KR102512837B1 - 결합된 기저대역, 기본 및 고조파 튜닝 네트워크를 갖는 rf 전력 증폭기 - Google Patents

결합된 기저대역, 기본 및 고조파 튜닝 네트워크를 갖는 rf 전력 증폭기 Download PDF

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Abstract

라디오 주파수(RF) 증폭기 디바이스(108)에 대한 임피던스 매칭 네트워크(116)는 RF 증폭기 디바이스(108)와 연관된 기본 주파수 범위 미만인 기저대역 주파수 범위의 신호들에 낮은 임피던스를 제시하도록 구성된 리액티브 컴포넌트들을 갖는 기저대역 종단 회로(122)를 포함한다. 네트워크(116)는 또한 기본 주파수 범위에서 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 임피던스를 미리 결정된 값에 실질적으로 매칭시키도록 구성된 리액티브 컴포넌트들을 갖는 기본 주파수 매칭 회로(124)를 포함한다. 네트워크(116)는 또한 기본 주파수 범위의 기본 주파수를 갖는 RF 신호들의 2차 고조파들에서 낮은 임피던스를 제시하도록 구성된 리액티브 컴포넌트들을 갖는 2차 고조파 종단 회로(126)를 포함한다. 다른 실시예들은 네트워크(116) 및 RF 증폭기 디바이스(108)를 포함하는 증폭기 회로들뿐 아니라, 금속 플랜지(202), RF 트랜지스터(214), 및 네트워크(116)를 포함하는 집적 수동 디바이스(216)를 포함하는 패키지된 RF 증폭기들을 포함한다.

Description

결합된 기저대역, 기본 및 고조파 튜닝 네트워크를 갖는 RF 전력 증폭기
본 출원은 RF(라디오 주파수) 증폭기들, 특히 RF 증폭기들을 위한 임피던스 매칭 네트워크들에 관한 것이다.
RF 전력 증폭기들은 다양한 응용분야들, 이를테면 무선 통신 시스템들 등의 기지국들에 사용된다. RF 전력 증폭기들은 왜곡 없이 선형 동작을 제공하도록 설계된다. RF 전력 증폭기들에 의해 증폭된 신호들은 종종 400 메가헤르쯔(MHz) 내지 4 기가헤르쯔(GHz) 범위의 주파수들을 갖는 고주파 변조 반송파를 갖는 신호들을 포함한다. 반송파를 변조하는 기저대역 신호는 통상적으로 상대적으로 저주파이고, 응용분야에 따라, 최대 300 MHz 이상일 수 있다.
RF 전력 증폭기들은 RF 신호를 증폭하기 위해 트랜지스터 다이를 포함할 수 있다. RF 응용분야들에 사용되는 트랜지스터 다이들의 예들은 MOSFET(metal-oxide semiconductor field-effect transistor)들, LDMOS(laterally-diffused metal-oxide semiconductor) 디바이스들, 및 HEMT(high electron mobility transistor) 디바이스들을 포함한다. 이들 디바이스들은 통상적으로 상대적으로 낮은 특성 임피던스들(예컨대, 2 오옴 이하)을 갖는다.
입력 및 출력 임피던스 매칭 네트워크들은 고전력 디바이스들용 RF 트랜지스터들의 상대적으로 낮은 특성 임피던스들을 고정된 임피던스 값(예컨대, 50 오옴)에 매칭시키는 데 사용된다. 이런 방식으로, 부하 매칭에 의해 더 큰 효율성이 획득된다. 그러나, 입력 및 출력 임피던스 매칭 네트워크들은 주파수 선택적이고 임피던스 분산 대 주파수를 도입하고, 이는 대역 제한 전력 증폭기 동작들을 초래한다. 따라서, RF 증폭기 설계의 중요한 목적은 광대역에 걸쳐 매우 효율적인 동작이다.
효율적인 증폭기 동작은 기본 주파수 미만인 기저대역 주파수에서 RF 신호들을 적절히 종료하고 기본 주파수 범위 초과인 기본 신호의 고차 고조파들을 적절히 종료함으로써 달성될 수 있다. 이들 신호들을 필터링하는 하나의 방식은 회로 기판 레벨, 즉 RF 트랜지스터 다이를 포함하는 패키지의 외측에 튜닝 회로들을 제공하는 것이다. 그러나, 회로 기판 레벨 종단 기법들은 복잡하고 귀중한 공간의 사용을 요구한다. 또한, 이들 기법들은 트랜지스터 다이와 회로 기판 사이의 신호들의 전파에 영향을 주는 기생 효과들로 인해 제한된 효과를 갖는다. 이들 신호들을 필터링하는 다른 방식은 패키지 레벨에서, 즉 RF 트랜지스터 다이를 포함하는 동일한 패키지 내에서 이다. 이런 해결책이 유리하게 트랜지스터 다이에 가깝게 튜닝 회로를 배치하지만, 이는 설계에 복잡성을 부가한다. 또한, 완전한 튜닝은 튜닝 네트워크의 다양한 컴포넌트들에 연결되는 본드 와이어들 사이의 상호 커플링 효과들로 인해 달성하기 어렵다. 이런 문제는, 튜닝 네트워크의 복잡성 및 컴포넌트 수가 증가함에 따라 특히 문제가 된다.
증폭기 회로가 개시된다. 증폭기 회로는 제1 포트, 제2 포트 및 기준 전위 포트를 포함한다. 증폭기 회로는 부가적으로 제1 포트에 전기적으로 커플링된 제1 단자, 제2 포트에 전기적으로 커플링된 제2 단자, 및 기준 전위 포트에 전기적으로 커플링된 기준 전위 단자를 갖는 RF 증폭기 디바이스를 포함한다. RF 증폭기 디바이스는 기본 RF 주파수를 포함하는 RF 주파수 범위에 걸쳐 제1 단자와 제2 단자 사이에서 RF 신호를 증폭하도록 구성된다. 증폭기 회로는 RF 증폭기의 제1 단자 및 제1 포트에 전기적으로 커플링된 임피던스 매칭 네트워크를 더 포함한다. 임피던스 매칭 네트워크는, 기저대역 종단 회로가 RF 주파수 범위 미만인 기저대역 주파수 지역에서 낮은 임피던스를 제시하도록 조정된 전기 파라미터들을 갖는 리액티브 컴포넌트(reactive component)들을 갖는 기저대역 종단 회로를 포함한다. 임피던스 매칭 네트워크는, 기본 주파수 매칭 회로가 RF 주파수 범위에서 RF 증폭기 디바이스의 고유 임피던스의 켤레 복소수를 제시하도록 조정된 전기 파라미터들을 갖는 리액티브 컴포넌트들을 갖는 기본 주파수 매칭 회로를 더 포함한다. 증폭기 회로는, 2차 고조파 종단 회로가 기본 RF 주파수 범위의 주파수들의 2차 고조파들에서 낮은 임피던스를 제시하도록 조정된 전기 파라미터들을 갖는 리액티브 컴포넌트들을 갖는 2차 고조파 종단 회로를 더 포함한다.
패키지된 RF 증폭기가 개시된다. 패키지된 RF 증폭기는 제1 전기 전도성 리드(lead), 제2 전기 전도성 리드 및 전기 전도성 다이 패드를 포함하는 금속 플랜지를 포함한다. 패키지된 RF 증폭기는 금속 플랜지 상에 장착되고 제1 리드에 전기적으로 커플링된 제1 단자, 제2 리드에 전기적으로 커플링된 제2 단자, 및 다이 패드에 전기적으로 커플링된 기준 전위 단자를 갖는 RF 트랜지스터를 더 포함하고, RF 증폭기 디바이스는 기본 RF 주파수를 포함하는 RF 주파수 범위에 걸쳐 제1 단자와 제2 단자 사이에서 RF 신호를 증폭하도록 구성된다. 패키지된 RF 증폭기는 RF 트랜지스터에 인접한 금속 플랜지 상에 장착되고 제1 단자 및 제1 리드에 전기적으로 커플링된 집적 수동 디바이스를 더 포함한다. 집적 수동 디바이스는 복수의 리액티브 컴포넌트를 포함한다. 리액티브 컴포넌트들의 파라미터들은, 집적 수동 디바이스가 RF 주파수 범위 미만인 기저대역 주파수 지역에서 낮은 임피던스를 제시하고, RF 주파수 범위에서 RF 증폭기 디바이스의 고유 임피던스의 켤레 복소수를 제시하고, 그리고 기본 RF 주파수 범위의 주파수들의 2차 고조파들에서 낮은 임피던스를 제시하도록 조정된다.
통상의 기술자들은 이하의 상세한 설명을 읽고, 첨부 도면들을 볼 때 부가적인 특징들 및 장점들을 인식할 것이다.
도면들의 엘리먼트들은 반드시 서로에 관하여 실척이지 않다. 유사한 참조 번호들은 대응하는 유사한 부분들을 표시한다. 다양한 예시된 실시예들의 피처(feature)들은, 이들이 서로 배제하지 않으면 조합될 수 있다. 실시예들은 도면들에 묘사되고 이하의 설명에서 상세하게 설명된다.
도 1은 일 실시예에 따른, 증폭기 회로의 전기 회로도를 묘사한다.
도 2a 및 도 2b를 포함하는 도 2는 일 실시예에 따른 패키지된 증폭기 회로를 묘사한다. 도 2a는 평면도 관점에서 증폭기를 묘사하고 도 2b는 측면도 관점에서 증폭기를 묘사한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 포함하는 도 3은 일 실시예에 따른, 모델링된 임피던스 매칭 네트워크를 묘사한다. 도 3a는 모델링된 임피던스 매칭 네트워크의 회로도를 묘사한다. 도 3b는 일 실시예에 따른, 2차 고조파 튜닝을 갖는 경우와 갖지 않는 경우의 모델링된 임피던스 매칭 네트워크에 대한 송신 특성의 비교를 묘사한다. 도 3c는 일 실시예에 따른, 주파수 범위에 걸쳐 기저대역 종단 내에서 그리고 기저대역 종단 없이 모델링된 임피던스 매칭 네트워크에 대한 송신 특성의 비교를 묘사한다.
본원에 개시된 실시예들에 따라, 증폭기 회로가 개시된다. 증폭기 회로는 RF 증폭기 디바이스 및 RF 증폭기 디바이스의 출력 단자에 전기적으로 커플링된 임피던스 매칭 네트워크를 포함한다. 임피던스 매칭 네트워크는 기본 주파수 매칭, 기저대역 종단 및 2차 고조파 종단을 동시에 수행하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 임피던스 매칭 네트워크는 기본 주파수 범위에서 RF 증폭기 디바이스의 고유 임피던스의 켤레 복소수를 제시하는 제1 리액티브 네트워크, 기저대역 주파수 범위에서 낮은 임피던스를 제시하는 제2 리액티브 네트워크, 및 기본 RF 주파수의 고차 고조파들에서 낮은 임피던스를 제시하는 제3 리액티브 네트워크를 포함한다.
본원에 개시된 실시예들에 따라, RF 증폭기 디바이스 및 임피던스 매칭 네트워크를 포함하는 증폭기 회로는 단일 디바이스 패키지 내에 집적된다. RF 증폭기 디바이스는 패키지 리드들 사이에서 패키지의 전도성 다이 패드 상에 장착된 트랜지스터 다이에 의해 제공된다. 임피던스 매칭 네트워크는 트랜지스터 다이와 패키지 리드들 사이에 연결된 다이 패드 상에 장착된 수동 컴포넌트들(예컨대, 커패시터들 및 인덕터들)의 네트워크에 의해 제공된다.
패키지된 증폭기 디바이스의 하나의 유리한 실시예에 따라, IPD(집적 수동 디바이스)는 기본 주파수 매칭 회로, 기저대역 종단 회로 및 2차 고조파 종단 회로에 대한 수동 컴포넌트들의 일부 또는 모두를 제공하는 데 사용된다. 이런 설계는 트랜지스터 다이로부터의 거리로 인해 증가된 면적 및 증가된 효과 같은 선택적인 필터링을 위한 회로 기판 레벨 기법들의 단점들을 회피시킨다. 또한, 이런 설계는 본딩 와이어들 및 개별 수동 컴포넌트들(예컨대, 칩 커패시터들)의 복잡한 네트워크들, 이를테면 교차 결합에 의존하는 패키지 레벨 선택적인 필터링 기법의 단점들을 회피시킨다. IPD를 사용함으로써, 교차 결합될 수 있는 많은 본드 와이어는 디바이스로부터 제거된다.
도 1을 참조하면, 증폭기 회로가(100)가 묘사된다. 증폭기 회로(100)는 입력 포트(102), 출력 포트(104) 및 기준 전위 포트(106)를 포함한다. 증폭기 회로(100)는 입력 포트(102)에 전기적으로 커플링된 입력 단자(110), 출력 포트(104)에 전기적으로 커플링된 출력 단자(112), 및 기준 전위 포트(106)에 전기적으로 커플링된 기준 전위 단자(114)를 갖는 RF 증폭기 디바이스(108)를 더 포함한다. 다양한 실시예들에서, RF 증폭기 디바이스(108) 및 완전한 증폭기 회로(100)는 다중-반송파 증폭기, 다중대역 증폭기, LTE(long term evolution) 준수 증폭기, WCDMA(wideband code division multiple access) 준수 증폭기, 802.11(x) 준수 증폭기 등일 수 있다.
일반적으로, RF 증폭기 디바이스(108)는 RF 신호의 증폭을 수행할 수 있는 임의의 디바이스일 수 있다. 묘사된 실시예에서, RF 증폭기 디바이스(108)는 트랜지스터 디바이스이고, 입력 단자(110)는 트랜지스터 디바이스의 제어 단자 또는 게이트 단자에 대응하고, 출력 단자(112)는 트랜지스터 디바이스의 제1 부하 단자(예컨대, 드레인 단자)에 대응하고, 기준 전위 단자(114)는 트랜지스터 디바이스의 제2 부하 단자(예컨대, 소스 단자)에 대응한다.
RF 증폭기 디바이스(108)는 기본 RF 주파수를 포함하는 RF 주파수 범위에 걸쳐 입력 단자(110)와 출력 단자(112) 사이에서 RF 주파수 범위에 걸쳐 RF 신호를 증폭하도록 구성된다. 일 실시예에 따라, 이런 주파수 범위는 소위 "광대역" 주파수 범위이다. "광대역" 주파수 범위는, RF 신호에 대한 주파수 값들의 범위가 단일 채널의 간섭 대역폭을 초과한다는 사실을 지칭한다.
이하의 논의에서, 2.0 GHz의 기본(중심) 주파수를 갖는 1.8 GHz(기가헤르쯔) 내지 2.2 GHz의 RF 주파수 범위가 증폭기 회로(100)의 파라미터들을 설명하는데 예시 목적들을 위해 사용된다. 이 예에서, 기본 RF 주파수의 2차 고조파들은 3.6 GHz 내지 5.4 GHz 범위 내에 놓이고, 기본 주파수의 2차 고조파는 4.0 GHz이다. 또한, 이 예에서, RF 주파수 범위에서 RF 신호를 변조하는 기저대역 신호는 RF 주파수 범위보다 실질적으로 더 낮은 기저대역 주파수 범위, 예컨대 1.8 GHz - 2.2 GHz의 기본 주파수 범위의 경우 400 MHz(메가헤르쯔) 범위 내에 놓인다. 보다 일반적으로, 본원에 설명된 원리들은 100 MHz 내지 10 GHz 범위의 기본 주파수들 및 몇 MHz 내지 500 MHz 범위의 기저대역 주파수들을 포함하는 매우 다양한 상이한 주파수 범위에 적용될 수 있다.
증폭기 회로(100)는 출력 단자(112)와 출력 포트(104) 사이에 전기적으로 커플링된 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)를 더 포함한다. 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)는 RF 증폭기의 출력 단자(112)와 RF 증폭기의 출력 포트(104) 사이에 직렬로 연결된 직렬 브랜치(branch)(118) 및 RF 증폭기의 출력 포트(104) 및 기준 전위 단자(114)와 병렬인 병렬 브랜치(120)를 포함한다. 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)는 기저대역 종단 회로(122), 기본 주파수 매칭 회로(124), 및 2차 고조파 종단 회로(126)를 포함한다. 기저대역 종단 회로(122), 기본 주파수 매칭 회로(124), 및 2차 고조파 종단 회로(126)는 각각 리액티브 컴포넌트들의 네트워크에 의해 제공된다. 묘사된 실시예에서, 이들 리액티브 컴포넌트들은 인덕터들 및 커패시터들을 포함한다. 아래에서 더 상세히 논의될 바와 같이, 이들 인덕터들 및 커패시터들의 파라미터들(즉, 인덕턴스 및 커패시턴스)은 특히 주어진 주파수 범위에서 원하는 주파수 응답을 제공하도록 조정된다. 보다 일반적으로, 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 리액티브 컴포넌트들은 다양한 컴포넌트들(예컨대, 방사상 스터브(stub)들, 송신 라인들 등) 중 임의의 컴포넌트에 의해 제공될 수 있고, 이들 컴포넌트들의 파라미터들(예컨대, 반경, 길이 등)은 원하는 주파수 응답을 제공하도록 조정된다.
기본 주파수 매칭 회로(124)의 컴포넌트들은, 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)가 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 단자(112)에 RF 주파수 범위에서 RF 증폭기 디바이스(108)의 고유 임피던스의 켤레 복소수를 제시하도록 조정된다. 일반적으로 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 최적 전력 전달은, 입력 및 출력 임피던스들이 서로의 켤레 복소수들로서 매칭될 때 발생한다. 통상적으로, 트랜지스터 디바이스들, 이를테면 GaN 기반 HEMT들은 상대적으로 낮은 특성 입력 및 출력 임피던스들(예컨대, 2 오옴 이하)을 갖는다. 기본 주파수 매칭 회로(124)는 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 임피던스를, 시스템 레벨에서의 표준화된 값에 대응하는 고정된 값(예컨대, 50 오옴)에 매칭시킨다. 이런 방식으로, 증폭기 회로(100)와 시스템 레벨에서의 다른 컴포넌트들 사이의 최적 전력 전달이 달성될 수 있다. 1.8 GHz(기가헤르쯔) 및 2.2 GHz의 예시적인 기본 주파수 범위를 사용하여, 기본 주파수 매칭 회로(124)의 리액티브 컴포넌트들의 파라미터들(즉, 커패시턴스 및 인덕턴스)은, 고전력 전달(예컨대, -2dB(데시벨) 이하)이 1.8 GHz(기가헤르쯔) 내지 2.2 GHz의 전체 기본 주파수 범위에 걸쳐 발생하도록 조정된다. 일 실시예에 따라, 2.0 GHz의 중심 주파수에서 0 dB 또는 실질적으로 0 dB에 가까운 최적 전력 전달이 발생한다.
일 실시예에 따라, 기본 주파수 매칭 회로(124)는 제1 커패시터(128) 및 제1 인덕터(130)를 포함한다. 제1 커패시터(128) 및 제1 인덕터(130)는 병렬 브랜치(120)를 따라 서로 직렬로 연결된다. 제1 인덕터(130)의 인덕턴스는 RF 증폭기 디바이스(108)의 특성 임피던스에 관하여 임피던스 매칭을 제공하도록 조정된다. 묘사된 회로에서, 제1 인덕터(130)는 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력과 병렬이다. 그러므로, RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 커패시턴스와 제1 인덕터(130)는 제1 병렬 LC 공진기를 형성한다. 일반적으로 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 병렬 LC 회로들은 공진 주파수, 즉 리액티브 브랜치 전류들이 동일하고 반대인 지점에서 (RF 관점에서) 최대 임피던스를 제공한다. 일 실시예에 따라, 제1 인덕터(130)의 인덕턴스는, 제1 병렬 LC 공진기가 2.0 GHz의 중심 주파수에서 공진하도록 조정된다. 제1 커패시터(128)는 매우 낮은 주파수들(예컨대, 10 MHz 미만의 주파수들) 및 DC 신호들을 차단하는 DC 차단 커패시터로서 구성된다. 따라서, DC 차단 커패시터는 매우 큰 커패시턴스 값을 갖는다. 따라서, 기본 주파수 범위를 포함하는 훨씬 더 높은 주파수 값들에서, 제1 커패시터(128)는 기본 주파수에서 RF 단락으로서 나타난다. 이런 방식으로, 제1 병렬 LC 공진기에 대한 제1 커패시터(128)의 효과들은 제1 병렬 LC 공진기의 파라미터들을 조정할 때 무시될 수 있다.
2차 고조파 종단 회로(126)의 컴포넌트들은, 2차 고조파 종단 회로(126)가 2차 고조파 주파수 범위에서 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 단자(112)에 낮은 임피던스를 제시하도록 조정된다. RF 신호의 고차 고조파 컴포넌트들을 필터링하는 것은 실질적으로 디바이스의 효율성을 개선할 수 있다. 디바이스의 출력에서 고조파 발진을 완화함으로써, 과도 상태 동안 전압 및 전류 파형들의 형상들은 최소의 중첩 및 따라서 더 큰 효율성을 위해 유리하게 제어된다. 이것은 증폭되는 RF 신호의 기본 주파수(F0)의 훨씬 더 높은 차수 고조파들(예컨대, 2F0, 4F0, 6F0 등)을 위한 단락 회로 경로를 포함함으로써 행해진다. 이 목적을 위해, 2차 고조파 종단 회로(126)는 예시적인 기본 주파수 범위의 기본 주파수, 예컨대 4.0 GHz의 2차 고조파에서 (RF 관점으로부터) 단락 회로 경로를 제공하도록 조정된다. 즉, 2차 고조파 종단은, RF 출력 포트(104)에서 RF 신호들이 나타나지 않도록 이런 주파수 범위에서 RF 신호들을 종단하도록 설계된다.
일 실시예에 따라, 2차 고조파 종단 회로(126)는 제2 인덕터(132) 및 제2 커패시터(134)를 포함한다. 제2 인덕터(132) 및 제2 커패시터(134)는 임피던스 매칭 회로의 병렬 브랜치(120)를 따라 서로 병렬이다. 따라서, 제2 인덕터(132) 및 제2 커패시터(134)는 제2 병렬 LC 공진기를 형성한다. 제2 LC 공진기의 파라미터들, 즉 제2 커패시터(134)의 커패시턴스 및 제2 인덕터(132)의 인덕턴스는 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 단자(112)와 기준 전위 단자(114) 사이에 2차 고조파용 낮은 임피던스 경로를 제공하도록 조정된다. 제2 LC 공진기의 파라미터들의 이런 조정은 제1 인덕터(130) 및 RF 증폭기 디바이스(108)의 고유 커패시턴스를 포함하는 제1 병렬 LC 공진기를 포함하여, 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)에서 다른 리액턴스 값들의 집합적 효과를 설명한다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 병렬 공진 회로는, 주파수 값들이 공진 주파수를 초과하여 증가할 때 더 용량성이 되고 주파수 값들이 공진 주파수 미만으로 감소할 때 더 유도성이 된다. 이런 원리를 적용하면, 제2 병렬 LC 공진기의 공진 주파수는, 제2 병렬 LC 공진기가 RF 증폭기의 출력 단자(112)와 기준 전위 단자(114), 예컨대 제1 병렬 공진기 사이의 송신 경로에서 다른 리액티브 컴포넌트들을 보상하기 위해 2차 고조파에서 상대적으로 유도성이거나 용량성이도록 조정될 수 있다. 즉, 제2 병렬 LC 공진기의 파라미터들은, 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)가 기본 주파수, 예컨대 4.0 GHz의 2차 고조파에서 RF 증폭기의 출력 단자(112)에서 RF 단락을 제시하도록 선택될 수 있다.
기저대역 종단 회로(122)는 RF 주파수 범위 미만인 기저대역 주파수 지역에서 낮은 임피던스를 제시하도록 조정된다. 이들 더 낮은 주파수 값들을 억제함으로써, 기저대역 주파수 범위에 걸친 상호 변조 왜곡(IMD)의 효과들은 완화될 수 있고, 이에 의해 증폭기 회로(100)의 선형 효율성이 개선된다. 기저대역 종단 회로(122)의 파라미터들(예컨대, 커패시턴스 및 인덕턴스)은, 임피던스 매칭 회로가 이들 더 낮은 주파수 값들을 억제하도록 선택된다. 즉, 기저대역 종단 회로(122)는 이 범위에 놓이는 주파수들에 대해 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 단자(112)로부터 기준 전위 단자(114)로 (RF 관점으로부터) 낮은 임피던스 경로를 제공한다.
일 실시예에 따라, 기저대역 종단 회로(122)는 제1 저항기(136), 제3 인덕터(138), 및 제3 커패시터(140)를 포함한다. 이들 컴포넌트들 각각은 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 제2 브랜치(142) 상에 연결된다. 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 제2 브랜치(142)는 제1 커패시터(128)를 제2 병렬 LC 공진기에 직접 연결하는 제1 노드(143)와 기준 전위 포트 사이에 연결된다. 기저대역 종단 회로(122)의 컴포넌트들의 파라미터 값들(즉, 저항, 인덕턴스 및 커패시턴스)은 광대역 기저대역 주파수 지역에 걸쳐 낮은 임피던스 응답을 제시하도록 선택된다. 예로서 400 MHz의 기저대역 주파수 범위를 사용하면, 제3 인덕터(138) 및 제3 커패시터(140)의 파라미터들은, 임피던스 매칭 회로의 다른 컴포넌트들과 함께 이들 컴포넌트들이 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 단자(112)로부터 기준 전위 단자(114)로 낮은 임피던스 경로를 형성하도록 선택될 수 있다. 제1 저항기(136)의 저항을 조정함으로써, 기저대역 종단 회로(122)의 임피던스 응답은 광대역 주파수 범위에 걸쳐 더 나은 성능을 위해 평탄화된다. 즉, 저항기(136)는 기저대역 종단 회로(122)의 임피던스 응답이 주파수에 덜 종속되게 하는 데 사용된다.
선택적으로, 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)는 직렬 브랜치(118)와 증폭기 회로(100)의 DC 단자(145) 사이에 연결되는 제4 인덕터(144)를 포함할 수 있다. 제4 인덕터(144)는 RF 쵸크(choke), 즉 더 낮은 주파수 값들을 송신하면서 더 높은 주파수 값들을 차단하는 디바이스로서 구성된다. 이런 RF 쵸크는 기저대역 주파수 지역에서 낮은 임피던스를 제시하기 위해 제1 저항기(136), 제3 인덕터(138) 및 제3 커패시터(140)와 함께 사용될 수 있다.
증폭기 회로(100)는 증폭기 회로(100)의 입력 포트(102)와 RF 증폭기 디바이스(108)의 입력 단자(110) 사이에 연결된 입력 임피던스 매칭 네트워크(146)를 더 포함한다. 묘사된 실시예에서, 입력 임피던스 매칭 네트워크(146)는 입력 포트(102)와 RF 증폭기 디바이스(108)의 입력 단자(110) 사이에 직렬로 연결된 제5 및 제6 인덕터들(148, 150), 및 RF 증폭기 디바이스(108)의 입력 단자(110) 및 기준 전위 단자(114)와 병렬로 연결된 제4 커패시터(152)를 포함한다. 일 실시예에 따라, 제6 인덕터(150) 및 제4 커패시터(152)의 파라미터들은 이미 논의된 유사한 방식으로 기본 주파수 범위에서 RF 증폭기 디바이스(108)의 입력 커패시턴스와 보드 레벨에서의 고정된 임피던스 값(예컨대, 50 오옴) 사이의 임피던스 매칭을 위해 조정된다.
도 1에 묘사된 회로 토폴로지 대신, 입력 임피던스 매칭 네트워크(146)는 이미 설명된 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)와 실질적으로 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 직렬 브랜치(118)는 입력 포트(102)를 RF 증폭기 디바이스(108)의 입력 단자(110)에 연결하고, 병렬 브랜치(120)는 RF 증폭기의 입력 단자(110) 및 기준 전위 단자(114)와 병렬이다. 이런 임피던스 매칭 네트워크에서 컴포넌트들의 파라미터 값들은 증폭기 디바이스의 입력 임피던스(예컨대, MOSFET 디바이스의 경우 게이트 소스 커패시턴스)를, 네트워크가 매칭되는 특성 임피던스로서 사용하면서 위에서 설명된 것과 동일한 방식으로 조정될 수 있다. 증폭기 회로(100)의 상이한 실시예들에서, 이런 임피던스 매칭 네트워크 토폴로지는 입력 측에만, 출력 측에만, 또는 입력 측과 출력 측 둘 모두에 제공될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따라, 패키지된 RF 증폭기(200)가 묘사된다. 패키지된 RF 증폭기(200)는 서로 인접하여 배열된 도 1을 참조하여 설명된 2 개의 증폭기 회로(100)를 포함한다. 패키지된 RF 증폭기(200)는 다른 디바이스, 이를테면 인쇄 회로 기판과 인터페이스하도록 구성된 금속 플랜지(202)를 포함한다. 한 쌍의 전기 전도성 입력 리드(204)는 금속 플랜지(202)의 제1 측으로부터 멀어지게 연장되고, 한 쌍의 전기 전도성 출력 리드들(206)은 입력 리드들(204)과 반대 방향으로 금속 플랜지(202)의 제2 측으로부터 멀어지게 연장된다. 이들 전기 전도성 입력 및 출력 리드들(204, 206)은 도 1을 참조하여 설명된 증폭기 회로(100)의 입력 및 출력 포트들(102, 104)을 각각 제공한다. 선택적으로, 패키지된 RF 증폭기(200)는 출력 리드들(206)에 인접한 패키지의 측들로부터 멀어지게 연장되는 독립적인 DC 바이어스 리드들(208)을 포함한다.
전기 절연 윈도우 프레임(210)은 금속 플랜지(202)의 주위 둘레에 형성된다. 윈도우 프레임(210)은 입력 및 출력 리드들(204, 206)을 금속 플랜지(202)로부터 절연시킨다. 금속 플랜지(202)의 중앙 부분은 윈도우 프레임(210)으로부터 노출된다. 금속 플랜지(202)의 이런 노출된 부분은 그 위에 집적 회로 디바이스들의 장착을 위한 전기 전도성 다이 패드(212)를 제공한다. 금속 플랜지(202)가 열적 및 전기 전도성 재료(예컨대, 구리, 알루미늄 등)를 포함할 수 있기 때문에, 전기 전도성 다이 패드(212)는 기준 전위 연결부(예컨대, GND 단자)뿐 아니라 그 위에 장착된 집적 회로 디바이스들로부터 멀리 열을 운반하도록 구성된 열 싱크(sink) 둘 모두를 제공할 수 있다.
RF 트랜지스터들(214)은 금속 플랜지(202) 상에 장착된다. 이들 RF 트랜지스터들(214)은 도 1의 증폭기 회로(100)에서 이미 설명된 RF 증폭기 디바이스(108)를 제공한다. RF 트랜지스터들(214)은 전력 트랜지스터들, 이를테면 MOSFET(metal-oxide semiconductor field-effect transistor), DMOS(double-diffused metal-oxide semiconductor) 트랜지스터, GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor), GaN MESFET(gallium nitride metal-semiconductor field-effect transistor), LDMOS 트랜지스터 등, 및 보다 일반적으로 임의의 타입의 RF 트랜지스터 디바이스로서 구성될 수 있다.
RF 트랜지스터들(214)은 전기 전도성 입력, 출력 및 기준 전위 단자들을 포함한다. 묘사된 실시예에서, 기준 전위 단자는 RF 트랜지스터들(214)의 하단 측 상에 배치된다. 기준 전위 단자는 다이 패드(212)와 직접 면하고 예컨대 전도성 페이스트(paste)에 의해 다이 패드(212)에 전기적으로 연결된다. RF 트랜지스터들(214)의 입력 및 출력 단자들은 기준 전위 단자와 대향하는 RF 트랜지스터(214)의 상단 측 상에 배치된다.
패키지된 RF 증폭기(200)는 RF 트랜지스터의 출력 단자들과 출력 리드들(206) 사이에 연결된 도 1을 참조하여 이미 설명된 바와 같은 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)를 포함한다. 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 수동 컴포넌트들의 대부분은 IPD(집적 수동 디바이스)(216)에 의해 제공된다. IPD(216)의 하부 측은 RF 트랜지스터를 참조하여 이미 설명된 바와 유사한 방식으로 다이 패드(212) 상에 장착되는 기준 전위 단자(114)를 포함한다.
일반적으로, IPD라는 용어는 반도체 기반일 수 있는 집적 회로를 지칭하고, IC의 단자들 내에 일체형으로 형성되어 연결되는 다수의 수동 디바이스를 포함한다. 맞춤형 회로 토폴로지는 IPD에 의해 제공될 수 있다. 다양한 상이한 구조들은 특정 수동 컴포넌트(예컨대, 커패시터, 인덕터 등)의 필요한 주파수 응답을 제공하기 위해 디바이스 내에 제조된다. 이들 구조들의 예들은 병렬 플레이트 커패시터들, 방사상 스터브들, 송신 라인들 등을 포함한다.
묘사된 실시예에서, 전기 전도성 본드 와이어들의 제1 세트(218)는 RF 트랜지스터(214)의 출력 단자와 출력 리드들(206) 사이에 직접 전기적으로 연결된다. 전기 전도성 본드 와이어들의 제2 세트(220)는 RF 트랜지스터(214)의 출력 단자와 집적 수동 디바이스들(216) 사이에 직접 전기적으로 연결된다. 전기 전도성 본드 와이어들의 제3 세트(222)는 출력 리드들(206)과 DC 바이어스 리드들(208) 사이에 직접 연결된다.
전기 전도성 본드 와이어들의 제2 세트(220)는 도 1을 참조하여 이미 논의된 바와 같이 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 제1 인덕터(130)를 제공한다. 부가적으로, 전기 전도성 본드 와이어들의 제3 세트(222)는 이미 논의된 바와 같이 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 제4 인덕터(144)를 제공한다. 통상의 기술자들이 인식할 바와 같이, 임의의 와이어 연결과 연관된 소정의 인덕턴스가 존재한다. 따라서, 패키지된 RF 증폭기(200)의 2 개의 전도성 단자 사이에서 연장되는 본드 와이어들의 각각의 스팬(span)은 정의된 인덕턴스를 제공한다. 이런 인덕턴스 값은 본드 와이어들의 스팬들의 물리적 파라미터들을 조정함으로써 조정될 수 있다. 원하는 인덕턴스를 달성하도록 조정될 수 있는 예시적인 물리적 파라미터들은 몇가지만 말하자면 본드 와이어들의 높이, 본드 와이어들 사이의 분리 거리, 본드 와이어들의 스팬들의 길이를 포함한다.
묘사된 실시예에서, 제1 인덕터(130)를 제외하고 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 나머지 컴포넌트들은 IPD(216)에 의해 제공된다. 구체적으로, 제1, 제2 및 제3 커패시터들(128, 134, 140), 제2 및 제3 인덕터들(132, 138) 및 저항기(136)는 집적 수동 디바이스(216)에 통합된다. IPD(216)에 의해 포함된 회로의 아웃라인(154)은 IPD(216)의 내부 회로 토폴로지를 예시하기 위해 도 1에 제공된다. 이 실시예는 IPD(216)의 다양한 잠재적인 구성들의 단지 일 예를 나타낸다. 보다 일반적으로, IPD는 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 수동 컴포넌트들 중 임의의 하나 이상을 제공하는 데 사용될 수 있다. 다수의 별개의 IPD는 다른 디바이스들, 예컨대 칩 커패시터들 등을 따라 단일 디바이스 패키지로 함께 제공될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 디바이스의 입력 측에는, 도 1을 참조하여 이미 설명된 바와 같은 입력 임피던스 매칭 네트워크(146)가 제공된다. 제4 커패시터(152)는 이미 설명된 바와 유사한 방식으로 다이 패드(212) 상에 장착되어 전기적으로 연결되는 칩 커패시터(224)에 의해 제공된다. 본드 와이어들의 제4 세트(226)는 입력 리드들(204)과 칩 커패시터들(224) 사이에 전기적으로 연결된다. 본드 와이어들의 제5 세트(228)는 칩 커패시터들(224)과 RF 트랜지스터들(214)의 입력 단자들 사이에 전기적으로 연결된다. 이미 설명된 바와 같이 본드 와이어들의 제4 세트(226)는 입력 임피던스 매칭 네트워크(146)의 제5 인덕터(148)를 제공하고 본드 와이어들의 제5 세트(218)는 제6 인덕터(150)를 제공한다. 이미 언급된 바와 같이, 입력 임피던스 매칭 네트워크(146)는 제1 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)와 유사한 토폴로지 및 기능을 가질 수 있다. 그 경우에, 칩 커패시터들(224) 대신, 집적 수동 디바이스가 디바이스의 입력 측에 장착되고 본원에 설명된 기법들에 따라 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따라, 기저대역 지역, 기본 지역, 및 2차 고조파 지역을 포함하는 넓은 주파수 범위에 걸쳐 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)의 임피던스 응답의 예시가 묘사된다.
도 3a를 참조하면, 일 실시예에 따라, 모델링된 수동 네트워크(300)의 회로도가 묘사된다. 모델링된 수동 네트워크(300)는 도 1을 참조하여 이미 설명된 바와 같이 출력 임피던스 매칭 네트워크(116)를 포함한다. 또한, RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 커패시턴스는 이 네트워크에서 제5 커패시터(302)로서 모델링된다. 모델링된 수동 네트워크(300)는 이미 설명된 바와 같이 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 단자(112)에 대응하는 입력 포트(304), 및 이미 설명된 바와 같이 증폭기 회로(100)의 출력 포트(104)에 대응하는 출력 포트(306)를 포함한다. 또한, 이 모델에서, DC 단자(145)는 기준 전위 단자(145)에 연결된다.
도 3b를 참조하면, 모델링된 수동 네트워크(300)의 송신 특성이 도시된다. 제1 곡선(318)은 입력 포트(304)와 출력 포트(306) 사이의 도 3a의 모델링된 수동 네트워크(300)의 송신 특성을 도시한다. 제2 곡선(320)은 도 3a의 송신 특성과 동일하지만 제2 LC 공진기, 즉 도 3a에 예시된 바와 같은 제2 인덕터(306) 및 제2 커패시터(308)를 포함하지 않는 수동 네트워크의 입력 포트(304)와 출력 포트(306) 사이의 대응하는 송신 특성을 도시한다. 대신, 제1 인덕터(310)는 제1 커패시터(312)에 직접 연결된다. 도 3b에서, X 축은 기저대역, 기본, 및 2차 고조파 동작 지역들을 포함하는 10 MHz - 6 GHz의 주파수 스윕(sweep)에 대응한다. Y 축은 제1 인덕터(130)와 제2 포트들 사이의 전력 전달을 데시벨(dB) 단위로 도시한다. 따라서, 완벽하게 송신된 신호는 0 dB에 대응하는 반면, 제1 포트(304)와 제2 포트(306) 사이에서 잘 종단된 신호는 더 낮은 송신 값, 예컨대 -5dB 미만의 값들(즉, 약 31%의 전력비)을 갖는다.
알 수 있는 바와 같이, 2차 고조파 종단 회로(126)는 기본 주파수 범위(즉, 4.3 GHz 또는 그에 가까운 주파수들)에서 주파수들의 2차 고조파를 유리하게 억제한다. 한편, 기본 주파수(즉, 2.15 GHz 또는 그에 가까운 주파수들)는, 전력 변화가 0 dB이기 때문에, 잘 전달된다. 또한, 2차 고조파 종단 회로(126)의 포함은 2차 고조파 주파수 범위 외측의 신호들의 전달을 의미있게 저하시키지 않는다.
도 3c를 참조하면, 다른 실시예에 따라, 모델링된 수동 네트워크(300)의 송신 특성이 도시된다. 제3 곡선(322)은 입력 포트(304)와 출력 포트(306) 사이의 도 3a의 모델링된 수동 네트워크(300)의 송신 특성을 도시한다. 제4 곡선(314)은 도 3a의 송신 특성과 동일하지만 기저대역 종단 회로(122)를 포함하지 않는 수동 네트워크의 입력 포트(304)와 출력 포트(306) 사이의 대응하는 송신 특성을 도시한다. 따라서, 제2 브랜치(142) 및 제4 인덕터(144)는 회로로부터 제거된다. 도면에서, X 축은 기저대역, 기본, 및 2차 고조파 동작 지역들을 포함하는 10 MHz - 6 GHz의 주파수 스윕에 대응한다. 기저대역 동작 지역이 더 명확하게 예시되도록 값들이 대수 눈금으로 도시된다. Y 축은 제1 포트(304)와 제2 포트(306) 사이의 전력 전달을 데시벨(dB) 단위로 도시한다. 따라서, 완벽하게 송신된 신호는 0 dB에 대응하는 반면, 제1 포트(304)와 제2 포트(306) 사이에서 잘 종단된 신호는 더 낮은 송신 값, 예컨대 -5dB 미만의 값들(즉, 약 31%의 전력비)을 갖는다.
알 수 있는 바와 같이, 기저대역 종단 회로(122)는 기저대역 주파수 지역(즉, 10 Hz 내지 약 560 MHz의 주파수들)에서 주파수 값들을 유리하게 억제한다. 또한, 기저대역 종단 회로(122)의 임피던스 응답은 비교적 평탄하며, 이는 기저대역 종단 회로(122)가 주파수 독립 기저대역 종단을 제공한다는 것을 의미한다. 한편, 기본 주파수(즉, 2.15 GHz 또는 그에 가까운 주파수들)는 잘 전달된다. 따라서, 기저대역 종단 회로(122)는 기저대역 범위 외측의 임피던스 매칭 회로의 성능을 저하시키지 않는다.
본원에 사용된 바와 같은 용어들, 이를테면 "동일한", "매칭" 및 "매칭들"은, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 일부 합리적인 양의 변동이 고려되도록 동일하거나, 거의 동일하거나 대략적인 것을 의미하도록 의도된다. 용어, 이를테면 "일정한"은, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 일부 합리적인 양의 변동이 고려되도록 변경되거나 가변되거나, 또는 약간 다시 변경되거나 가변되는 것을 의미한다. 또한, 용어들, 이를테면 "제1", "제2" 등은 다양한 엘리먼트들, 지역들, 섹션들 등을 설명하는 데 사용되고 또한 제한하도록 의도되지 않는다. 유사한 용어들은 상세한 설명의 전반에 걸쳐 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
"직접 전기적으로 연결된" 또는 "전기적으로 연결된"이라는 용어는 전기적으로 연결된 엘리먼트들 사이의 영구적인 낮은-임피던스 연결, 예컨대 연결된 엘리먼트들 사이의 와이어 연결을 설명한다. 대조적으로, "전기적으로 커플링된"이라는 용어는, (실제 또는 가상 영역에서) 일부 방식으로 전기 신호에 영향을 주도록 구성된 하나 이상의 개재 엘리먼트(들)가 전기적으로 커플링된 엘리먼트들 사이에 제공되는 것을 의미한다. 이들 개재 엘리먼트들은 능동 엘리먼트들, 이를테면 트랜지스터들뿐 아니라, 수동 엘리먼트들, 이를테면 인덕터들, 커패시터들, 다이오드들, 저항기들 등을 포함한다.
공간적으로 상대적 용어들, 이를테면 "아래", "밑에", "하부", "위", "상부" 등은 제2 엘리먼트에 관하여 하나의 엘리먼트의 포지셔닝을 설명하기 위해 설명의 용이성을 위해 사용된다. 이들 용어들은 도면들에 묘사된 것들과 상이한 배향들 외에 디바이스의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된다.
본원에 사용된 바와 같이, "가지는"(having), "포함하는"(containing, including, comprising) 등의 용어들은 언급된 엘리먼트들 또는 피처들의 존재를 나타내지만 부가적인 엘리먼트들 또는 피처들을 배제하지 않는 개방형 용어들이다. 단수들은, 문맥이 명확하게 달리 표시하지 않으면, 복수 및 단수를 포함하도록 의도된다.
상기 범위의 변동들 및 응융분야들을 고려하여, 본 발명이 전술한 설명에 의해 제한되지도, 첨부 도면들에 의해 제한되지도 않는 것이 이해되어야 한다. 대신, 본 발명은 이하의 청구항들 및 이의 법적 등가물들에 의해서만 제한된다.

Claims (18)

  1. 제1 단자, 제2 단자 및 기준 전위 단자(114)를 포함하는 라디오 주파수(RF) 증폭기 디바이스(108)에 대한 임피던스 매칭 네트워크(116)로서,
    상기 임피던스 매칭 네트워크(116)는:
    상기 기준 전위 단자(114)에 연결된 기준 전위 포트(106);
    상기 제1 단자와 상기 제2 단자 중 하나의 단자와 상기 기준 전위 포트(106) 사이에 직렬로 연결된 커넥터들 또는 리액티브 컴포넌트(reactive component)들을 포함하고, 기본 주파수 범위에서 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 중 상기 하나의 단자에 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 고유 임피던스의 켤레 복소수를 제시하도록 구성된 기본 주파수 매칭 회로(124);
    상기 기본 주파수 매칭 회로(124)의 노드와 상기 기준 전위 포트(106) 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 기본 주파수 범위 미만인 기저대역 주파수 범위의 신호들에 낮은 임피던스를 제시하여 상기 기준 전위 포트(106)에 대해 상기 기저대역 주파수 범위의 신호들을 종단시키도록 구성된 기저대역 종단 회로(122); 및
    상기 기본 주파수 매칭 회로(124)와 직렬로 전기적으로 연결되고, 상기 기본 주파수 범위의 RF 신호들의 2차 고조파들에 낮은 임피던스를 제시하여 상기 기준 전위 포트(106)에 대해 상기 2차 고조파들을 종단시키도록 구성된 2차 고조파 종단 회로(126)
    를 포함하는, 임피던스 매칭 네트워크(116).
  2. 제1항에 있어서, 상기 기본 주파수 매칭 회로(124)는 상기 기본 주파수 범위에 걸쳐 2 dB 이하의 변동으로 상기 RF 증폭기 디바이스(108)로부터, 또는 상기 RF 증폭기 디바이스(108)로의 전력을 전달하도록 구성되는, 임피던스 매칭 네트워크(116).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기본 주파수 매칭 회로(124)는 직렬로 전기적으로 커플링된 제1 커패시터(128) 및 제1 인덕터(130)를 포함하고;
    상기 제1 커패시터(128)의 커패시턴스는, 상기 제1 커패시터(128)가 상기 기본 주파수 범위의 주파수들에서 단락 회로로서 나타나도록 하고; 그리고
    상기 제1 인덕터(130)의 인덕턴스는, 상기 제1 인덕터(130) 및 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 고유 커패시턴스가 상기 기본 주파수 범위의 주파수들에서 병렬 LC 공진기를 형성하도록 하는, 임피던스 매칭 네트워크(116).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 2차 고조파 종단 회로(126)는 상기 기본 주파수 매칭 회로(124)의 제1 인덕터(130)와 제1 커패시터(128) 사이에 직렬로 연결된 병렬 LC 공진기를 포함하고;
    상기 병렬 LC 공진기는 제2 인덕터(132)와 병렬로 연결된 제2 커패시터(134)를 포함하고; 그리고
    상기 제2 인덕터(132)의 인덕턴스 및 상기 제2 커패시터(134)의 커패시턴스는, 상기 병렬 LC 공진기가 상기 제1 인덕터(130) 및 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 고유 커패시턴스와 함께, 상기 기본 주파수 범위의 상기 RF 신호들의 상기 2차 고조파들에 상기 낮은 임피던스를 제시하여 상기 기준 전위 포트(106)에 대해 상기 2차 고조파들을 종단시키도록 하는, 임피던스 매칭 네트워크(116).
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기저대역 종단 회로(122)는 상기 제1 커패시터(128) 및 상기 2차 고조파 종단 회로(126)에 전기적으로 커플링된 제3 커패시터(140) 및 제3 인덕터(138)를 포함하고; 그리고
    상기 제3 인덕터(138)의 인덕턴스 및 상기 제3 커패시터(140)의 커패시턴스는, 상기 제3 인덕터(138) 및 상기 제3 커패시터(140)가 상기 기저대역 주파수 범위의 신호들에 상기 낮은 임피던스를 제공하도록 하는, 임피던스 매칭 네트워크(116).
  6. 제5항에 있어서, 상기 병렬 LC 공진기, 상기 제1 커패시터(128), 상기 제3 인덕터(138), 및 상기 제3 커패시터(140)는 단일 집적 수동 디바이스(216)에 제공되는, 임피던스 매칭 네트워크(116).
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기저대역 종단 회로(122)는 상기 제3 커패시터(140) 및 상기 제3 인덕터(138)를 상기 제1 커패시터(128) 및 상기 2차 고조파 종단 회로(126)에 전기적으로 커플링하는 제1 저항기(136)를 더 포함하고;
    상기 제1 저항기(136)의 저항은, 상기 기저대역 종단 회로(122)의 임피던스 응답이 제1 저항기(136) 없는 상기 기저대역 종단 회로(122)의 대응하는 임피던스 응답보다 상기 기저대역 주파수 범위에 걸쳐 더 평탄화되도록 하는, 임피던스 매칭 네트워크(116).
  8. 증폭기 회로(100)로서,
    제1 포트, 제2 포트 및 기준 전위 포트(106);
    상기 제1 포트에 전기적으로 커플링된 제1 단자, 상기 제2 포트에 전기적으로 커플링된 제2 단자, 및 상기 기준 전위 포트(106)에 전기적으로 커플링된 기준 전위 단자(114)를 포함하는 RF 증폭기 디바이스(108) - 상기 RF 증폭기 디바이스(108)는 고유 커패시턴스를 가지며 상기 기본 주파수 범위 내의 기본 주파수를 갖는 RF 신호들을 증폭하도록 구성됨 -; 및
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 임피던스 매칭 네트워크(116) - 상기 임피던스 매칭 네트워크는 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 중 하나의 단자 및 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 대응하는 하나의 포트에 전기적으로 커플링됨 -
    를 포함하는, 증폭기 회로(100).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 네트워크(116)가 커플링된 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 단자와 상기 증폭기 회로(100)의 포트 사이에 연결된 직렬 브랜치(branch)(118); 및
    상기 직렬 브랜치(118)와 상기 기준 전위 포트(106) 사이에 상기 RF 증폭기 디바이스(108)와 병렬로 연결된 병렬 브랜치(120)
    를 포함하고,
    상기 기저대역 종단 회로(122), 상기 기본 주파수 매칭 회로(124) 및 상기 2차 고조파 종단 회로(126) 각각은 상기 병렬 브랜치(120)에 제공되는, 증폭기 회로(100).
  10. 제9항에 있어서, DC 단자(145)를 더 포함하고, 상기 임피던스 매칭 네트워크(116)의 상기 기저대역 종단 회로(122)는 상기 DC 단자(145)와 상기 직렬 브랜치(118) 사이에 연결된 제4 인덕터(144)를 더 포함하는, 증폭기 회로(100).
  11. 제8항에 있어서,
    상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제1 단자는 출력 단자(112)이고 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제1 포트는 출력 포트(104)이고;
    상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제2 단자는 입력 단자(110)이고 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제2 포트는 입력 포트(102)이고; 그리고
    상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 고유 커패시턴스는 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 출력 커패시턴스인, 증폭기 회로(100).
  12. 제8항에 있어서,
    상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제1 단자는 입력 단자(110)이고 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제1 포트는 입력 포트(102)이고;
    상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제2 단자는 출력 단자(112)이고 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 상기 제2 포트는 출력 포트(104)이고; 그리고
    상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 고유 커패시턴스는 상기 RF 증폭기 디바이스(108)의 입력 커패시턴스인, 증폭기 회로(100).
  13. 패키지된 RF 증폭기(200)로서,
    제1 전기 전도성 리드(lead), 제2 전기 전도성 리드 및 전기 전도성 다이 패드(212)를 포함하는 금속 플랜지(flange)(202);
    상기 금속 플랜지(202) 상에 장착되고 상기 제1 전기 전도성 리드에 전기적으로 커플링된 제1 단자, 상기 제2 전기 전도성 리드에 전기적으로 커플링된 제2 단자, 및 상기 다이 패드(212)에 전기적으로 커플링된 기준 전위 단자(114)를 포함하는 RF 트랜지스터(214) - 상기 RF 트랜지스터(214)는 기본 RF 주파수를 포함하는 RF 주파수 범위에 걸쳐 RF 신호를 증폭하도록 구성됨 -; 및
    상기 RF 트랜지스터(214)에 인접한 상기 금속 플랜지(202) 상에 장착되고 상기 제1 단자 및 상기 제1 전기 전도성 리드에 전기적으로 커플링되는 집적 수동 디바이스(216) - 상기 집적 수동 디바이스(216)와 상기 집적 수동 디바이스(216)의 커넥터들은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 임피던스 매칭 네트워크(116)를 포함함 -
    를 포함하는, 패키지된 RF 증폭기(200).
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 단자와 상기 제1 전기 전도성 리드(206) 사이에 직접 연결되는 전기 전도성 본드 와이어들의 제1 세트(218); 및
    상기 제1 단자와 상기 집적 수동 디바이스(216) 사이에 직접 연결되는 전기 전도성 본드 와이어들의 제2 세트(220)
    를 더 포함하고,
    상기 전기 전도성 본드 와이어들의 제2 세트(220)는 상기 임피던스 매칭 네트워크(116)의 제1 인덕터(130)를 제공하고, 그리고
    상기 제1 인덕터(130)와 상기 RF 트랜지스터(214)의 고유 커패시턴스는 상기 기본 주파수 범위의 주파수들에서 상기 임피던스 매칭 네트워크(116)의 병렬 LC 공진기를 형성하는, 패키지된 RF 증폭기(200).
  15. 제13항에 있어서,
    상기 집적 수동 디바이스(216)와 상기 집적 수동 디바이스(216)의 커넥터들은 제3항의 임피던스 매칭 네트워크(116)를 포함하고; 그리고
    상기 제1 커패시터(128)는 상기 제1 인덕터(130)와 상기 전기 전도성 다이 패드(212) 사이에 직렬로 연결되는, 패키지된 RF 증폭기(200).
  16. 제13항에 있어서,
    상기 집적 수동 디바이스(216)와 상기 집적 수동 디바이스(216)의 커넥터들은 제5항의 임피던스 매칭 네트워크(116)를 포함하고; 그리고
    상기 제3 인덕터(138) 및 상기 제3 커패시터(140)는 상기 전기 전도성 다이 패드(212)에 추가로 연결되는, 패키지된 RF 증폭기(200).
  17. 제13항에 있어서,
    상기 RF 트랜지스터(214)의 제1 단자는 출력 단자(112)이고 상기 금속 플랜지(202)의 제1 전기 전도성 리드는 출력 리드(206)이고;
    상기 RF 트랜지스터(214)의 제2 단자는 입력 단자(110)이고 상기 금속 플랜지(202)의 제2 전기 전도성 리드는 입력 리드(204)이고; 그리고
    상기 RF 트랜지스터(214)의 고유 커패시턴스는 출력 커패시턴스인, 패키지된 RF 증폭기(200).
  18. 제13항에 있어서,
    상기 RF 트랜지스터의 제1 단자는 입력 단자(110)이고 상기 금속 플랜지(202)의 제1 전기 전도성 리드는 입력 리드(204)이고;
    상기 RF 트랜지스터의 제2 단자는 출력 단자(112)이고 상기 금속 플랜지(202)의 제2 전기 전도성 리드는 출력 리드(206)이고; 그리고
    상기 RF 트랜지스터(214)의 고유 커패시턴스는 입력 커패시턴스인, 패키지된 RF 증폭기(200).
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