多赫蒂放大器结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多赫蒂(Doherty)放大器结构。另外，本发明涉及包含放大器的集成电路封装。本发明还涉及功率放大器和包括所述功率放大器的蜂窝基站。
【背景技术】
[0002]多赫蒂放大器是一种可用于射频放大的放大器。已经发现多赫蒂放大器在移动远程通信领域的特定的应用，并且用于在GSM，WCDMA和LTE移动通信网络中的信号的放大。图1示出了已知的多赫蒂放大器I的示意图，包括被称为主放大器的第一放大器2与被称为峰值放大器的一个或多个第二放大器3 (在图1中只示出了一个第二放大器)并联布置。主放大器和峰值放大器典型地由不同偏置的晶体管形成，从而，在低功率处，只有主放大器放大输入信号4，和在较高的功率处，所有的放大器2，3 —起工作。多赫蒂放大器I还包括输入分离器5,输入分离器5分离输入信号4用于供应主和峰值放大器2,3。每个主和峰值放大器2,3与输入阻抗匹配兀件6,7相关联,来自分离器5的输入信号在由主和峰值放大器2，3接收之前先通过该输入阻抗匹配元件6，7。输入匹配元件6，7包含电容元件和电感元件的网路。主放大器2和峰值放大器3的输出由各自的阻抗匹配元件9和10接收。主和峰值放大器2，3的输出通过阻抗匹配元件9，10后在组合节点11经由阻抗变换器12组合，阻抗变换器12包括四分之一波长传输线。匹配元件9和10和阻抗变换器12的组合提高回退时的效率，回退是指在比完全工作状态的功率水平减低的功率水平，例如只有主放大器工作时。组合的信号通过阻抗匹配元件13，这将放大器布置的阻抗变换到负载14。
[0003]多赫蒂放大器的制造简单，但是，由于阻抗变换器8和匹配元件6，7，9，10和四分之一波长的传输线12的电长度，它们可能遭受带宽限制。另外，匹配网络占用多赫蒂放大器的印刷电路板实施的空间以及也需要复杂的调谐。
【发明内容】
[0004]根据本发明的第一方面，提供一种集成的多赫蒂放大器结构，包括:
[0005]主放大器级；
[0006]至少一个峰值放大器级；
[0007]输出组合条，被配置为接收和组合来自主放大器级和每个峰值放大器级的输出。
[0008]主连接，被配置为将主放大器级的输出端连接到组合条，主连接至少部分地包括接合线形成第一电感；
[0009]峰值连接，被配置为将峰值放大器的输出端连接到组合条；
[0010]其中，主连接在沿着组合条的第一点处连接到组合条和峰值连接在与第一点隔开的沿着组合条的第二点处连接到组合条以及主放大器级比一个以上的峰值放大器级更加远离输出组合条。
[0011]优选地，放置主放大器远离放大器输出信号被组合的点，从而提供在集成电路管芯上的间隔，用于形成放大器级的输出端和选择器条之间的阻抗变换布置。因此，由于主放大器相对于峰值放大器的位置，形成主连接的接合线可以更长并且具有相比于峰值连接更大的电长度。这为在放大器级的输出端处形成阻抗变换布置(即，多尔蒂组合器)提供了便利的基础。
[0012]主连接的第一电感和主和峰值放大器级的输出电容相结合可以至少部分地形成阻抗变换布置用于主放大器级。因此，由于使用主放大器级的输出端和组合条之间的接合线产生的电感可以与放大器级的输出电容相结合以形成适当的阻抗变换布置。随着电容和电感的适当选择/调谐，放大器级的输出端和组合条之间的布置引入了负载(在输出引线处)和在工作频率时的主放大器级的电流源之间的90度相移。因此，该布置可以相当于PI滤波器。因此该布置可以提供必要的阻抗变换以实现高增益和高效率。
[0013]每个峰值放大器级的输出电容和主放大器级的输出电容可能包含或包括寄生电容，例如在MOSFET被作为放大器级时的漏极-源极电容。可选的，可以在每个放大器级和地之间提供集成电容。输出电容可以包括封装电容，封装电容包括形成在放大器级和封装之间的电容，其中集成的多赫蒂放大器结构被设置在该封装中。
[0014]主放大器级和至少一个峰值放大器级可以形成在管芯上。输出组合条可以包含封装的输出引线，其中半导体管芯被设置在该封装中。这种布置是有利的，因为主连接和峰值连接可以由接合线提供到所述输出引线，提供所需要的连接以及形成阻抗变换布置。特别地，提供连接到输出引线的接合线的电长度可以被用于与放大器级的电容Cds —起形成PI网络，该PI网络形成阻抗变换布置。因此，接合线可以连接放大器级的输出端到面对管芯的输出引线的边缘。
[0015]可选的，组合条可以包含沿着管芯延伸的条形。组合条可能与管芯的边缘对齐。接合线可能被用于将管芯上的组合条连接到封装的输出引线。
[0016]组合条的宽度可以等于或大于形成放大器结构的放大器级的总宽度。因此，如果组合条包括封装的输出引线，多赫蒂放大器结构被设置在该封装中，那么输出引线可以足够宽以接收主和峰值连接。因此，组合条的宽度可以沿着与主和峰值连接延伸的方向垂直的方向延伸。这改善了制造的容易度，因为可以形成主和峰值连接的接合线都在彼此平行的相同的方向上延伸，并沿着它的宽度在定距离间隔的位置与组合条相遇。
[0017]集成的多赫蒂放大器结构可以包括第一峰值放大器级和第二峰值放大器级，第一峰值放大器级通过第一峰值连接连接到输出引线，和第二峰值放大器级通过第二峰值连接连接到输出引线。因此，第一和第二峰值连接可以沿着它的宽度在定距离间隔的位置连接到组合条。主放大器级可以位于第一和第二峰值放大器级之间。这可以改善放大器的输出的对称。
[0018]阻抗变换布置可以被配置为以相对于峰值连接的长度的主连接的长度的方式调谐。因此，该布置是有利的，因为可以只有单个关键电感(主连接的接合线)用于调谐阻抗变换布置。
[0019]主连接可以在主放大器的输出接合焊盘之间延伸和直接连接到组合条。因此，主连接可以只包含接合线，当该接合线延伸到组合条时，不连接经过任何其它相移元件。
[0020]峰值连接可以在峰值放大器级的输出接合焊盘之间延伸和直接连接到组合条。因此，峰值连接可以只包含接合线，当该接合线延伸到组合条时，不连接经过任何其它相移元件。优选地，峰值放大器级的输出接合焊盘与管芯的输出边缘毗邻，多赫蒂放大器结构形成在该管芯中，主放大器级的输出接合焊盘与输出边缘相隔开。这是有利的，因为由峰值连接引起的任何相移将是小的，而主连接中的相移，依靠它的位置，可以是更大的，从而在工作频率处在放大器级的输出端和组合条之间可以实现相对于峰值放大器输出的主放大器输出中的90度相移。
[0021]输出引线可以连接到负载阻抗匹配网络，该负载阻抗匹配网络形成在所述封装之外用于阻抗匹配到负载。在封装的外部提供负载阻抗匹配网络使能管芯上的间隔的更有效的利用。
[0022]主和峰值放大器级可以由场效应晶体管提供和峰值连接将峰值放大器级的漏极直接连接到输出弓I线和主连接将主放大器级的漏极直接连接到输出弓I线。
[0023]该结构可以包括连接在该结构的输入端和至少一个峰值放大器级之间的相位补偿元件，用于补偿在工作频率处的主放大器的输出和在组合条的每个峰值放大器的输出之间的相位差。
[0024]主放大器级的输出端可以包含主输出接合焊盘和主连接，包括接合线，将主输出接合焊盘的主输出直接连接到组合条；以及每个峰值放大器级的输出端可以包含峰值输出接合焊盘和峰值连接，包括接合线，将峰值输出接合焊盘直接连接到组合条。这些直接的连接避免了对放大器级的输出端和输出组合点之间的相移元件(除了接合线本身)的需要。