毫米波功率放大器的制造方法
【專利摘要】公開了一種毫米波功率放大器。在示例性實施例中，MM波功率放大器(300)包括耦合在一起以接收MM波輸入信號并產(chǎn)生經(jīng)放大的MM波輸出信號的多個放大器級(302、304、306、308)，以及跨各放大器級(302、304、306、308)耦合的一個或多個反饋元件(310、312)，每一反饋元件(310、312)跨奇數(shù)個放大器級(302、304、306、308)耦合以增加功率放大器(300)的工作帶寬。
【專利說明】毫米波功率放大器
【背景技術(shù)】
[0001]領(lǐng)域
[0002]本申請一般涉及放大器的操作和設(shè)計，更具體而言涉及被配置成以毫米(MM)波頻率操作的功率放大器。
[0003]背景
[0004]越來越需要使得移動設(shè)備能夠進(jìn)行高質(zhì)量傳輸和接收。達(dá)成高質(zhì)量的一個關(guān)鍵與功率放大器的性能相關(guān)聯(lián)。例如，在移動設(shè)備中具有能以毫米波長范圍內(nèi)的頻率(這是在30到300吉赫茲范圍內(nèi)的極高頻率)操作的高性能功率放大器是合需的。這一高頻帶具有10毫米到I毫米的波長。
[0005]以這樣的頻率操作需要大帶寬(通常大于8GHz)功率放大器(PA)。然而，常規(guī)的開環(huán)設(shè)計無法同時達(dá)成大帶寬、高線性度以及低功率。因此，具有供在移動設(shè)備中使用的小尺寸且低成本的MM波功率放大器是合需的。
[0006]附圖簡述
[0007]通過參照以下結(jié)合附圖考慮的描述，本文中所描述的以上方面將變得更易于明了，在附圖中:
[0008]圖1示出了 MM波功率放大器的示例性模型；
[0009]圖2示出了麗波PA的示例性實施例；
[0010]圖3示出了麗波PA的示例性實施例；
[0011]圖4示出了解說MM波功率放大器的替換配置的示例性框圖；以及
[0012]圖5示出了 MM波功率放大器設(shè)備的示例性實施例。
[0013]詳細(xì)描述
[0014]下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為對本發(fā)明的示例性實施例的描述，而非旨在代表可在其中實踐本發(fā)明的僅有實施例。貫穿本描述使用的術(shù)語“示例性”意指“用作示例、實例或解說”，并且不應(yīng)一定解釋成優(yōu)于或勝于其它示例性實施例。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明的示例性實施例的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實踐本發(fā)明的示例性實施例。在一些實例中，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式示出以免湮沒本文中給出的示例性實施例的新穎性。
[0015]在本文中公開的示例性實施例提供了達(dá)成大帶寬(約25GHz)、良好線性度以及低功耗的MM波功率放大器。例如，所公開的功率放大器利用具有弱負(fù)反饋的多級架構(gòu)來達(dá)成具有高增益的大帶寬。在示例性實施例中，交織式雙反饋環(huán)路被用來提供相對于常規(guī)系統(tǒng)的帶寬改進(jìn)。
[0016]圖1示出了麗波功率放大器100的示例性模型。放大器100包括通過反饋元件106耦合到第二級104的第一級102。在示例性實施例中，電阻器被用作反饋元件106。然而，反饋元件106也可包括其它組件，如電容器或電感器。
[0017]第一級102包括基于輸入電壓來生成電流且具有值(gml*Vin)的電流源108。電流源108的第一端子連接至電阻器(Rpl) 110的第一端子，這導(dǎo)致中間電壓Vx。電流源108的第二端子連接至接地。電阻器110也具有連接至接地的第二端子。
[0018]第二級104包括基于中間電壓Vx來生成電流且具有值(gm2*Vx)的電流源112。電流源112的第一端子連接至電阻器(Rp2) 114的第一端子，這導(dǎo)致輸出電壓V。。電流源112的第二端子連接至接地。電阻器114也具有連接至接地的第二端子。
[0019]反饋元件106連接在電阻器110的第一端子和電阻器114的第一端子之間。麗波功率放大器100的模型可被用來確定作為輸出電壓V。和輸入電壓Vin之間的關(guān)系的增益。如果Rp2包括LC儲能電路，則增益可表達(dá)如下。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 率禹合在一起以接收MM波輸入信號并產(chǎn)生經(jīng)放大的MM波輸出信號的多個放大器級；以及 跨所述放大器級耦合的一個或多個反饋元件，每一反饋元件跨奇數(shù)個放大器級耦合以增加工作帶寬。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一個或多個反饋元件被選擇成提供小于零的環(huán)路增益。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每一反饋元件包括固定電阻器，所述固定電阻器具有被設(shè)置成達(dá)成期望工作帶寬的電阻值。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每一反饋元件包括可變電阻器，所述可變電阻器具有被設(shè)置成達(dá)成期望工作帶寬的電阻值。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少一個反饋元件包括固定電阻器且至少第二反饋元件包括可變電阻器，所述固定電阻器和所述可變電阻器具有被設(shè)置成達(dá)成期望工作帶寬的電阻值。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多個放大器級包括四個放大器級并且所述一個或多個反饋元件包括交織式雙反饋，所述交織式雙反饋具有耦合在第四級的輸出與第二級的輸入之 間的第一反饋網(wǎng)絡(luò)和耦合在第三級的輸出與第一級的輸入之間的第二反饋網(wǎng)絡(luò)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一反饋元件和所述第二反饋元件被選擇成提供小于零的環(huán)路增益。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一反饋元件和所述第二反饋元件包括固定電阻器，所述固定電阻器具有被設(shè)置成達(dá)成期望工作帶寬的電阻值。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括將至少一個放大器級的輸入耦合至接地以提供靜電放電(ESD)保護(hù)的共平面波導(dǎo)(CPff) ο
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，所述輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括將至少一個放大器級的輸出耦合至接地以提供ESD保護(hù)的微帶線(MSL)。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括: 跨偶數(shù)個放大器級耦合的所選反饋元件；以及 耦合在所選反饋元件與所選放大器級之間的移相器，所述移相器被配置成引入所選相移量以致使所選反饋元件如同圍繞所選奇數(shù)個放大器級耦合那樣起作用。
12.—種設(shè)備,包括: 用于使用耦合在一起的多個放大器級來放大MM波輸入信號以產(chǎn)生經(jīng)放大的MM波輸出信號的裝置；以及 用于提供跨所述放大器級耦合的一個或多個反饋元件的裝置，每一反饋元件跨奇數(shù)個放大器級耦合以增加工作帶寬。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于提供的裝置包括用于提供所述一個或多個反饋元件以提供小于零的環(huán)路增益的裝置。
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于提供的裝置包括用于提供具有被設(shè)置成達(dá)成期望工作帶寬的電阻值的每一反饋元件的裝置。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于提供的裝置包括用于提供具有被設(shè)置成達(dá)成期望工作帶寬的可變電阻值的每一反饋元件的裝置。
16.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于提供的裝置包括用于提供包括固定電阻的至少一個反饋元件以及包括可變電阻的至少第二反饋元件的裝置，所述固定電阻和所述可變電阻被設(shè)置成達(dá)成期望工作帶寬。
17.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于放大的裝置包括用于使用四個放大器級和交織式雙反饋來放大的裝置，所述交織式雙反饋具有耦合在第四級的輸出與第二級的輸入之間的第一反饋網(wǎng)絡(luò)和耦合在第三級的輸出與第一級的輸入之間的第二反饋網(wǎng)絡(luò)。
18.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，還包括提供靜電放電(ESD)保護(hù)的用于輸入匹配的裝置。
19.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，還包括提供ESD保護(hù)的用于輸出匹配的裝置。
20.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 用于提供跨偶數(shù)個放大器級耦合的所選反饋元件的裝置；以及 耦合在所選反饋元件與所選放大器級之間的用于移相的裝置，所述用于移相的裝置被配置成引入所選相移量以致使所選反饋元件如同圍繞所選奇數(shù)個放大器級耦合那樣起作用。
【文檔編號】H03F1/52GK103999359SQ201280061771
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】S·林, Y·丁, C－W·李 申請人:高通股份有限公司