[發明專利]寬帶功率晶體管裝置和放大器及其制造方法

無效

• 申請號: 201910411913.5
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN110504922A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 朱寧;D·G·霍爾梅斯;J·S·羅伯茨
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/56;H03F3/193;H03F3/195;H03F3/21;H03F3/213
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張小穩<國際申請>=<國際公布>=<進入

本公開涉及寬帶功率晶體管裝置和放大器及其制造方法。RF放大器和封裝RF放大器裝置的實施例各自包括具有相對低的漏極?源極電容的晶體管、輸出阻抗匹配電路和諧波終止電路。阻抗匹配電路包括諧波終止電路，所述諧波終止電路包括串聯耦合于晶體管輸出與接地參考節點之間的第一電感(第一多個鍵合線)和第一電容。來自串聯的第一電感元件和第一電容的組合的等效電容使所述漏極?源極電容有效地增加至少10％。阻抗匹配電路還包括串聯耦合于晶體管輸出與所述接地參考節點之間的第二電感(第二多個鍵合線)和第二電容，其中所述第二電感和所述第二電容直接連接。所述第一電容和所述第二電容可以是集成無源裝置中的金屬?絕緣體?金屬電容器。

技術領域

本文所描述的主題的實施例總體上涉及射頻(RF)放大器，并且更具體地說，涉及寬帶功率晶體管裝置和放大器以及制造這種裝置和放大器的方法。

背景技術

無線通信系統采用功率放大器來增大射頻(RF)信號的功率。例如，在蜂窩基站中，在將放大的信號提供給天線以通過空中接口輻射之前，多爾蒂(Doherty)功率放大器可以形成傳輸鏈中的最后放大級的一部分。功率附加效率的高增益、高線性度、穩定性和高水平是這種無線通信系統中所期望的功率放大器的特性。

在功率放大器裝置設計領域，實現并發多頻帶、寬帶放大變得越來越令人期待。例如，為了在多爾蒂功率放大器電路中成功地設計用于并發多頻帶、寬帶操作的寬帶功率放大器裝置，期望能夠實現良好的寬帶基本匹配(例如，超過20％的分數帶寬)以適當地處理諧波頻率交互并且實現寬視頻帶寬。然而，實現這些目標給功率放大器裝置設計者不斷地帶來挑戰。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種具有第一放大路徑的射頻(RF)放大器，包括：

晶體管管芯，所述晶體管管芯具有晶體管和晶體管輸出端，其中所述晶體管具有低于每瓦特0.2皮法的漏極-源極電容；以及

阻抗匹配電路，所述阻抗匹配電路耦合于所述晶體管輸出端與所述第一放大路徑的輸出之間，其中所述阻抗匹配電路包括：

諧波終止電路，所述諧波終止電路包括串聯連接于所述晶體管輸出端與接地參考節點之間的第一電感元件和第一電容，其中來自串聯的所述第一電感元件和所述第一電容的組合的等效電容使所述漏極-源極電容有效地增加至少10％，所述第一電感元件包括第一多個鍵合線，并且所述諧波終止電路在所述RF放大器的操作基頻的諧波頻率下諧振，以及

第二電感元件和第二電容，所述第二電感元件和所述第二電容串聯連接于所述晶體管輸出端與所述接地參考節點之間，其中所述第二電感元件包括第二多個鍵合線，并且其中所述第二多個鍵合線和所述第二電容直接連接。

在一個或多個實施例中，所述晶體管是氮化鎵晶體管。

在一個或多個實施例中，所述第一電容器和所述第二電容器是金屬-絕緣體-金屬電容器。

在一個或多個實施例中，在所述諧波終止電路中，所述第一電感元件直接連接到所述第一電容。

在一個或多個實施例中，所述諧波終止電路在所述操作基頻的第二諧波頻率下諧振。

在一個或多個實施例中，第一電容值在1皮法到100皮法的范圍內；

所述第二電容器具有在30皮法到500皮法范圍內的第二電容值；

所述第一電感元件具有在20皮亨到1毫微亨范圍內的電感值；并且

所述第二電感元件具有在100皮亨到3毫微亨范圍內的電感值。

在一個或多個實施例中，所述RF放大器進一步包括：