电感电路装置制造方法及图纸

技术编号:7020359 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种键合引线电路包括至少三条键合引线,布置为将输入信号划分为两个输出信号。结合各种示例实施例,键合引线按照大体平行的方式布置,以减小磁耦合以及划分输入信号并且向放大器提供每一个划分信号的相关问题。键合引线通过促进划分的电容电路而连接,并且在一些应用中,通过附加的电容性(接地/基准)和负载电路而连接,以进一步促进对于特定放大器电路实现方式的输入信号的划分,并且可以应用于各种负载。在一些实现中,将输入信号划分为相等的部分或者任意的部分,其中在较宽的频带中具有频率无关的相位差,在电路的端口之间存在隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路领域,具体地涉及一种电感电路装置
技术介绍
多种输入电路遭受不期望的特性,具体地相对于紧凑的尺寸和效率而言的不期望的特性,以及相对于要求或者受益于输入隔离的特定应用而言的不期望的特性。这些输入电路可以用于提供对于诸如在射频电路中使用的放大器之类的多种部件的输入。用于多种应用的放大器已经显著地增加,包括诸如在移动通信基站中所使用的放大器之类的高功率MMIC放大器。对于这些放大器,需要高功率效率和小尺寸,然而这些方面都难以实现。通常来说,功率越高放大器越大,而且减小部件的尺寸可能会限制功率能力。此外,用于这些放大器的高功率器件通常必须在不小于16dB的功率增益下表现出非常高的功率效率(例如> 70% ),而诸如SiLDMOS之类的MMIC半导体材料已经具有不期望地高射频(RF)损耗。多赫尔蒂(Doherty)放大器类型已经成为近年来用于3G/4G手持式设备和移动基站的发射机的技术选择,并且由于其高性能和相对简单的体系结构而用于多种应用。 Doherty技术的使用促进了在较大的输入功率变化范围上维持功率放大器的效率。Doherty 放大器是由W. H. Doherty在1936年首次提出的,并且由W. H. Doherty在1936年9月的 Proceedings of the Institute of Radio Engineers, Vol. 24, No. 9 中题为"A New High Efficiency Power Amplifier for Modulated Waves” 白勺 i^fifet + iiif 了 i寸 ife。由于低成本下的高性能,希望在移动BTS (基本收发器站)发射机的最末级中使用 Doherty放大器MMIC的LDMOS技术。然而,难以通过LDMOS组装设备/设计规则来实现小尺寸。例如,许多LDMOS设计局限包括将键合引线之间的间隔限制为130微米或以上,其结果是通常较低的磁耦合因子(k,例如约为0.38)。此外,具有可变输入阻抗(通常是Doherty 放大器电路中的峰值放大器的情况)的功率器件导致依赖于功率级别的幅度和相位偏移。 这可能对于诸如宽带码分多址(WCDMA)通信系统是有害的。另外,可变的输入阻抗导致来自这种系统中的峰值和主放大器中工作的功率器件的输入的功率反射,并且从而导致(例如主要和峰值)器件/放大器之间不希望的相互影响或者耦合效应。在MOS和LDMOS器件的硅衬底中外延硅层下面的高掺杂量衬底常用作地平面。这种衬底展示了依赖于掺杂浓度和工作频率的不同损耗,结果是不同的RF损耗机制,包括与传播的“皮肤效应模式”、“慢波模式”和“电介质准-TEM模式”有关的那些RF损耗机制。对于Doherty放大器,这些M0S/LDM0S器件可以用作载波(或者主)和峰值放大器,以提供所需的操作和线性度,但是这两种功率器件操作在不同的模式(例如主放大器操作于AB类,峰值放大器操作于C类),这引起功率增益的较大差异。因此,Doherty放大器表现出其中增益开始下降的功率范围,并且基于总体Doherty放大器增益偏移(即AM-AM 失真)而引入增加的输出幅度调制,这是由于在C类工作的峰值放大器具有低的增益、而主放大器出的负载阻抗由于Doherty原理而下降的事实。Doherty放大器实现的重要瓶颈在于工作频率带宽,由几种不同的部件引起,包括a)功率器件的寄生输出电容;b)输入和输出阻抗变换器;c)输出90°阻抗反相器(或者Doherty组合器)。根据Bode-Fano理论(下面的等式),在输出反射系数Γ下具有输出寄生电容Cds 和最优阻抗&的功率晶体管的工作带宽△ ω受限于以下公式^2 f I \11jin^-Jd ω= OJ2 - = Δω= — =-^-阻抗变换网络也影响工作频带,变换比越高,所述频带越受限制。因此,如果通过具有特征阻抗Ztr的四分之一波阻抗变换器将具有输出阻抗Z。ut的功率器件与负载配,那么依赖于变换器的相移θ,可达到的反射系数Γ可以表达为|Γ I = Ζ “——Cos θ2V^r考虑到传统的Doherty放大器设计,所要求的阻抗变换比较高。例如,在观乂电源下作为主放大器工作的150W器件需要高达50倍(例如,从IOhm到500hm)的输出阻抗变换比。Doherty系统中这种主放大器的有价值的参数是功率效率。如果由于负载失配导致的功率效率的可接受损耗是约1%,那么反射系数必须< 0. 1,并且返回损耗必须< _20dB。相应的工作频带是2. 2GHz时< 150MHz,这大约是7%的相对带宽。对于只具有一个集总元件 Doherty组合器(不包括阻抗变换器)的Doherty放大器,工作频带是相对带宽的约30%。Doherty放大器的另一个瓶颈来自于Doherty组合器和输入网络的相位频率响应的差异,,从而对于工作频带引入附加的限制,所述输入网络在主和峰值器件的输入之间提供90°相移。对于实现Doherty放大器的另一个挑战涉及与放大器耦接的输入网络的幅度频率响应,因为功率级别和频率响应可能不是所需的或者是有问题的。提供工作频带中主和峰值器件的驱动信号的不同功率级别和平坦的频率响应的方法的实现已经具有挑战性。例如,可以使用具有90°相移的功率划分网络和端口隔离的功率划分网络(所谓的混合耦合器网络),但是难以在将信号损耗维持在较低水平的同时在诸如LDMOS衬底之类的衬底上使用标准的集成工艺来实现。由于设备和组装工艺以及要求键合引线邻近,诸如使用磁耦合键合引线之类的其他方法也不是切实可行的。其他连接性方法遭受到不希望的(不足够的)磁耦合。此外,按照一致的方式制造器件来设置和解决磁耦合问题对于多种制造工艺都有挑战性。例如,诸如键合引线之类的部件之间的最小距离可能相对较大,这限制了引线的磁耦合。对于使用基于阻抗的电路处理的不同信号,问题可能来自于信号之间的这种相互耦合以及上述其他问题。
技术实现思路
结合各种示例实施例,一种输入电路向主和峰值放大器提供功率,以解决诸如上述讨论的问题之类的对于多种应用和器件的挑战。结合示例实施例,电感电路将输入信号划分为两个输出信号。所述电路包括输入端子,接收输入信号;以及第一电感电路,所述第一电感电路包括一对键合引线,所述一对键合引线与所述输入端子耦接、并且延伸到第一输出端子以提供第一输出信号。第二电感电路包括从中间输入端子延伸到第二输出端子以提供第二输出信号的键合引线。键合引线沿平行方向延伸并且彼此偏移,以减轻键合引线之间的磁耦合。电容电路将中间输入端子与第一输出端子耦接,另一个电容电路将输入端子与第二输出端子耦接。结合另一个示例实施例,一种射频放大器电路包括横向扩散金属氧化物半导体 (LDMOS)衬底、主放大器电路、峰值放大器电路和电感输入电路。所述电感输入电路包括 输入端子,接收输入信号;以及第一电感电路,所述第一电感电路包括一对键合引线,所述一对键合引线与所述输入端子耦接、并且延伸到第一输出端子以向所述峰值放大器电路提供第一输出信号。第二电感电路包括从中间输入端子延伸到第二输出端子的键合引线,并且经由第二输出端子向主放大器电路提供第二输出信号。各个端子中每一个位于L本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电感电路,用于将输入信号划分为两个输出信号,所述电路包括:输入端子,接收输入信号;第一电感电路,包括一对键合引线,所述一对键合引线与所述输入端子耦接、并且延伸到第一输出端子以提供第一输出信号;第二电感电路,包括从中间输入端子延伸到第二输出端子以提供第二输出信号的键合引线,其中,键合引线沿平行方向延伸并且彼此偏移,以减轻键合引线之间的磁耦合;将中间输入端子与第一输出端子耦接的电容电路;以及将输入端子与第二输出端子耦接的电容电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:伊戈尔·布莱德诺夫
申请(专利权)人:NXP股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL

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