[發明專利]用于補償功率半導體器件中窄帶失真的系統和方法

在審

• 申請號: 202011537629.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN113098406A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: P·J·普拉特;陳東;M·克普;C·邁爾;P·錢德拉塞卡蘭;S·薩默菲爾德
• 申請（專利權）人: 亞德諾半導體國際無限責任公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/21
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張丹

本公開涉及用于補償功率半導體器件中窄帶失真的系統和方法。本文的一些實施方案描述一種用于補償功率放大器的低頻噪聲包括第一非線性濾波器網絡的射頻功率半導體器件。第一非線性濾波器網絡可以包括多個無限沖激響應濾波器和相應的校正元件，以校正功率放大器的非線性部分。射頻功率半導體器件還可包括第二非線性濾波器網絡，以補償寬帶失真。第二非線性濾波器網絡可以與第一非線性濾波器網絡并聯。寬帶失真可以包括數字預失真，并且窄帶失真可以包括電荷陷阱效應。第一非線性濾波器網絡可以包括拉蓋爾濾波器。第二非線性濾波器網絡可以包括通用存儲器多項式濾波器。

技術領域

所公開的技術通常涉及半導體器件，并且更具體地涉及其中補償窄帶失真效應的功率半導體器件。

背景技術

無線電收發器可用于多種射頻(RF)通信系統中。例如，收發器可以被包括在基站或移動設備中以發送和接收與各種各樣的通信標準相關聯的信號，所述通信標準包括例如蜂窩和/或無線局域網(WLAN)標準。收發器還可以用于雷達系統、儀器儀表、工業電子設備、軍事電子設備、便攜式計算機、數字無線電和/或其他電子設備中。

RF通信系統還可以包括功率放大器，用于將來自收發器的RF發射信號放大到適合無線傳輸的功率電平。存在各種類型的功率放大器，包括利用基于硅(Si)的器件、基于砷化鎵(GaAs)的器件、基于磷化銦(InP)的器件、基于碳化硅(SiC)的器件和氮化鎵(GaN)器件。各種類型的功率放大器在成本、性能和/或工作頻率方面可以提供不同的優勢。例如，盡管基于硅的功率放大器通常提供較低的制造成本，但是就某些性能指標而言，某些基于硅的功率放大器比其化合物半導體同類產品差。

發明內容

一些實施方案包括一種射頻(RF)功率半導體器件，其中，該器件包括：第一非線性濾波器網絡，被配置為補償功率放大器的窄帶失真，其中，所述第一非線性濾波器網絡包括被配置為對所述功率放大器的非線性部分進行校正的校正元件；和第二非線性濾波器網絡，被配置為補償所述功率放大器的寬帶失真。

在一些實施方案中，所述第一非線性濾波器網絡包括串聯布置的第一多個無限沖激響應(IIR)濾波器。

在一些實施方案中，所述第一多個IIR濾波器中的第一濾波器包括低通濾波器(LPF)。

在一些實施方案中，所述第一多個IIR濾波器中的第二濾波器包括全通濾波器。

在一些實施方案中，所述第一多個IIR濾波器彼此正交。

在一些實施方案中，所述第一非線性濾波器網絡包括串聯布置的多個IIR濾波器1至N，其中所述多個IIR濾波器1至N并聯布置。

在一些實施方案中，器件還包括與所述多個IIR濾波器1至N相對應的1至N個校正元件，其中在所述校正信號傳播通過對應的多個IIR濾波器之前，該1至N個校正元件對所述功率放大器的非線性部分進行校正。

在一些實施方案中，對所述功率放大器的非線性部分的校正包括針對所述1至N個校正元件中的每個校正元件對所述信號的幅度施加指數。

在一些實施方案中，所述器件還包括：功率放大器，其中所述功率放大器包括化合物半導體功率放大器；和當所述化合物半導體功率放大器從低功率充電到高功率時，所述窄帶失真由電荷捕獲效應引起。

在一些實施方案中，所述化合物半導體功率放大器包括氮化鎵(GaN)功率放大器。

在一些實施方案中，所述器件還包括：下采樣器，對輸入信號進行下采樣，并將下采樣后的信號傳輸至所述第一非線性濾波器網絡；和上采樣器，以對所述第一非線性濾波器網絡的輸出進行上采樣。

在一些實施方案中，所述器件還包括：混頻器，將所述第一非線性濾波器網絡的輸出與所述第一非線性濾波器網絡的輸入混頻；和第一緩沖器，被配置為延遲所述第一非線性濾波器網絡的輸入以使所述信號的時序與所述第一非線性濾波器網絡的輸出相匹配。