集成3路Doherty放大器制造技术

描述了一种裸片，该裸片包括至少一个3路Doherty放大器(100)，该3路Doherty放大器包括主级(120)、第一峰级(130)和第二峰级(140)。输入网络(110)包括第一阻抗和第二阻抗，第一阻抗连接到第一峰级(130)的输入端并且提供‑90°的相移，第二阻抗连接到第二峰级(140)的输入端并且提供90°的相移。输出网络(150)包括第三阻抗和第四阻抗，第三阻抗连接到第一峰级(130)的输出端并且提供180°的相移，第四阻抗连接到主级(120)的输出端并且提供90°的相移。

Integrated 3 channel Doherty amplifier

The invention relates to a bare chip, which comprises at least one 3 channel Doherty amplifier (100), which comprises a main stage (120), a first peak level (a) and a second peak level (140) (Doherty). The input network (110) includes first and second impedance, the first impedance is connected to the first peak level (130) of the input and phase shift of 90 degrees, second impedance is connected to the second peak level (140) of the input and the phase shift of 90 degrees. The output of the network (150) including third and fourth impedance and the third impedance is connected to the first peak level (130) output and provide a phase shift of 180 degrees, fourth impedance is connected to the main stage (120) output and provide a phase shift of 90 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子放大器，特别地涉及一种集成3路Doherty放大器。
技术介绍
电子放大器，特别是功率放大器，具有广泛的应用。一个特定应用就是在蜂窝或“移动”通信网络的基站中。存在有各种特定的Doherty放大器拓扑，包括典型的2路Doherty放大器并且也包括3路Doherty放大器。Doherty放大器拓扑有时被用在基站中以提高功率放大器在回退工作中的效率。使放大器工作在回退工作中是现有技术中普遍已知的，并且涉及减小放大器的最大输出功率水平，以使得全部输出信号在放大器的线性工作区域内。然而，在回退中的工作导致放大器的效率被降低。具有高带宽的放大器对于大量的应用都是有用的。例如，为一些蜂窝网络的基站分配的频带从0.7GHz延伸至3.8GHz，并且具有大约5％的相关带宽(relatedbandwidth)。常规的2路Doherty拓扑具有大约5％的带宽限制，因此单独的Doherty拓扑将需要用于每个通信频带，例如，1.805至1.88GHz、1.93至1.99GHz以及2.11至2.17GHz的频带。WO2008/062371描述了一种具有高功率效率的集成Doherty型放大器布置。多个单元格(unitcell)并联布置，且每个单元格包括2路Doherty拓扑。使用该方法，对于三个通信频带中的每一个而言，8dB的回退效率在大约42％的范围内。尽管该效率符合对于对称Doherty的预期，但是单一频带中的效率水平并未达到能够通过诸如非对称或者3路之类更加复杂的Doherty拓扑所达到的50％。WO2009/081341描述了一种3路Doherty放大器，其中，主级、第一峰级和第二峰级的输出端相组合，以使得在主放大器的完整动态范围上的负载线调制能够避免严重的非线性行为。与仅具有位于6dB回退处的单一效率最大值的典型的2路Doherty相比，这实现了具有位于不同的回退水平(6dB和9.5dB)处的两个极大值的效率响应，从而提供了在8dB的回退区域内的显著效率提升。因此，具有宽频带容量和良好效率两者的放大器将是有益的。然而，在实际中提供诸如非对称或3路之类更加复杂的Doherty拓扑作为集成电路是非常困难的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种裸片，所述裸片包括至少一个3路Doherty放大器，所述3路Doherty放大器包括：主级；第一峰级；第二峰级；输入端，其连接到输入网络上，所述输入网络连接到所述主级、所述第一峰级和所述第二峰级，其中，所述输入网络包括第一阻抗和第二阻抗，所述第一阻抗连接到所述第一峰级的输入端并提供-90°的相移，所述第二阻抗连接到所述第二峰级的输入端并提供90°的相移；以及输出端，其连接到输出网络上，所述输出网络连接到所述主级、所述第一峰级和所述第二峰级，其中，所述输出网络包括第三阻抗和第四阻抗，所述第三阻抗连接到所述第一峰级的输出端并提供180°的相移，所述第四阻抗连接到所述主级的输出端并提供90°的相移。相移元件在3路Doherty拓扑中的布置使得3路Doherty拓扑的效率性能更容易实现以作为集成电路器件。输出网络可以不包括在第二峰级的输出端和放大器的输出端之间提供相移的阻抗。换言之，输出网络可以包括仅在主级的输出端和放大器的输出端之间、以及在第一峰级的输出端和放大器的输出端之间引起相移的阻抗。这可以通过减小阻抗之间的任何相互耦合效应来促进3路Doherty放大器的集成，这些阻抗被提供用于相移目的以允许在输出网络中的Doherty型行为。第三阻抗可以包括连接在第一峰级的输出端和放大器的输出端之间的至少一个第一接合线或第一组接合线。第四阻抗可以包括连接在主级的输出端和放大器的输出端之间的至少一个第二接合线或第二组接合线。接合线提供相移元件，该相移元件很容易作为集成电路的一部分来制造。所述至少一个第一接合线或第一组接合线可以比所述至少一个第二接合线或第二组接合线更长。第一接合线或第一组接合线相比于第二接合线或第二组接合线可以具有更高的电感，并因而引起更大的相移。第一峰级可以比第二峰级更接近放大器的输入端，并且主级可以位于第一峰级和第二峰级之间。该布置可以允许对放大器的输入端和输出端部分进行组织，从而有助于减小裸片尺寸和/或改善性能。低输入损失可以提高增益，并且输出耦合的减小可以使得效率更高。第三阻抗和第四阻抗都可以具有相同的阻抗。第三阻抗的阻抗和第四阻抗的阻抗都可以是负载的阻抗的三倍。第一阻抗可以包括电容器。这可以提高放大器在其工作频率处的增益，因为与诸如电感器之类的其它类型的无源集成组件相比，电容器可以引入更小的损失。集成3路Doherty放大器的分数带宽可以大于5％。分数带宽可以介于5％和20％之间，并且特别地介于10％和20％之间。分数带宽可以接近甚至达到20％。大约20％的分数带宽可用于大量的通信应用中。放大器的带宽可以从大约1.8GHz延伸至大约2.2GHz。该带宽可用于大量的通信应用中。裸片可以包括另一3路Doherty放大器。该另一3路Doherty放大器可以与上述3路Doherty放大器相同但是可以具有镜像布置。在裸片上提供多于一个的3路Doherty放大器可以增大该裸片能够处理的电功率。本专利技术的第二方面提供了一种放大器封装件，包括：输入引线框；输出引线框；以及根据本专利技术的前述方面及其任何优选特征的裸片。本专利技术的第三方面提供了一种功率放大器，包括一个或多个根据本专利技术的前述方面的放大器封装件。本专利技术的第四方面提供了一种通信基站，包括一个或多个根据本专利技术的前述方面的功率放大器。附图说明现在将仅仅通过例子的方式并参考附图来描述本专利技术的一个实施例，在附图中：图1示出了本专利技术的3路Doherty放大器的示意性电路图；图2示出了本专利技术的3路Doherty放大器的更详细的示意性电路图；图3示出了包括两个本专利技术的3路Doherty放大器的集成电路的布局；图4示出的图形显示了本专利技术的3路Doherty放大器的效率；图5示出的图形显示了针对本专利技术的3路Doherty放大器的峰功率阻抗条件和9.5dB回退阻抗条件所仿真的返回损失响应；图6示出的图形显示了本专利技术的3路Doherty放大器的所仿真的输入至输出相位校准特性；以及图7示出了根据本专利技术的一个方面的电信基站的示意性框图，该电信基站包括根据本专利技术的一个方面的RF功率放大器以及根据本专利技术的3路Doherty放大器。具体实施方式在附图中，除另有说明之外，不同附图中的相同项使用共同的附图标记。下文中描述了本专利技术的一个实施例，该实施例与大量的蜂窝通信标准中当前共同使用的接近1.8至2.2GHz的频带有关。然而，本专利技术并不限于该特定频率范围，而是还可以应用于其它频率。参照图1，示出了根据本专利技术的放大器100的3路Doherty拓扑的示意性电路图。放大器100包括输入端102和输出端104，输出端104附接到由负载电阻RLoad表示的负载106上，负载106转而连接到接地108。在放大器的工作频率处，负载106的阻抗为Z0/3。放大器100通常具有3路Doherty拓扑，如下文中将要详细描述的，该3路Doherty拓扑特别地适于实现为集成电路。放大器100包括输入网络110、主级120、第一峰级130、第二峰级140和输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裸片，所述裸片包括至少一个3路Doherty放大器，所述3路Doherty放大器包括：主级；第一峰级；第二峰级；输入端，其连接到输入网络上，所述输入网络连接到所述主级、所述第一峰级和所述第二峰级，其中，所述输入网络包括第一阻抗和第二阻抗，所述第一阻抗连接到所述第一峰级的输入端并提供‑90°的相移，所述第二阻抗连接到所述第二峰级的输入端并提供90°的相移；以及输出端，其连接到输出网络上，所述输出网络连接到所述主级、所述第一峰级和所述第二峰级，其中，所述输出网络包括第三阻抗和第四阻抗，所述第三阻抗连接到所述第一峰级的输出端并提供180°的相移，所述第四阻抗连接到所述主级的输出端并提供90°的相移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 EP 14290235.21.一种裸片，所述裸片包括至少一个3路Doherty放大器，所述3路Doherty放大器包括：主级；第一峰级；第二峰级；输入端，其连接到输入网络上，所述输入网络连接到所述主级、所述第一峰级和所述第二峰级，其中，所述输入网络包括第一阻抗和第二阻抗，所述第一阻抗连接到所述第一峰级的输入端并提供-90°的相移，所述第二阻抗连接到所述第二峰级的输入端并提供90°的相移；以及输出端，其连接到输出网络上，所述输出网络连接到所述主级、所述第一峰级和所述第二峰级，其中，所述输出网络包括第三阻抗和第四阻抗，所述第三阻抗连接到所述第一峰级的输出端并提供180°的相移，所述第四阻抗连接到所述主级的输出端并提供90°的相移。2.根据权利要求1所述的裸片，其中，所述第三阻抗包括至少一个第一接合线，所述至少一个第一接合线连接在所述第一峰级的输出端和所述放大器的输出端之间，并且所述第四阻抗包括至少一个第二接合线，所述至少一个第二接合线连接在所述主级的输出端和所述放大器的输出端之间。3.根据权利要求2所述的裸片，其中，所述至少一个第一接合线比所述至少一个第...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾克斯威尔·莫诺瓦，让雅克·博尼，格拉尔德·布伊斯，
申请(专利权)人：安普林荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL