晶体管装置和具有谐波终止电路的放大器和其制造方法与流程

文档序号:19246621发布日期:2019-11-27 19:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有第一放大路径的射频(rf)放大器,其特征在于,包括:

晶体管管芯,所述晶体管管芯具有晶体管和晶体管输入端;

输入侧阻抗匹配电路,所述输入侧阻抗匹配电路耦合于所述晶体管输入端与所述第一放大路径的输入之间,其中所述输入侧阻抗匹配电路包括:

输入侧谐波终止电路,所述输入侧谐波终止电路包括串联连接于所述晶体管输入端与接地参考节点之间的第一电感元件和第一电容,其中所述第一电感元件包括第一多条键合线,并且所述输入侧谐波终止电路在所述rf放大器的操作基频的谐波频率下谐振,以及

第二电感元件和第二电容,所述第二电感元件和所述第二电容串联连接于所述晶体管输入端与所述接地参考节点之间,其中所述第二电感元件包括第二多条键合线,以及

第三电感元件,所述第三电感元件连接于所述第一放大路径的所述输入与所述第二电容之间,其中所述第三电感元件包括第三多条键合线。

2.根据权利要求1所述的rf放大器,其特征在于,所述晶体管是氮化镓晶体管。

3.根据权利要求1所述的rf放大器,其特征在于,所述第一电容和所述第二电容是金属-绝缘体-金属电容器。

4.根据权利要求1所述的rf放大器,其特征在于,在所述输入侧谐波终止电路中,所述第一电感元件直接连接到所述第一电容。

5.根据权利要求1所述的rf放大器,其特征在于,所述输入侧谐波终止电路在所述操作基频的二次谐波频率下谐振。

6.根据权利要求1所述的rf放大器,其特征在于:

第一电容值处于1皮法到100皮法的范围内;

所述第二电容的第二电容值处于5皮法到120皮法的范围内;

所述第一电感元件的电感值处于20皮亨到1毫微亨的范围内;并且

所述第二电感元件和所述第三电感元件的串联组合的电感值处于50皮亨到3毫微亨的范围内。

7.根据权利要求1所述的rf放大器,其特征在于,进一步包括:

视频带宽电路,所述视频带宽电路耦合到所述第二电感元件与所述第二电容之间的连接节点,其中所述视频带宽电路包括多个部件,其中所述多个部件包括串联耦合于所述连接节点与所述接地参考节点之间的包络电阻器、包络电感器和包络电容器。

8.根据权利要求1所述的rf放大器,其特征在于,进一步包括:

第二放大路径;

功率分配器,所述功率分配器具有被配置成接收rf信号的输入、耦合到所述第一放大路径的输入的第一输出以及耦合到所述第二放大路径的输入的第二输出,其中所述功率分配器被配置成将所述rf信号分成通过所述第一输出提供到所述第一放大路径的第一rf信号以及通过所述第二输出提供到所述第二放大路径的第二rf信号;以及

组合节点,所述组合节点被配置成接收和组合由所述第一放大路径和所述第二放大路径产生的放大后rf信号。

9.一种封装射频(rf)放大器装置,其特征在于,包括:

装置衬底;

第一输入引线,所述第一输入引线耦合到所述装置衬底;

第一输出引线,所述第一输出引线耦合到所述装置衬底;

第一晶体管管芯,所述第一晶体管管芯耦合到所述装置衬底,其中所述第一晶体管管芯包括第一晶体管、耦合到所述第一输入引线的晶体管输入端以及耦合到所述第一输出引线的晶体管输出端,并且其中所述第一晶体管的漏极-源极电容低于每瓦0.2皮法;

第一集成无源装置,所述第一集成无源装置耦合到所述装置衬底;以及

输入侧阻抗匹配电路,所述输入侧阻抗匹配电路耦合于所述晶体管输入端与所述第一输入引线之间,其中所述输入侧阻抗匹配电路包括:

输入侧谐波终止电路,所述输入侧谐波终止电路包括串联连接于所述晶体管输入端与接地参考节点之间的第一电感元件和第一电容,其中所述第一电感元件包括连接于所述第一晶体管管芯与所述第一集成无源装置之间的第一多条键合线,并且所述输入侧谐波终止电路在所述rf放大器装置的操作基频的谐波频率下谐振,以及

第二电感元件和第二电容,所述第二电感元件和所述第二电容串联连接于所述晶体管输入端与所述接地参考节点之间,其中所述第二电感元件包括第二多条键合线,以及

第三电感元件,所述第三电感元件连接于所述第一输入引线与所述第二电容之间,其中所述第三电感元件包括第三多条键合线。

10.一种制造rf放大器装置的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

将输入引线耦合到装置衬底;

将输出引线耦合到所述装置衬底;

在所述输入引线与所述输出引线之间将晶体管管芯耦合到所述装置衬底,其中所述晶体管管芯包括晶体管和晶体管输出端,并且其中所述晶体管的漏极-源极电容低于每瓦0.2皮法;

在所述晶体管管芯与所述输入引线之间将第一集成无源装置耦合到所述装置衬底,其中所述第一集成无源装置包括第一电容和第二电容,其中所述第一电容包括与所述第一集成无源装置一体形成的第一电容器,并且所述第二电容也与所述第一集成无源装置一体形成;

通过将采用第一多条键合线的形式的第一电感元件连接于晶体管输入端与所述第一电容之间来产生输入侧谐波终止电路,其中所述输入侧谐波终止电路在所述rf放大器装置的操作基频的谐波频率下谐振;以及

通过将采用第二多条键合线的形式的第二电感元件连接于所述晶体管输入端与所述第二电容之间以及将采用第三多条键合线的形式的第三电感元件连接于所述输入引线与所述第二电容之间来产生输入侧阻抗匹配电路的一部分。


技术总结
RF放大器和封装RF放大器装置的实施例各自包括具有相对低的漏极‑源极电容的晶体管、输入阻抗匹配电路和输入侧谐波终止电路。所述输入阻抗匹配电路包括谐波终止电路,所述谐波终止电路进而包括串联耦合于晶体管输出与接地参考节点之间的第一电感(第一多条键合线)和第一电容。所述输入阻抗匹配电路还包括第二电感(第二多条键合线)、第三电感(第三多条键合线)以及以T形匹配配置耦合于输入引线与晶体管输入之间的第二电容。所述第一电容和所述第二电容可以是集成无源装置中的金属‑绝缘体‑金属电容器。

技术研发人员:朱宁;杰弗里·史潘塞·罗伯茨;达蒙·G·霍尔默斯;杰弗里·凯文·琼斯
受保护的技术使用者:恩智浦美国有限公司
技术研发日:2019.05.17
技术公布日:2019.11.26
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