[发明专利]具有谐波陷波器的宽带功率放大器

说明书

本公开涉及具有谐波陷波器的宽带功率放大器。一种放大器可以包括晶体管以及输入匹配和输出匹配网络。一个或多个谐波陷波器电路可以电连接到位于所述输入匹配网络与所述晶体管的栅极端之间的节点或电连接到位于所述输出匹配网络与所述晶体管的漏极端之间的节点。每个谐波陷波器可以为在所述放大器的基本操作频率以上如其谐波频率下的信号能量提供低电阻接地路径。所述输出匹配网络可以充当在所述输出匹配网络的输入端与负载之间提供90度插入相位的阻抗逆变器。可变长度漏极馈线可以将电压源连接到所述输出匹配网络的输出端。

技术领域

本文中的主题的实施例总体上涉及封装半导体装置，并且更具体地涉及具有包括用于潜在地增强性能的谐波陷波器的阻抗匹配电路的封装射频(RF)半导体装置。

背景技术

典型的大功率射频(RF)半导体装置可以包括一根或多根输入引线、一根或多根输出引线、一个或多个晶体管、将所述一根或多根输入引线耦合到所述一个或多个晶体管的键合接线、以及将所述一个或多个晶体管耦合到所述一根或多根输出引线的键合接线。键合接线在高频率下具有感抗，并且对装置的输入和输出阻抗匹配电路的设计也将此类电感考虑在内。在一些情况下，输入和输出阻抗匹配电路可以包含在包含装置的一个或多个晶体管的相同封装体内。更具体地，封装体内输入阻抗匹配电路可以耦合在装置的输入引线与晶体管的控制端(即，栅极)之间，并且封装体内输出阻抗匹配电路可以耦合在晶体管的电流传导端(即，漏极)与装置的输出引线之间。

在放大器设计领域，执行并发多带、宽带放大正成为必然。为了成功地设计出用于并发多带、宽带操作的宽带多尔蒂(Doherty)功率放大器(PA)，有必要实现良好的宽带基本匹配、处理谐波频率相互作用并且实现宽视频带宽(VBW)。处理PA的输入和输出阻抗匹配网络处的谐波频率相互作用对于基于氮化镓(GaN)的多尔蒂PA而言变得尤为重要。具体地说，在多尔蒂PA的谐波频带两端引入的频率分散引起(i)基本匹配阻抗与谐波终止之间的相互作用灵敏度增加并且(ii)PA的输出端处的最佳基本负载不再恒定，这有效地限制了PA带宽。因此，迫切需要发展宽带谐波终止。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种系统，其包括：

放大器，其具有输出节点；以及

输出网络，其包括：

输入端，其耦合到所述放大器的所述输出节点，

一个或多个谐波陷波器，其耦合到所述输入端，

并联L路径，其包括电容器和电感，其中所述电容器和所述电感串联耦合在所述输入端与接地节点之间，以及

基带终止路径，其耦合在所述接地节点与在所述并联L路径的所述电容器与所述电感之间的节点之间。

在一个或多个实施例中，所述一个或多个谐波陷波器包括：

耦合在所述输入端与所述接地节点之间的一根或多根径向短截线。

在一个或多个实施例中，所述放大器被配置成在基本操作频率下操作并且所述一根或多根径向短截线中的至少一根具有对应于所述基本操作频率的谐波的相应谐振频率。

在一个或多个实施例中，所述放大器被配置成在基本操作频率下操作并且所述一根或多根径向短截线中的每一根被配置成将谐波频带内的信号能量传递到所述接地节点。

在一个或多个实施例中，所述一个或多个谐波陷波器包括：

包括第一电感和第一电容器的第一谐振电路，其中所述第一电容器和所述第一电感串联耦合在所述输入端与所述接地节点之间。

在一个或多个实施例中，所述一个或多个谐波陷波器进一步包括：

包括第二电感和第二电容器的第二谐振电路，其中所述第二电容器和所述第二电感串联耦合在所述输入端与所述接地节点之间，并且其中所述第二谐振电路与所述第一谐振电路并联耦合。