[发明专利]具有补偿性谐振器匹配拓扑的RF器件

说明书

技术领域

本申请涉及RF器件、特别是具有本征输出电容的RF晶体管。

背景技术

常规的高功率、高频RF器件通常包括用于使器件本征输出电容谐振并且允许器件的更容易的外部匹配的内部并联电感匹配网络。然而，因为该结构的固有谐振性质，所以这种LC网络具有频率限制。另外，高功率RF器件封装使用用于将信号从管芯载送到封装边缘的接合线。这些接合线向LC匹配网络引入不希望有的串联电感，从而迫使比可能期望的更高的Q匹配。通过使用后面是LC低通匹配结构的内部集总并联电感器，可以在封装处减小Q。然而，由于在最后一个电容器和器件输出端子之间提供了电感接合线，所以这种方法不允许在封装处给出理想的实阻抗。这种方法还提供阻抗变换，并且因此对于负载调制而言不是透明的。

发明内容

在这里描述的实施例提供一种串联谐振器，该串联谐振器具有通常被连接到RF晶体管的输出的并联谐振器的反向特性，使得串联谐振器补偿并联谐振器在频率上的响应。RF晶体管能够被制作成在中心频率处显示出实际上理想的负载轮廓布置，其由于这两个谐振器的补偿性质而在宽的带宽上具有最小变化。这允许利用宽带结构（例如Klopfenstein渐变线）设计放大器，并且除了其他应用之外，还允许宽带多赫蒂（Doherty）组合网络的使用。在这里描述的实施例还为固定负载应用提供增强的带宽。

根据放大器电路的一个实施例，该电路包括RF晶体管、并联谐振器和串联谐振器。RF晶体管具有输入、输出和本征输出电容。并联谐振器被连接到RF晶体管的输出，并且包括与RF晶体管的本征输出电容并联耦合的第一电感部件。串联谐振器将RF晶体管的输出连接到输出端子，并且包括与电容部件串联连接的第二电感部件。串联谐振器能够操作以补偿并联谐振器的阻抗在频率上的变化。

根据操作放大器电路的方法的一个实施例，该方法包括：放大输入到还具有输出和本征输出电容的RF晶体管的信号；将第一电感部件与RF晶体管的本征输出电容并联耦合以形成被耦合到RF晶体管的输出的并联谐振器；经由串联谐振器将RF晶体管的输出耦合到输出端子，该串联谐振器包括与电容部件串联连接的第二电感部件；以及经由串联谐振器补偿并联谐振器的阻抗在频率上的变化。

根据放大器电路的另一实施例，该电路包括RF晶体管、并联谐振器和串联谐振器。RF晶体管具有输入、输出和本征输出电容。RF晶体管能够操作以在负载调制模式中在第一负载阻抗下和在全功率模式中在第二较低负载阻抗下工作。并联谐振器被连接到RF晶体管的输出，并且包括与RF晶体管的本征输出电容并联连接的第一电感部件。串联谐振器将RF晶体管的输出连接到输出端子，并且包括与电容部件串联连接的第二电感部件。与并联谐振器相结合的串联谐振器能够操作以对于相同频率而言在负载调制模式和全功率模式这二者中为RF晶体管维持实负载阻抗。

根据多赫蒂放大器电路的一个实施例，该电路包括第一输出端子、第二输出端子、主放大器、峰值放大器、并联谐振器和串联谐振器。主放大器被偏置在B或AB类模式，并且具有输入、输出和本征输出电容。主放大器能够操作以在负载调制模式中在第一负载阻抗下和在全功率模式中在第二较低负载阻抗下工作。峰值放大器被偏置在C类模式，并且被电连接到第二输出端子。并联谐振器被连接到主放大器的输出，并且包括与主放大器的本征输出电容并联连接的第一电感部件。串联谐振器将主放大器的输出连接到第一输出端子，并且包括与电容部件串联连接的第二电感部件。与并联谐振器相结合的串联谐振器能够操作以对于相同频率而言在负载调制模式和全功率模式这二者中为主放大器维持实负载阻抗。

一阅读后面的详细描述并且一查看附图，本领域技术人员就将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图的元件相对于彼此不一定是按比例的。类似的附图标记表示对应的类似部分。各种示出的实施例的特征能够被组合，除非它们相互排斥。实施例在附图中被描绘，并且在后面的描述中被详述。

图1示出包括RF晶体管、并联谐振器和串联谐振器的放大器电路的电路图。

图2示出图1所示的并联谐振器和串联谐振器的各个阻抗的史密斯圆图。

图3示出图1所示的并联谐振器和串联谐振器的组合阻抗的史密斯圆图。

图4示出用于固定负载阻抗的、包括RF晶体管、并联谐振器和串联谐振器的放大器电路的电抗元件的带宽响应的曲线图。

图5示出用于经调制负载阻抗的、包括RF晶体管、并联谐振器和串联谐振器的放大器电路的电抗元件的带宽响应的曲线图。