[发明专利]电感电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路领域，具体地涉及一种电感电路装置。

背景技术

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”的技术论文中进行了讨论。

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MOS/LDMOS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R_L的功率晶体管的工作带宽Δω受限于以下公式：