[發(fā)明專利]混合功率放大器電路或系統(tǒng)及其操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910297815.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN110011628B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉馬努詹·斯瑞尼地埃姆巴;圖沙爾·夏爾馬;約瑟夫·斯陶丁格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩智浦美國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/68
• 分類號(hào): H03F3/68;H03F3/19
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種混合功率放大器電路，其被配置成在基頻下放大第一信號(hào)分量，其特征在于，所述混合功率放大器電路包括：

初級(jí)放大裝置，其包括基于硅的晶體管裝置的第一晶體管；

末級(jí)放大裝置，其包括為由選自氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦和銻化銦的半導(dǎo)體材料制成的III-V晶體管裝置的第二晶體管；

中間電路系統(tǒng)，其耦合所述初級(jí)放大裝置和所述末級(jí)放大裝置，

其中所述中間電路系統(tǒng)包括低通電路和高通電路，所述中間電路系統(tǒng)以所述基頻的倍數(shù)的諧波頻率提供第二信號(hào)分量的諧波終止，并且所述中間電路系統(tǒng)不以所述基頻實(shí)現(xiàn)所述第一信號(hào)分量的阻抗變換；以及

輸入預(yù)匹配電路系統(tǒng)，其耦合所述中間電路系統(tǒng)和所述末級(jí)放大裝置，其中所述輸入預(yù)匹配電路以所述基頻實(shí)現(xiàn)所述第一信號(hào)分量的阻抗變換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功率放大器電路，其特征在于，所述基于硅的晶體管裝置為L(zhǎng)DMOS晶體管裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功率放大器電路，其特征在于，所述III-V晶體管裝置為氮化鎵(GaN)晶體管裝置，并且

其中所述諧波頻率是所述基頻的兩倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功率放大器電路，其特征在于，所述中間電路系統(tǒng)包括與所述初級(jí)裝置的輸出端耦合的輸入端口，并且還包括與所述末級(jí)裝置的輸入端耦合的輸出端口。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合功率放大器電路，其特征在于，所述低通電路包括具有第一電感器和第一電容器的第一低通濾波器電路，其中所述高通電路包括具有第二電容器和第二電感器的第一高通濾波器電路。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合功率放大器電路，其特征在于，所述第一電感器耦合到所述輸入端口，其中所述第二電容器耦合到所述輸出端口，并且其中所述第一電感器和所述第二電容器串聯(lián)耦合在所述輸入端口與所述輸出端口之間。

7.一種混合功率放大器模塊，其被配置成在基頻下放大第一信號(hào)分量，其特征在于，所述混合功率放大器模塊包括：

基板；

第一管芯，其至少間接地支撐在所述基板上，并且初級(jí)放大電路至少部分地形成在所述第一管芯上，所述初級(jí)放大電路包括基于硅的晶體管裝置的第一晶體管；

第二管芯，其至少間接地支撐在所述基板上，并且末級(jí)放大電路至少部分地形成在所述第二管芯上，所述末級(jí)放大電路包括為由選自氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦和銻化銦的半導(dǎo)體材料制成的III-V晶體管裝置的第二晶體管；

中間電路系統(tǒng)，其至少間接地支撐在所述基板上，所述中間電路系統(tǒng)耦合所述初級(jí)放大裝置和所述末級(jí)放大裝置，

其中所述中間電路系統(tǒng)包括低通電路和高通電路，所述中間電路系統(tǒng)以所述基頻的倍數(shù)的諧波頻率提供第二信號(hào)分量的諧波終止，并且所述中間電路系統(tǒng)不以所述基頻實(shí)現(xiàn)所述第一信號(hào)分量的阻抗變換；以及

輸入預(yù)匹配電路系統(tǒng)，其耦合所述中間電路系統(tǒng)和所述末級(jí)放大裝置，其中所述輸入預(yù)匹配電路以所述基頻實(shí)現(xiàn)所述第一信號(hào)分量的阻抗變換。

8.一種提供放大的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供混合功率放大器模塊，所述混合功率放大器模塊具有包括基于硅的晶體管裝置的第一晶體管的初級(jí)放大裝置、包括為由選自氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦和銻化銦的半導(dǎo)體材料制成的III-V晶體管裝置的第二晶體管的末級(jí)放大裝置、耦合所述初級(jí)放大裝置和所述末級(jí)放大裝置且包括低通電路和高通電路的中間電路系統(tǒng)和耦合所述中間電路系統(tǒng)和所述末級(jí)放大裝置的輸入預(yù)匹配電路系統(tǒng)；

在所述初級(jí)放大裝置處接收RF輸入信號(hào)；

通過所述初級(jí)放大裝置放大所述RF信號(hào)以生成具有在基頻下的第一分量和在諧波頻率下的第二分量的經(jīng)放大RF信號(hào)，所述諧波頻率是所述基頻的倍數(shù)；

通過所述中間電路系統(tǒng)修改所述經(jīng)放大RF信號(hào)，以便為所述輸入預(yù)匹配電路系統(tǒng)提供修改后的經(jīng)放大RF信號(hào)，其中修改所述經(jīng)放大RF信號(hào)包括在所述諧波頻率下諧波地終止所述第二分量而不在所述基頻下實(shí)現(xiàn)所述第一分量的阻抗變換；

通過所述輸入預(yù)匹配電路系統(tǒng)進(jìn)一步修改所述修改后的經(jīng)放大RF信號(hào)，以便為所述末級(jí)放大裝置提供進(jìn)一步修改后的所述修改后的經(jīng)放大RF信號(hào)，其中進(jìn)一步修改所述修改后的經(jīng)放大RF信號(hào)包括在所述基頻下實(shí)現(xiàn)所述第一分量的阻抗變換；以及

進(jìn)一步放大所述進(jìn)一步修改后的所述修改后的經(jīng)放大RF信號(hào)以生成RF輸出信號(hào)。