[发明专利]使用层压传输线结构的高性能可变增益放大器

说明书

本公开涉及使用层压传输线结构的高性能可变增益放大器。一个实施方案是设备，包括：半导体集成电路(“IC”)芯片，包括用于实现放大电路的至少一个有源组件；和包括多个金属层的层压结构，所述层压结构还包括多个无源组件和基于传输线的结构。所述半导体IC芯片与所述层压结构集成，使得所述层压结构的顶层包括位于所述半导体IC芯片顶部的屏蔽和用于限制所述放大电路产生的信号的磁性耦合超出所述层压结构的无源组件。

技术领域

本公开总体上涉及可变增益放大器(“VGA”)的领域，并且更具体地，涉及用于实现采用层压传输线结构的高性能VGA的技术。

背景技术

可变增益放大(“VGA”)可用于在其输出处产生更大或更小的信号，以驱动功率放大器。特别地，VGA可以被设计为在射频数模转换器(“RF-DAC”)和功率放大器之间提供接口，以提供放大以及对倍频带宽的功率控制。

发明内容

一个实施方案是设备，包括：半导体集成电路(“IC”)芯片，包括用于实现放大电路的至少一个有源组件；和包括多个金属层的层压结构，所述层压结构还包括多个无源组件和基于传输线的结构。所述半导体IC芯片与所述层压结构集成，使得所述层压结构的顶层包括位于所述半导体IC芯片顶部的屏蔽和用于限制所述放大电路产生的信号的磁性耦合超出所述层压结构的无源组件。在某些实施方案中，顶部金属层包括铜,所述至少一个有源组件包括运算放大器、数字衰减器(“DSA”)和模拟衰减器(“VVA”)中的至少一种，和所述多个无源组件包括被连接以接收射频数模转换器(“RF-DAC”)的输出的巴伦。巴伦可包括传输线巴伦，并且所述多个无源组件可包括连接在所述巴伦的输出和所述半导体IC芯片的输入之间的至少一个正交混合器、以及连接在所述半导体IC芯片的输出和功率放大器的输入之间的至少一个正交混合器。

在某些实施方案中，设备可包括：多个接地通孔，该接地通孔从其顶层到其底层围绕所述层压结构的外围布置，以限制由所述放大器电路产生的信号的磁性耦合；和接地轨，该接地轨包括通过所述设备接地到印刷电路板(PCB)的金属层的堆叠，该设备连接所述印刷电路板以进一步限制所述放大器电路产生的信号与邻近所述第一放大器电路的另一个放大器电路产生的信号的磁性耦合。包括接地轨的金属层可以与包括层压结构的金属层相同。另外，半导体IC芯片可以是硅锗(“SiGe”)芯片，并且可包括用于启用低电感接地的铜柱。

可选择的实施方案是双通道放大设备，包括：第一半导体集成电路(“IC”)芯片，包括用于实现与第一通道相关的第一放大器电路的至少一个第一有源组件；第二半导体IC芯片，包括用于实现与第二通道相关的第二放大器电路的至少一个第二有源组件；第一金属层压结构，包括第一多个无源组件和基于传输线的结构；和平行于所述第一金属层压结构的第二金属层压结构，所述第二金属层压结构包括第二多个无源组件和基于传输线的结构。在某些实施方案中，所述第一半导体IC芯片与所述第一层压结构集成，使得所述第一层压结构的顶层包括位于所述第一半导体IC芯片顶部的第一屏蔽和用于限制包括第一通道的信号和包括第二通道的信号的磁性耦合的第一无源组件；和所述第二半导体IC芯片与所述第二层压结构集成，使得所述第二层压结构的顶层包括位于所述第二半导体IC芯片顶部的屏蔽和用于限制包括第二通道的信号和包括第一通道的信号的磁性耦合的第二无源组件。

第一和第二层压结构的顶部金属层可以是铜。设备还可包括：第一多个接地通孔，所述第一多个接地通孔从其顶层到其底层围绕所述第一层压结构的外围布置；和第二多个接地通孔，所述第二多个接地通孔从其顶层到其底层围绕所述第二层压结构的外围布置，所述第一和第二多个接地通孔用于使所述第一通道和所述第二通道隔离。甚至另外，设备可包括布置在所述第一金属层压结构和所述第二金属层压结构之间的接地轨，所述接地轨包括接地的金属层的堆叠，用于限制与所述第一通道有关的信号和与所述第二通道有关的信号的磁性耦合。在某些实施方案中，包括接地轨的金属层与包括层压结构的金属层相同。