[发明专利]宽带功率晶体管装置和放大器及其制造方法

说明书

本公开涉及宽带功率晶体管装置和放大器及其制造方法。RF放大器和封装RF放大器装置的实施例各自包括具有相对低的漏极‑源极电容的晶体管、输出阻抗匹配电路和谐波终止电路。阻抗匹配电路包括谐波终止电路，所述谐波终止电路包括串联耦合于晶体管输出与接地参考节点之间的第一电感(第一多个键合线)和第一电容。来自串联的第一电感元件和第一电容的组合的等效电容使所述漏极‑源极电容有效地增加至少10％。阻抗匹配电路还包括串联耦合于晶体管输出与所述接地参考节点之间的第二电感(第二多个键合线)和第二电容，其中所述第二电感和所述第二电容直接连接。所述第一电容和所述第二电容可以是集成无源装置中的金属‑绝缘体‑金属电容器。

技术领域

本文所描述的主题的实施例总体上涉及射频(RF)放大器，并且更具体地说，涉及宽带功率晶体管装置和放大器以及制造这种装置和放大器的方法。

背景技术

无线通信系统采用功率放大器来增大射频(RF)信号的功率。例如，在蜂窝基站中，在将放大的信号提供给天线以通过空中接口辐射之前，多尔蒂(Doherty)功率放大器可以形成传输链中的最后放大级的一部分。功率附加效率的高增益、高线性度、稳定性和高水平是这种无线通信系统中所期望的功率放大器的特性。

在功率放大器装置设计领域，实现并发多频带、宽带放大变得越来越令人期待。例如，为了在多尔蒂功率放大器电路中成功地设计用于并发多频带、宽带操作的宽带功率放大器装置，期望能够实现良好的宽带基本匹配(例如，超过20％的分数带宽)以适当地处理谐波频率交互并且实现宽视频带宽。然而，实现这些目标给功率放大器装置设计者不断地带来挑战。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种具有第一放大路径的射频(RF)放大器，包括：

晶体管管芯，所述晶体管管芯具有晶体管和晶体管输出端，其中所述晶体管具有低于每瓦特0.2皮法的漏极-源极电容；以及

阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路耦合于所述晶体管输出端与所述第一放大路径的输出之间，其中所述阻抗匹配电路包括：

谐波终止电路，所述谐波终止电路包括串联连接于所述晶体管输出端与接地参考节点之间的第一电感元件和第一电容，其中来自串联的所述第一电感元件和所述第一电容的组合的等效电容使所述漏极-源极电容有效地增加至少10％，所述第一电感元件包括第一多个键合线，并且所述谐波终止电路在所述RF放大器的操作基频的谐波频率下谐振，以及

第二电感元件和第二电容，所述第二电感元件和所述第二电容串联连接于所述晶体管输出端与所述接地参考节点之间，其中所述第二电感元件包括第二多个键合线，并且其中所述第二多个键合线和所述第二电容直接连接。

在一个或多个实施例中，所述晶体管是氮化镓晶体管。

在一个或多个实施例中，所述第一电容器和所述第二电容器是金属-绝缘体-金属电容器。

在一个或多个实施例中，在所述谐波终止电路中，所述第一电感元件直接连接到所述第一电容。

在一个或多个实施例中，所述谐波终止电路在所述操作基频的第二谐波频率下谐振。

在一个或多个实施例中，第一电容值在1皮法到100皮法的范围内；

所述第二电容器具有在30皮法到500皮法范围内的第二电容值；

所述第一电感元件具有在20皮亨到1毫微亨范围内的电感值；并且

所述第二电感元件具有在100皮亨到3毫微亨范围内的电感值。

在一个或多个实施例中，所述RF放大器进一步包括：