专利名称：射频放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及高功率射频放大器，具体地，涉及包括输出阻抗匹配网络的这种放大
O
背景技术：
诸如Doherty放大器以及单端类AB放大器之类的高功率射频放大器趋向于展示出存储器效应。存储器效应尤其在IGHz及以上的频率处会出现问题。这些存储器效应是源于电源和放大器之间的寄生电感以及源于放大器速度的变化和遵循输入信号调制的包络的电流消耗的大小。可能存在这种寄生电感作为电源网络的一部分。在越高的调制频率处，由于这种存储器效应导致会出现越大的失真。由于C类模式的波峰放大器的操作，Doherty放大器趋向于展示出更高的存储器效应。在本说明书中现有公开的文献的列出或讨论不应被看作是对该文献是现有技术一部分或被看作是公知知识的承认。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题中的一个或多个。根据本发明，提供了一种射频放大器，包括安装在器件封装内基板上的有源器件，所述放大器具有输出阻抗匹配网络，所述输出阻抗匹配网络包括串联的高通网络和低通网络，所述高通网络至少部分地设置在有源管芯上，所述低通网络包括有源器件的输出和第一输出引线之间的第一电感并联连接以及有源器件的输出和第二输出引线之间的第二电感并联连接，其中，第二输出引线的一部分形成了对低通网络的电感作出贡献的电感。本发明的一个优点在于在器件封装的内部或有源器件上无需高电感，因此能够减小封装内的损耗并且最小化封装的整体尺寸。根据本发明的放大器无需器件封装内的高值并联电感(shunt inductance)，因此能够极大地增加将有源器件的漏极与第二输出引线相连的接合线的数目，这大大地扩展了本发明对于高功率放大器的可应用性。第二输出引线的一部分可以是设置在第一输出引线和有源器件输出之间的金属条带的形式。备选地，第二输出引线的一部分可以是设置在第一输出引线和有源器件输出之间的传输线的形式。使用后匹配网络允许用于在中心频率处零相移的宽带阻抗转换，该后匹配网络包括部分地设置在放大器管芯上的高通网络和没有设置在放大器管芯的低通网络。这避免了有源器件的沟道(漏极或集电极)与分立功率器件输出之间的任意有害阻抗反转(inversion)，而且当在Doherty放大器中作为主或波峰器件操作时使得负载线调制条件的提供更加容易。使用这种后匹配网络还允许具有减小的存储器效应和改进带宽的改进放大器。其他的优点包括改进的宽带VBW、低相位旋转、更紧凑的形式以及更低损耗。高通网络可以包括与有源器件的输出相连的串联(series)电容器，在有源器件的输出连接和漏极连接之间设置串联电容器，或在基板上设置串联电容器作为分离管芯的一部分。
将参考附图以说明性示例实施例的方式来更详细地描述本发明，附图中图1是用于具有补偿电路的功率晶体管的输出电路的电路图；图加是用于有源器件的后匹配方案的示意表示；图2b是图加的后匹配网络方案的选定部分的等效电路；图3a和北是典型后匹配电路的示意电路图；图4a、4b和如是具有附加输出引线的另一典型后匹配电路的示意电路图；图如、恥和5c分别以示意截面图、电路图和透视图示出了放大器的典型第一实施例；图6a、6b和6c分别以示意截面图、电路图和透视图示出了放大器的典型第二实施例；图7是与根据本发明特定实施例的放大器一起使用的有源器件的示意截面图；图8a、8b和8c是在RF输出引线和有源器件的输出之间设置的备选传输线的示意平面图；图9a、9b和9c是在RF输出引线和有源器件的输出之间设置的备选形式的传输线的示意截面图；图10a、10b和IOc是典型传输线的表示；图11是通过传输线被提供电源电压的有源器件的示意电路图；图12是包括传输线的典型输出电路布局的示意平面图；图13是包括传输线的备选典型输出电路布局的示意平面图；图14a和14b是修改版第一实施例的示意截面图和电路图；图1 和15b是修改版第二实施例的示意截面图和电路图；图16a、16b和16c分别以示意截面图、电路图和透视图示出了放大器的典型第四实施例；图17a、17b和17c分别以示意截面图、电路图和透视图示出了放大器的典型第五实施例；以及图18a、18b和18c分别以示意截面图、电路图和透视图示出了放大器的典型第六实施例。
具体实施例方式US7, 119,623公开了一种用于高功率半导体放大器元件的输出电路，其中电感和电容被配置成补偿半导体放大器的输出电容。US7，119,623中公开的电路(图1示出了一个示例)通过使用与包括电感22、26、30和电容M、32并联连接的串联电路，提供了对于功率晶体管18的输出电容20的补偿。电源引线34与电感30和电容32之间的节点31相连。
在诸如US7，119，623和US6，646，321公开的许多情况下，内部匹配需要器件封装内部的低通匹配组件和高值电感。由于在器件封装内可用的有限空间，导致在低频率(例如低于IGHz)的小型封装内尤其难以实现上述需要。此外，需要注意DC电源，DC电源应当具有的特性是在有源器件的漏极和DC电源之间具有低电感。另一个问题是由内部低通后匹配引入的损耗。图3a和北示出了使用低通组件的后匹配电路的两个示例。在某些情况下，例如在US7，119，623中，可以在放大器封装上提供附加引线，以向内部电容器提供附加连接。图l、4a、4b*k示出了具有这种附加引线的典型电路。本发明涉及一种高频高功率晶体管，配备有补偿功率晶体管的输出电容的并联电感器。这种功率晶体管通常是已知的，图北示出了这种功率晶体管。其通常配备有由内部并联电感器Ls形成的后匹配级。选择并联电感器Ls的值以形成与有源管芯的寄生输出电
容(^并联谐振。可以利用以下等式来计算电感
权利要求
1.一种射频放大器(500)，包括安装在器件封装内基板上的的有源器件(501)，所述放大器具有输出阻抗匹配网络，所述输出阻抗匹配网络包括高通网络和低通网络，所述高通网络至少部分地设置在有源管芯(501)上，所述低通网络包括有源器件的输出(50 和第一输出引线(503)之间的第一电感并联连接(504)以及有源器件(501)的输出(502)和第二输出引线(505)之间的第二电感并联连接(506)，其中，第二输出引线(505)的一部分形成了对低通网络的电感作出贡献的电感。
2.根据权利要求1所述的射频放大器(500)，其中由以下特征的组合来提供并联电感i)将有源器件(501)的输出(502)与第二输出引线(505)相连的多个接合线(506)的电感； )形成第二输出引线(505)的金属条带的电感；以及iii)设置在安装有放大器的PCB上的传输线的电感。
3.根据权利要求1所述的射频放大器，其中第二输出引线包括设置在第一输出引线和有源器件的输出之间的传输线(SOla-C)。
4.根据权利要求3所述的射频放大器，其中传输线(SOla-C)包括平行导体对(b，t)，第一导体(b)在有源器件处或附近与地连接相连，第二导体(t)与有源器件的输出相连。
5.根据权利要求4所述的射频放大器，其中第一导体(b)通过焊接或胶粘连接与地连接相连，或通过接合线直接与地相连，或通过有源器件上的一个或多个接合焊盘与地相连。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的射频放大器，其中第二导体⑴通过接合线与有源器件的输出相连，所述接合线通过第一导体(b)中的开口连接到第二导体。
7.根据前述权利要求之一所述的射频放大器，包括连接在有源器件(501)的输出连接和漏极连接之间的串联电容器(Cser)。
8.根据权利要求1-5之一所述的射频放大器(500)，包括与有源器件的输出相连的串联电容器(Cser)，设置串联电容器作为与有源管芯(501)相邻的基板上的分离管芯的一部分。
全文摘要
本发明涉及一种高功率射频放大器，具体地涉及包括输出阻抗匹配网络的这种放大器，典型实施例包括射频放大器(500)，包括安装在器件封装内基板上的有源器件(501)，放大器具有输出阻抗匹配网络，所述输出阻抗匹配网络包括高通网络和低通网络，所述高通网络至少部分地设置在有源管芯(501)上，所述低通网络包括有源器件的输出(502)和第一输出引线(503)之间的第一电感并联连接(504)以及有源器件(501)的输出(502)和第二输出引线(505)之间的第二电感并联连接(506)，其中，第二输出引线(505)的一部分形成了对低通网络的电感作出贡献的电感。
文档编号H03F1/07GK102570992SQ20111040953
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月9日 优先权日2010年12月10日
发明者伊戈尔·布莱德诺夫, 艾乌里·沃洛凯恩 申请人:Nxp股份有限公司