带有屏蔽传输线的功率放大器的制作方法

文档序号:23623906发布日期:2021-01-12 10:35阅读:71来源:国知局
带有屏蔽传输线的功率放大器的制作方法
本文所公开的示例实施例大体上涉及功率放大。
背景技术
:功率放大器用于多种应用中。在无线通信系统中,功率放大器产生放大射频(rf)信号到天线以用于传达例如呼叫和数据的信息。就性能而言,当在饱和功率下或接近饱和功率下传输时,功率放大器可以最大功率效率运行。然而,功率效率往往会随着输出功率减小而降低。近期,多尔蒂(doherty)放大器架构已经成为支持无线通信的关注焦点。多尔蒂功率放大器可例如基于载波放大器(或“主放大器”)与峰值功率放大器之间的相位差而使用不同的策略。一种类型的多尔蒂功率放大器使用90/0策略,其中在沿着峰值放大器路径放大之前,将90度相移应用于峰值信号,并且在沿着载波放大器路径放大之后且在组合节点处将放大后的载波和峰值信号同相组合在一起之前,将对应90度相移和阻抗反演应用于载波信号。然而,90/0多尔蒂功率放大器具有窄带性能,因此无法满足许多应用的要求。另一种类型的多尔蒂功率放大器使用提供较宽rf带宽的90/180策略。然而,如当前所设计的90/180多尔蒂功率放大器不适合在功率放大器模块有限的可用空间中使用。添加集总部件可在某些情形下帮助节省空间,以实现90/180多尔蒂功率放大器的使用,但存在效率折衷。技术实现要素:根据本发明的一个方面,提供一种功率放大器模块,包括:第一移相器,所述第一移相器被配置成将第一放大信号移位第一相位角,其中所述第一移相器包括第一传输线组件;第二移相器,所述第二移相器被配置成将第二放大信号移位不同于所述第一相位角的第二相位角,其中所述第二移相器包括第二传输线组件;以及在所述第一移相器与所述第二移相器之间的电磁屏蔽,其中所述电磁屏蔽被布置成使所述第一传输线组件免受所述第二传输线组件干扰。根据一个或多个实施例,所述电磁屏蔽包括至少一个垂直屏障,所述至少一个垂直屏障包括交错于多个金属层之间的一个或多个介电层,所述多个金属层电连接到所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个,并且所述多个金属层中至少一个金属层包括或连接到接地层。根据一个或多个实施例,另外包括:多个导电通孔,所述多个导电通孔延伸穿过所述一个或多个介电层,以将所述金属层中的第一金属层连接到所述金属层中的第二金属层。根据一个或多个实施例,所述金属层中的所述第一金属层连接到所述第一传输线组件,并且所述金属层中的所述第二金属层连接到所述第二传输线组件。根据一个或多个实施例,所述第二传输线组件包括第一和第二传输线,所述金属层中的所述第一金属层连接到所述第一传输线,且所述金属层中的所述第二金属层连接到所述第二传输线。根据一个或多个实施例,所述电磁屏蔽包括图案化水平部分,所述图案化水平部分覆盖包括所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个的区域。根据一个或多个实施例,所述图案化水平部分对应于所述至少一个垂直屏障的所述金属层中的一个金属层。根据一个或多个实施例,所述第二传输线组件包括:第一传输线,所述第一传输线将所述第二放大信号移位第三相位角,以及第二传输线,所述第二传输线将所述第二放大信号移位第四相位角,其中所述第三相位角与所述第四相位角的总和等于所述第二相位角。根据一个或多个实施例,所述电磁屏蔽的至少一部分包括垂直屏障,所述垂直屏障被布置成使所述第一传输线免受所述第二传输线干扰。根据一个或多个实施例,所述第一传输线为第一类型传输线,且所述第二传输线为不同于所述第一类型传输线的第二类型传输线。根据一个或多个实施例,所述第一传输线组件包括所述第一类型的传输线。根据一个或多个实施例,所述第一类型是屏蔽带状线,且所述第二类型是微带。根据本发明的另一方面,提供一种功率放大器模块,包括:第一放大器,所述第一放大器被配置成放大第一信号;第一传输线组件,所述第一传输线组件耦合到所述第一放大器的输出;第二放大器,所述第二放大器被配置成放大第二信号;第二传输线组件,所述第二传输线组件耦合到所述第二放大器的输出;以及在所述第一传输线组件与所述第二传输线组件之间的电磁屏蔽,其中所述第一传输线组件被配置成将第一放大信号的相位移位第一相位角,且所述第二传输线组件被配置成将第二放大信号的相位移位不同于所述第一相位角的第二相位角。根据一个或多个实施例,所述第一放大器沿着载波信号路径布置,所述第二放大器沿着峰值信号路径布置,且所述载波和峰值信号路径处于多尔蒂放大器配置中。根据一个或多个实施例,另外包括:相位调节器,所述相位调节器被配置成将输入到所述第一放大器中的所述第一信号移位第三相位角,其中所述第一相位角和所述第三相位角的总和基本上等于所述第二相位角。根据一个或多个实施例,所述第一相位角在0°与90°之间的第一范围内,且所述第二相位角在90°与180°之间的第二范围内。根据一个或多个实施例,另外包括:组合器,所述组合器耦合到所述第一传输线组件和所述第二传输线组件的输出。根据一个或多个实施例,所述第一传输线组件耦合在所述第一放大器与所述组合器之间,并且其中所述第二传输线组件耦合在所述第二放大器与所述组合器之间。根据一个或多个实施例,所述电磁屏蔽包括至少一个垂直屏障,所述至少一个垂直屏障包括交错于多个金属层之间的一个或多个介电层,所述多个金属层电连接到所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个,且所述多个金属层中的至少一个金属层包括或连接到接地层。根据一个或多个实施例,另外包括:多个导电通孔,所述多个导电通孔延伸穿过所述一个或多个介电层,以将所述金属层中的第一金属层连接到所述金属层中的第二金属层。根据一个或多个实施例,所述金属层中的所述第一金属层连接到所述第一传输线组件,并且所述金属层中的所述第二金属层连接到所述第二传输线组件。根据一个或多个实施例,所述第二传输线组件包括第一和第二传输线,所述金属层中的所述第一金属层连接到所述第一传输线,且所述金属层中的所述第二金属层连接到所述第二传输线。根据一个或多个实施例,所述电磁屏蔽包括图案化水平部分,所述图案化水平部分覆盖包括所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个的区域。根据一个或多个实施例,所述图案化水平部分对应于所述至少一个垂直屏障的所述金属层中的一个金属层。附图说明当结合附图时,根据以下详细描述和所附权利要求书,本发明的额外目标和特征将更加显而易见。尽管示出和描述了若干示例实施例,但是相同的附图标记标识每个所述附图中相同的部分,其中:图1示出多尔蒂功率放大器的实施例的示意图;图2示出功率放大器模块的实施例的俯视图;图3示出图2的功率放大器模块的另一视图;图4示出带状线传输线的实施例的横截面图;图5示出微带传输线的实施例的横截面图;图6示出图2和图3的模块的俯视图,进一步说明电磁屏蔽的实施例;以及图7示出衬底的实施例的横截面图。具体实施方式应理解,附图仅是示意性的且不按比例绘制。还应理解,在整个附图中,使用相同的附图标记来指示相同或类似部分。描述和图式说明各种示例实施例的原理。因此,将了解,尽管本文中未明确地描述或展示,但本领域的技术人员将能够设计各种布置,所述布置体现本发明的原理且属于本发明范围内。此外,本文中所叙述的所有例子主要明确地意在用于教学目的,以辅助读者理解本发明的原理和发明人所提出的概念,从而深化所属领域,并且应理解为不限于此类特定叙述的例子和状况。另外,除非另外指示(例如,“否则”或“或在替代方案中”),如本文所使用的术语“否”指代非排他性或(即,和/或)。并且,本文中所描述的各种示例实施例不一定相互排斥,因为一些示例实施例可与一个或多个其它示例实施例组合,以形成新的示例实施例。例如“第一”、“第二”、“第三”等的描述不意图限制所论述的元件的顺序,而是用于区分一个元件与下一个元件,且通常可互换。例如最大值或最小值的值可为预定的,并且基于应用而设定为不同的值。示例实施例描述独特的宽带功率放大器,所述功率放大器具有使用混合传输线和屏蔽结构的多尔蒂配置。此功率放大器可有效实施于模块平台的有限空间内,且适合在许多应用中使用。在一个实施例中,功率放大器具有展现出跨越宽频带的高效性的90/180多尔蒂配置。此功率放大器的组合节点阻抗可选择为例如50ω,且可在许多其它设计中没有阻抗变换器的情况下实施。放大器还可减少分散,并且减少或排除集总部件的使用。图1示出多尔蒂功率放大器100的实施例的示意图,其中如稍后描述,可以实施屏蔽结构的实施例。在一个实施例中,多尔蒂功率放大器100实施为模块(例如,图2、图3、图6中的模块200),其中多尔蒂放大器的各种部件集成在模块衬底(例如,图2、图3、图6、图7中的衬底202、700)内或耦合到所述模块衬底。多尔蒂放大器100包括输入节点2、输出节点4、功率分配器10(或分离器)、主放大器路径20(或“第一信号路径”)、峰值放大器路径30(或“第二信号路径”)和组合节点40。在实施例中,可通过阻抗变换器50和隔直电容器52将负载60(例如,天线)耦合到组合节点40。阻抗变换器50可在输出rf信号被供应到负载60之前对所述信号施加90度相位延迟。隔直电容器52可执行高通滤波器操作,从而使放大信号的较高频率(ac)部分通过并且阻挡放大信号的较低频率(dc)部分。一个或多个额外电容器可耦合到用于rf阻抗匹配的功率放大器模块封装的输入和/或输出。主放大器路径20包括相位延迟元件22、输入匹配网络23、主放大器级24、输出匹配网络25和第一传输线组件26。峰值放大器路径30包括输入匹配网络31、峰值放大器级32、输出匹配网络33和第二传输线组件34。基本上,功率分配器10划分在输入节点2处供应的输入rf信号,并且分别沿着主放大器路径20和峰值放大器路径30放大划分的信号。放大的信号随后在组合节点40处同相组合在一起。重要的是,在所关注的频带上保持主放大器路径20与峰值放大器路径30之间的相位相干性,以确保放大的主信号和峰值信号同相到达组合节点40,并因此确保多尔蒂放大器能正确运行。主放大器24和峰值放大器32中的每一个放大器包括一个或多个单级或多级的功率晶体管集成电路(ic),所述电路用于放大通过放大器24、32传导的rf信号。尽管主功率晶体管ic和峰值功率晶体管ic可具有相等大小(例如,在对称多尔蒂配置中),但主功率晶体管ic和峰值功率晶体管ic还可具有不相等大小(例如,在各种不对称多尔蒂配置中)。在不对称多尔蒂配置中,峰值功率晶体管ic通常比主功率晶体管ic大几倍。例如,峰值功率晶体管ic的大小可为主功率晶体管ic的大小的两倍,使得峰值功率晶体管ic的电流承载力为主功率晶体管ic的电流承载力的两倍。还可实施除2∶1比率外的峰值-主放大器ic大小比率。在多尔蒂放大器100的操作期间,主放大器级24被偏置为在ab类模式下操作,并且峰值放大器级32被偏置为在c类模式下操作。更具体地,主放大器级24的晶体管布置被偏置成提供180度与360度之间的传导角。相反地,峰值放大器级32的晶体管布置被偏置成提供小于180度的传导角。在低功率电平下,在节点2处的输入信号的功率低于峰值放大器32的接通阈值电平的情况下,放大器100在低功率(或回退)模式下操作,在所述模式下,主放大器24是将电流供应到负载60的唯一放大器。当输入信号的功率超出峰值放大器32的阈值电平时,放大器100在高功率模式下操作,在所述模式下,主放大器24和峰值放大器32都将电流供应到负载60。此时,峰值放大器32在组合节点40处提供有源负载调制,从而允许主放大器24的电流继续线性地增加。功率分配器10配置成将在输入2处接收到的rf输入信号的输入功率划分成输入信号的主要部分和峰值部分。主输入信号在第一功率分配器输出处被提供到主放大器路径20,并且峰值输入信号在第二功率分配器输出处被提供到峰值放大器路径30。在满功率模式下的操作期间,即当主放大器24和峰值放大器32都将电流供应到负载60时,功率分配器10在放大器路径20、30之间划分输入信号功率。例如,功率分配器10可以均等地划分功率,使得将大致一半的输入信号功率提供到每个路径20、30(例如,对于对称多尔蒂放大器配置)。或者,功率分配器10可以不等地划分功率(例如,对于不对称多尔蒂放大器配置)。在主放大器24的输入和/或输出处可实施输入和输出阻抗匹配网络23、25(输入mnm、输出mnm)。类似地,在峰值放大器32的输入和/或输出处可实施输入和输出阻抗匹配网络31、33(输入mnp、输出mnp)。在每一情况下,匹配网络23、25、31、33可用于向负载阻抗和电源阻抗递增地增加电路阻抗。另外,主放大器24和峰值放大器32可具有额外预匹配输入和/或输出阻抗匹配网络(图1中未示出),所述匹配网络与功率晶体管管芯集成,或集成在功率晶体管管芯封装内。与常规的非反相多尔蒂放大器相比,多尔蒂放大器100具有“反相”负载网络配置。在反相配置中,输入电路配置成使得供应到主放大器24的输入信号在放大器100的中心操作频率fo下相对于供应到峰值放大器32的输入信号延迟90度。例如,可通过主放大器路径20中的90度相位延迟元件22赋予输入电路在主路径20与峰值路径30之间的90度差分延迟。例如,相位延迟元件22可为四分之一波传输线,或具有约90度的电长度的另一合适类型的延迟元件。或者,功率分配器10和相位延迟元件22可以由混合功率分离器(未示出)替代,所述混合功率分离器输出具有所期望的90度相位差的主信号和峰值信号。根据“反相”多尔蒂放大器100的操作原理,并且为了建立正确的负载调制特性,包括第一传输线组件26、输出匹配网络25和主放大器装置24内的任何输出预匹配的主输出路径(即,放大器24的输出与组合节点40之间的传输路径)配置成对通过主输出路径传送的放大的rf信号赋予约90度的总相位延迟。另外,包括第二传输线组件34、输出匹配网络33和峰值放大器装置32内的任何输出预匹配的峰值输出路径(即,放大器32的输出与组合节点40之间的传输路径)配置成对通过峰值输出路径传送的放大的rf信号赋予约180度的总相位延迟。因此,多尔蒂放大器100可被称为90/180多尔蒂功率放大器。如上文所论述的,主放大器输入路径(即,在分离器10的第一输出与到主放大器24的输入之间的传输路径)在输入rf信号到达主放大器24的输入之前对所述输入rf信号施加约90度的相位延迟,以补偿主放大器输出路径与峰值放大器输出路径之间的90度相位延迟差(即,以确保放大信号同相到达组合节点40)。放大器24可包括功率晶体管,所述功率晶体管具有通过相位延迟元件22耦合到分离器10的输入(或控制)端(例如,栅极端)、耦合到参考电位(例如,地)的第一导电端(例如,源极端),以及耦合到第一传输线组件26的第二导电端(例如,漏极)。类似地,放大器32可包括功率晶体管,所述功率晶体管具有耦合到分离器10的输入(或控制)端(例如,栅极端)、耦合到参考电位(例如,地)的第一导电端(例如,源极端),以及耦合到第二传输线组件34的第二导电端(例如,漏极)。例如,功率晶体管可包括基于硅的场效应晶体管(fet),如横向扩散的金属氧化物半导体(ldmos)fet、氮化镓fet和/或砷化镓fet,仅举几例。在此实施例中,第一传输线组件26仅包括一个传输线28(tl1),所述传输线将放大载波信号的相位按预定的角度移位。因此,从传输线组件26输出的信号表示已经通过相位调节器22和传输线组件26两者进行同相移位的放大载波信号。因为相位调节器22调节了输入到功率晶体管24中的载波信号的相位,所以从第一信号路径20输入到组合器40中的信号的总相移包括由相位调节器22施加的相移和由传输线组件26施加的相移的总和。第二传输线组件34可包括多个传输线,例如串联连接的传输线36(tl2)和传输线38(tl3)。传输线36可将放大峰值信号的相位移位第一预定角度,且传输线38可将从传输线36输出的放大峰值信号的相位移位第二预定角度。第一和第二预定角度可相同或不同。并且,第一和第二预定角度的总和可不同于由载波信号路径中的第一传输线组件28施加的相位角移位。虽然传输线组件34示为包括串联连接的两个传输线36和38,但在另一实施例中,第二传输线组件34可包括仅一个传输线,所述传输线将放大峰值信号移位一定相位角,所述相位角等于传输线36和38所施加的相位角的总和。因此,从第二传输线组件34输出的信号表示基于与传输线36和38的相位角对应的总和而同相移位的放大峰值信号。在一个实施例中,功率放大器模块具有多尔蒂90/180配置,其中第一传输线组件(例如,传输线28)加上放大器24的内在漏极与组合节点40之间的其它延迟部件一起将放大载波信号的相位移位约90°,并且第二传输线组件(例如,传输线36和38一起)加上放大器32的内在漏极与组合节点40之间的其它延迟部件一起将放大载波信号的相位移位约180°。为了进一步改进性能,可选择所有三个传输线28、36和38的阻抗值以实现其间的阻抗匹配。例如,为了实现匹配负载的输入阻抗(例如,zload=50ω)的输出阻抗,第一传输线(tl2)36可具有约23ω的特性阻抗,第二传输线(tl3)38可具有在峰值信号路径上约72ω的特性阻抗,并且载波信号路径(tl1)上的传输线28可具有约53ω的特性阻抗。可至少部分地通过改变传输线的宽度来实现所述阻抗,例如,更宽的传输线可具有更少阻抗,且反之亦然。上文所描述的多尔蒂功率放大器100具有反相拓扑,如上文所论述。在替代实施例中,多尔蒂功率放大器100可具有非反相多尔蒂拓扑,其中将在主路径20和峰值路径30中的延迟元件之间应用相反关系。更确切地说,在非反相多尔蒂拓扑中,相位延迟元件22将沿着峰值输入路径而不是主输入路径实施。另外,主输出路径将包括总相位延迟,所述总相位延迟补偿沿着峰值输入路径的相位延迟元件22。例如,主输出路径可具有约90度的总相位延迟,而峰值输出路径可大致上不具有相位延迟(0度)。图2示出根据一个实施例体现图1多尔蒂功率放大器100的功率放大器模块200的实施例的俯视图,并且图3示出不同视角的模块200的额外视图。功率放大器模块200(或“多尔蒂放大器模块”)包括衬底202、功率分离器210(例如图1中的功率分离器10)、相位延迟元件222(例如图1中的相位延迟元件22)、载波放大器管芯224(例如图1中的载波放大器24)、峰值放大器管芯232(例如图1中的峰值放大器32)、第一传输线组件226(例如图1中的第一传输线组件26)、第二传输线组件234(例如图1中的第二传输线组件34)、组合节点240(例如图1中的组合节点40)和各种其它电路元件,将在下文进行详细讨论。例如,功率放大器模块200可作为焊盘栅阵列(lga)模块来实施。相应地,衬底202具有部件安装表面212(在本文中也称作“上部”或“顶部”表面)和焊盘表面214(在本文中也称作“下部”或“底部”表面)。lga的导电焊盘垫暴露在焊盘表面214处。尽管模块200被描绘为lga模块,但模块200可替代性地被封装为针栅阵列模块、四方扁平无引脚(qfn)模块或另一类型的封装。无论哪种方式,部件安装表面212和安装到表面212的部件可任选地覆盖有密封剂材料(例如图7中的密封剂材料730,如塑料密封剂)。在替代实施例中,部件可容纳在空气腔内,所述空气腔由上覆在安装表面212的各种结构(未图示)限定。根据实施例,衬底202相对较小,这提供了特别紧凑的多尔蒂放大器。例如,部件安装表面212可以具有在约5毫米(mm)到约20mm范围内的宽度(图2中的水平维度)和长度(图2中的竖直维度),但是所述宽度和/或长度也可以更小或更大。在具体实施例中,例如,部件安装表面可以具有约10mm的宽度和约6mm的长度。在衬底202的安装表面212处限定多个不重叠区域。在输入信号和分离器区域内,暴露在焊盘表面214处的导电焊盘垫通过衬底202电耦合到安装表面212处的导电触点。焊盘垫和触点连同其间的电连接充当用于模块200的rf输入节点(例如,图1的rf输入2)。功率分离器210耦合到输入信号区域中的安装表面212。根据实施例,功率分离器210可以包括一个或多个离散管芯和/或部件,但是在图2中功率分离器210呈现为单个元件。功率分离器包括输入端和两个输出端。输入端电耦合到rf输入节点以接收输入rf信号。输出端电耦合到安装表面212上的导电迹线,所述导电迹线将输出端连接到载波放大器管芯224和峰值放大器管芯232的输入(例如,栅极端)。功率分离器210配置成将通过输入端接收到的输入rf信号的功率分离成第一和第二rf信号(例如,载波信号和峰值信号),所述第一和第二rf信号在输出端产生。此外,功率分离器210可以包括一个或多个相移元件,所述一个或多个相移元件配置成在输出端提供的第一和第二rf信号之间施加约90度相位差。或者,可以沿着功率分离器输出端之一与到载波放大器管芯224的输入之间的路径提供相位延迟元件222(例如,图1的相位延迟元件22)。第一和第二rf信号可以具有相等或不相等的功率,如先前所论述。在第一输出端产生的第一rf信号通过载波放大器路径(例如,图1的载波路径20)放大。载波放大器路径包括载波放大器管芯224和第一传输线组件226。晶体管224和232中的每一个可以是场效应晶体管(fet)(例如金属氧化物半导体fet(mosfet)、横向扩散的mosfet(ldmosfet)、高电子迁移率晶体管(hemt)等)。或者,晶体管224、232中的每一个可以是双极结晶体管(bjt)。本文中对通常用于描述fet的“栅极”、“漏极”和“源极”的引用并不意在为限制性的,因为这些名称中的每一个具有用于bjt实施方案的类似特征。在各种实施例中,上面形成有晶体管224、232的半导体衬底可包括硅、绝缘体上硅(soi)、蓝宝石上硅(sos)、砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)、碳化硅上gan、硅上gan或其它类型的衬底材料。载波放大器管芯224在管芯224的rf输出端(例如,漏极端)产生放大rf载波信号。此外,峰值放大器管芯232在管芯232的rf输出端(例如,漏极端)产生放大rf峰值信号。第一传输线组件226(例如,第一传输线组件26)的第一端部通过焊线阵列225(或另一导电连接)电连接到载波放大器管芯224的输出端(例如,漏极端)。第一传输线组件226的第二端部电连接到组合节点240。类似地,第二传输线组件234(例如,第二传输线组件26)的第一端部通过另一焊线阵列233(或另一导电连接)电连接到峰值放大器管芯232的输出端(例如,漏极端)。第二传输线组件234的第二端部也电连接到组合节点240。第一传输线组件226包括第一传输线228(例如,图1的传输线28)。根据实施例,第一传输线228由电长度小于拉姆达/4(λ/4)(例如,小于90度)的传输线(例如,如结合图4所描述的屏蔽带状线)实施,其中λ与模块200中实施的放大器操作带宽内的中心频率的波长相对应。第二传输线组件234包括串联耦合的第二传输线236和第三传输线238(例如,图1的传输线36、38)。更确切地说:-第二传输线236的第一端部(对应于第二传输线组件234的第一端部)耦合到峰值放大器管芯232的输出端(例如,漏极端);-第二传输线236的第二端部耦合到第三传输线238的第一端部;以及-第三传输线238的第二端部(对应于第二传输线组件234的第二端部)耦合到组合节点240。根据实施例,第二传输线236由第一类型的传输线(例如,如结合图4所描述的屏蔽带状线)实施,并且第三传输线238由第二类型的传输线(例如,如结合图5所描述的微带传输线)实施。在实施例中,第二传输线236和第三传输线238的组合电长度小于拉姆达/2(λ/2)(例如,小于180度)。在一些实施例中,第二传输线236和第三传输线238具有大致相等的电长度。在其它实施例中,第二传输线236可以提供第二传输线组件234的全部电长度的25%到75%,并且第三传输线238可以提供第二传输线组件234的全部电长度的剩余部分。如上文所指出的,传输线228、236和238可以是相同类型或不同类型的传输线。在一个实施例中,传输线228和236是屏蔽带状线且传输线238是微带传输线。在另一实施例中,传输线可以是传输线类型的不同组合。在实施例中,传输线228、236和238与模块衬底202(例如,图7的衬底700)一体地形成。简单地参考图7,衬底700(或衬底202)包括多个金属层701-705,其中介电层710交错于相邻金属层701-705之间,并且导电通孔720电连接金属层701-705的部分。确切地说,当具有不同传输线类型时,传输线223、236和238的载有信号的部分可以在不同金属层上实施。例如,微带传输线(例如,传输线238)的载有信号的部分可以是金属层701的图案化部分,屏蔽带状线传输线(例如,传输线236)的载有信号的部分可以是金属层702的图案化部分(以允许在较高金属层701处包括接地屏蔽结构),并且另一屏蔽带状线传输线(例如,传输线228)的载有信号的部分可以是金属层703的图案化部分(以允许在较高金属层701处包括接地屏蔽结构)。导电通孔(例如,通孔720)能够用于当传输线228、236和238在不同金属层上实施时电连接传输线。在替代实施例中,传输线228、236和238的载有信号的部分能够在同一金属层上实施,只要能够在至少一些传输线上形成接地屏蔽结构(例如,具有传输线228、236和238的载有信号的部分的金属层能够比层701低,使得层701的一部分能够提供接地屏蔽结构)即可。为了防止传输线之间的互耦合,模块200包括电磁屏蔽。在更特定的实施例中,传输线228、236和238以及电磁屏蔽均与模块衬底202(例如,图7的衬底700)一体地形成。简单地参考图7,衬底700(或衬底202)包括多个金属层701-705,其中介电层710交错于相邻金属层701-705之间,并且导电通孔720电连接金属层701-705的部分。在本实施例中,传输线228、236和238的载有信号的导体具有弯曲配置,以便增加线长度从而最有效地利用封装中的空间。例如,第一传输线228包括第一多个串联连接的传输线段,所述传输线段包括彼此并联布置的第一、第二和第三细长段,以及分别连接第一和第二细长段以及第二和第三细长段的两个180度弯曲段。第二传输线236包括第二多个串联连接的传输线段,所述传输线段包括彼此并联布置的第四、第五和第六细长段、分别连接第四和第五细长段以及第五和第六细长段的两个180度弯曲段,以及连接在第六细长段的端部与第三传输线238的第一端部之间的90度弯曲段。最后,第三传输线238包括第三多个串联连接的传输线段,所述传输线段包括彼此并联布置的第七、第八和第九细长段、分别连接第七和第八细长段以及第八和第九细长段的两个180度弯曲段,以及连接在第九细长段的端部与组合节点240之间的90度弯曲段。如下描述将更显而易见,可以在衬底202的不同金属层中实施第二传输线236和第三传输线238的载有信号的导体,所述传输线在第一和第二端部之间串联电连接。相应地,一个或多个导电通孔可以用于电连接第二传输线236和第三传输线238。如本文所使用,由传输线228、236和238占据的“区域”可以视为涵盖用于所述传输线228、236和238的多个串联连接的传输线段的二维区域(例如,平面)。如图2中所示,由传输线占据的区域通常不重叠且彼此邻近,并且下文所论述的各种导电屏障250和270中的至少一些接近由传输线228、236和238占据的区域之间的边界。电磁屏蔽包括第一导电垂直屏障250、第二导电垂直屏障260、第三导电垂直屏障270和第四导电垂直屏障280,其中如本文所用的“竖直”指示垂直于图2的页面的方向(相反,如本文所用的“水平”表示与图2的页面共面的方向)。屏障250、260、270和280中的每一个可以由衬底202内的导电通孔形成。除屏障250、260、270、280之外,电磁屏蔽还可以包括一个或多个金属层的图案化水平部分(例如,层701、702或其它层的图案化部分)。可以包括额外屏障以保护传输线的额外侧和/或封装上的其它特征。第一屏障250布置在沿着载波信号路径的传输线228和沿着峰值信号路径的第三传输线238之间。根据实施例,第一屏障250是包括一个或多个导电通孔(例如,穿过一个或多个介电层710互连两个金属层(例如,层701和703)或其它金属层集合的部分的通孔)的垂直屏障。如图3中最佳展示,第一屏障250的通孔可以是沟槽通孔,或第一屏障250的通孔可以具有另一横截面(例如,圆形)。尽管在图2和图3中未描绘,但是第一屏障250的通孔电耦合到接地节点(例如,电耦合到衬底202的底部表面214处的导电接地节点)。第二屏障260布置在传输线228与包括用于载波信号的功率放大器的载波放大器管芯224之间,并且还布置在传输线228与组合节点240和电容器252(例如,图1的电容器52)之间。根据实施例,第二屏障260也是包括一个或多个导电通孔(穿过一个或多个介电层710互连两个金属层(例如,层701和703)或其它金属层集合的部分的通孔)的垂直屏障。如图3中最佳展示,第二屏障260的通孔可以是沟槽通孔,或第二屏障260的通孔可以具有另一横截面(例如,圆形)。尽管在图2和3中未描绘,但是第二屏障260的通孔电耦合到接地节点(例如,电耦合到衬底202的底部表面214处的导电接地节点)。第三屏障270布置在传输线228和236之间,并且还在传输线236和238之间。根据实施例,第三屏障270也是包括一个或多个导电通孔(例如,穿过一个或多个介电层710互连两个金属层(例如,层701和703)或其它金属层集合的部分的通孔)的垂直屏障。如图3中最佳展示,第三屏障270的通孔可以是沟槽通孔,或第三屏障270的通孔可以具有另一横截面(例如,圆形)。尽管在图2和图3中未描绘,但是第三屏障270的通孔电耦合到接地节点(例如,电耦合到衬底202的底部表面214处的导电接地节点)。如上文所描述的,一个或多个第四屏障280布置在第二传输线236的并联段之间,并且还布置在第二传输线236与包括用于峰值信号的功率放大器的峰值放大器管芯232之间。根据实施例,第四屏障280也是垂直屏障,第四屏障中的每一个包括一个或多个导电通孔(例如,穿过一个或多个介电层710互连两个金属层(例如,层701和703)或其它金属层集合的部分的通孔)。如图3中最佳展示,第四屏障280的通孔可以是沟槽通孔,或第四屏障280的通孔可以具有另一横截面(例如,圆形)。屏障280的一部分可以交错于第二传输线236的相邻段之间以提供改进的电磁屏蔽性能。尽管在图2和图3中未描绘,但是第四屏障280的通孔电耦合到接地节点(例如,电耦合到衬底202的底部表面214处的导电接地节点)。提供电磁屏蔽的屏障示为并列布置的离散组件。在另一实施例中,屏障中的每一个可以形成为一个连续壁,或所有屏障可以仅由通过杆状通孔或标准通孔的一个连续壁形成。如图6中最佳展示,除了包括屏障250、260、270和280之外,电磁屏蔽还包括一个或多个金属层的图案化水平部分650。例如,在实施例中,传输线236可以是屏蔽带状线,所述屏蔽带状线包括在一个金属层(例如,图7的金属层702)中的传输线236和包括金属层(例如,图7的金属层701)的上覆部分和金属层(例如,金属层703)的下伏部分的电磁屏蔽,其中金属层的上覆和下伏部分通过导电屏障270和280电连接。此外,金属层的上覆和下伏部分具有大致上覆盖由传输线236占据的区域的区域。类似地,例如,在实施例中,传输线228可以是屏蔽带状线,所述屏蔽带状线包括在一个金属层(例如,图7的金属层703)中的传输线228和包括金属层(例如,图7的金属层701)的上覆部分和金属层(例如,金属层705)的下伏部分的电磁屏蔽,其中金属层的上覆和下伏部分通过导电屏障250、260和270电连接。此外,金属层的上覆和下伏部分具有大致上覆盖由传输线228占据的区域的区域。图6示出上覆于传输线228和236的金属层(例如,图7的层701)的图案化水平部分650。另一金属层(例如,图7的层703)的类似形状的图案化水平部分下伏于传输线228和236,并且上覆和下伏图案化金属层部分通过导电屏障250、260、270、和280电连接。图4示出屏蔽带状线的实施例,例如,传输线28(tl1)和传输线36(tl2)。对于屏蔽带状线配置(以截面组件示出),可以使用五层。第一层410是下部接地(金属)层,第二层420是介电层,第三层430是图案化导电(金属)信号层,第四层440是另一介电层,并且第五(金属)层450是上部接地(金属)层。信号层430包括用于传输线(例如,tl1和tl2)的金属图案。提供介电层以防止传输线层430与下部接地层410和上部接地层450之间的短路。图5示出微带传输线的实施例,例如,传输线38(tl3)。对于微带配置(以横截面示出),可以使用三层。第一层510可以是下部接地(金属)层,第二层520可以是介电层,并且第三层530可以是包括传输线图案的图案化导电(金属)信号层。在此实施例中,不需要额外介电层和接地层。在图4和图5的实施例中,下部接地层410和510可以是相同层,并且介电层420和520可以是相同层。并且,信号层430和530可以共面但是包括不同金属图案以对应于传输线的不同布置。如之前提及,图6示出图2和图3中的电磁屏蔽的一部分的示例配置的平面图(或俯视图)。图6所示的电磁屏蔽示出,当传输线28、228(tl1)和传输线36、236(tl2)实施为屏蔽带状线时,上覆于所述传输线的信号线/层上的图案化导电上部屏蔽或接地层650(例如,图4中的上部接地层450)的配置。微带传输线可以不具有上部接地层。因此,图6中的传输线238(tl3)的信号线/层在本视图中是可见的,因为所述传输线不具有上覆的上部屏蔽或接地层。图7示出可用于在功率放大器模块的封装200内实施屏蔽带状线和微带传输线的衬底700的实施例。更具体地说,图7是支撑并电连接功率放大器模块的各个部件的衬底700(例如,印刷电路板、多层陶瓷衬底或其它合适的衬底)的横截面图。衬底700包括多个金属层701、702、703、704和705(或m1到m5),其中介电层710(例如,陶瓷、fr-4或其它合适的材料)交错于相邻金属层701-705之间。尽管衬底700示出为包括五个金属层701-705和四个交错的介电层710,但衬底的其它实施例可包括更多或更少的金属层和介电层。导电通孔720(仅借助例子示出几个导电通孔)延伸穿过介电层710,以在需要时电连接金属层701-705的部分。例如,额外电介质730与衬底700的顶部表面相邻,所述电介质可以是空气或塑料密封剂。可布置并图案化金属层701-705以实施传输线tl1、tl2和tl3(例如,图2中的传输线228、236和238)。例如,tl1和tl2是屏蔽传输线,可包括在导电信号层(例如,图4中的层430)中实施的图案化信号线,以及在导电接地层(例如,图4中的层410、450)中实施的图案化导电屏蔽结构,所述导电接地层位于所述导电信号层的下方和上方。例如,在衬底700中,图案化导电屏蔽结构作为金属层701和703的部分来实施,并且图案化信号线可作为金属层702的图案化部分来实施。图案化导电屏蔽结构可通过通孔720电连接在一起,并且可使用额外通孔720将所述图案化导电屏蔽结构电连接到最低金属层705(例如,在衬底700底部设置的接地金属层)。作为另一个例子,tl3是微带传输线,可包括在导电信号层(例如,图5中的层530)中实施的图案化信号线,以及在导电接地层(例如,图5中的层510)中实施的导电接地结构,所述导电接地层位于所述导电信号层的下方。例如,在衬底700中,导电接地结构可作为金属层705来实施,并且图案化信号线可作为金属层701的图案化部分来实施。尽管以上描述指示导电信号线和相关联的接地结构可在各种金属层中实施,但在其它实施例中,所述信号线和接地结构可存在于不同的金属层上。为使描述更清楚,下表提供可用于实施第一传输线28、228,第二传输线36、236和第三传输线38、238的金属层集合(图7)的例子。应当理解的是,提供此表是出于说明的目的,而并非限制,并且可用不同于下表所列的层的集合来实施各种传输线。传输线信号层顶部屏蔽底部屏蔽/接地层tl1(28,228)m3(703)m1(701)m5(705)tl2(36,236)m2(702)m1(701)m3(703)和更低层tl3(38,238)m1(701)不适用m5(705)根据上述的一个或多个实施例,一种功率放大器模块包括第一移相器,所述第一移相器被配置成将第一放大信号移位第一相位角,其中所述第一移相器包括第一传输线组件;第二移相器,所述第二移相器被配置成将第二放大信号移位不同于所述第一相位角的第二相位角。所述第二移相器包括第二传输线组件,并且电磁屏蔽位于所述第一移相器与所述第二移相器之间,其中所述电磁屏蔽被布置成使所述第一传输线组件免受所述第二传输线组件干扰。所述电磁屏蔽可包括至少一个垂直屏障。所述至少一个垂直屏障包括交错于多个金属层之间的一个或多个介电层。所述多个金属层可电连接到所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个,并且所述多个金属层中的至少一个金属层包括或连接到接地层。所述功率放大器模块可包括多个导电通孔,所述多个导电通孔延伸穿过所述一个或多个介电层,以将所述金属层中的第一金属层连接到所述金属层中的第二金属层。所述金属层中的所述第一金属层可连接到所述第一传输线组件,并且所述金属层中的所述第二金属层可连接到所述第二传输线组件。所述第二传输线组件可包括第一和第二传输线,所述金属层中的所述第一个金属层可连接到所述第一传输线,且所述金属层中的所述第二金属层可连接到所述第二传输线。所述电磁屏蔽可包括图案化水平部分,所述图案化水平部分覆盖包括所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个的区域。所述图案化水平部分可对应于所述至少一个垂直屏障的所述金属层中的一个金属层。所述第二传输线组件可包括第一传输线,所述第一传输线将所述第二放大信号移位第三相位角;以及第二传输线,所述第二传输线将所述第二放大信号移位第四相位角,其中所述第三相位角与所述第四相位角之和可等于所述第二相位角。所述电磁屏蔽的至少一部分可包括垂直屏障,所述垂直屏障被布置成使所述第一传输线免受所述第二传输线干扰。所述第一传输线可以是第一类型传输线,并且所述第二传输线可以是不同于所述第一类型传输线的第二类型传输线。所述第一传输线组件可包括所述第一类型传输线。所述第一类型可以是屏蔽带状线,并且所述第二类型可以是微带。根据一个或多个其它实施例,一种功率放大器模块包括第一放大器,所述第一放大器被配置成放大第一信号;第一传输线组件,所述第一传输线组件耦合到所述第一放大器的输出;第二放大器,所述第二放大器被配置成放大第二信号;第二传输线组件,所述第二传输线组件耦合到所述第二放大器的输出;以及在所述第一传输线组件与所述第二传输线组件之间的电磁屏蔽。所述第一传输线组件被配置成将第一放大信号的相位移位第一相位角,并且所述第二传输线组件被配置成将第二放大信号的相位移位不同于所述第一相位角的第二相位角。所述第一放大器可沿着载波信号路径布置,所述第二放大器可沿着峰值信号路径布置,并且所述载波和峰值信号路径可处于多尔蒂放大器配置中。所述功率放大器模块可包括相位调节器,所述相位调节器被配置成将输入到所述第一放大器中的所述第一信号移位第三相位角,且所述第一相位角与所述第三相位角的总和基本上等于所述第二相位角。所述第一相位角可在0°与90°之间的第一范围内,且所述第二相位角可在90°与180°之间的第二范围内。所述功率放大器模块可包括组合器,所述组合器耦合到所述第一传输线组件和第二传输线组件的输出。所述第一传输线组件可耦合在所述第一放大器与所述组合器之间,并且所述第二传输线组件可耦合在所述第二放大器与所述组合器之间。所述电磁屏蔽可包括至少一个垂直屏障。所述至少一个垂直屏障包括交错于多个金属层之间的一个或多个介电层。所述多个金属层可电连接到所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个,并且所述多个金属层中的至少一个金属层可包括或连接到接地层。多个导电通孔可延伸穿过所述一个或多个介电层,以将金所述属层中的第一金属层连接到所述金属层中的第二金属层。所述金属层中的所述第一金属层可连接到所述第一传输线组件,并且所述金属层中的所述第二金属层可连接到所述第二传输线组件。所述第二传输线组件可包括第一和第二传输线。所述金属层中的所述第一金属层可连接到所述第一传输线,并且所述金属层中的所述第二金属层可连接到所述第二传输线。所述电磁屏蔽可包括图案化水平部分,所述图案化水平部分覆盖包括所述第一传输线组件和所述第二传输线组件中的至少一个的区域。所述图案化水平部分可对应于所述至少一个垂直屏障的所述金属层中的一个金属层。对于益处、优势、问题的解决方案以及可导致任何益处、优势或解决方案出现或变得更加明显的任何要素,都不应理解为任何或所有权利要求的关键、必需或基本的特征或要素。本发明仅由所附的权利要求书限定,所附权利要求书包括在本申请案未决期间进行的任何修正和所发布的权利要求的所有等效物。尽管已特别参考本发明的某些示例性方面对各种示例性实施例进行详细描述,但应理解,本发明能够具有其它示例实施例,并且细节能够在各个显而易见的方面进行修改。对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行改变和修改。因此,前文的公开、描述和附图仅用于说明目的,并不以任何方式限制本发明,本发明仅由权利要求书限定。当前第1页12
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