多尔蒂放大器制造技术

本发明专利技术涉及一种多尔蒂放大器。本发明专利技术还涉及能够用在该放大器中的经封装的放大器。本发明专利技术提出使用形成在单个输出引线中的槽，该槽与包括在单个封装中的两个峰值功率晶体管相关联。该槽抑制双峰值功率晶体管解决方案中常见的推挽型振荡。的推挽型振荡。的推挽型振荡。

【技术实现步骤摘要】
多尔蒂放大器


[0001]本专利技术涉及一种多尔蒂放大器。本专利技术还涉及能够用在该放大器中的经封装的放大器。

技术介绍

[0002]多尔蒂(Doherty)放大器在本领域是已知的。已知的Doherty放大器的示例包括印刷电路板。Doherty分路器设置在印刷电路板上和/或至少部分地在印刷电路板中实现，并用于接收射频(RF)信号并将接收到的RF信号分成主RF信号和峰值RF信号。经封装的主放大器安装在印刷电路板上。经封装的主放大器包括：用于接收主RF信号的主输入引线，用于放大主RF信号的主功率晶体管和用于输出由主功率晶体管放大的主RF信号的主输出引线。此外，经封装的峰值放大器安装在印刷电路板上。经封装的峰值放大器包括：用于接收峰值RF信号的峰值输入引线组件，用于放大峰值RF信号的部分的第一峰值功率晶体管，用于放大峰值RF信号的剩余部分的第二峰值功率晶体管和峰值输出引线。峰值输出引线用于将由第一峰值功率晶体管放大的峰值RF信号的部分和由第二峰值功率晶体管放大的峰值RF信号的剩余部分组合成放大的峰值RF信号。
[0003]已知的多尔蒂放大器还包括多尔蒂组合器，该多尔蒂组合器设置在印刷电路板上和/或至少部分地在印刷电路板中实现，并用于将放大的主RF信号和放大的峰值RF信号组合成RF输出信号并输出RF输出信号。
[0004]得益于GaN技术的高功率密度，基站RF功率放大器晶体管现在正朝着具有高功率能力的小型单封装发展。
[0005]为了提供足够的功率，高功率GaN晶体管通常需要较大的栅极外围。例如，对于高于700W的器件，Doherty放大器峰值路径所需的总栅极宽度甚至可以接近60mm。
[0006]集成了功率晶体管的GaN半导体管芯具有大的栅极外围，通常在产品开发和工业化中引入许多挑战。例如，这种半导体管芯的成品率相对较低。双半导体管芯配置为该问题提供了解决方案。
[0007]使用大型外围的器件会带来不必要的振荡风险。此外，当使用双功率晶体管解决方案时，可能会出现推挽型振荡。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种Doherty放大器，解决了这些稳定性问题中的至少一个问题。为此，提供了权利要求1所述的Doherty放大器。在根据本专利技术的Doherty放大器中，峰值输出引线具有面向第一峰值功率晶体管和第二峰值功率晶体管的内边缘，以及与内边缘相对设置的外边缘。峰值输出引线包括从内边缘向外边缘延伸的槽，并且槽的长度对应于Doherty放大器的工作频率处的波长的A倍，其中，A位于0.1至0.4之间的范围内。
[0009]槽将峰值输出引线分成第一部分、第二部分和公共部分。第一部分电连接到第一峰值功率晶体管。第二部分电连接到第二峰值功率晶体管。公共部分设置在外边缘与第一
部分和第二部分之间，并整体连接到第一部分和第二部分。
[0010]槽确保由第一峰值功率晶体管放大的峰值RF信号的部分与由第二峰值功率晶体管放大的峰值RF信号的部分在公共部分中组合。
[0011]槽优选的长度为工作频率处或接近工作频率处的波长的1/8至1/4倍之间。
[0012]申请人发现，通过使用该槽，推挽型振荡的风险可以被最小化或至少被降低。其部分原因是与从第一峰值功率晶体管和第二峰值功率晶体管的输出到峰值输出引线的公共部分的路径相关联的的电感增加了。该增加的电感使得包括第一峰值功率晶体管和第二峰值功率晶体管的电路的小信号环路增益降低，从而提高了Doherty放大器的稳定性。
[0013]本申请特别涉及非对称Doherty放大器，其工作在1GHz到5GHz之间的频率范围内并以超过100W，更优选300W的电平，输出功率。用峰值放大器的饱和输出功率和主放大器的饱和输出功率之间的比值表示的Doherty放大器的非对称性优选超过1.5:1，更优选超过2：1。
[0014]典型地，经封装的主放大器和经封装的峰值放大器中的每一个可以包括衬底。主功率晶体管、第一峰值功率晶体管和第二峰值功率晶体管安装在衬底上。典型地，这些衬底是导电的并且还作为散热器。各种引线相对于衬底固定。这可以使用设置在衬底和引线之间的隔离器来实现。替代性地，固化模塑化合物的主体使得引线和衬底间隔开。此外，经封装的主放大器和经封装的峰值放大器中的每一个可以包括遮盖物以保护封装内部的各种组件。该遮盖物还可以包括固化模塑化合物。在一些封装中，用于遮盖物的模塑化合物与固定引线和衬底的模塑化合物是相同的模塑化合物。此外，在一些实施例中，封装中存在围绕功率晶体管的空腔。替代性地，在一些实施例中，模塑化合物将所有部件封装在封装内。
[0015]在一个实施例中，经封装的主放大器与经封装的峰值放大器分开封装。然而，在其他实施例中，主功率晶体管、第一峰值功率晶体管和第二峰值功率晶体管组合在单个封装中。
[0016]第一峰值功率晶体管可以集成在第一半导体管芯上，第二峰值功率晶体管可以集成在与第一半导体管芯分离的第二半导体管芯上。然而，本专利技术不排除第一峰值功率晶体管和第二峰值功率晶体管集成在同一半导体管芯上的实施例。在一些实施例中，第一峰值功率晶体管和第二峰值功率晶体管是设置在单个半导体管芯上的大功率晶体管的不同部分。此外，主功率晶体管可以集成在与第一半导体管芯和第二半导体管芯分离的第三半导体管芯上。
[0017]经封装的主放大器可以包括设置在主输入引线和主功率晶体管之间的输入匹配网络，和/或设置在主功率晶体管和主输出引线之间的输出匹配网络。输入匹配网络可以包括一个或多个阻抗匹配级，其中，主功率晶体管的相对低的输入阻抗被转换成在主输入引线处看到的更高的阻抗。输出匹配网络还可以包括阻抗匹配级，其将相对较低的输出阻抗转换成在主输出引线处看到的更高的电平。输出匹配网络替代性地或附加地包括分流网络，分流网络包括电感器和电容器的串联组合。后一个网络可以被配置成在Doherty放大器的工作频率处或在接近该工作频率的频率处与主功率晶体管的输出电容谐振。
[0018]类似地，经封装的峰值放大器可以包括设置在峰值输入引线组件和第一峰值功率晶体管之间的第一输入匹配网络，和/或设置在第一峰值功率晶体管和峰值输出引线之间的第一输出匹配网络。替代性地或可选地，经封装的峰值放大器可以包括设置在峰值输入
引线组件和第二峰值功率晶体管之间的第二输入匹配网络，和/或设置在第二峰值功率晶体管和峰值输出引线之间的第二输出匹配网络。
[0019]第一输入匹配网络和第二输入匹配网络中的每一个可以具有与经封装的主放大器的输入匹配网络相同的功能。类似地，第一输出匹配网络和第二输出匹配网络中的每一个可以具有与经封装的主放大器的输出匹配网络相同的功能。
[0020]Doherty放大器还可以包括多个第一键合线和/或多个第二键合线。多个第一键合线直接或经由输入匹配网络将主功率晶体管的输入端连接到主输入引线。多个第二键合线直接或经由输出匹配网络将主功率晶体管的输出端连接到主输出引线。类似地，Doherty放大器还可以包括多个第三键合线和/或多个第四键合线。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多尔蒂放大器，包括：经封装的主放大器，所述经封装的主放大器包括：用于接收主射频信号的主输入引线，用于放大所述主射频信号的主功率晶体管和用于输出由所述主功率晶体管放大的主射频信号的主输出引线；经封装的峰值放大器，所述经封装的峰值放大器包括：用于接收峰值射频信号的峰值输入引线组件，用于放大所述峰值射频信号的部分的第一峰值功率晶体管，用于放大所述峰值射频信号的剩余部分的第二峰值功率晶体管，和峰值输出引线，所述峰值输出引线用于将由所述第一峰值功率晶体管放大的所述峰值射频信号的部分和由所述第二峰值功率晶体管放大的所述峰值射频信号的剩余部分组合成放大的峰值射频信号；以及多尔蒂组合器，所述多尔蒂组合器用于将所述放大的主射频信号和所述放大的峰值射频信号组合成射频输出信号，并输出所述射频输出信号；其中，所述峰值输出引线具有面向所述第一峰值功率晶体管和所述第二峰值功率晶体管的内边缘，以及与所述内边缘相对设置的外边缘，所述峰值输出引线包括从所述内边缘向所述外边缘延伸的槽，所述槽的长度对应于所述多尔蒂放大器的工作频率处的波长的A倍，其中，A位于0.1至0.4之间的范围内，其中，所述槽将所述峰值输出引线分成第一部分、第二部分和公共部分，其中，所述第一部分电连接到所述第一峰值功率晶体管，其中，所述第二部分电连接到所述第二峰值功率晶体管，并且其中，所述公共部分设置在所述外边缘与所述第一部分和所述第二部分之间并且整体连接到所述第一部分和所述第二部分，其中，所述槽确保由所述第一峰值功率晶体管放大的所述峰值射频信号的部分与由所述第二峰值功率晶体管放大的所述峰值射频信号的部分在所述公共部分中组合。2.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器，包括：印刷电路板，所述印刷电路板上安装有所述经封装的主放大器和所述经封装的峰值放大器；以及多尔蒂分路器，所述多尔蒂分路器设置在所述印刷电路板上和/或至少部分地在所述印刷电路板中实现，并用于接收射频信号并将接收到的射频信号分成所述主射频信号和所述峰值射频信号；其中，所述多尔蒂组合器设置在所述印刷电路板上和/或至少部分地在所述印刷电路板中实现。3.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器，其中，所述主功率晶体管、所述第一峰值功率晶体管和所述第二峰值功率晶体管组合在单个封装中。4.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器，其中，所述第一峰值功率晶体管集成在第一半导体管芯上，所述第二峰值功率晶体管集成在与所述第一半导体管芯分离的第二半导体管芯上。5.根据权利要求4所述的多尔蒂放大器，其中，所述主功率晶体管集成在与所述第一半导体管芯和所述第二半导体管芯分离的第三半导体管芯上。6.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器，其中，所述经封装的主放大器包括设置在所述主输入引线和所述主功率晶体管之间的输入匹配网络，和/或设置在所述主功率晶体管和所述主输出引线之间的输出匹配网络。
7.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器，其中，所述经封装的峰值放大器包括设置在所述峰值输入引线组件和所述第一峰值功率晶体管之间的第一输入匹配网络，和/或设置在所述第一峰值功率晶体管和所述峰值输出引线之间的第一输出匹配网络；和/或其中，所述经封装的峰值放大器包括设置在所述峰值输入引线组件和所述第二峰值功率晶体管之间的第二输入匹配网络，和/或设置在所述第二峰值功率晶体管和所述峰值输出引线之间的第二输出匹配网络。8.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器，还包括：多个第一键合线，所述多个第一键合线直接或经由所述输入匹配网络将所述主功率晶体管的输入端连接到所述主输入引线；以及多个第二键合线，所述多个第二键合线直接或经由所述输出匹配网络将所述主功率晶体管的输出端连接到所述主输出引线。9.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器，还包括：多个第三键合线，所述多个第三键合线直接或经由所述第一输入匹配网络将所述第一峰值功率晶体管的输入端连接到所述峰值输入引线组件；多个第四键合线，所述多个第四键合线直接或经由所述第二输入匹配网络将所述第二峰值功率晶体管的输入端连接到所述峰值输入引线组件；多个第五键合线，所述多个第五键合线直接或经由所述第一输出匹配网络将所述第一峰值功率晶体管的输出端连接到所述峰值输出引线的第一部分；以及多个第六键合线，所述多个第六键合线直接或经由所述第二输出匹配网络将所述第二峰值功率晶体管的输出端连接到所述峰值输出引线的第二部分。10.根据权利要求9所述的多尔蒂放大器，其中，所述峰值输入引线组件包括第一峰值输入引线和与所述第一峰值输入引线间隔开的第二峰值输入引线，其中，所述第一峰值输入引线使用所述多个第三键合线连接到所述第一峰值功率晶体管的输入端，所述第二峰值输入引线使用所述多个第四键合线连接到所述第二峰值功率晶体管的输入端。11.根据权利要求10所述的多尔蒂放大器，其中，所述多尔蒂分路器包括用于接收所述射频信号的输入端、用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿知，诸毅，
申请(专利权)人：安普林荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：