JP2023529163A - 入力ベースバンド増強回路を実装する無線周波数増幅器および該無線周波数増幅器を実装するプロセス - Google Patents

入力ベースバンド増強回路を実装する無線周波数増幅器および該無線周波数増幅器を実装するプロセス Download PDF

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Abstract

増幅器は、入力整合ネットワークと、少なくとも１つのトランジスタと、少なくとも１つのトランジスタに結合された入力リードと、トランジスタに結合された接地端子と、少なくとも１つのトランジスタに結合された出力リードと、出力リードおよび少なくとも１つのトランジスタに結合された出力整合回路と、入力整合ネットワークに結合された少なくとも１つのリアクタンス素子を有する、ベースバンドインピーダンス増強回路とを含む。ベースバンドインピーダンス増強回路は、ベースバンド終端の共振を低減するように構成される。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、「Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ａｎ Ｉｎｐｕｔ Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ａ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」という名称の、２０２０年６月５日に出願された米国特許出願第１６／８９３，９１３号の優先権を主張し、この米国特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本開示は、入力ベースバンド増強回路を実装する無線周波数増幅器、および該無線周波数増幅器実装するプロセスに関する。より詳細には、本開示は、ベースバンドインピーダンスを改善するための、入力ベースバンド増強回路を実装する無線周波数増幅器、および該無線周波数増幅器を実装するプロセスに関する。さらに、本開示は、ベースバンドインピーダンスおよびデジタルプリディストーションを改善するための、入力ベースバンド増強回路を実装する無線周波数増幅器、および該無線周波数増幅器を実装するプロセスに関する。
無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電力回路は、無線通信システム用基地局などの様々な用途で使用されている。ＲＦ電力回路により増幅される信号は、多くの場合、４００メガヘルツ（ＭＨｚ）～６ギガヘルツ（ＧＨｚ）の範囲の周波数を有する、高周波変調キャリアを有する信号を含む。ＲＦ電力回路により増幅される信号は、多くの場合、典型的には比較的低い周波数でキャリアを変調するベースバンド信号を含み、用途によっては、最大３００ＭＨｚ以上になる場合がある。
ＲＦ電力回路は、典型的には、ＲＦ信号を増幅するトランジスタダイを含むことができる。ＲＦ用途で使用されるトランジスタダイの例には、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、横方向拡散金属酸化物半導体（ＬＤＭＯＳ：ｌａｔｅｒａｌｌｙ－ｄｉｆｆｕｓｅｄ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）デバイス、および高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：ｈｉｇｈ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）デバイスが含まれる。これらのデバイスは典型的には、比較的低い特性インピーダンス（たとえば、２オーム以下）を有する。
入力および出力インピーダンス整合回路は、典型的には、ＲＦ電力回路を、ＲＦパワートランジスタとの間でＲＦ信号を供給する、外部伝送線路に整合させるために使用される。この外部伝送線路は、典型的には約５０オームである特性インピーダンスを有する。しかし、特性インピーダンスは、設計者によって決定され、特定の用途および／またはシステムなどに必要とされる、任意の値であり得る。
入力および出力整合回路は、典型的には、ＲＦパワートランジスタの入力と出力との間のインピーダンス整合を実現するために使用される、誘導要素および容量要素を含む。入力および出力整合回路は、ＲＦパワートランジスタで増幅される、４００ＭＨｚ～６ＧＨｚの範囲の信号周波数などの、信号周波数のインピーダンス整合を実現する。
ＲＦ電力回路の動作は、基本周波数より低いベースバンド周波数で、ＲＦ信号を可能な限り終端することによって、また基本周波数範囲を超える、基本信号のより高次の高調波を、可能な限り終端することによって、改善することができる。しかし、増幅器のベースバンドの終端には依然として共振があり、共振が、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）動作が所与の帯域にわたって線形性を発揮する能力を、妨げる可能性がある。
したがって、ベースバンドのインピーダンスを改善し、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を改善し、所与の帯域にわたる線形性を補正および／もしくは改善するように構成された、ベースバンドインピーダンス増強回路、ならびに／または他のベースバンドインピーダンス改良策を備える、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ：ＲＦ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を実装する必要がある。
一態様は、増幅器であって、入力整合ネットワークと、少なくとも１つのトランジスタと、少なくとも１つのトランジスタに結合された入力リードと、トランジスタに結合された接地端子と、少なくとも１つのトランジスタに結合された出力リードと、出力リードおよび少なくとも１つのトランジスタに結合された出力整合回路と、入力整合ネットワークに結合された少なくとも１つのリアクタンス素子を有する、ベースバンドインピーダンス増強回路とを含み、ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振を低減するように構成される、増幅器を含む。
一態様は、増幅器を実装するプロセスであって、入力整合ネットワークを用意することと、少なくとも１つのトランジスタを用意することと、入力リードを、少なくとも１つのトランジスタに結合することと、接地端子を、トランジスタに結合することと、出力リードを、少なくとも１つのトランジスタに結合することと、出力整合回路を、出力リードおよび少なくとも１つのトランジスタに結合することと、少なくとも１つのリアクタンス素子を有するベースバンドインピーダンス増強回路を、入力整合ネットワークに結合することとを含み、ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振を低減するように構成される、増幅器を実装するプロセスを含む。
一態様は、増幅器であって、入力整合ネットワークと、少なくとも１つのトランジスタと、少なくとも１つのトランジスタに結合された入力リードと、トランジスタに結合された接地端子と、少なくとも１つのトランジスタに結合された出力リードと、出力リードおよび少なくとも１つのトランジスタに結合された出力整合回路と、入力整合ネットワークに結合された少なくとも１つのリアクタンス素子を有する、ベースバンドインピーダンス増強回路とを含み、入力整合ネットワークが、ベースバンドインピーダンス増強回路の少なくとも１つのリアクタンス素子に結合された、少なくとも１つのリアクタンス素子を含み、ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振を低減するように構成される、増幅器を含む。
この点に関連して、本開示は、一体型受動デバイス（ＩＰＤ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｐａｓｓｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ）などの回路を、ＧａＮデバイスなどのデバイスの入力側に追加して、増幅器のベースバンドインピーダンスを改善し、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を改善するのに役立つ。増幅器のベースバンドの終端には共振があり、共振が、所与の帯域にわたって線形性を補正するＤＰＤの能力を妨げる可能性がある。開示されているＩＰＤを整合トポロジに追加することが、共振を低減し、共振をより高い周波数へプッシュし、これによりＤＰＤが、より広い帯域幅にわたってより効果的に機能することが可能となる。本開示の態様は、２ＧＨｚ範囲の複数の帯域にわたるカバーを可能にするばかりでなく、３ＧＨｚ～５ＧＨｚなど、ＬＤＭＯＳデバイスが機能しない全帯域をカバーすることを含む、セルラーインフラストラクチャでカバーされるすべての帯域にわたって使用することができる。特定の態様では、開示される回路は、ＧａＮデバイス、ＨＥＭＴデバイスなどのデバイスの入力側で動作するように構成され、広帯域信号の少なくとも相当な部分にわたって、増幅器のベースバンドインピーダンスを改善する。
ＧａＮを使用して、より広い線形性をもつ性能を達成しようとする一般的なデバイスは、たとえば、デバイスのＤＰＤの線形性を改善するために、より大きなコンデンサを追加することによって、デバイスの出力での性能を改善しようとする。一方、本開示は、デバイスの入力側に注目して、既存のトポロジに対する、さらなる改善を行う。さらに、一般的なデバイスは、狭帯域用途でベースバンドインピーダンスを改善する回路を実装している場合がある。しかし、かかるいずれの実施態様も、広帯域信号の少なくとも相当な部分にわたってベースバンドインピーダンスを改善する態様を含む、本開示とは区別される。
開示される実施態様は、たとえば、瞬時帯域幅が１６０ＭＨｚを超える場合などに、標準的なトポロジに対して相当な改善を示す。本開示は、さらに、ＧａＮベースのデバイスなどの広帯域技術での実装を企図している。
本開示のさらなる機能、利点、および態様は、以下の詳細な説明、図面、および特許請求の範囲を考慮することで明らかになるか、またははっきりし得る。さらに、前述の開示の概要および以下の詳細な説明の両方は例示であり、特許請求の範囲に記載された本開示の範囲を限定することなく、より詳しい説明を提示することを、意図していることを理解されたい。
本開示のさらなる理解を可能にするために含まれ、この明細書の一部に組み込まれ、この明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の態様を示し、詳細な説明と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。本開示および本開示を実行できる様々なやり方の、基本的な理解に必要であり得る以上に詳細な、本開示の構造的詳細を示す試みは、行われていない。
本開示によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図である。 図１によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図のさらなる例示的な詳細を示す図である。 図１によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図のさらなる例示的な詳細を示す図である。 図１によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図のさらなる例示的な詳細を示す図である。 ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の実施態様についての入力インピーダンス対周波数のグラフである。 本開示によるパッケージ化されたＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）の部分上面図である。 本開示の一態様によるパッケージの断面図である。 本開示の別の態様によるパッケージの断面図である。 本開示によるパッケージ化されたＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）の部分上面図である。 本開示によるトランジスタ増幅器の実施態様の拡大部分概略図である。 図９の線ＸＩ－ＸＩに沿った概略断面図である。
本開示の態様ならびに本開示の様々な機能および利点の詳細を、添付の図面で説明および／または例示され、以下の説明で詳述される非限定的な態様および例を参照して、より完全に説明する。図面に示された機能は、必ずしも原寸に比例して描かれているわけではなく、一態様の機能は、本明細書で明示的に述べられていない場合でも、当業者が認識するはずである他の態様と共に使用される場合があることに留意されたい。よく知られている部品および処理技法の説明は、本開示の態様を不必要に不明瞭にしないために、省略される場合がある。本明細書で使用される例は、本開示を実施できるやり方を容易に理解させること、および当業者が本開示の態様を実施するのをより一層可能にすることを、単に意図している。したがって、本明細書の例および態様は、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲および適用可能な法によってのみ定義される。さらに、同様の参照番号は、図面のいくつかの図を通して類似の部品を表すことに留意されたい。
第１、第２などの用語が、本明細書で様々な要素を説明するために使用されることがあるが、これらの要素は、こうした用語によって限定されるべきではないことが理解されよう。こうした用語は、ある要素を、別の要素から区別するためにのみ使用される。たとえば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素を第１の要素と呼ぶことができる。用語「および／または」は、本明細書で使用される場合、関連する列挙された項目のうちの１つまたは複数の、ありとあらゆる組合せを含む。
層、領域、または基板などの要素が、別の要素の「上に」にある、または「上へ」延出すると言われる場合、該要素は、別の要素の直接上にあるか、もしくは別の要素の上へ直接延出する可能性があり、または介在要素も存在する場合があることが理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素の「直接上に」ある、または「直接上へ」延出すると言われる場合、介在する要素は存在しない。同様に、層、領域、または基板などの要素が別の要素を「覆っている」、または「覆って」延出すると言われる場合、該要素は、別の要素を直接覆っているか、もしくは別の要素を覆って直接延出する可能性があり、または介在要素も存在する場合があることが理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素を「直接覆っている」、または「直接覆って」延出すると言われる場合、介在する要素は存在しない。ある要素が別の要素に「接続」または「結合」されていると言われる場合、該要素は、別の要素に直接接続もしくは結合されている可能性があり、または介在要素が存在する場合があることも理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続」されている、または「直接結合」されていると言われる場合、介在する要素は存在しない。
「より下に」、「より上に」、「上側の」、「下側の」、「水平の」、または「垂直の」などの相対的な用語は、本明細書で、図に示されるある要素、層、または領域と別の要素、層、または領域との関係を説明するために、使用することができる。これらの用語および上記で論じられた用語は、図に描かれている向きに加えて、デバイスの様々な向きを包含することを意図していることが理解されよう。
本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明することのみを目的としており、本開示を限定することを意図するものではない。単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、本明細書で使用される場合、文脈上明らかにそうでないと示していない限り、複数形も同様に含むことを意図している。「備える（comprises）」、「備える（comprising）」、「含む（includes）」、および／または「含む（including）」という用語は、本明細書で使用される場合、述べられた機能、整数、ステップ、動作、要素、および／または部品の存在を特定するが、他の１つまたは複数の機能、整数、ステップ、動作、要素、部品、および／またはこれらの群の、存在または追加を排除するものではないことが、さらに理解されよう。
本明細書で使用されるすべての用語（技術的用語および科学的用語を含む）は、それ以外に定義されない限り、この開示が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、この明細書および関連技術の文脈における用語の意味と、一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的にそのように定義されない限り、理想化された、または過度に形式的な意味で解釈されないことが、さらに理解されよう。
図１は、本開示によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図を示している。
図１は、具体的には、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００を示している。ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００は、入力ポート１０２、ＲＦ出力ポート１０４、および基準電位ポート１０６を含む。ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００は、入力ポート１０２に電気的に結合された入力端子１１０、ＲＦ出力ポート１０４に電気的に結合された出力端子１１２、および基準電位ポート１０６に電気的に結合された基準電位端子１１４を備える、ＲＦ増幅器デバイス１０８をさらに具備する。
様々な態様において、ＲＦ増幅器デバイス１０８およびＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００は、マルチキャリア増幅器、マルチバンド増幅器、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション：ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）準拠の増幅器、ＷＣＤＭＡ（登録商標）（広帯域符号分割多重アクセス：ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）準拠の増幅器、８０２．１１（ｘ）準拠の増幅器などであってもよい。ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００は、基地局、無線デバイス、移動体通信基地局の通信送信機、移動体通信基地局の通信増幅器、様々な移動体通信帯域用ＲＦ電力増幅器、ワイヤレスフィディリティ（Ｗｉ－Ｆｉ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｆｉｄｅｌｉｔｙ）デバイス、多入力多出力（ＭＩＭＯ：ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｏｕｔｐｕｔ）デバイス、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ（Ｗｉ－Ｆｉ）を利用するデバイス、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ（Ｗｉ－Ｆｉ）を利用するデバイス、進化型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）プロトコルを実装するデバイス、３Ｇプロトコルを実装するデバイス、マイクロ波アクセス向けワールドワイドインタオペラビリティ（ＷｉＭＡＸ：Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）プロトコルを実装するデバイス、４Ｇプロトコルを実装するデバイス、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルを実装するデバイス、５Ｇプロトコルを実装するデバイス、Ａ級増幅器デバイス、Ｂ級増幅器デバイス、Ｃ級増幅器デバイス、ＡＢ級増幅器デバイス、ドハティ増幅器など、およびこれらの組合せの中で、またはこれらと共に利用することができる。
概して言えば、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、ＲＦ信号の増幅を実行することができる、任意のデバイスであってもよい。図示の態様では、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、トランジスタデバイスであり、入力端子１１０は、トランジスタデバイスの制御端子またはゲート端子に相当し、出力端子１１２は、トランジスタデバイスの第１の負荷端子（たとえば、ドレイン端子）に相当し、基準電位端子１１４は、トランジスタデバイスの第２の負荷端子（たとえば、ソース端子）に相当する。
ＲＦ増幅器デバイス１０８は、基本ＲＦ周波数を含むＲＦ周波数範囲にわたって、入力端子１１０と出力端子１１２との間で、ＲＦ周波数範囲にわたりＲＦ信号を増幅するように構成することができる。一態様によれば、この周波数範囲は、「広帯域」周波数範囲であってもよい。「広帯域」周波数範囲とは、ＲＦ信号の周波数の値の範囲が、単一チャネルのコヒーレンス帯域幅を超えるという事実を指す。
ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の入力ポート１０２とＲＦ増幅器デバイス１０８の入力端子１１０との間に接続された、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６をさらに含むことができる。入力インピーダンス整合ネットワーク１４６の詳細で例示的な実施態様は、本明細書で、図２を参照して説明される。追加的に、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００は、出力端子１１２とＲＦ出力ポート１０４との間に電気的に結合された、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６をさらに含むことができる。出力インピーダンス整合ネットワーク１１６の詳細で例示的な実施態様は、本明細書で、図４を参照して説明される。
ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００は、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０をさらに含むことができる。ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力ポート１０２に接続されてもよく、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６に接続されてもよく、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ＲＦ増幅器デバイス１０８に接続されてもよく、かつ／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力端子１１０に接続されてもよい。
１つまたは複数の態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６の上流側で入力ポート１０２に接続されてもよく、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６の下流側で入力ポート１０２に接続されてもよく、または図１に示されているように、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６を介して入力ポート１０２に接続されてもよい。１つまたは複数の態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の入力側に接続され、かつ／または入力側で動作してもよい。ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の入力側とは、ＲＦ増幅器デバイス１０８の上流側、入力ポート１０２とＲＦ増幅器デバイス１０８との間、入力ポート１０２とＲＦ増幅器デバイス１０８とを含むこれらの間などである。
ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、一体型受動デバイス（ＩＰＤ）として実装されてもよい。ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００のベースバンドインピーダンスを改善するように構成することができる。代替的または追加的に、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはＲＦ増幅器デバイス１０８の改善されたデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を実現するように構成することができる。一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ベースバンド終端の共振を低減するように構成することができる。一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ベースバンド終端の共振をより高い周波数へプッシュし、および／または移動させるように構成することができる。
一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ＤＰＤが、より広い帯域幅にわたってより効果的に機能することができるように、ベースバンド終端の共振をより高い周波数へプッシュし、および／または移動させるように構成することができる。
この点に関連して、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００のベースバンド終端は、所与の帯域にわたる、線形性を補正するＤＰＤ動作の能力を妨げる共振を有する可能性がある。この補正を実施するために、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６などのＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の整合トポロジに対する、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、共振を低減し、共振をより高い周波数にプッシュし、これによりＤＰＤは、より広い帯域幅でより効果的に機能することができる。
ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、リアクタンス部品のネットワークを使って実装されてもよい。リアクタンス部品のネットワークのパラメータは、所与の周波数範囲で所望の周波数応答を実現するように、特別に調整することができる。より具体的には、リアクタンス部品のネットワークのパラメータは、広帯域の実施態様における所与の周波数範囲で所望の周波数応答を実現するように、特別に調整することができる。これらのリアクタンス部品には、１つまたは複数のインダクタおよびコンデンサが含まれてもよい。これらのインダクタおよびコンデンサのパラメータ（すなわち、インダクタンスおよび静電容量）は、所与の周波数範囲で所望の周波数応答を実現するように、特別に調整することができる。より具体的には、インダクタおよびコンデンサのパラメータは、広帯域の実施態様において所望の周波数応答を実現するように、特別に調整することができる。
ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、移動体通信インフラでカバーされるすべての帯域にわたって、使用することができる。さらに、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、たとえば２ＧＨｚ範囲内の複数の帯域にわたってカバーするばかりでなく、たとえば３ＧＨｚ～５ＧＨｚなど、ＬＤＭＯＳが機能しない場合がある全帯域をもカバー可能にすることを、含むことができる。追加的に、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、標準的なトポロジに対する、驚くべき改善を実現する。たとえば、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、標準的なトポロジに対する、驚くべき線形性の改善を実現する。さらに、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、標準的なトポロジに対する、予期せぬ改善を実現する。この点に関連して、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、標準的なトポロジに対する、予期せぬ線形性の改善を実現する。たとえば、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、たとえば瞬時帯域幅が１６０ＭＨｚを超える場合、標準的なトポロジに対する改善を示す。さらに、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００におけるベースバンドインピーダンス増強回路１９０の実施態様は、広帯域用途での驚くべき、予期せぬ改善を実現する。
図２は、図１によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図の、さらなる例示的な詳細を示している。
図２は、具体的には、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６の例示的な実施態様を示している。入力インピーダンス整合ネットワーク１４６は、入力ポート１０２とＲＦ増幅器デバイス１０８の入力端子１１０との間に直列に接続された、インダクタ１４８およびインダクタ１５０を含むことができる。追加的に、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６は、ＲＦ増幅器デバイス１０８の入力端子１１０および基準電位端子１１４と並列に接続された、コンデンサ１５２を含むことができる。
追加的に、図２は、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０が、入力ポート１０２と入力端子１１０との間に接続され得ることを示している。一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６のインダクタ１４８、コンデンサ１５２、および／またはインダクタ１５０の間に接続することができる。一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、インダクタ１４８の下流側に接続することができ、かつベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６のコンデンサ１５２および／またはインダクタ１５０の上流側に接続することができる。しかし、前述のように、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、入力ポート１０２とＲＦ増幅器デバイス１０８との間の、どの場所にも配置および接続されてもよい。
一態様によれば、インダクタ１５０およびコンデンサ１５２のパラメータは、ＲＦ増幅器デバイス１０８の入力静電容量と、基板レベルでの固定インピーダンス値（たとえば、５０オーム）との間の、基本周波数範囲でのインピーダンス整合のために、以前に論じられた同様のやり方で、調整することができる。別法として、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６は、他のいくつかの回路構成で、構成することができる。
図３は、図１によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図のさらなる例示的な詳細を示している。
図３は、具体的には、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０のさらなる詳細を示している。一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、インダクタ１４８、コンデンサ１５２、および／またはインダクタ１５０の間に接続された、インダクタ１９６を備えることができる。インダクタ１９６はさらに、コンデンサ１９８に接続することができる。一態様では、インダクタ１９６およびコンデンサ１９８は、基準電位ポート１０６に直列に接続することができる。
一態様では、インダクタ１９６は、インダクタ１４８に接続し、コンデンサ１５２に接続し、かつ／またはインダクタ１５０に接続することができる。一態様では、インダクタ１９６は、インダクタ１４８に接続し、コンデンサ１５２に接続し、かつインダクタ１５０に接続することができる。一態様では、インダクタ１９６は、コンデンサ１９８に接続することができる。
一態様では、インダクタ１９６は、インダクタ１４８に直接接続し、コンデンサ１５２に直接接続し、かつ／またはインダクタ１５０に直接接続することができる。一態様では、インダクタ１９６は、インダクタ１４８に直接接続し、コンデンサ１５２に直接接続し、かつインダクタ１５０に直接接続することができる。一態様では、インダクタ１９６は、コンデンサ１９８に直接接続することができる。しかし、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、同等の回路および／または機能を実現する、類似の部品を使って実装されてもよい。
ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、リアクタンス部品のネットワークを使って実装されてもよい。図示の態様では、これらのリアクタンス部品は、１つまたは複数のインダクタおよびコンデンサを含む。これらのインダクタおよびコンデンサのパラメータ（すなわち、インダクタンスおよび静電容量）は、所与の周波数範囲内で所望の周波数応答を実現するように、特別に調整することができる。具体的には、これらのインダクタおよびコンデンサのパラメータ（すなわち、インダクタンスおよび静電容量）は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００のベースバンドインピーダンスを改善し、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはＲＦ増幅器デバイス１０８の改善されたデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を実現し、ベースバンド終端の共振を低減し、ベースバンド終端の共振をより高い周波数にプッシュし、および／または移動させるなどのために、特別に調整することができる。
図４は、図１によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の機能構成図のさらなる例示的な詳細を示している。
図４は、具体的には、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６の例示的な実施態様を示している。出力インピーダンス整合ネットワーク１１６は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の出力端子１１２とＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００のＲＦ出力ポート１０４との間に直列に接続され得る直列分岐１１８と、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００のＲＦ出力ポート１０４および基準電位端子１１４と並列である、並列分岐１２０とを含むことができる。
出力インピーダンス整合ネットワーク１１６は、ベースバンド終端回路１２２、基本周波数整合回路１２４、および２次高調波終端回路１２６を含むことができる。ベースバンド終端回路１２２、基本周波数整合回路１２４、および２次高調波終端回路１２６はそれぞれ、リアクタンス部品のネットワークを使って実現することができる。図示の態様では、これらのリアクタンス部品は、インダクタおよびコンデンサを含む。下記でさらに詳細に論じられるように、これらのインダクタおよびコンデンサのパラメータ（すなわち、インダクタンスおよび静電容量）は、所与の周波数範囲で所望の周波数応答を実現するように、特別に調整することができる。より一般的には、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６のリアクタンス部品は、様々な部品（たとえば、ラジアルスタブ、伝送線路など）のいずれかを使って実現することができ、これらの部品のパラメータ（たとえば、半径、長さなど）は、所望の周波数応答を実現するように調整される。
図５は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路の実施態様についての入力インピーダンスの実部（ｒｅａｌ ｉｎｐｕｔ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）対周波数のグラフを示している。
図５は、具体的には、本開示によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路５０２、第１の典型的なＲＦ電力増幅器５０４、および第２の典型的なＲＦ電力増幅器５０６の実施態様での、入力インピーダンスの実部対周波数のグラフ５００を示している。より具体的には、図５は、ｙ軸方向に沿ったオーム単位の入力インピーダンス、ｘ軸方向に沿ったメガヘルツ単位の周波数である、入力インピーダンスの実部対周波数のグラフ５００を示している。
図５に示されているように、本開示によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路５０２は、少なくとも、約１ＭＨｚ～少なくとも約１５０ＭＨｚの周波数範囲において、２オーム未満のインピーダンスで動作する。さらに、本開示によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路５０２のインピーダンスは、少なくとも、約２５ＭＨｚ～少なくとも約１５０ＭＨｚの周波数範囲において、極めて線形であることが示されている。さらに、本開示によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路５０２のインピーダンスは、２５ＭＨｚ～少なくとも約１５０ＭＨｚなどの周波数範囲の相当な部分にわたって、安定し、概ね一定であり、かつ／または変化しないままである勾配（ΔＹ／ΔＸ－１次微分－ｄｙ／ｄｘ）を有することが示されている。具体的には、勾配は、２５ＭＨｚ～少なくとも約１５０ＭＨｚなどの周波数範囲の相当な部分にわたって、０％～２０％、０％～５％、５％～１０％、１０％～１５％、または１５％～２０％の範囲内に留まる。追加的に、本開示によるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路は、１５０ＭＨｚを超えるさらなる周波数にわたって、２未満のインピーダンスで同様に動作することが企図されている。さらに、インピーダンスは、１５０ＭＨｚを超えるさらなる周波数にわたって、極めて線形であることが企図されている。
一方、第１の典型的なＲＦ電力増幅器５０４は、約２５ＭＨｚ～少なくとも約１１０ＭＨｚの周波数範囲において、２を超えるインピーダンスで動作する。さらに、このインピーダンスは、グラフの周波数範囲全体にわたって非線形であることが示されている。
同様に、第２の典型的なＲＦ電力増幅器５０６は、約２５ＭＨｚ～少なくとも約８０ＭＨｚの周波数範囲において、２を超えるインピーダンスで動作する。さらに、このインピーダンスは、グラフの周波数範囲全体にわたって非線形であることが示されている。
再び図４を参照すると、基本周波数整合回路１２４の部品は、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６が、ＲＦ増幅器デバイス１０８の出力端子１１２において、ＲＦ周波数範囲で、ＲＦ増幅器デバイス１０８が本来有しているインピーダンスの複素共役をもたらすように、調整することができる。当技術分野で一般的に知られているように、最適な電力伝達は、入力インピーダンスと出力インピーダンスとが、互いの複素共役として整合している場合に行われる。ＧａＮベースのＨＥＭＴなどのトランジスタデバイスは、典型的には、比較的低い特性入力および出力インピーダンス（たとえば、２オーム以下）を有している。基本周波数整合回路１２４は、ＲＦ増幅器デバイス１０８の出力インピーダンスを、システムレベルで標準に合わされた値に対応する固定値（たとえば、５０オーム）に整合させる。このようにして、システムレベルで、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００と他の部品との間の、最適な電力伝達を達成することができる。
一態様によれば、基本周波数整合回路１２４は、第１のコンデンサ１２８および第１のインダクタ１３０を備える。第１のコンデンサ１２８および第１のインダクタ１３０は、並列分岐１２０に沿って互いに直列に接続することができる。第１のインダクタ１３０のインダクタンスは、ＲＦ増幅器デバイス１０８の特性インピーダンスに対して、インピーダンス整合を実現するように調整することができる。図示の回路では、第１のインダクタ１３０は、ＲＦ増幅器デバイス１０８の出力と並列であり得る。したがって、ＲＦ増幅器デバイス１０８の出力静電容量および第１のインダクタ１３０が、第１の並列ＬＣ共振器を形成する。当技術分野で一般的に知られているように、並列ＬＣ回路は、共振周波数、すなわち無効分枝電流が等しく、かつ対向するポイントで、最大インピーダンスを実現する（ＲＦの観点から）。一態様によれば、第１の並列ＬＣ共振器が、２．０ＧＨｚの中心周波数で共振するように、第１のインダクタ１３０のインダクタンスを調整することができる。第１のコンデンサ１２８は、非常に低い周波数（たとえば、１０ＭＨｚ未満の周波数）およびＤＣ信号を遮断する、ＤＣ遮断コンデンサとして構成することができる。したがって、ＤＣ遮断コンデンサの静電容量値は、非常に大きい。したがって、基本周波数範囲を含む極めてより高い周波数値では、第１のコンデンサ１２８は、基本周波数においてＲＦの短絡に見える。このようにして、第１の並列ＬＣ共振器のパラメータを調整するときに、第１の並列ＬＣ共振器に対する第１のコンデンサ１２８の影響を、無視することができる。
２次高調波終端回路１２６の部品は、２次高調波終端回路１２６が、２次高調波周波数範囲において、ＲＦ増幅器デバイス１０８の出力端子１１２で、低インピーダンスをもたらすように調整することができる。ＲＦ信号のより高次の高調波成分をフィルタ処理して取り除くことにより、デバイスの効率を実質的に改善することができる。デバイスの出力での高調波の発振を低減することにより、遷移状態の際の電圧および電流波形の形状が有益に制御され、オーバラップが最小限に抑えられ、ひいては効率がより高まる。これは、増幅されているＲＦ信号の基本周波数Ｆ0のさらに高次の高調波（たとえば、２Ｆ0、４Ｆ0、６Ｆ0など）の、短絡経路を含むことによって行われる。この目的を達成するために、２次高調波終端回路１２６は、基本周波数の２次高調波、たとえば例示的な基本周波数範囲内の４．０ＧＨｚでの、短絡経路を実現するように調整することができる（ＲＦの観点から）。すなわち、２次高調波の終端は、２次高調波がＲＦ出力ポート１０４に現れないように、この周波数範囲内のＲＦ信号を終端するように設計することができる。
一態様によれば、２次高調波終端回路１２６は、第２のインダクタ１３２および第２のコンデンサ１３４を含むことができる。第２のインダクタ１３２および第２のコンデンサ１３４は、インピーダンス整合回路の並列分岐１２０に沿って互いに並列であり得る。これにより、第２のインダクタ１３２および第２のコンデンサ１３４は、第２の並列ＬＣ共振器を形成することができる。第２のＬＣ共振器のパラメータ、すなわち、第２のコンデンサ１３４の静電容量および第２のインダクタ１３２のインダクタンスは、ＲＦ増幅器デバイス１０８の出力端子１１２と基準電位端子１１４との間の、２次高調波の低インピーダンス経路を実現するように調整することができる。第２のＬＣ共振器のパラメータのこの調整では、第１のインダクタ１３０およびＲＦ増幅器デバイス１０８が本来有している静電容量を含む、第１の並列ＬＣ共振器を含む、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６の他のリアクタンス値のまとめた効果を考慮する。一般的に知られているように、並列共振回路は、周波数値が共振周波数を超えて高くなるにつれて、より容量性が強まり、周波数値が共振周波数を下回って低くなるにつれて、より誘導性が強まる。この原理を用いて、第２の並列ＬＣ共振器の共振周波数は、ＲＦ増幅器の出力端子１１２と基準電位端子１１４との間の伝送経路における他のリアクタンス部品、たとえば第１の並列共振器を補償するために、第２の並列ＬＣ共振器が２次高調波で比較的誘導性または容量性が強まるように、調整することができる。すなわち、第２の並列ＬＣ共振器のパラメータは、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６が、基本周波数の２次高調波、たとえば４．０ＧＨｚで、ＲＦ増幅器の出力端子１１２でのＲＦの短絡をもたらすように、選択することができる。
ベースバンド終端回路１２２は、ＲＦ周波数範囲未満であるベースバンド周波数領域において、低インピーダンスをもたらすように調整することができる。これらのより低い周波数値を抑制することによって、ベースバンド周波数範囲にわたる相互変調歪み（ＩＭＤ：ｉｎｔｅｒ－ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）の影響を軽減し、これにより、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の線形効率を高めることができる。ベースバンド終端回路１２２のパラメータ（たとえば、静電容量およびインダクタンス）は、インピーダンス整合回路がこれらのより低い周波数値を抑制するように選択される。すなわち、ベースバンド終端回路１２２は、この範囲内にある周波数のための、（ＲＦの観点からの）ＲＦ増幅器デバイス１０８の出力端子１１２から基準電位端子１１４への低インピーダンス経路を実現する。
一態様によれば、ベースバンド終端回路１２２は、第１の抵抗器１３６、第３のインダクタ１３８、および第３のコンデンサ１４０を含むことができる。これらの部品のそれぞれは、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６の第２の分岐１４２に接続される。出力インピーダンス整合ネットワーク１１６の第２の分岐１４２は、第１のコンデンサ１２８を第２の並列ＬＣ共振器に直接接続する第１のノード１４３と、基準電位ポートとの間に接続することができる。ベースバンド終端回路１２２の部品のパラメータ値（すなわち、抵抗値、インダクタンス、および静電容量）は、広帯域ベースバンド周波数領域にわたって低インピーダンス応答をもたらすように選択される。第３のインダクタ１３８および第３のコンデンサ１４０のパラメータは、一例として、４００ＭＨｚのベースバンド周波数範囲を使用すると、これらの部品がインピーダンス整合回路の他の部品と共に、ＲＦ増幅デバイス１０８の出力端子１１２から基準電位端子１１４への低インピーダンス経路を形成するように、選択することができる。第１の抵抗器１３６の抵抗値を調整することによって、ベースバンド終端回路１２２のインピーダンス応答が平坦化され、広帯域周波数範囲にわたってより良い性能が得られる。すなわち、第１の抵抗器１３６は、ベースバンド終端回路１２２のインピーダンス応答の周波数依存性をより低下させるために使用される。
任意に、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６は、直列分岐１１８とＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００のＤＣ端子１４５との間に接続され得る、第４のインダクタ１４４を含んでもよい。第４のインダクタ１４４は、ＲＦチョーク、すなわち、より低い周波数値を伝送する一方で、より高い周波数値を遮断するデバイスとして、構成することができる。このＲＦチョークは、第１の抵抗器１３６、第３のインダクタ１３８、および第３のコンデンサ１４０と共に使用され、ベースバンド周波数領域で低インピーダンスをもたらすことができる。
図６は、本開示によるパッケージ化されたＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）の部分上面図を示している。
図７は、本開示の一態様によるパッケージの断面図を示す図７Ａを含み、図７は、本開示の別の態様によるパッケージの断面図を示す図７Ｂをさらに含む。
図６および図７を参照すると、一態様による、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００が示されている。図６に示されている一態様では、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、本明細書で説明された、互いに隣り合って配置された２つのＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００を内蔵および／または実装することができる。図８に示されている別の態様では、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の１つを内蔵および／または実装することができる。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、プリント回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）製造プロセスを利用することができるプリント回路基板（ＰＣＢ）などの、別のデバイスとインタフェースをとるように構成され得る、金属フランジ２０２を備えることができる。ＰＣＢは、単層ＰＣＢ構成、多層ＰＣＢ構成などであってもよい。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、金属フランジ２０２の第１の側部から離れる方向に延出できる一対の導電性入力リード２０４と、導電性入力リード２０４と反対方向である、金属フランジ２０２の第２の側部から離れる方向に延出できる一対の導電性出力リード２０６とを含むことができる。導電性入力リード２０４は、本明細書で説明された増幅器回路１００の入力ポート１０２を実現および／または実装でき、導電性出力リード２０６は、本明細書で説明された増幅器回路１００のＲＦ出力ポート１０４を実現および／または実装することができる。任意に、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、導電性出力リード２０６に隣り合う、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００の側部から離れる方向に延出する、別個に実装されたＤＣバイアスリード２０８を含むように実装されてもよい。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、電気絶縁窓枠２１０と共に実装することができる。電気絶縁窓枠２１０は、金属フランジ２０２の周囲に形成することができる。電気絶縁窓枠２１０は、金属フランジ２０２から導電性入力リード２０４および導電性出力リード２０６を絶縁することができる。金属フランジ２０２の中央部分は、絶縁窓枠２１０から露出され得る。金属フランジ２０２のこの露出部分は、露出部分の上に集積回路デバイスを取り付けるための、導電性ダイパッド２１２を備えることができる。金属フランジ２０２は、熱伝導性および導電性材料（たとえば、銅、アルミニウムなど）を含むことができるので、導電性ダイパッド２１２は、基準電位接続部（たとえば、ＧＮＤ端子）と、導電性ダイパッド２１２の上に取り付けられた集積回路デバイスから熱を運び去るように構成され得るヒートシンクとの両方を、実現することができる。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、金属フランジ２０２上に取り付けられたＲＦトランジスタ２１４を含むことができる。これらのＲＦトランジスタ２１４は、図１のＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００で以前に説明された、ＲＦ増幅器デバイス１０８を実現および／または実装する。ＲＦトランジスタ２１４は、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）、ＤＭＯＳ（二重拡散金属酸化物半導体：ｄｏｕｂｌｅ－ｄｉｆｆｕｓｅｄ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタ、ＧａＮ ＨＥＭＴ（窒化ガリウム高電子移動度トランジスタ：ｇａｌｌｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｈｉｇｈ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＧａＮ ＭＥＳＦＥＴ（窒化ガリウム金属半導体電界効果トランジスタ：ｇａｌｌｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｍｅｔａｌ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＬＤＭＯＳトランジスタなどのパワートランジスタ、より一般的にはあらゆるタイプのＲＦトランジスタデバイスとして、構成することができる。
ＲＦトランジスタ２１４は、導電性入力、出力、および基準電位端子を含むことができる。図示の態様では、基準電位端子は、ＲＦトランジスタ２１４の底面に配置されている。基準電位端子は、ダイパッド２１２に直接対向することができ、たとえば伝導性ペーストを使って、ダイパッド２１２に電気的に接続することができる。ＲＦトランジスタ２１４の入力および出力端子は、基準電位端子とは反対側である、ＲＦトランジスタ２１４の上側に配置することができる。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、図１を参照して以前に説明された、ＲＦトランジスタの出力端子と導電性出力リード２０６との間に接続された、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６を含むことができる。一態様では、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６の受動部品のほとんどが、ＩＰＤ（一体型受動デバイス）によって実現することができる。ＩＰＤの下側には、ＲＦトランジスタ２１４に関して以前に説明されたものと同様のやり方でダイパッド２１２に取り付けできる、基準電位端子１１４を含むことができる。
概して言えば、ＩＰＤという用語は、半導体ベースであってもよく、ＩＣ内に一体的に形成されＩＣの端子に接続された、いくつかの受動デバイスを含む集積回路を指す。カスタム回路のトポロジは、ＩＰＤによって実現することができる。特定の受動部品（たとえば、コンデンサ、インダクタなど）の必要な周波数応答を実現するために様々な相異なる構造体が、デバイス内に製作される。これらの構造体の例には、平行板コンデンサ、ラジアルスタブ、伝送線路などが含まれる。
図示されている態様では、導電性接合ワイヤの第１のセット２１８は、ＲＦトランジスタ２１４の出力端子と導電性出力リード２０６との間に、直接電気的に接続することができる。導電性接合ワイヤの第２のセット２２０は、ＲＦトランジスタ２１４の出力端子と出力インピーダンス整合ネットワーク１１６との間に、直接電気的に接続することができる。導電性接合ワイヤの第３のセット２２２は、導電性出力リード２０６とＤＣバイアスリード２０８との間に直接接続することができる。
接合ワイヤの第４のセット２２６は、導電性入力リード２０４と入力インピーダンス整合ネットワーク１４６との間に電気的に接続される。接合ワイヤの第５のセット２２８は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６とベースバンドインピーダンス増強回路１９０の入力端子との間に電気的に接続される。接合ワイヤの第６のセット２２４は、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６を、ＲＦトランジスタ２１４に電気的に接続することができる。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、本開示の出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０と共に使用するのに好適な、開放空洞構成を含むように実装することができる。具体的には、開放空洞構成は、開放空洞パッケージ設計を利用することができる。いくつかの態様では、開放空洞構成は、相互接続部、回路部品、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０などを保護する、蓋３０８または他の筐体を含むことができる。パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、セラミックボディを含むことができ、および／または蓋３０８は、セラミック材料で作ることができる。一態様では、セラミック材料は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を含んでもよい。一態様では、蓋３０８は、接着剤を使って、電気絶縁窓枠２１０に取り付けられてもよい。一態様では、接着剤は、エポキシベースであってもよい。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００の内部で、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ダイアタッチ材料を介して金属フランジ２０２に取り付けることができる。電気絶縁窓枠２１０は、ＲＦトランジスタ２１４のソース、ゲート、およびドレインを分離するように構成することができる。電気絶縁窓枠２１０は、より費用対効果が高く、金属フランジ２０２とのより良い熱膨張係数（ＣＴＥ：ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）の一致を実現し、ストレートリード構成および表面実装構成の、両方のリード構成での、高い柔軟性を可能にするように構成することができる。電気絶縁窓枠２１０はまた、剛性で、したがってより安定し、曲がりにくいように構成することができる。
金属フランジ２０２は、銅（Ｃｕ）、銅モリブデン、銅積層構造体、銅タングステン（ＣｕＷ）などの導電性材料でできていてもよく、電気絶縁窓枠２１０のＣＴＥとぴったり一致するＣＴＥを有することができる。ＲＦトランジスタ２１４のソース側は、接着剤、はんだづけ、焼結、共晶接合、熱圧縮接合、超音波接合／溶接などによって、本明細書で説明されたように、金属フランジ２０２の内側ダイアタッチ領域に取り付けることができる。ＲＦトランジスタ２１４のソース側は、具体的には、金属フランジ２０２に電気的に接続することができる。
電気絶縁窓枠２１０は、積層されるか、埋め込まれるか、かつ／または他の方法で取り付けられた銅シートからエッチングされた伝導性経路、トラック、または信号トレースを含むことができる。電気絶縁窓枠２１０は、金属フランジ２０２の外周領域に取り付けることができる。電気絶縁窓枠２１０は、金属フランジ２０２の内側ダイアタッチ領域に取り付けることができる、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０などを受容するための、開口部３０６を有することができる。
電気絶縁窓枠２１０は、金属フランジ２０２の外周領域に取り付けできる、底面を有することができる。一態様では、電気絶縁窓枠２１０は、伝導性接着剤を利用して外周領域に取り付けできる、底面を有することができる。一態様では、電気絶縁窓枠２１０は、図７Ｂに示されているように、介在するセラミック構造体５７８を利用して外周領域に取り付けできる、底面を有することができる。一態様では、介在するセラミック構造体５７８は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などのセラミック材料を含んでもよい。一態様では、介在するセラミック構造体５７８は、銅、金など、およびこれらの組合せを含む、１種または複数の金属でめっきされてもよい。
金属フランジ２０２は、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０によって生成された熱を、放散することができる。金属フランジ２０２は、金属サブマウントとして実装でき、また支持体、表面、パッケージ支持体、パッケージ表面、パッケージ支持体表面、フランジ、金属フランジ、ヒートシンク、共通ソース支持体、共通ソース表面、共通ソースパッケージ支持体、共通ソースパッケージ表面、共通ソースパッケージ支持体表面、共通ソースフランジ、共通ソースヒートシンク、リードフレーム、金属リードフレームなどとして、実装することができる。金属フランジ２０２は、絶縁材料、誘電材料などを含んでもよい。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００の他の実施態様は、オーバーモールド構成を含むことができる。オーバーモールド構成は、金属フランジ２０２に取り付けられたＲＦトランジスタ２１４を実質的に取り囲むことができる。オーバーモールド構成は、金属フランジ２０２、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０の周囲に射出成形され、これにより、外部環境からの保護を実現できる、プラスチックまたはプラスチック高分子化合物で形成することができる。
一態様では、オーバーモールド構成は、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０を実質的に取り囲むことができる。オーバーモールド構成は、プラスチック、モールディングコンパウンド、プラスチックコンパウンド、ポリマー、ポリマーコンパウンド、プラスチックポリマーコンパウンドなどで形成することができる。オーバーモールド構成は、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０、および／またはパッケージ化されたＲＦ増幅器２００の他の部品の周囲へ、外部環境から、射出成形または圧縮成形することができる。
具体的には、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、少なくとも部分的に、キャリア増幅器として実装されるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の１つと、ピーク増幅器として実装されるＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００の別の１つとを備える、ドハティ回路として実装することができる。具体的には、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００が、キャリア増幅器およびピーク増幅器の出力を電力結合するように構成された、キャリア増幅器およびピーク増幅器を含むことができる。一態様では、２つの増幅器は、別々にバイアスすることができる。一態様では、キャリア増幅器は、通常のクラスＡＢまたはクラスＢで動作することができる。一態様では、ピーク増幅器は、クラスＣで動作することができる。他の動作クラスも、企図されている。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、ハウジング、開放空洞構成、オーバーモールド構成など有するように実装することができる。この点に関連して、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、ハウジングを含むように実装することができる。具体的には、ハウジングは、相互接続部、回路部品などを保護するための蓋または他の筐体を含むことができる。
別法として、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、開放空洞構成を有するように実装されてもよい。具体的には、開放空洞構成は、開放空洞パッケージ設計を利用することができる。いくつかの態様では、開放空洞構成は、相互接続部、回路部品などを保護するための蓋または他の筐体を含むことができる。
別法として、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、オーバーモールド構成を含むように実装されてもよい。一態様では、オーバーモールド構成は、部品を実質的に取り囲むことができる。オーバーモールド構成は、プラスチック、モールディングコンパウンド、プラスチックコンパウンド、ポリマー、ポリマーコンパウンド、プラスチックポリマーコンパウンドなどで形成することができる。オーバーモールド構成は、部品の周囲へ射出成形または圧縮成形し、これにより、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００の部品の、外部環境からの保護を実現することができる。
図８は、本開示によるパッケージ化されたＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）の部分上面図を示している。
図８は、具体的には、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００のＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはＲＦトランジスタ２１４の、単一の実施態様を示している。追加的に、図８は、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、導電性出力リード２０６、および／または導電性入力リード２０４による軸（図で参照されるｙ軸）からオフセットされた、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０を実装する、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００を示している。一方、図６は、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、ＲＦトランジスタ２１４、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、導電性出力リード２０６、および／または導電性入力リード２０４と同じ軸（図で参照されるｙ軸）に沿って、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０を実装する、パッケージ化されたＲＦ増幅器２００を示している。
１つまたは複数の態様では、ＲＦトランジスタ２１４、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、集積回路として実装することができる。具体的には、ＲＦトランジスタ２１４、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０のそれぞれは、集積回路内の能動エリアとして実装することができる。一態様では、ＲＦトランジスタ２１４、出力インピーダンス整合ネットワーク１１６、入力インピーダンス整合ネットワーク１４６、および／またはベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ：ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）として実装することができる。
図９は、本開示によるトランジスタ増幅器の実施態様の拡大部分概略図である。
図１０は、図９の線Ｘ－Ｘに沿った概略断面図である。
図９に示されているように、ＲＦ増幅器デバイス１０８および／またはＲＦトランジスタ２１４は、第１の方向（たとえば、図９に示されているｘ方向）に並行して延在できる、複数のゲートフィンガ４０６に接続され得る、ゲートバス４０２を含むことができる。ソースバス４１０は、ソースコンタクト４１６のうちの複数の並行するコンタクトに接続することができる。ソースバス４１０は、ＲＦ増幅器デバイス１０８および／またはＲＦトランジスタ２１４の下側にある、接地電圧ノードに接続することができる。ドレインバス４２０は、複数のドレインコンタクト４２６に接続することができる。
図９を見て分かるように、各ゲートフィンガ４０６は、ソースコンタクト４１６およびドレインコンタクト４２６の、一対の隣り合うコンタクト間で、Ｘ方向に沿って延びることができる。ＲＦ増幅器デバイス１０８またはＲＦトランジスタ２１４は、複数のユニットセル４３０を含むことができ、複数のユニットセル４３０のそれぞれは、個々のトランジスタを含むことができる。複数のユニットセル４３０のうちの１つが、図９の破線のボックスによって示されており、ソースコンタクト４１６およびドレインコンタクト４２６の隣り合うコンタクト間に延在できるゲートフィンガ４０６を含む。「ゲート幅」は、ゲートフィンガ４０６が、ソースコンタクト４１６およびドレインコンタクト４２６のうちのゲートフィンガ４０６が関連する１つと、Ｘ方向に重なる距離を指すことができる。すなわち、ゲートフィンガ４０６の「幅」は、隣り合うソースコンタクト４１６／ドレインコンタクト４２６に並列に延在する、ゲートフィンガ４０６の寸法（ｚ方向に沿った距離）を指す。複数のユニットセル４３０のそれぞれが、ソースコンタクト４１６および／またはドレインコンタクト４２６のうちの１つを、複数のユニットセル４３０のうちの１つまたは複数の隣り合うユニットセルと共有することができる。複数のユニットセル４３０のうちの特定の個数が、図９に示されているが、ＲＦ増幅器デバイス１０８および／またはＲＦトランジスタ２１４は、複数のユニットセル４３０を、より多くまたはより少なく含んでもよいことが理解されよう。
図１０を参照すると、ＲＦ増幅器デバイス１０８および／またはＲＦトランジスタ２１４は、たとえば４Ｈ－ＳｉＣまたは６Ｈ－ＳｉＣを含んでもよい基板４２２を備える、半導体構造体４４０を具備することができる。チャネル層４９０は、基板４２２上に配置でき、障壁層４７０は、チャネル層４９０上に配置でき、したがってチャネル層４９０は、基板４２２と障壁層４７０との間にある。チャネル層４９０および障壁層４７０は、ＩＩＩ族窒化物ベースの材料を含んでもよく、障壁層４７０の材料は、チャネル層４９０の材料よりも広いバンドギャップを有する。チャネル層４９０は、たとえば、ＧａＮを含むことができ、一方障壁層４７０は、ＡｌＧａＮを含むことができる。
障壁層４７０とチャネル層４９０との間のバンドギャップの差、および障壁層４７０とチャネル層４９０との間の境界面での圧電効果により、２次元電子ガス（２ＤＥＧ：ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｇａｓ）が、チャネル層４９０内に、チャネル層４９０と障壁層４７０との間の接合部で誘導される。２ＤＥＧは、それぞれソースコンタクト４１６およびドレインコンタクト４２６の下にあり得る、デバイスのソース領域とドレイン領域との間の伝導を可能にする高伝導層として作用する。ソースコンタクト４１６およびドレインコンタクト４２６は、障壁層４７０上にあり得る。ゲートフィンガ４０６は、障壁層４７０上で、ソースコンタクト４１６とドレインコンタクト４２６との間にあり得る。図９では、ゲートフィンガ４０６、ソースコンタクト４１６、およびドレインコンタクト４２６はすべて、同じ「長さ」を有するように示されているが、ゲートフィンガ４０６は、実際には、ソースコンタクト４１６およびドレインコンタクト４２６の長さよりも、実質的に短くてもよいことが理解されよう。また、ソースコンタクトおよびドレインコンタクト４２６が同じ長さを有する必要がないことも、理解されよう。
ゲートフィンガ４０６の材料は、障壁層４７０の組成に基づいて選択することができる。しかし特定の実施形態では、窒化物ベースの半導体材料へのショットキー接触の作成が可能な、Ｎｉ、Ｐｔ、ＮｉＳｉX、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｗ、および／またはＷＳｉＮなどの材料を使用することができる。ソースコンタクト４１６およびドレインコンタクト４２６は、ＧａＮへのオーミック接触を形成することができる、ＴｉＡｌＮなどの金属を含むことができる。
ＲＦ増幅器デバイス１０８および／またはＲＦトランジスタ２１４は、基板４２２の下面に配置された金属化層を含むことができる。金属化層は、ｚ軸および／またはｘ軸にほぼ平行な面に配置することができる。一態様では、金属化層は、基板４２２の下面の全面に、金属化層として実装されてもよい。ＲＦ増幅器デバイス１０８および／またはＲＦトランジスタ２１４は、別個の導線、トラック、回路トレース、接続用パッド、アルミニウム、銅、銀、金などの層間の接続を通すビア、およびＥＭシールドまたは他の目的のための固体伝導エリアなどの機能を含むことができる。
ＲＦ増幅器デバイス１０８は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、窒化ガリウム（ＧａＮ：Ｇａｌｌｉｕｍ Ｎｉｔｒｉｄｅ）ＭＯＳＦＥＴ、ＧａＮ横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、増幅器として実装されたトランジスタ、ＧａＮ高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、ＧａＮ金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ：ｍｅｔａｌ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、バイポーラトランジスタ、ディスクリートデバイス、ドハティ配置、バイアスフィードを利用する任意のデバイスなどとして実装されてもよい。さらに、２つ以上のＲＦ増幅器デバイス１０８をＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００に搭載し、並列に接続することができる。この点に関連して、複数のＲＦ増幅器デバイス１０８が、同じタイプのトランジスタを利用してもよく、かつ／または複数のＲＦ増幅器デバイス１０８が、相異なるタイプのトランジスタを利用してもよい。
一態様では、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、高出力トランジスタとして実装されてもよい。一態様では、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、高出力横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、高出力窒化ガリウム（ＧａＮ）ＭＯＳＦＥＴ、高出力ＧａＮ横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、高出力ＧａＮ高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、および／または高出力ＧａＮ金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）として実装されてもよい。
一態様では、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、高周波トランジスタとして実装されてもよい。一態様では、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、高周波横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、高周波窒化ガリウム（ＧａＮ）ＭＯＳＦＥＴ、高周波ＧａＮ横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、高周波ＧａＮ高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、および／または高周波ＧａＮ金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）として実装されてもよい。
一態様では、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、高出力高周波トランジスタとして実装されてもよい。一態様では、ＲＦ増幅器デバイス１０８は、高出力高周波横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、高出力高周波窒化ガリウム（ＧａＮ）ＭＯＳＦＥＴ、高出力高周波ＧａＮ横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（ＬＤＭＯＳ）、高出力高周波ＧａＮ高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、および／または高出力高周波ＧａＮ金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）として実装されてもよい。
ここで、高出力とは、１０Ｗ～２ｋＷのピーク電力、１００Ｗ～５００Ｗのピーク電力、５００Ｗ～１ｋＷのピーク電力、１ｋＷ～１．５ｋＷのピーク電力、もしくは１．５ｋＷ～２ｋＷのピーク電力と定義され、かつ／またはここで、高出力とは、１０Ｗを超えるピーク電力、５００Ｗを超えるピーク電力、１ｋＷを超えるピーク電力、１．５ｋＷを超えるピーク電力、もしくは２ｋＷを超えるピーク電力と定義される。
ここで、高周波とは、０．４ＧＨｚ～６ＧＨｚの周波数、１．４ＧＨｚ～１．６ＧＨｚの周波数、１．８ＧＨｚ～２．７ＧＨｚの周波数、１ＧＨｚ～２ＧＨｚの周波数、２ＧＨｚ～３ＧＨｚの周波数、３ＧＨｚ～４ＧＨｚの周波数、４ＧＨｚ～５ＧＨｚの周波数、もしくは５ＧＨｚ～６ＧＨｚの周波数と定義され、かつ／またはここで、高周波とは、１．４ＧＨｚを超える周波数、１．８ＧＨｚを超える周波数、２ＧＨｚを超える周波数、３ＧＨｚを超える周波数、４ＧＨｚを超える周波数、５ＧＨｚを超える周波数、もしくは６ＧＨｚ未満の周波数と定義される。
本明細書で説明されたように、本開示は、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０を含む、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはパッケージ化されたＲＦ増幅器２００の実施態様について記載している。本明細書で開示されたように、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００のベースバンドインピーダンスを改善するように構成することができる。代替的または追加的に、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはＲＦ増幅器デバイス１０８の改善されたデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を実現するように構成されてもよい。一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ベースバンド終端の共振を低減するように構成することができる。一態様では、ベースバンドインピーダンス増強回路１９０は、ベースバンド終端の共振をより高い周波数へプッシュし、および／または移動させるように構成することができる。
具体的には、本明細書で説明されたように、接続されることは、本明細書で説明されたリード、ワイヤ接合、接着剤、はんだづけ、焼結、共晶接合、熱圧縮接合、超音波接合／溶接、クリップ部品などが含まれ得る、結合または接続を含むことができる。接続は、介在する構造体もしくは部品を介してもよく、または接続は、直接接続であってもよい。
本開示の接着剤は、中間層を用いて接続されるべき表面を接続することを含んでもよい、接着剤接合プロセスにおいて利用することができる。接着剤は、有機または無機であってもよく、また接着剤は、接続されるべき表面のうちの、一方または両方の表面に付着させることができる。接着剤は、特定の工具で圧力を加えることを含んでもよい環境にあるときに、特定の接合温度で、特定の処理時間、特定の被覆厚さの接着材料を塗布することを含んでもよい、接着剤接合プロセスで利用することができる。一態様では、接着剤は、伝導性接着剤、エポキシベースの接着剤、伝導性エポキシベースの接着剤などであってもよい。
本開示のはんだは、はんだが含まれるか、かつ／またははんだで形成され得る、はんだ境界面を形成するのに利用することができる。はんだは、接続されるべき表面間に接合部を形成するために使用できる、任意の可溶合金であってもよい。はんだは、無鉛はんだ、鉛はんだ、共晶はんだなどであってもよい。無鉛はんだは、スズ、銅、銀、ビスマス、インジウム、亜鉛、アンチモン、他の微量の金属などを含んでもよい。鉛はんだは、鉛、スズ、銀などの他の金属を含んでもよい。はんだは、必要に応じて、フラックスをさらに含んでもよい。
本開示の焼結は、熱および／または圧力によって材料の固体塊を凝縮および形成するプロセスを利用することができる。焼結プロセスは、材料を液化点まで溶融することなく、行うことができる。焼結プロセスは、金属粉末の焼結を含んでもよい。焼結プロセスは、真空中での焼結を含んでもよい。焼結プロセスは、保護ガスを使用して焼結することを含んでもよい。
本開示の共晶接合は、共晶系を形成できる中間金属層との接合プロセスを利用することができる。共晶系は、接続されるべき表面間で使用することができる。共晶接合は、特定の組成および温度で、２相平衡を通ることなく、固体の状態から液体の状態または液体の状態から固体の状態に変化する合金であり得る、共晶金属を利用することができる。共晶合金は、スパッタリング、デュアルソース蒸着、電気めっきなどによって堆積されてもよい。
本開示の超音波溶接は、圧力下で一緒に保持されている部品に高周波超音波音響振動を局所的に加えるプロセスを、利用することができる。超音波溶接は、接続されるべき表面間に、固体溶接を作り出すことができる。一態様では、超音波溶接は、超音波の力を加えることを含んでもよい。
パッケージ化されたＲＦ増幅器２００のどの１つまたは複数の部品も、電気絶縁窓枠２１０などの１つまたは複数の金属化層上に配置することができる。１つまたは複数の金属化層は、はんだペーストの印刷スクリーニング、エポキシの印刷スクリーニング、シルクスクリーン印刷プロセス、写真製版プロセス、透明フィルムへの印刷プロセス、エッチングプロセスと組み合わせたフォトマスクプロセス、感光性基板プロセス、レーザーレジストアブレーションプロセス、ミリングプロセス、レーザーエッチングプロセス、直接金属印刷プロセスなどのプロセスを含む、１つまたは複数の製造技法を利用することを含んでもよい。
特定の態様では、本開示のＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはパッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、無線デバイスに接続する無線基地局に利用することができる。さらなる態様では、本開示のＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはパッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、無線デバイスに接続する無線基地局で実装される増幅器に利用することができる。さらなる態様では、本開示のＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはパッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、無線デバイスに利用することができる。さらなる態様では、本開示のＲＦ電力増幅器（ＲＦＰＡ）回路１００および／またはパッケージ化されたＲＦ増幅器２００は、無線デバイスで実装される増幅器に利用することができる。
この開示では、無線デバイスへの言及は、携帯電話、タブレットコンピュータ、ゲームシステム、ＭＰ３プレーヤ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、ユーザ機器（ＵＥ：ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）などの電子デバイスを包含することを、意図していることを理解されたい。「無線デバイス」は、携帯電話、携帯型機器、移動局、ユーザ機器、移動体通信用電話、スマートフォン、ハンドセット、無線ドングル、遠隔通知デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ）ベースの無線デバイス、または無線ネットワークが対応できる他の携帯型コンピュータ処理デバイスなど、無線通信ネットワークに接続できる、任意の互換性のある携帯技術のコンピュータ処理デバイスも包含することを意図している。無線デバイスは、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、無線ローカルループ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、他の広域ネットワーク（ＷＡＮ：ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）技術、３Ｇ技術、４Ｇ技術、５Ｇ技術、ＬＴＥ技術などのような、無線通信技術を利用することができる。
この開示では、無線基地局への言及は、無線デバイスとネットワークとの間の無線通信を円滑にする、基地トランシーバ局（ＢＴＳ：ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ）、ノードＢデバイス、基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）デバイス、進化型ノードＢデバイスなどを、カバーすることを意図していることを理解されたい。無線基地局および／またはネットワークは、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、無線ローカルループ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、他の広域ネットワーク（ＷＡＮ）技術、３Ｇ技術、４Ｇ技術、５Ｇ技術、ＬＴＥ技術などのような、無線通信技術を利用することができる。
本開示は、例示的な態様に関して説明されてきたが、当業者は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内で、本開示が変形を加えて実行され得ることを認識されよう。上記に提示されたこれらの例は、単なる例示であり、本開示のすべての可能性のある設計、態様、用途、または変形の網羅的なリストであることを意味するものではない。

Claims (25)

  1. 増幅器であって、
    入力整合ネットワークと、
    少なくとも１つのトランジスタと、
    前記少なくとも１つのトランジスタに結合された入力リードと、
    前記トランジスタに結合された接地端子と、
    前記少なくとも１つのトランジスタに結合された出力リードと、
    前記出力リードおよび前記少なくとも１つのトランジスタに結合された出力整合回路と、
    前記入力整合ネットワークに結合された少なくとも１つのリアクタンス素子を有するベースバンドインピーダンス増強回路と
    を備え、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振を低減するように構成される、増幅器。
  2. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートのうちの少なくとも１つを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、改善されたデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を実現するように構成される、
    請求項１に記載の増幅器。
  3. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンドインピーダンスを改善するように構成される、
    請求項１に記載の増幅器。
  4. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートのうちの少なくとも１つを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振をより高い周波数へプッシュし、および／または移動させるように構成される、
    請求項１に記載の増幅器。
  5. 前記入力整合ネットワークが、前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子に結合された、少なくとも１つのリアクタンス素子を含む、請求項１に記載の増幅器。
  6. 前記少なくとも１つのトランジスタが、ＧａＮベースのトランジスタを含む、請求項１に記載の増幅器。
  7. 前記少なくとも１つのトランジスタが、ＬＤＭＯＳベースのトランジスタを含む、請求項１に記載の増幅器。
  8. 前記少なくとも１つのトランジスタが、キャリア増幅器として実装されたトランジスタを含み、
    前記少なくとも１つのトランジスタが、ピーク増幅器として実装されたトランジスタを含む、
    請求項１に記載の増幅器。
  9. 金属フランジ、第１の導電性リード、第２の導電性リード、および導電性ダイパッド
    をさらに備える、請求項１に記載の増幅器。
  10. 増幅器を実装するプロセスであって、
    入力整合ネットワークを用意することと、
    少なくとも１つのトランジスタを用意することと、
    入力リードを、前記少なくとも１つのトランジスタに結合することと、
    接地端子を、前記トランジスタに結合することと、
    出力リードを、前記少なくとも１つのトランジスタに結合することと、
    出力整合回路を、前記出力リードおよび前記少なくとも１つのトランジスタに結合することと、
    少なくとも１つのリアクタンス素子を有するベースバンドインピーダンス増強回路を、前記入力整合ネットワークに結合することと
    を含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振を低減するように構成される、増幅器を実装するプロセス。
  11. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートのうちの少なくとも１つを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、改善されたデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を実現するように構成される、
    請求項１０に記載の増幅器を実装するプロセス。
  12. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンドインピーダンスを改善するように構成される、
    請求項１０に記載の増幅器を実装するプロセス。
  13. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートのうちの少なくとも１つを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振をより高い周波数へプッシュし、および／または移動させるように構成される、
    請求項１０に記載の増幅器を実装するプロセス。
  14. 前記入力整合ネットワークが、前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子に結合された、少なくとも１つのリアクタンス素子を含む、請求項１０に記載の増幅器を実装するプロセス。
  15. 前記少なくとも１つのトランジスタが、ＧａＮベースのトランジスタを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンドインピーダンスを改善するように構成される、
    請求項１０に記載の増幅器を実装するプロセス。
  16. 前記少なくとも１つのトランジスタが、ＬＤＭＯＳベースのトランジスタを含む、請求項１０に記載の増幅器を実装するプロセス。
  17. 前記少なくとも１つのトランジスタを実装することが、キャリア増幅器としてトランジスタを実装することを含むことと、
    前記少なくとも１つのトランジスタを実装することが、ピーク増幅器としてトランジスタを実装することを含むことと
    をさらに含む、請求項１０に記載の増幅器を実装するプロセス。
  18. 増幅器であって、
    入力整合ネットワークと、
    少なくとも１つのトランジスタと、
    前記少なくとも１つのトランジスタに結合された入力リードと、
    前記トランジスタに結合された接地端子と、
    前記少なくとも１つのトランジスタに結合された出力リードと、
    前記出力リードおよび前記少なくとも１つのトランジスタに結合された出力整合回路と、
    前記入力整合ネットワークに結合された少なくとも１つのリアクタンス素子を有する、ベースバンドインピーダンス増強回路と
    を備え、
    前記入力整合ネットワークが、前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子に結合された、少なくとも１つのリアクタンス素子を含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振を低減するように構成される、増幅器。
  19. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートのうちの少なくとも１つを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、改善されたデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）動作を実現するように構成される、
    請求項１８に記載の増幅器。
  20. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンドインピーダンスを改善するように構成される、
    請求項１８に記載の増幅器。
  21. 前記ベースバンドインピーダンス増強回路の前記少なくとも１つのリアクタンス素子が、インダクタ、コンデンサ、および基準電位ポートのうちの少なくとも１つを含み、
    前記ベースバンドインピーダンス増強回路が、ベースバンド終端の共振をより高い周波数へプッシュし、および／または移動させるように構成される、
    請求項１８に記載の増幅器。
  22. 前記少なくとも１つのトランジスタが、ＧａＮベースのトランジスタを含む、請求項１８に記載の増幅器。
  23. 前記少なくとも１つのトランジスタが、ＬＤＭＯＳベースのトランジスタを含む、請求項１８に記載の増幅器。
  24. 前記少なくとも１つのトランジスタが、キャリア増幅器として実装されたトランジスタを含み、
    前記少なくとも１つのトランジスタが、ピーク増幅器として実装されたトランジスタを含む、
    請求項１８に記載の増幅器。
  25. 金属フランジ、第１の導電性リード、第２の導電性リード、および導電性ダイパッド
    をさらに備える、請求項１８に記載の増幅器。
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