgang des Leistungsverstärkers verbunden ist; – einen zweiten Ausgangsabgriff (23) und einen dritten Ausgangsabgriff (24) auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2), die mit dem zweiten Ausgang des Leistungsverstärkers verbunden sind; – je einem an den zweiten Ausgangsabgriff (23) und...

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungsverstärkeranordnung zum Verarbeiten eines Hochfrequenzsignals.
Ein Klasse B-Verstärker zur verstärkung eines Hochfrequenzsignals ist beispielsweise aus CRIPPS, Steve C.: ”RF power amplifiers for wireless communications”, Norwood Artech House Inc., 1999, S. 88–93, 96, ISBN 0-89006-989-1 bekannt.
Die zunehmende Miniaturisierung und die geforderte Flexibilität von Mobilfunksystemen machen es erforderlich, Leistungsverstärker für den Sendepfad eines Mobilfunkgerätes als integrierte Schaltungen in einem Halbleiterkörper mit zunehmend geringeren Dimensionen auszubilden. Darüber hinaus werden moderne Mobilfunkgeräte so ausgeführt, dass sie mit mehreren verschiedenen Mobilfunkstandards arbeiten, die ihre Signale auf verschiedenen Frequenzen senden. Ein Beispiel dafür sind Geräte für die WLAN Standards 802.11a, b und 802.11g, deren Frequenzbänder im Bereich von 2,4 GHz und 5.1 GHz liegen. Bei unterschiedlichen Frequenzen kann es erforderlich werden, mehrere verschiedene Leistungsverstärker für die einzelnen Frequenzbänder vorzusehen. Eine solche Lösung ist jedoch aus Kosten- und Platzgründen nicht zweckmäßig.
Eine Alternative dazu stellt ein integrierter Leistungsverstärker mit mehreren parallel angeordneten Verstärkerzügen dar, wobei jeder einzelne Verstärkerzug für ein bestimmtes Frequenzband optimiert ist. Dabei wird an verschiedenen Eingängen, die den Verstärkerzügen zugeordnet sind, das zu verstärkende Signal angelegt. Die Ausgänge des Verstärkers werden durch geeignete Mittel auf eine gemeinsame oder auf verschiedenen Antennen geschaltet. Ein Beispiel eines Leistungsverstärkers ist der Verstärker PMB 8825 der Infineon Technologies AG. Dieser Verstärker ist vor allem für die Verstärkung von Signalen nach dem Mobilfunkstandard Wireless LAN ausgelegt. Der Standard verwendet die zur freien Verfügung stehenden Frequenzbänder (ISM-Bänder) im Bereich von 2,4 GHz bis 2,5 GHz sowie 5,15 GHz bis 5,825 GHz. Der Leistungsverstärker PMB 8825 basiert auf Si-Ge-Technologie und weist für die einzelnen Frequenzbänder jeweils eigene Eingangsanschlüsse und Ausgangsabgriffe auf.
Besonders im Bereich der beiden Frequenzbänder für die Wireless LAN-Standards IEEE 802.11a, 11b und 11g ist es erforderlich, eine ausreichende Nachbarkanalunterdrückung zu gewährleisten. Problematisch bei Leistungsverstärkern mit mehreren parallelen Verstärkertypen für einzelne Frequenzbänder ist ein Übersprechen harmonischer Frequenzanteile eines Signals in einen anderen Verstärkerzug. Beispielsweise ist gerade bei Verstärkern für die Frequenzbänder 2,4 GHz bis 2,5 GHz und 5,15 GHz bis 5,825 GHz ein Übersprechen leicht möglich. Ein Übersprechen erfolgt unter anderem dann, wenn bei einem Ausgangssignal von 2,4 GHz die Signalkomponente der zweiten Harmonischen des Ausgangssignals bei 2,4 GHz in den 5 GHz Ausgang des Leistungsverstärkers überspricht. Harmonische Komponenten stellen Signale dar, deren Frequenz ganzzahlige Vielfache der Frequenz des eigentlichen Nutzsignals entsprechen.
Wichtige harmonische Komponenten sind die zweite Harmonische bei der doppelten Nutzsignalfrequenz, sowie die dritte Harmonische bei der dreifachen Frequenz. Eine Erzeugung harmonischer Komponenten erfolgt durch nichtlineares Verhalten in aktiven Bauelementen des Verstärkers, beispielsweise in den Leistungstransistoren. Ein Übersprechen der Harmonischen in die parallel angeordneten Verstärkerzüge anderer Frequenzbereichs macht aufwändige Abschirmungsmaßnahmen innerhalb und außerhalb des Chips erforderlich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Leistungsverstärker vorzusehen, bei dem mit einfachen Mitteln ein Übersprechen reduziert wird.
Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der vorliegenden Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip ist eine Leistungsverstärkeranordnung mit einem Halbleiterkörper ausgebildet und umfasst einen Leistungsverstärker, der innerhalb des Halbleiterkörpers ausgebildet ist. Die Anordnung weist zumindest einen ersten Eingangsanschluss auf einer Oberfläche des Halbleiterkörpers zur Zuführung eines zu verstärkenden Signals auf. Weiterhin umfasst die Leistungsverstärkeranordnung zumindest einen ersten Ausgangsanschluss auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers zur Abgabe eines ersten Signals. Das erste Signal weist eine erste Mittenfrequenz auf. Zudem sind ein zweiter Ausgangsabgriff sowie ein dritter Ausgangsabgriff auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers beabstandet von dem ersten Ausgangsabgriff vorgesehen. Der zweite und der dritte Ausgangsabgriff sind zur Abgabe eines zweiten Signals ausgebildet. Das zweite Signal weist eine zweite Mittelfrequenz auf. Weiterhin ist an dem zweiten Ausgangsabgriff sowie an dem dritten Ausgangsabgriff ein Leitungsdraht angeschlossen, der durch eine Induktivität charakterisiert ist. Letztlich ist ein Ladungsspeicher vorgesehen, der mit dem dritten Ausgangsabgriff gekoppelt ist und der zur Bildung eines Resonanzkreises zusammen mit dem an den dritten Ausgangsabgriff angeschlossenen Leitungsdraht ausgehildet ist. Bei der Mittenfrequenz handelt es sich um diejenige Frequenz, auf der das Nutzsignal abgegeben wird.
Durch den Ladungsspeicher wird ein Resonanzkreis mit einer Übertragungscharakteristik gebildet, der im Ausgangssignal am zweiten und am dritten Ausgangsabgriff zu einer Unterdrückung nicht gewünschter Komponenten und insbesondere harmonischer Komponenten des Ausgangssignals führt. Anders ausgedrückt wird durch das Mittel ein Saugkreis für unerwünschte harmonische Komponenten im zweiten Ausgangssignal erzeugt, wodurch ein Übersprechen harmonischer Komponenten auf den ersten Ausgangsabgriff reduziert wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform umfasst der Ladungsspeicher einen Kondensator, dessen erster Anschluss mit dem dritten Ausgangsabgriff und dessen zweiter Anschluss mit einem Bezugspotential verbunden ist. Der Ladungsspeicher ist somit an den durch die Induktivität gekennzeichneter Leitungsdraht angeschlossen. So wird ein einfacher Resonanzkreis beziehungsweise ein Hochpassfilter mit einer bestimmten Charakteristik gebildet.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Ladungsspeicher außerhalb des Halbleiterkörpers und bevorzugt auch außerhalb des Gehäuses angeordnet. In dieser Ausgestaltungsform bilden die Leitungsdrähte eine Verbindung zwischen Ausgangsabgriffen beziehungsweise Anschlusspads auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers mit am Gehäuse angeordneten Pins. In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Beabstandung des dritten Ausgangsabgriffs von dem ersten Ausgangsabgriff auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers größer als die Beabstandung des zweiten Ausgangsabgriffs vom ersten Ausgangabgriff.
In einer anderen Ausgestaltung ist der Ladungsspeicher mit einem zweiten Ausgangsabgriff des Gehäuses innerhalb des Gehäuses verbunden. Er ist somit innerhalb des Gehäuses angeordnet und gegebenenfalls vollständig von diesem umschlossen. Bevorzugt bilden die beiden Abgriffe dann einen Abgriff für das Ausgangssignal auf der zweiten Mittenfrequenz und den Abgriff zur Zuführung eines Bezugspotentials.
Erfindungsgemäß wird so ein Leistungsverstärker mit einem ersten und zumindest einem zweiten, parallel angeordneten Leistungsverstärkerzug bereitgestellt, der jeweils einen ersten Ausgangsabgriff für eine Abgabe eines ersten Signals mit einer ersten Mittelfrequenz und zweier weiterer Ausgangsabgriffe für eine Abgabe eines Signals mit einer zweiten Mittenfrequenz ausgebildet ist. Einer der beiden Ausgangsabgriffe für die Abgabe eines Signals mit der zweiten Mittenfrequenz wird mit einem Ladungsspeicher zur Bildung eines Resonanzkreises gekoppelt. Dann wird ein eingangsseitig anliegendes Signal von dem Leistungsverstärker verstärkt und an den zwei Ausgangsabgriffen abgegeben. Komponenten, die harmonische Signalanteile des abgegebenen Signals umfassen, werden durch den Resonanzkreis unterdrückt und ein Übersprechen dieser Komponenten auf den ersten Ausgangsabgriff wird reduziert.
Da ein Übersprechen durch eine Kopplung der Abgriffe erfolgt, ist es in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, diese räumlich möglichst weit zu beabstanden. Insbesondere wird in einer Weiterbildung der Ladungsspeicher mit dem Ausgangsabgriff gekoppelt, der von dem zumindest einem ersten Ausgangsabgriff räumlich am weitesten beabstandet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Ladungsspeicher nach der Fertigung des Verstärkers mit seinen Anschlüssen an die Abgriffe auf dem Gehäuse angeschlossen.
Ein verstärktes Gesamtsignal, das neben dem Nutzsignal auch noch störende Signalanteile aufweist, wird erfindungsgemäß einem Resonanzkreis zugeführt, dessen Resonanzfrequenz der Frequenz eines störenden Signalanteils entspricht. Dadurch wird das Nutzsignal innerhalb des Resonanzkreises gedämpft, während der an sich störende Anteil eine Resonanz erfährt. Ist der Resonator an einem von zwei Ausgangsabgriffen angeschlossen wird so der ungewünschte Signalanteil von dem zweiten Ausgangsabgriff weggesaugt, so dass an dem zweiten Ausgangsabgriff das reine Nutzsignal abgegriffen werden kann.
Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 ein Ausführungsbeispiel mit einem daran angeschlossenen Anpassnetzwerk,
3 eine Gegenüberstellung von Messergebnissen des Stands der Technik mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 1.
1 zeigt eine Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Leistungsverstärkers. Der Leistungsverstärker ist mit zwei getrennten, hier aus Übersichtsgründen nicht dargestellten Leistungsverstärkerzügen als integrierte Schaltung in einem Halbleiterkörper 2 ausgebildet. Für die Realisierung der einzelnen Verstärkerzüge wird eine Silizium-Germanium-Technologie verwendet, die sich vor allem durch ein besonders rauscharmes Verhalten und eine hohe Stromfestigkeit auszeichnet. Der Leistungsverstärker ist mit zwei einzelnen auf verschiedenen Frequenzbändern arbeitenden Verstärkerzügen ausgebildet. Auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers sind mehrere Anschlusskontakte als Kontaktpads aufgebracht. Einige der Kontaktpads dienen zur Zuführung eines Versorgungsstroms oder von Kontrollsignalen. Anderen Kontakten auf der Oberfläche werden die zu verstärkenden Signale zugeführt beziehungsweise die verstärkten Signale abgegriffen.
Der Leistungsverstärker in dem Halbleiterkörper 2 ist in einem Gehäuse eingebettet, welches mehrere Anschlusspins aufweist. Das Gehäuse umfasst einen Kunststoff, der den Halbleiterkörper vollständig umschließt. Er wird beispielsweise in flüssiger oder halbfester Form aufgebracht und härtet dann aus. Dadurch ist ein bestmöglicher Schutz der darin befindlichen Schaltungen gewährleistet. Jedoch existieren hierzu verschiedene Fertigungsweisen, die den Halbleiterkörper 2 mit einem Gehäuse umgeben und vor Beschädigung schützen.
Die Anschlusspins 11 bis 19 sind aus einem leitenden Material in das Gehäuse fest eingearbeitet. Im Inneren des Gehäuses sind sie mit Bonddrähten 61 bis 69 verbunden, die zu den entsprechenden Kontaktpads 21 bis 29 auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers 2 führen. Dadurch sind alle Kontaktpads auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers 2 mit entsprechend zugeordneten Anschlusspins des Gehäuses verbunden.
Im einzelnen werden den Anschlusspins 15 und 19 des Gehäuses 1 über die als Bonddrähte ausgebildeten Leitungen 65 bis 69 eine Versorgungsspannung VCC den Anschlusspads 25 und 29 und damit dem Leistungsverstärker zugeführt. Die Versorgungsspannung VCC dient zur Strom- und Spannungsversorgung während des Betriebs des Leistungsverstärkers. Über die Anschluss-Pins 18 und 16 des Gehäuses 1 werden Signale über die Bonddrähte 68 und 66 auf die mit ihnen verbundenen Anschluss Kontaktpads 28 und 26 geführt. Dabei stellt das Anschlusspad 26 den Signaleingang für den Leistungsverstärkerzug dar, der Signale im Bereich von 2,4 GHz bis 2,5 GHz verstärkt. Das am Anschlusspin 16 anliegende Signal besitzt eine Mittenfrequenz zwischen 2,4 GHz und 2,5 GHz.
Das Kontaktpad 28 führt zu dem zweiten Leistungsverstärkerzug zur Verstärkung eines Signals mit der Mittenfrequenz 5,15 GHz bis 5,825 GHz. Um ein Übersprechen der eingangsseitig anliegenden Signale zu verhindern, sind die beiden Anschlusskontaktpads 28 und 26 räumlich möglichst weit voneinander getrennt.
Der Anschlusspad 17, der über den Banddraht 67 mit dem Kontaktpad 27 verbunden wird, ist, führt ein Signal PC zur Einstellung der Ausgangsleistung des erfindungsgemäßen Leistungsverstärkers. Das Kontaktpad 27 ist intern mit einer aus Übersichtsgründen nicht dargestellten Logikschaltung verbunden. Diese wertet ein Kontrollsignal PC aus, das die Leistungsverstärkung für die beiden Verstärkerzüge bestimmt. Die Logikschaltung steuert nach der Auswertung eine Verstärkung in den beiden einzelnen Verstärkertypen.
Ausgangsseitig enthalten die beiden Verstärkerzüge jeweils zwei Kontaktpads, die über zwei parallel zueinander angeordnete Bonddrähte an die zwei Ausgangspins des Gehäuses 1 geführt werden. Für den Leistungsverstärkerzug zur Verstärkung eines Signals im 5 GHz ISM-Frequenzband sind die beiden Kontaktpads 21 und 22 vorgesehen, die mit den Anschlusspins 11 beziehungsweise 12 über die Bonddrähte 61 und 62 verbunden sind. Die beiden Anschlusspins 13 und 14 des Gehäuses 1 sind über die Bonddrähte 63 und 64 mit den Kontaktpads 23 und 24 auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers 2 verbunden. Die beiden Kontaktpads 23 und 24 bilden die Ausgangsabgriffe für den Verstärkerzug im 2,4 GHz-Frequenzband.
Auch die Kontaktpads 21, 22 und 23, 24 für die beiden parallelen Verstärkerzüge sind räumlich groß beabstandet angeordnet. Dadurch wird eine magnetische Kopplung der Bonddrähte der beiden Leistungsverstärkerzüge reduziert, die zu den Anschlusspins 11, 12 und 13, 14 führen. Zweckmäßigerweise kann die magnetische Kopplung der Bonddrähte eines jeden einzelnen Verstärkerzuges auch für eine Anpassung des Ausgangs des Leistungsverstärkers an nachgeschaltete Elemente verwendet werden.
Während eines laufenden Betriebs ist zumeist einer der beiden Verstärkerzüge aktiv und verstärkt ein eingangsseitig an den Anschlusspins 16 beziehungsweise 18 anliegendes Signal. Aufgrund der parallelen Anordnung der Ausgangsbonddrähte 61, 62 und 63, 64 kann es jedoch trotz der räumlichen Entfernung zu einem Übersprechen von ausgangsseitig abgegebenen Signalen in den jeweils anderen Signalpfad kommen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Komponente des zweiten harmonischen Anteils eines Signals bei 2,4 GHz, welche an den Kontaktpads 23 und 24 abgegeben wird, durch eine magnetische Kopplung in die Bonddrähte 61 und 62 eingekoppelt wird. Dies führt zur Abgabe eines Signals im Bereich von 5 GHz an diesem Ausgang, auch wenn der erste Leistungsverstärkerzug abgeschaltet ist.
Bei einer entsprechenden Verstärkung im zweiten Leistungsverstärkerzug kann die Amplitude der ersten Oberwelle, die als zweite Harmonische bezeichnet wird, im Bereich von 5 GHz einen vom verwendeten Mobilfunkstandard vorgeschriebenen zulässigen Grenzwert überschreiten. Den Signalverlauf eines in die Bonddrähte 61 und 62 eingekoppelten Signals während einer Verstärkung im zweiten Verstärkerpfad zeigt die Teilfigur A der 3.
Dabei ist auf der Abszisse die Eingangsleistung in dBm aufgetragen. Die linke Skaleneinteilung zeigt die Ausgangsleistung in dBm-, die rechte Einteilung der Abszisse der Teilfigur A zeigt die Ausgangsleistung der harmonischen Komponenten in dBm. Ein eingangsseitig anliegendes Signal mit einer Eingangsleistung Pi wird im zweiten Verstärkerzug verstärkt und über die Bonddrähte 63 und 64 an die Anschlusspins 13 und 14 abgegeben. Aufgrund der magnetischen Kopplung wird ein Teil des verstärkten Signals in die Bonddrähte 61, 62 eingekoppelt und damit an den Anschlusspins 11 und 12 des 5 GHz Pfades abgegeben. Das bei einer eingangsseitig anliegenden Leistung von 0 dBm eingekoppelte Signal S beträgt an den Pins 11 und 12 circa 1 dBm, das der dritten Harmonischen 3H circa –26 dBm. Das eingekoppelte Signal S besitzt jedoch eine Mittenfrequenz von circa 2,4 Gigahertz, während die Frequenz der dritten Harmonischen bei circa 7,5 Gigahertz liegt. Diese Frequenzbereiche können durch geeignete einfache Maßnahmen beispielsweise durch einen einfachen Anpassfilter, welcher mit den Anschlusspins 11 und 12 verbunden ist, entsprechend stark unterdrückt werden.
Anders verhält es sich jedoch bei der Komponente der zweiten Harmonischen 2H, die ebenfalls bei einer Leistung des Eingangssignals von 0 dBm bei circa –25 dBm an den Anschlusspins 11 und 12 abgegeben wird. Dieses Signal liegt im Frequenzbereich des ersten Verstärkerzuges also bei ca. 5 GHz.
Erfindungsgemäß ist zur Unterdrückung der Anschlusspin 14 mit einem Kondensator 40 verbunden. Dieser Kondensator 40 bildet gemeinsam mit dem eine Induktivität aufweisenden Bonddraht 64 einen Serienresonanzkreis mit einer entsprechenden Übertragungscharakteristik. Bei einer geeigneten Wahl des Kondensators 40 wird so eine Resonanz in einem Frequenzbereich erreicht, die der zweiten Harmonischen des ausgangsseitig abgegebenen Signals entspricht. Die magnetische Kopplung zwischen den Bonddrähten des ersten und des zweiten Verstärkerzuges wird durch diese Anordnung deutlich verringert, wodurch sich auch das parasitäre Signal am 5 GHz Ausgang 11 und 12 reduziert. Eine Ursache dafür liegt im Stromanteil des Bonddrahtes 63, der die Komponente der zweiten Harmonischen 2H führt und der den Anschlusskontakten 21 und 22 beziehungsweise den Pins 11 und 12 benachbart ist. Dieser Stromanteil wird durch den Resonanzkreis reduziert, so dass sich eine ausreichende Unterdrückung der zweiten Harmonischen 2H an den Ausgängen 11 und 12 ergibt. Darüber hinaus wird bevorzugt der, den Kontaktpads 21 und 22 auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers 2 abgewandte und damit am weitesten beabstandete Kontaktpad 24 des zweiten Leistungsverstärkerzuges verwendet. Dadurch ist der Strompfad des Resonanzkreises aus dem Bonddraht 64 und dem Kondensator 40, der die Hauptamplitude bei der zweiten Harmonischen erzeugt, räumlich so weit wie möglich vom 5 GHz Pfad entfernt und die magnetische Kopplung zwischen diesem Pfad und dem Bonddraht 64 wird entsprechend reduziert.
Teilfigur B der 3 zeigt die übersprechenden Signalanteile der zweiten und dritten Harmonischen 2H, 3H sowie des Hauptsignals am 5 GHz Ausgang an den Anschlusspins 11 und 12 in Abhängigkeit einer eingangsseitig anliegenden Leistung im zweiten Leistungsverstärkerzug bei einer vorhandenen Serienresonanz aus der Induktivität des Bonddrahtes 64 und der Kapazität des Ladungsspeichers 40.
Während sich im Vergleich zu der Teilfigur A der 3 der übersprechende Anteil S bei 2,4 Gigahertz sowie die dazugehörige dritte Harmonische 3H bei 7,5 Gigahertz kaum ändert, ist eine deutliche Reduzierung der zweiten Harmonischen 2H zu erkennen. Bei einer eingangsseitig anliegenden Leistung von 0 dBm wird an den Anschlusspads 11 und 12 die Signalamplitude der zweiten Harmonischen um ca. 20 dB reduziert.
2 zeigt eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leistungsverstärkers. In ihrer Funktion gleiche Bauelemente tragen dabei gleiche Bezugszeichen. Die beiden Anschlusspins 13 und 14 des Gehäuses 1 werden dabei getrennt ausgeführt und sind außerhalb des Gehäuses nicht miteinander verbunden. Jedoch ist innerhalb des Gehäuses und insbesondere innerhalb des Halbleiterkörpers 2 eine Verbindung vorhanden, die zu einer gemeinsamen Endverstärkerstufe führt. Der Anschlusspin 14 ist an einen abstimmbaren Kondensator angeschlossen. Dadurch ist die Resonanzfrequenz des gebildeten Serienresonanzkreises aus der nicht dargestellten Leitung innerhalb des Gehäuses 1 und des Kondensators abstimmbar. Somit kann abhängig von der Mittenfrequenz des abzugebenen Signals eine optimale Einstellung für die Unterdrückung getroffen werden.
Zur Anpassung an eine externe Antenne 37 ist darüber hinaus der Ausgangspin 13 mit einem Anpassungsnetzwerk verbunden.
Das Anpassungsnetzwerk weist zwei hintereinander geschaltet Strip Lines verschiedener Länge 32 und 34 zur Anpassung an einen 50-Ohm-Wellenwiderstand auf. Zwischen den beiden Strip Lines 32 und 34 ist eine Kapazität 33 geschaltet. Die Strip Line 32 ist mit einem Anschluss an den Ausgangspin 13 angeschlossen. Weiterhin ist ein Trennkondensator 36 zwischen dem Ausgang 37 und der zweiten Strip Line 34 vorgesehen. Zwischen dem Kondensator 36 und der Strip Line 34 ist ein weiterer Kondensator 35 geschaltet, dessen zweiter Anschluss mit Masse verbunden ist. Dieses Anpassungsnetzwerk ist auf die mit dem Anschluss 37 verbundene Antenne 51 in den gewünschten Frequenzbereich von 2,4 GHz bis 2,5 GHz optimiert. Der Kondensator 40 ist wieder so gewählt, dass er gemeinsam mit dem hier nicht dargestellten Banddraht, der vom Anschlusspin 14 auf den Halbleiterkontaktpad führt, eine Serienresonanz bildet.
Das hier aufgeführte Beispiel mit dem extern angeordneten Kondensator 40 lässt es sich ebenso auch mit einem innerhalb des Gehäuses 1 angeordneten Kondensator realisieren. Dieser ist dann innerhalb des Gehäuses 1 mit dem Anschlusspin 14 sowie einem Massepotential führenden Anschlusspin verbunden. Diese Ausführungsform ist in Form eines gestrichelt gezeichneten Kondensators 40 A dargestellt. Es hat den Vorteil, dass der Kondensator von dem Gehäuse geschützt ist. Die hier beschriebene Ausführungsform lässt es sich auch auf Verstärker mit mehr als zwei Verstärkerzügen anwenden. Der jeweils realisierte Resonanzkreis sollte dabei, um eine magnetische Einkoppelung zu reduzieren, möglichst weit von den Bonddrähten entfernt sein, die den Verstärkerzug für die entsprechende Frequenz der zweiten Harmonischen mit den Anschlusspins verbinden.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Halbleiterkörper
11, 12: Ausgangspins des ersten Verstärkerzugs
13, 14: Ausgangspins des zweiten Verstärkerzugs
15, 19: Versorgungsspannung
16, 18: Anschlusspins für Eingangssignale
17: Anschlusspin für Kontrollsignal
21 bis 29: Kontaktpads
61 bis 69: Bonddrähte
32, 34: Strip Line
33, 35, 36: Kondensatoren
51, 52: Antenne
30, 31: Zuführungsleitung
40: Kondensator
S: Nutzsignal
2H: Zweite Harmonische
3H: Dritte Harmonische

Claims

Leistungsverstärkeranordnung, umfassend: – einen Halbleiterkörper (2) mit einer Oberfläche und einer Vielzahl von Abgriffen, die auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2) angeordnet sind; – einen Leistungsverstärker mit zumindest einem Eingang zur Zuführung eines zu verstärkenden Signals und mit einem ersten Ausgang ausgebildet zur Abgabe eines ersten Signals mit einer ersten Mittenfrequenz und mit einem zweiten Ausgang ausgebildet zur Abgabe eines zweiten Signals mit einer zweiten Mittenfrequenz; – zumindest einen ersten Eingangsanschluss (28) auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2), der mit dem zumindest einen Eingang des Leistungsverstärkers verbunden ist; – zumindest einen ersten Ausgangsabgriff (21, 22) auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2), der mit dem ersten Ausgang des Leistungsverstärkers verbunden ist; – einen zweiten Ausgangsabgriff (23) und einen dritten Ausgangsabgriff (24) auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2), die mit dem zweiten Ausgang des Leistungsverstärkers verbunden sind; – je einem an den zweiten Ausgangsabgriff (23) und einem an den dritten Ausgangsabgriff (24) angeschlossenen Leitungsdraht (63, 64); und – einen außerhalb des Halbleiterkörpers angeordneten Kondensator (40), der mit dem an den dritten Ausgangsgriff angeschlossenen Leitungsdraht (64) zur Bildung eines Resonanzkreises gekoppelt ist.
Leistungsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Anschluss des Kondensators (40) mit dem dritten Ausgangsabgriff (24) gekuppelt und ein zweiter Anschluss mit einem Anschluss für ein Bezugspotential verbunden ist.
Leistungsverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsabgriffe (21, 22, 23, 24) als Kontaktpads auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2) ausgebildet sind.
Leistungsverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Ausgangsabgriff (21, 22) mit einem Leitungsdraht (61, 62) verbunden ist.
Leistungsverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Ausgangsabgriff (24) auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers (2) einen größeren Abstand zu dem zumindest einen ersten Ausgangsabgriff (21, 22) aufweist, als der zweite Ausgangsabgriff (23) zu dem ersten Ausgangsabgriff (21, 22).
Leistungsverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsdrähte (61, 62, 63, 64) als Bonddrähte zur Kontaktierung der Ausgangsabgriffe (21, 22, 23, 24) mit Pins (11, 12, 13, 14) eines Gehäuses (1) ausgebildet sind.
Leistungsverstärkeranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (40) außerhalb des Gehäuses (1) angeordnet und mit dem Pin (14) des Gehäuses (1) verbunden ist, mit dem der Leitungsdraht (64) gekoppelt ist.
Leistungsverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (40) und der Leitungsdraht (64) einen Serienresonanzkreis bildet.
Leistungsverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (40) mit einem Stelleingang zur Abstimmung seiner Kapazität ausgebildet ist.
Leistungsverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (40) mit dem Leitungsdraht (64) ein Frequenzübertragungsverhalten mit einer Charakteristik aufweist, die für eine Unterdrückung einer harmonischen Komponente des zweiten Signals am zweiten und dritten Ausgangsabgriff geeignet ist, wobei die harmonische Komponente ein ganzzahliges Vielfaches der zweiten Mittenfrequenz aufweist.