具有集成的變壓器線巴倫的寬帶Doherty放大器電路的制作方法
【專利摘要】本公開的實(shí)施例涉及一種Doherty放大器電路，包括RF輸入端子、RF輸出端子、具有第一輸入端子和第一輸出驅(qū)動(dòng)端子的主放大器、以及具有第二輸入端子和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子的峰值放大器。輸出組合網(wǎng)絡(luò)被配置成從第一和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子向求和節(jié)點(diǎn)中饋送輸出電流。輸出組合網(wǎng)絡(luò)包括：傳輸線變壓器巴倫，具有第一和第二輸入端口以及連接到求和節(jié)點(diǎn)的第一輸出端口；在第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與第一輸入端口之間的第一電連接；以及在第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與第二輸入端口之間的第二電連接。第二電連接包括四分之一波阻抗變換器。求和節(jié)點(diǎn)與RF輸出端子之間連接有第一輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
【專利說(shuō)明】
具有集成的變壓器線巴倫的寬帶Doherty放大器電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及Doherty放大器，特別地涉及具有在寬的帶寬上向放大器電路呈現(xiàn)穩(wěn)定的阻抗變換的求和網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)連接的Doher ty放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]電信領(lǐng)域內(nèi)的RF(射頻)功率架構(gòu)專注于在從Psat(當(dāng)放大器被深度驅(qū)動(dòng)到飽和狀態(tài)時(shí)的平均輸出功率)的明顯功率回退的情況下實(shí)現(xiàn)高的DC到RF效率。這是由于所傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)(諸如W_CDMA(寬帶碼分多址)、LTE(長(zhǎng)期演進(jìn))和WiMAX(全球微波接入互操作性))的高的峰值與平均值比(PAR)。當(dāng)前所采用的最流行的功率放大器架構(gòu)是Doherty放大器。Doherty放大器采用AB類主放大器和C類峰值放大器，并且通過(guò)從峰值放大器的主放大器的負(fù)載調(diào)節(jié)增強(qiáng)了效率。
[0003]Doherty放大器電路通常僅以非常有限的帶寬實(shí)現(xiàn)峰值效率。用于改進(jìn)Doherty放大器的帶寬限制的一個(gè)解決方案是針對(duì)不同的頻帶提供多個(gè)放大器。然而，這一解決方案增加了系統(tǒng)成本和復(fù)雜性。備選地，可以并行地組合多個(gè)小帶寬和大帶寬放大器以實(shí)現(xiàn)合適的帶寬。這一方案引入了另外的組合器損失，需要另外的電路區(qū)域用于組合器，并且因此成本更高并且功率效率更低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]公開了一種Doherty放大器電路。根據(jù)實(shí)施例,Doherty放大器電路包括:RF輸入端子;RF輸出端子;具有第一輸入端子和第一輸出驅(qū)動(dòng)端子的主放大器，第一輸入端子連接到RF輸入端子；以及具有第二輸入端子和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子的峰值放大器，第二輸入端子連接到RF輸入端子。Doherty放大器電路還包括被配置成從第一和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子向求和節(jié)點(diǎn)中饋送輸出電流的輸出組合網(wǎng)絡(luò)。輸出組合網(wǎng)絡(luò)包括:具有第一和第二輸入端口以及連接到所述求和節(jié)點(diǎn)的第一輸出端口的傳輸線變壓器巴倫(balun);在第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與第一輸入端口之間的第一電連接；以及在第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與第二輸入端口之間的第二電連接。第二電連接包括四分之一波阻抗變換器。Doherty放大器電路還包括:連接在求和節(jié)點(diǎn)與RF輸出端子之間的第一輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0005]公開了一種封裝的Doherty放大器。根據(jù)實(shí)施例，封裝的Doherty放大器包括:導(dǎo)電的RF輸入端子;導(dǎo)電的RF輸出輸入端子;包括第一輸入端子和第一輸出驅(qū)動(dòng)端子的主放大器，第一輸入端子連接到RF輸入端子，并且第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與襯底相對(duì)；以及包括第二輸入端子和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子的峰值放大器，第二輸入端子連接到RF輸入端子，并且第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與襯底相對(duì)。封裝的Doherty放大器還包括被配置成從第一和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子向求和節(jié)點(diǎn)中饋送輸出電流的輸出組合網(wǎng)絡(luò)。輸出組合網(wǎng)絡(luò)包括:安裝在襯底上并且包括第一和第二輸入端口以及連接到求和節(jié)點(diǎn)的第一輸出端口的傳輸線變壓器巴倫;在第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與第一輸入端口之間的第一電連接；以及在第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與第二輸入端口之間的第二電連接。第二電連接包括四分之一波阻抗變換器。封裝的Doherty放大器還包括連接在求和節(jié)點(diǎn)與RF輸出端子之間的第一輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0006]公開了一種操作Doherty放大器電路的方法，Doherty放大器電路具有:RF輸入端子;RF輸出端子;具有第一輸入端子和第一輸出驅(qū)動(dòng)端子的主放大器，第一輸入端子連接到RF輸入端子；以及包括第二輸入端子和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子的峰值放大器，第二輸入端子連接到RF輸入端子。根據(jù)該方法，使用主放大器和峰值放大器中的一者或者二者放大在RF輸入端子與RF輸出端子之間的RF信號(hào)。使用傳輸線變壓器巴倫將在第一和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子處生成的經(jīng)放大的RF信號(hào)組合到求和節(jié)點(diǎn)中。使用四分之一波阻抗變換器對(duì)在第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與傳輸線變壓器巴倫之間的阻抗進(jìn)行變換。
[0007]本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)以及在查看附圖時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]附圖的元素不一定彼此按比例。相似的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的相似部分。所說(shuō)明的各種實(shí)施例的特征可以組合，除非它們彼此排除。實(shí)施例在附圖中描繪并且在以下描述中詳述。
[0009]圖1圖示根據(jù)實(shí)施例的具有連接到求和節(jié)點(diǎn)的傳輸線變壓器巴倫和四分之一波阻抗變換器的串聯(lián)連接的Doherty放大器電路；
[0010]圖2圖示根據(jù)實(shí)施例的包括傳輸線變壓器巴倫并且以全功率模式操作的串聯(lián)連接的Doherty放大器電路的等效電路；
[0011]圖3圖示根據(jù)實(shí)施例的包括傳輸線變壓器巴倫并且以低功率模式操作的串聯(lián)連接的Doherty放大器電路的等效電路；
[0012]圖4圖示根據(jù)實(shí)施例的包括傳輸線變壓器巴倫和四分之一波阻抗變換器并且以低功率模式操作的串聯(lián)連接的Doher ty放大器電路的等效電路；
[0013]圖5(包括圖5A和5B)圖示根據(jù)實(shí)施例的包括傳輸線變壓器巴倫的并聯(lián)連接的Doherty放大器電路和串聯(lián)連接的Doherty放大器電路的高層示意圖；
[0014]圖6(包括圖6A和6B)圖示根據(jù)實(shí)施例的包括傳輸線變壓器巴倫的并聯(lián)連接的Doherty放大器電路和串聯(lián)連接的Doherty放大器電路的阻抗響應(yīng)；
[0015]圖7(包括圖7A和7B)根據(jù)實(shí)施例在兩個(gè)不同的操作頻率下將包括傳輸線變壓器巴倫的并聯(lián)連接的Doherty放大器電路和串聯(lián)連接的Doherty放大器電路的阻抗響應(yīng)相比較；以及
[0016]圖8描繪根據(jù)實(shí)施例的封裝的Doherty放大器電路。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1圖示Doherty放大器電路100 Joherty放大器電路100包括至少一個(gè)RF輸入端子102和至少一個(gè)RF輸出端子104。Doherty放大器電路100被配置成使用主放大器106和峰值放大器108放大在RF輸入端子102與RF輸出端子104之間的RF信號(hào)。主放大器106和峰值放大器108 二者獨(dú)立地連接到RF輸入端子102。也就是，向RF輸入端子102施加的信號(hào)被饋送到兩個(gè)分立的路徑中，每個(gè)路徑分別饋送主放大器106的輸入端子和峰值放大器108的輸入端子。根據(jù)另一實(shí)施例，Doherty放大器電路100包括兩個(gè)或多個(gè)RF輸入端子102，RF輸入端子102中的每個(gè)獨(dú)立地饋送主放大器106的輸入端子和峰值放大器108的輸入端子。
[0018]Doherty放大器電路100被配置成在低功率模式和高功率模式下操作。在低功率模式下，僅主放大器106工作。在功率水平增加時(shí)，主放大器106的效率增加。在功率水平繼續(xù)上升時(shí)，主放大器106最終達(dá)到最大效率點(diǎn)。在這一功率水平，峰值放大器108打開。在高功率模式下，主放大器106和峰值放大器108 二者均工作。
[0019]圖1的Doherty放大器電路100被配置為串聯(lián)連接的Doherty放大器。在這樣的配置中，由主放大器106和峰值放大器108遞送的電流在求和節(jié)點(diǎn)110處被組合。Doherty放大器電路100可選地包括最終阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)112，最終阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)112與被Doherty放大器電路100驅(qū)動(dòng)的外部負(fù)載串聯(lián)連接。根據(jù)實(shí)施例，最終阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)112被配置為L(zhǎng)C或RLC網(wǎng)絡(luò)。最終阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)112的阻抗可以匹配標(biāo)準(zhǔn)外部負(fù)載阻抗(例如50 Ω)以實(shí)現(xiàn)最佳效率。
[0020]Doherty放大器電路100包括輸出組合網(wǎng)絡(luò)114，輸出組合網(wǎng)絡(luò)114被配置成從主放大器106的第一輸出驅(qū)動(dòng)端子116以及從峰值放大器108的第二輸出驅(qū)動(dòng)端子118向求和節(jié)點(diǎn)110中饋送輸出電流。也就是，輸出組合網(wǎng)絡(luò)114在求和節(jié)點(diǎn)110處組合由主放大器106和峰值放大器108生成的功率。
[0021]輸出組合網(wǎng)絡(luò)114包括傳輸線變壓器巴倫120。傳輸線變壓器巴倫120包括被配置成使用最小反射(即傳輸線)承載RF信號(hào)的至少兩個(gè)導(dǎo)體，其中兩個(gè)導(dǎo)體被設(shè)計(jì)成中心設(shè)計(jì)頻率的四分之一波長(zhǎng)的倍數(shù)，并且耦合以形成其之間的傳輸線。巴倫包括第一和第二 (非平衡)輸入端口 122、124以及第一(平衡)輸出端口 126。第一輸出端口 126連接到求和節(jié)點(diǎn)110。
[0022]輸出組合網(wǎng)絡(luò)114還包括在第一輸出驅(qū)動(dòng)端子116與第一輸入端口 122之間的第一電連接128。第一電連接128可以(標(biāo)稱地)極好地使用直接連接第一輸出驅(qū)動(dòng)端子116和第一輸入端口 122的傳導(dǎo)線連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。備選地，Doherty放大器電路100可以包括連接到第一輸出驅(qū)動(dòng)端子116和第一輸入端口 122的第二輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)130。第二輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)130可以包括LC或RLC網(wǎng)絡(luò)。
[0023]輸出組合網(wǎng)絡(luò)114還包括第二電連接132，第二電連接132與第一電連接128分立并且在第二輸出驅(qū)動(dòng)端子118與第二輸入端口 124之間。第二電連接132可以(標(biāo)稱地)極好地使用直接連接第二輸出驅(qū)動(dòng)端子118和第二輸入端口 124的傳導(dǎo)線連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。備選地，Doherty放大器電路100可以包括連接到第二輸出驅(qū)動(dòng)端子118和第二輸入端口 124的第三輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)134 ο第三輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)134可以包括LC或RLC網(wǎng)絡(luò)。
[0024]第二電連接132包括四分之一波阻抗變換器136。也就是，在第二輸出驅(qū)動(dòng)端子118與第二輸入端口 124之間流動(dòng)的電流必須通過(guò)四分之一波阻抗變換器136。根據(jù)實(shí)施例，第二輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)134直接連接到四分之一波阻抗變換器136，并且四分之一波阻抗變換器136直接電連接到傳輸線變壓器巴倫120的第二輸入端口 124。阻抗變換器136和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)134可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，或者可以組合成單個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
[0025]四分之一波阻抗變換器136是被配置成呈現(xiàn)雙阻抗或互換阻抗的兩端口網(wǎng)絡(luò)，其以雙阻抗或互換阻抗終止。因此，在四分之一波阻抗變換器136的一端處的非常高的阻抗在另一端處呈現(xiàn)為非常低的阻抗，反之亦然。四分之一波阻抗變換器136可以具有各種公知配置中的任何配置。例如，四分之一波阻抗變換器136可以被配置為單傳輸線長(zhǎng)度，或者備選地可以被實(shí)現(xiàn)為集總元件的網(wǎng)絡(luò)。
[0026]在圖1中描繪的實(shí)施例中，Doherty放大器電路100另外包括連接在RF輸入端子102與主放大器106和峰值放大器108的輸入端子之間的輸入網(wǎng)絡(luò)138。輸入網(wǎng)絡(luò)138包括電連接到RF輸入端子102的九十度混合耦合器140。九十度混合耦合器140將RF信號(hào)分為之間具有90度的相位移位的兩個(gè)信號(hào)。這些相位移位后的信號(hào)從九十度混合耦合器140的兩個(gè)輸出端口向主放大器106和峰值放大器108的輸入端子116、118被饋送。根據(jù)實(shí)施例，九十度混合親合器140的第一輸出端子與主放大器106的輸入端子之間連接有第一輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)142，并且九十度混合親合器140的第二輸出端子與峰值放大器108的輸入端子之間連接有第二輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)144。根據(jù)另一實(shí)施例，九十度混合耦合器140不是輸入網(wǎng)絡(luò)138的部分，并且可以在外部被提供。
[0027]根據(jù)實(shí)施例，主放大器106和峰值放大器108均被配置為具有柵極、源極和漏極端子的三端子功率晶體管。主放大器106的漏極端子提供第一輸出驅(qū)動(dòng)端子116，峰值放大器108的漏極端子提供第二輸出驅(qū)動(dòng)端子118。主放大器106和峰值放大器108的源極端子連接到彼此并且連接到參考(即接地)。這僅是一個(gè)示例，并且主放大器106和峰值放大器108可以通過(guò)各種器件類型(諸如功率MOSFET、IGBT、BJT、晶閘管等)中的任何器件類型來(lái)提供。
[0028]現(xiàn)在將討論輸出組合網(wǎng)絡(luò)114的負(fù)載調(diào)節(jié)特性。參考圖2，描繪了Doherty放大器電路100的等效輸入阻抗模型，其中Doherty放大器在全功率模式下操作(即主放大器106和峰值放大器108二者驅(qū)動(dòng)輸出)。傳輸線變壓器巴倫120標(biāo)稱地被配置成平衡第一和第二輸入端口 122、124之間的電流。因此，流入到第一輸入端口 122中的電流與流出第二輸入端口 124的電流在幅度上相等并且在相位上相反。另外，第一和第二輸入端口 122、124之間的電壓必須等于輸出端口 126處的電壓。第一和第二輸入端口 122、124之間的電壓差的一半在主放大器106兩端，并且第一和第二輸入端口 122、124之間的電壓差的一半在峰值放大器108兩端。因此，主放大器106和峰值放大器108二者看到等于Rin/2的輸入電阻(Rin)。因此，傳輸線變壓器巴倫120提供2:1的阻抗變換。
[0029]圖3描繪Doherty放大器電路100的等效輸入阻抗模型，其中Doherty放大器在低功率模式下操作(即僅主放大器106工作，而峰值放大器108完全關(guān)閉)。在這一電路中，峰值放大器108從第二輸入端口 124的角度來(lái)看呈現(xiàn)為短路。通過(guò)使得峰值放大器108呈現(xiàn)為短路，主放大器106看到的負(fù)載將被加倍，因?yàn)榈谝缓偷诙斎攵丝?122、124之間的所有電壓差在主放大器106兩端。因此，輸出組合網(wǎng)絡(luò)114通過(guò)使主放大器106和峰值放大器108看到的輸入電阻與連接到求和節(jié)點(diǎn)126的阻抗設(shè)置的Rin值匹配并且通過(guò)取決于功率模式調(diào)制主放大器106或峰值放大器108看到的阻抗，來(lái)優(yōu)化高功率模式或低功率模式下的Doherty放大器電路100的功率效率。
[0030]圖4描繪將四分之一波阻抗變換器136合并到輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)114中以使得峰值放大器108在Doherty放大器電路100處于低功率模式時(shí)呈現(xiàn)為短路。如果峰值放大器108關(guān)閉，則其呈現(xiàn)非常高的阻抗。也就是，峰值放大器108在關(guān)閉時(shí)標(biāo)稱地呈現(xiàn)為斷開。四分之一波阻抗變換器136從第二輸入端口 124的角度呈現(xiàn)作為短路的這一斷開電路的對(duì)偶或者逆。
[0031]由四分之一波阻抗變換器136提供的阻抗變換以特定頻率為中心，因?yàn)槠湫枰獪?zhǔn)確地等于所傳輸?shù)念l率的波長(zhǎng)(λ)長(zhǎng)度的四分之一的傳輸線長(zhǎng)度。因此，四分之一波阻抗變換器136僅能夠在單個(gè)頻率處用作理想變換器。
[0032]按照本文中所描述的方式將傳輸線變壓器巴倫120合并到輸出組合網(wǎng)絡(luò)114中向四分之一波阻抗變換器136有利地呈現(xiàn)高度穩(wěn)定的阻抗頻率曲線。巴倫120另外結(jié)合非常緊湊的寬帶功率組合器作為雙模式2:1阻抗變換器(即巴倫120的輸出端口 126處的50歐姆被變換成主放大器106和峰值放大器108處的25歐姆)，這降低了必須在電路中的其他地方執(zhí)行的阻抗變換的量。這也增強(qiáng)了帶寬，因?yàn)榘蛡?20與在求和節(jié)點(diǎn)110之后使用LC濾波器匹配網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)的技術(shù)相比能夠以等同或者更低的損失在更寬的帶寬上提供2:1的阻抗變換。
[0033]傳輸線變壓器巴倫120在平衡端口122、124處向第二諧波自然地呈現(xiàn)高的阻抗。這是由于拒絕均勻模式電流的平衡結(jié)構(gòu)的屬性，均勻模式電流在峰值放大器108完全工作時(shí)是激活的。這一屬性可以用于最大化主放大器106和峰值放大器108在功率范圍內(nèi)的效率，從而可以向各個(gè)晶體管友好地呈現(xiàn)無(wú)源以及甚至有源阻抗，從而最大化效率。
[0034]現(xiàn)在將討論包括傳輸線變壓器巴倫120的輸出組合網(wǎng)絡(luò)114的有益阻抗與頻率特性的關(guān)系的示例。參考圖5，描繪了兩個(gè)不同的Doherty電路的高層示意圖。圖5A描繪具有并聯(lián)求和節(jié)點(diǎn)的傳統(tǒng)地配置的Doherty放大器。圖5B描繪具有本文中所描述的配置在輸出組合網(wǎng)絡(luò)114中的傳輸線變壓器巴倫120的串聯(lián)連接的Doherty放大器。圖5A的電路中的求和節(jié)點(diǎn)阻抗等于ZQPT/2 Ω，圖5B的電路中的求和節(jié)點(diǎn)阻抗等于Zqpt*2 Ω，其中Zqpt是在全功率模式下向主放大器106和峰值放大器108呈現(xiàn)的阻抗。
[0035]圖6描繪向主放大器106和峰值放大器108呈現(xiàn)的阻抗，其中Doherty放大器以IGHz操作。圖6A描繪向并聯(lián)求和Doherty放大器(即圖5A的電路)呈現(xiàn)的阻抗，圖6B描繪向具有傳輸線變壓器巴倫120的串聯(lián)連接的Doherty放大器(即圖5B的電路)呈現(xiàn)的阻抗。兩個(gè)圖的最左邊表不其中僅主放大器106工作的低功率模式，兩個(gè)圖的最右邊表不其中主放大器106和峰值放大器108二者驅(qū)動(dòng)等量電流的全功率模式。在低功率模式下，主放大器106看到大致20Ω。在全功率模式下，向主放大器106和峰值放大器108二者呈現(xiàn)的阻抗(S卩Zqpt)為10Ω。
[0036]圖7圖示圖6所示的阻抗特性的頻率比較。圖7A描繪并聯(lián)求和Doherty放大器(即圖5A的電路)的參數(shù)，圖7B描繪具有傳輸線變壓器巴倫120的串聯(lián)連接的Doherty放大器(即圖5B的電路)的參數(shù)。在圖7A和7B二者中，最上部曲線描繪Doherty放大器以IGHz操作時(shí)的阻抗響應(yīng)，最下部曲線描繪Doherty放大器以900MHz操作時(shí)的阻抗響應(yīng)。可見，串聯(lián)連接的Doherty放大器比并聯(lián)連接的Doherty放大器遠(yuǎn)遠(yuǎn)更有效地維持了期望的阻抗。也就是，針對(duì)并聯(lián)配置，操作頻率的100MHz的移位動(dòng)態(tài)地向下移位向主放大器106和峰值放大器108呈現(xiàn)的阻抗。然而，操作頻率的100MHz的移位對(duì)向主放大器106和峰值放大器108呈現(xiàn)的阻抗有非常小的影響，使得保持Zopt在大致10 Ω。因此，與傳統(tǒng)已知的求和技術(shù)相比，本文中所描述的傳輸線變壓器巴倫120配置有益地改善了Doherty放大器電路100的寬帶響應(yīng)。
[0037]圖8描繪根據(jù)實(shí)施例的封裝的Doherty放大器電路100C3Doherty放大器電路100具有參考圖1描述的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。主放大器106和峰值放大器108可以安裝在導(dǎo)電襯底146上。主放大器106和峰值放大器108可以用所謂的源極向下配置來(lái)配置，其中第一和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子116、118背對(duì)襯底146或者與其相對(duì)。
[0038]參考圖1描述的輸出組合網(wǎng)絡(luò)114已經(jīng)被集成到器件封裝體中，其中傳輸線變壓器巴倫120安裝在襯底146上。根據(jù)實(shí)施例，傳輸線變壓器巴倫120以及主放大器106和峰值放大器108均安裝在襯底146的連續(xù)區(qū)域上。傳輸線變壓器巴倫120包括從襯底146豎直偏移的第一和第二接合焊盤148、150。第一電連接128可以使用連接在第一輸出驅(qū)動(dòng)端子116與第一接合焊盤148之間的接合線來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二電連接132可以使用連接在第二輸出驅(qū)動(dòng)端子118與第二接合焊盤150之間的接合線來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0039]本文中所使用的諸如“相同”和“匹配”等術(shù)語(yǔ)意圖表示一致、接近一致或者近似使得一些合理的量的變型被預(yù)期而沒有偏離本發(fā)明的精神。術(shù)語(yǔ)“恒定”意指不改變或者變化或者稍微的改變或者變化使得一些合理的量的變型被預(yù)期而沒有偏離本發(fā)明的精神。另夕卜，諸如“第一”、“第二”等術(shù)語(yǔ)用于描述各種元件、區(qū)域、部分等，而非意圖限制。相似的術(shù)語(yǔ)遍及本描述指代相似的元素。
[0040]術(shù)語(yǔ)“直接電連接”或“直接電接觸”描述電連接的元件之間的永久性低歐姆連接，例如連接的元件之間的線連接。相反，術(shù)語(yǔ)“電耦合”表示電耦合的元件之間設(shè)置有被配置成以某個(gè)有形的方式影響電信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)中間元件。這些中間元件包括有源元件(諸如晶體管)以及無(wú)源元件(諸如電感器、電容器、二極管、電阻器等)。
[0041 ]如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等是開放式術(shù)語(yǔ)，其表示所指出的元件或特征的存在，但是不排除另外的元件或特征。冠詞“一”、“一個(gè)”和“該”意圖包括多個(gè)以及單個(gè)，除非上下文另外清楚地指出。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解，本文中所描述的各種實(shí)施例的特征可以彼此組合，除非另外明確指出。
[0043]雖然已經(jīng)在本文中說(shuō)明和描述了具體的實(shí)施例，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以使用各種備選和/或等同實(shí)現(xiàn)來(lái)代替所示出和所描述的具體實(shí)施例而沒有偏離本發(fā)明的范圍。本申請(qǐng)意圖覆蓋本文中所討論的具體實(shí)施例的任何改編或變型。因此，意圖在于，本發(fā)明僅受權(quán)利要求及其等同方案的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Doherty放大器電路，包括: RF輸入端子； RF輸出端子； 主放大器，包括第一輸入端子和第一輸出驅(qū)動(dòng)端子，所述第一輸入端子連接到所述RF輸入端子； 峰值放大器，包括第二輸入端子和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子，所述第二輸入端子連接到所述RF輸入端子；以及 輸出組合網(wǎng)絡(luò)，被配置成從所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子向求和節(jié)點(diǎn)中饋送輸出電流，所述輸出組合網(wǎng)絡(luò)包括: 傳輸線變壓器巴倫，包括第一輸入端口和第二輸入端口以及連接到所述求和節(jié)點(diǎn)的第一輸出端口 ； 在所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述第一輸入端口之間的第一電連接；以及在所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述第二輸入端口之間的第二電連接，所述第二電連接包括四分之一波阻抗變換器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Doherty放大器電路，還包括: 連接到所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述第一輸入端口的第二輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)； 連接到所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述四分之一波阻抗變換器的第三輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò); 在所述第二輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)與所述第二輸入端口之間的直接電連接；以及 連接在所述求和節(jié)點(diǎn)與所述RF輸出端子之間的第一輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Doherty放大器電路，還包括: 電連接到所述輸入端子的九十度混合耦合器； 連接在所述九十度混合耦合器的第一輸出端子與所述主放大器的輸入端子之間的第一輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)；以及 連接在所述九十度混合耦合器的第二輸出端子與所述峰值放大器的輸入端子之間的第二輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Doherty放大器電路，其中所述主放大器和所述峰值放大器均被配置為具有柵極端子、源極端子和漏極端子的三端子功率晶體管，所述主放大器和所述峰值放大器的所述源極端子連接到公共接地節(jié)點(diǎn)，所述主放大器的所述漏極端子提供所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子，并且所述峰值放大器的所述漏極端子提供所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Doherty放大器電路，其中所述主放大器、所述峰值放大器和所述傳輸線變壓器巴倫被集成到單個(gè)器件封裝體中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Doherty放大器電路，其中所述傳輸線變壓器巴倫被配置成向所述主放大器和所述峰值放大器呈現(xiàn)2:1的阻抗變換。7.—種封裝的Doherty放大器，包括: 導(dǎo)電的RF輸入端子； 導(dǎo)電的RF輸出輸入端子； 平面襯底； 主放大器，包括第一輸入端子和第一輸出驅(qū)動(dòng)端子，所述第一輸入端子連接到所述RF輸入端子，并且所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述襯底相對(duì)； 峰值放大器，包括第二輸入端子和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子，所述第二輸入端子連接到所述RF輸入端子，并且所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述襯底相對(duì);以及 輸出組合網(wǎng)絡(luò)，被配置成從所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子向求和節(jié)點(diǎn)中饋送輸出電流，所述輸出組合網(wǎng)絡(luò)包括: 傳輸線變壓器巴倫，安裝在所述襯底上并且包括第一輸入端口和第二輸入端口以及連接到所述求和節(jié)點(diǎn)的第一輸出端口； 在所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述第一輸入端口之間的第一電連接；以及在所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述第二輸入端口之間的第二電連接，所述第二電連接包括四分之一波阻抗變換器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝的Doherty放大器，其中所述主放大器、所述峰值放大器和所述傳輸線變壓器巴倫均安裝在所述襯底的導(dǎo)電且連續(xù)的區(qū)域上，其中所述傳輸線變壓器巴倫包括從所述襯底豎直偏移的第一接合焊盤和第二接合焊盤，其中所述第一電連接包括連接在所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述第一接合焊盤之間的接合導(dǎo)線，并且其中所述第二電連接包括連接在所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述第二接合焊盤之間的接合導(dǎo)線。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝的Doherty放大器，其中所述襯底提供所述封裝的Doherty放大器的源極端子，其中所述主放大器和所述峰值放大器均被配置為具有柵極端子、源極端子和漏極端子的三端子功率晶體管，其中所述主放大器和所述峰值放大器安裝成源極向下配置。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝的Doherty放大器，其中所述傳輸線變壓器巴倫被配置成向所述主放大器和所述峰值放大器呈現(xiàn)2:1的阻抗變換。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝的Doherty放大器，還包括: 連接在所述求和節(jié)點(diǎn)與所述RF輸出端子之間的第一輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。12.—種操作Doherty放大器電路的方法，所述Doherty放大器電路包括:RF輸入端子；RF輸出端子;包括第一輸入端子和第一輸出驅(qū)動(dòng)端子的主放大器，所述第一輸入端子連接到所述RF輸入端子；以及包括第二輸入端子和第二輸出驅(qū)動(dòng)端子的峰值放大器，所述第二輸入端子連接到所述RF輸入端子，所述方法包括: 使用所述主放大器和所述峰值放大器中的一者或者二者放大在所述RF輸入端子與所述RF輸出端子之間的RF信號(hào)； 使用傳輸線變壓器巴倫將在所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子處生成的經(jīng)放大的所述RF信號(hào)組合到求和節(jié)點(diǎn)中；以及 使用四分之一波阻抗變換器對(duì)在所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子與所述傳輸線變壓器巴倫之間的阻抗進(jìn)行變換。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中將在所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子處生成的經(jīng)放大的所述RF信號(hào)組合到求和節(jié)點(diǎn)中包括:從所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子向所述傳輸線變壓器巴倫的第一輸入端口和第二輸入端口中饋送電流，以及在所述傳輸線變壓器巴倫的非平衡輸出端口處輸出所述電流，所述非平衡輸出端口直接連接到所述求和節(jié)點(diǎn)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中放大所述RF信號(hào)包括:以低功率模式僅操作所述主放大器并且以高功率模式操作所述主放大器和所述峰值放大器二者，并且其中變換所述阻抗包括使用所述四分之一波阻抗變換器變換在所述第二輸入端口與所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端口之間的阻抗。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述第一輸出驅(qū)動(dòng)端子和所述第二輸出驅(qū)動(dòng)端子處生成的經(jīng)放大的所述RF信號(hào)使用被集成到所述Doherty放大器電路的所述封裝結(jié)構(gòu)中的巴倫來(lái)組合。
【文檔編號(hào)】H03F1/02GK106059502SQ201610237050
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】T·坎寧, C·舒伯特, D·席巴赫
【申請(qǐng)人】英飛凌科技股份有限公司