[发明专利]用于RF功率放大器封装件的集成无源器件

说明书

公开了一种用于RF功率放大器封装件的集成无源器件。本发明涉及一种射频(RF)功率晶体管封装件。本发明还涉及一种包括这种RF功率晶体管封装件的移动电信基站，并且涉及一种适用于RF功率放大器封装件的集成无源管芯。根据本发明，使用了封装件内阻抗网络，该阻抗网络连接至布置在封装件内部的RF功率晶体管的输出端。该网络包括：第一电感元件，具有第一端子和第二端子，该第一端子电连接至RF晶体管的输出端；谐振单元，电连接至第一电感元件的第二端子；以及第二电容元件，电连接在谐振单元和地之间。根据本发明，第一电容元件与第二电容元件串联布置。

技术领域

本发明涉及一种射频(RF)功率放大器封装件。本发明还涉及一种包括这种RF功率放大器封装件的移动电信基站，并且涉及一种适用于这种RF功率放大器封装件的集成无源管芯。

背景技术

RF功率放大器封装件在本领域中是已知的。这样的封装件包括封装件和半导体管芯，该管芯被布置在封装件内部并且设置有RF功率晶体管。RF功率晶体管具有输出电容，并且被配置成在工作频率下放大信号。通常，阻抗网络布置在封装件内部以提供阻抗匹配和/或滤波。这些封装件通常用在移动通信市场的基站中。

移动通信市场的演变基本上是通过不断增长的数据量和传输速度来驱动的，从而需要越来越大的瞬时信号带宽。为了线性地放大宽带信号并且最小化存储效应，需要使用非常低的阻抗来终止在相对低的频率下出现的二阶互调失真(IMD)产物。如果RF功率晶体管在这些频率下所看到的阻抗过高，则不需要的信号分量的幅度会增大并且晶体管的偏置会由于低频IMD产物进入偏置电路的反馈而受到影响。

RF功率放大器的另一重要方面是以所期望的功率级传送输出信号的能力。为此，重要的是，对RF功率晶体管适当地进行阻抗匹配。在理想情况下，RF功率晶体管所看到的有效负载应该只有小的电抗部分。然而，在实践中，大多数RF功率晶体管具有相当大的输出电容。例如，被配置成提供150瓦特范围内的输出功率的典型横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管具有大约50pF的漏极-源极电容。在移动基站市场中位于600MHz至3.5GHz及以上的范围内的感兴趣频带中，该电容强烈地影响LDMOS的漏极处所看到的阻抗。

图1A示出了解决上述输出电容的影响的已知电路拓扑结构。该电容由Cds表示并且存在于场效应晶体管(FET)的漏极(d)和源极(s)之间。在图1A中，由L1和C1形成的串联谐振电路连接至FET的漏极。Z_负载模拟了向FET提供的负载，并且L_馈电模拟了偏置电路的馈电电感。

由于C1具有相对大的电容值，C1被配置成在FET的RF工作频率下用作信号地。L1被选择成使得L1在工作频率或者接近工作频率时与Cds谐振。这使得FET所看到的阻抗的电抗部分在工作频率下能够足够小。然而，同时C1在低频下将与偏置电路的馈电电感L_馈电谐振。这将在FET的漏极处所看到的阻抗中引入峰值，如图1B所示。

为了减轻该问题，引入了不同的拓扑结构，如图2A所示。该拓扑结构与图1A中的拓扑结构不同之处在于，该拓扑结构包括另一电感L2和另一电容器C2。C2具有电连接至L2的一个端子和电连接至地的另一端子。

类似于图1A，C2应该非常大，更具体地远远大于C1，并且C2在RF频率和较低频率下用作地。为简单起见，在图1A和图2A中的拓扑结构中使L1、Cds以及C1使用相同的部件值。

类似于图1B，图2A中的电路将示出第一谐振，该第一谐振发生在与C2和L_馈电之间的谐振有关的相对低的第一谐振频率处，但是由于L2和C1的影响而在较低的频率处发生第一谐振。然而，将在与L2和C1的谐振有关的中间第二谐振频率处发生第二谐振。L2和C1形成并联谐振电路，该并联谐振电路将在L2和C1的谐振频率附近显示出在高的正电抗部分与高的负电抗部分之间的转变。该电抗部分将产生图2B所示的第二谐振。