具有集成定向耦合器的放大器
阅读：1发布：2021-10-01
专利汇可以提供具有集成定向耦合器的放大器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 放大器 的 实施例 包括具有第一输出端的第一放大器、具有第二输出端的第二放大器以及电连接到所述放大器的多条微带传输线。所述传输线包括电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间的阻抗 反相器 线以及电连接在所述第二输出端与所述放大器的输出之间的输出线，其中所述输出线形成输出阻抗变换器的一部分。所述放大器还包括由干线和 定位 于所述干线附近的耦合线形成的定向 耦合器 ，其中所述干线由所述传输线之一的一部分形成。所述放大器还可以包括具有多个金属层的模 块 衬底，其中所述干线和所述耦合线由所述金属层的不同部分形成。，下面是具有集成定向耦合器的放大器专利的具体信息内容。
1.一种放大器，其特征在于，所述放大器包括：
第一放大器，所述第一放大器具有第一输出端；
第二放大器，所述第二放大器具有第二输出端；
多条微带传输线，所述多条微带传输线电连接到所述第一放大器和所述第二放大器，其中所述多条微带传输线包括
阻抗反相器线，所述阻抗反相器线电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间，和
输出线，所述输出线电连接在所述第二输出端与所述放大器的输出之间，其中所述输出线形成输出阻抗变换器的一部分；以及
定向耦合器，所述定向耦合器由干线和定位于所述干线附近的耦合线形成，其中所述干线由所述多条微带传输线之一的一部分形成。
2.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，所述放大器是多尔蒂放大器，所述第一放大器是载波放大器，并且所述第二放大器是峰化放大器。
3.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，所述干线和所述耦合线被布置成具有介于10分贝与40分贝之间的耦合因子。
4.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，所述放大器进一步包括：
模块衬底，所述模块衬底包括多个金属层，其中所述干线和所述耦合线由所述多个金属层的不同部分形成。
5.根据权利要求4所述的放大器，其特征在于，所述放大器进一步包括：
第一导电着陆焊盘，所述第一导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的表面处；
第一导电结构，所述第一导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第一末端电连接到所述第一导电着陆焊盘；
第二导电着陆焊盘，所述第二导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的所述表面处；以及第二导电结构，所述第二导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第二末端电连接到所述第二导电着陆焊盘。
6.根据权利要求4所述的放大器，其特征在于，所述放大器进一步包括：
终端调谐电路，所述终端调谐电路电耦合到所述耦合线，其中所述终端调谐电路被配置成补偿与终端电阻器相关联的电抗，所述终端电阻器也电耦合到所述耦合线。
7.根据权利要求6所述的放大器，其特征在于，所述终端调谐电路包括物理地连接到所述模块衬底的一个或多个部件。
8.一种放大器，其特征在于，所述放大器包括：
第一放大器，所述第一放大器具有第一输出端；
第二放大器，所述第二放大器具有第二输出端；
阻抗反相器线，所述阻抗反相器线电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间；
以及
定向耦合器，所述定向耦合器由所述阻抗反相器线的一部分和定位于所述阻抗反相器线的所述部分附近的耦合线形成。
9.根据权利要求8所述的放大器，其特征在于，所述放大器进一步包括：
模块衬底，所述模块衬底包括多个金属层，其中所述阻抗反相器线和所述耦合线由所述多个金属层的不同部分形成。
10.一种放大器，其特征在于，所述放大器包括：
第一放大器，所述第一放大器具有第一输出端；
输出阻抗变换器，所述输出阻抗变换器包括电连接在第一输出端与所述放大器的输出之间的输出线；以及
定向耦合器，所述定向耦合器由所述输出线的一部分和定位于所述输出线的所述部分附近的耦合线形成。
具有集成定向耦合器的放大器
技术领域
背景技术
[0002] 在典型的无线通信系统中，数字基带处理器产生信息承载信号，所述信息承载信号在通过空中接口辐射相关联射频(RF)信号之前由发射器阵容(lineup)进行处理。例如，图1是常规发射器阵容100的一部分的简化框图，所述发射器阵容100包括数字前端(DFE)110、数模转换器(DAC)120、调制器(MOD)130、功率放大器(PA)140、解调器(DEMOD)163、模数转换器(ADC)164和天线150。
[0003] 通常，DFE 110处理各个信道的数字基带信号，以预调节数字信号以便进行放大和无线传输。在一些系统中，DFE 110可以包括若干顺序处理块，如数字上变频器(DUC)块112、波峰因数降低(CFR)块114和数字预失真(DPD)块116。DUC块112从基带处理器(未示出)接收信号S1到Sn(例如，n＝2到5)，其中信号S1到Sn中的每一个信号对应于旨在使用不同的载波信号来传送的唯一数字、基带、信息承载信号。DUC块112将输入信号S1到Sn上变频到更高的采样率，并且产生公共数字复合信号S3。CFR块114对数字复合信号S3执行峰值平均功率比减小，由此产生经过削波的数字复合信号S4。然后，DPD块116对经过削波的数字复合信号S4执行数字预失真处理，以便产生经过数字预失真的基带信号S5。由DPD块116执行的数字预失真旨在预补偿将由下游PA 140对信号的RF版本应用的信号失真。
[0004] 经过预失真的数字基带信号S5由DAC 120转换为模拟基带信号S6，并且然后在被提供给PA 140之前由调制器130上变频到RF频率。PA 140放大模拟RF信号S6，从而产生高功率RF信号S7，所述高功率RF信号S7在PA 140的输出142处产生。然后，高功率RF信号S7提供给系统天线150，所述系统天线150通过空中接口辐射信号。
[0005] 如先前所指示的，PA 140可能在放大过程期间不期望地使RF信号失真，并且DPD块116被设计成通过以逆向方式预失真数字域中的信号来预补偿所述失真。为了使DPD块116准确地预失真数字信号，DPD块116分析反馈信号SF，所述反馈信号SF是基于在PA输出142与天线150之间行进的经过放大的输出信号S7而产生的。例如，靠近PA输出142与天线150之间的传输线(例如，四分之一波长输出变换器)的定向耦合器160可以用于产生反馈信号SF，所述反馈信号SF是经过放大的输出信号S7的功率降低(低幅度)版本。沿反馈路径162的反馈信号SF由解调器163转换为基带信号，并且然后基带反馈信号在被提供给DPD块116之前由ADC 164转换为基带数字信号。
[0006] 在这种配置中，可能存在与四分之一波长输出变换器和定向耦合器160二者相关联的非常高水平的插入损耗。随着无线通信系统的操作频率持续增加，这些和其它损耗的不利影响变得更加严重。为了实现高效率，无线通信系统的设计者努力减少先进发射器和收发器阵容中的这种损耗。发明内容
[0007] 根据本发明的第一方面，提供一种放大器，所述放大器包括：
[0008] 第一放大器，所述第一放大器具有第一输出端；
[0009] 第二放大器，所述第二放大器具有第二输出端；
[0010] 多条微带传输线，所述多条微带传输线电连接到所述第一放大器和所述第二放大器，其中所述多条微带传输线包括
[0011] 阻抗反相器线，所述阻抗反相器线电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间，和
[0012] 输出线，所述输出线电连接在所述第二输出端与所述放大器的输出之间，其中所述输出线形成输出阻抗变换器的一部分；以及
[0013] 定向耦合器，所述定向耦合器由干线和定位于所述干线附近的耦合线形成，其中所述干线由所述多条微带传输线之一的一部分形成。
[0014] 在一个或多个实施例中，所述放大器是多尔蒂放大器，所述第一放大器是载波放大器，并且所述第二放大器是峰化放大器。
[0015] 在一个或多个实施例中，所述干线和所述耦合线被布置成具有介于10分贝与40分贝之间的耦合因子。
[0016] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0017] 模块衬底，所述模块衬底包括多个金属层，其中所述干线和所述耦合线由所述多个金属层的不同部分形成。
[0018] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0019] 第一导电着陆焊盘，所述第一导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的表面处；
[0020] 第一导电结构，所述第一导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第一末端电连接到所述第一导电着陆焊盘；
[0021] 第二导电着陆焊盘，所述第二导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的所述表面处；以及
[0022] 第二导电结构，所述第二导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第二末端电连接到所述第二导电着陆焊盘。
[0023] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0025] 在一个或多个实施例中，所述终端调谐电路包括物理地连接到所述模块衬底的一个或多个部件。
[0026] 根据本发明的第二方面，提供一种放大器，所述放大器包括：
[0027] 第一放大器，所述第一放大器具有第一输出端；
[0028] 第二放大器，所述第二放大器具有第二输出端；
[0029] 阻抗反相器线，所述阻抗反相器线电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间；以及
[0030] 定向耦合器，所述定向耦合器由所述阻抗反相器线的一部分和定位于所述阻抗反相器线的所述部分附近的耦合线形成。
[0031] 在一个或多个实施例中，所述放大器是多尔蒂放大器，所述第一放大器是载波放大器，并且所述第二放大器是峰化放大器。
[0032] 在一个或多个实施例中，所述阻抗反相器线和所述耦合线被布置成具有介于10分贝与40分贝之间的耦合因子。
[0033] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0034] 模块衬底，所述模块衬底包括多个金属层，其中所述阻抗反相器线和所述耦合线由所述多个金属层的不同部分形成。
[0035] 在一个或多个实施例中，所述阻抗反相器线和所述耦合线由所述多个金属层中的同一金属层的部分形成，并且在所述阻抗反相器线与所述耦合线之间存在间隙。
[0036] 在一个或多个实施例中，所述阻抗反相器线由所述多个金属层中的第一金属层的一部分形成，并且所述耦合线由所述多个金属层中的不同的第二金属层的一部分形成，并且在所述阻抗反相器线与所述耦合线之间存在一个或多个介电材料层。
[0037] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0038] 第一导电着陆焊盘，所述第一导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的表面处；
[0039] 第一导电结构，所述第一导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第一末端电连接到所述第一导电着陆焊盘；
[0040] 第二导电着陆焊盘，所述第二导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的所述表面处；以及
[0041] 第二导电结构，所述第二导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第二末端电连接到所述第二导电着陆焊盘。
[0042] 在一个或多个实施例中，所述阻抗反相器线包括第一微带传输线，并且所述耦合线包括第二微带传输线。
[0043] 根据本发明的第三方面，提供一种放大器，所述放大器包括：
[0044] 第一放大器，所述第一放大器具有第一输出端；
[0045] 输出阻抗变换器，所述输出阻抗变换器包括电连接在第一输出端与所述放大器的输出之间的输出线；以及
[0046] 定向耦合器，所述定向耦合器由所述输出线的一部分和定位于所述输出线的所述部分附近的耦合线形成。
[0047] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0048] 第二放大器，所述第二放大器具有第二输出端；以及
[0049] 阻抗反相器线，所述阻抗反相器线电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间，并且
[0050] 其中所述放大器是多尔蒂放大器，所述第一放大器是峰化放大器，并且所述第二放大器是载波放大器。
[0051] 在一个或多个实施例中，所述输出线和所述耦合线被布置成在它们之间具有10分贝到40分贝的耦合因子。
[0052] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0053] 模块衬底，所述模块衬底包括多个金属层，其中所述输出线和所述耦合线由所述多个金属层的不同部分形成。
[0054] 在一个或多个实施例中，所述输出线和所述耦合线由所述多个金属层中的同一金属层的部分形成，并且在所述输出线与所述耦合线之间存在间隙。
[0055] 在一个或多个实施例中，所述输出线由所述多个金属层中的第一金属层的一部分形成，并且所述耦合线由所述多个金属层中的不同的第二金属层的一部分形成，并且在所述输出线与所述耦合线之间存在一个或多个介电材料层。
[0056] 在一个或多个实施例中，所述放大器进一步包括：
[0057] 第一导电着陆焊盘，所述第一导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的表面处；
[0058] 第一导电结构，所述第一导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第一末端电连接到所述第一导电着陆焊盘；
[0059] 第二导电着陆焊盘，所述第二导电着陆焊盘暴露于所述模块衬底的所述表面处；以及
[0060] 第二导电结构，所述第二导电结构延伸穿过所述模块衬底以将所述耦合线的第二末端电连接到所述第二导电着陆焊盘。
[0061] 在一个或多个实施例中，所述输出线包括第一微带传输线，并且所述耦合线包括第二微带传输线。
[0064] 图1是常规发射器阵容的一部分的简化框图；
[0065] 图2是根据示例实施例的发射器阵容的一部分的简化框图；
[0066] 图3是根据示例实施例的多尔蒂(Doherty)放大器的示意图；
[0067] 图4是根据示例实施例的多尔蒂放大器模块的俯视图；
[0068] 图5是根据示例实施例的沿线5-5截取的图4的模块的横截面侧视图；
[0069] 图6是根据另一个示例实施例的沿线5-5截取的图4的模块的横截面侧视图；
[0070] 图7是根据另一个示例实施例的多尔蒂放大器模块的俯视图；
[0071] 图8是根据示例实施例的沿线8-8截取的图7的模块的横截面侧视图；
[0072] 图9是根据另一个示例实施例的沿线8-8截取的图7的模块的横截面侧视图；
[0073] 图10是根据示例实施例的与定向耦合器一起使用的终端调谐电路的简化示意图；并且
[0074] 图11是根据示例实施例的用于制造放大器模块的方法的流程图。
具体实施方式
[0075] 本发明主题的实施例包括具有集成定向耦合器的放大器和放大器模块。根据各个实施例，定向耦合器整体形成于靠近放大器内的信号传输线，而不是靠近连接到放大器的输出的外部信号传输线的模块内。例如，在各个实施例中，定向耦合器的耦合线可以定位成靠近多尔蒂功率放大器的阻抗反相器线或者靠近功率放大器的输出阻抗变换器。
[0076] 图2是根据示例实施例的发射器阵容200的一部分的简化框图。发射器阵容200包括数字前端(DFE)210、数模转换器(DAC)220、调制器(MOD)230、功率放大器(PA)240、解调器(DEMOD)263、模数转换器(ADC)264和天线250。另外，发射器阵容200包括位于PA240内部的定向耦合器260以及处于定向耦合器260与DFE 210之间的反馈路径262。
[0077] 通常，DFE 210处理各个信道的数字基带信号，以预调节数字信号以便进行放大和无线传输。根据实施例，DFE 210包括数字上变频器(DUC)块212、波峰因数降低(CFR)块214和数字预失真(DPD)块216。DUC块212从基带处理器(未示出)接收信号S1到Sn(例如，n＝2到5)，其中信号S1到Sn中的每一个信号对应于旨在使用不同的载波信号来传送的唯一数字、基带、信息承载信号。例如，信号S1到Sn可以包括与给定通信技术相关联的时域、同相/正交(IQ)样本。例如，信号S1到Sn可以对应于分别与n个LTE载波相关联的LTE(长期演进)信号，所述LTE信号旨在使用LTE基站的天线250进行发射。尽管LTE可以是系统所支持的一种类型的通信技术，但是也可以支持其它通信技术。
[0078] DUC块212将输入信号S1到Sn上变频到更高的采样率，并且产生公共数字复合信号S3。结合上变频，DUC块212可以对信号S1到Sn执行信道滤波和清理操作，以符合频谱屏蔽规则(例如，以避免多个载波之间的频率泄漏)。此外，DUC块212可以内插到复合速率并且可以对输入信号执行多载波聚合，由此以复合采样率产生数字复合信号S3。
[0079] CFR块214对数字复合信号S3执行峰值平均功率比减小，由此产生经过削波的数字复合信号S4。然后，DPD块216对经过削波的数字复合信号S4执行数字预失真处理，以便产生经过数字预失真的信号S5。由DPD块216执行的数字预失真旨在预补偿将由下游PA 240对信号的RF版本应用的信号失真。
[0080] 经过预失真的数字基带信号S5由DAC 220转换为模拟基带信号S6，并且然后在被提供给PA240之前由调制器230上变频到RF频率。PA 240放大模拟信号S6，从而产生高功率RF信号S7，所述高功率RF信号S7在PA 240的输出242处产生。然后，高功率RF信号S7提供给系统天线250，所述系统天线250通过空中接口辐射信号。
[0081] 如先前所指示的，PA 240可能在放大过程期间不期望地使RF信号失真，并且DPD块216被设计成通过以逆向方式预失真数字域中的信号来预补偿所述失真。为了使DPD块216准确地预失真数字信号，DPD块216分析反馈信号SF的经过下变频和数字化的版本。与常规发射器阵容相比，并且根据本发明主题的各个实施例，反馈信号SF在PA 250中内部产生，而不是基于在PA输出242与天线250之间行进的经过放大的输出信号S7而产生。例如，靠近PA
250内的传输线的定向耦合器260可以用于产生反馈信号SF，所述反馈信号SF是内部PA信号的功率降低(低幅度)版本。沿反馈路径262的反馈信号SF由解调器263转换为基带信号，并且然后基带反馈信号在被提供给DPD块216之前由ADC 264转换为基带数字信号。
250内的传输线的定向耦合器260可以用于产生反馈信号SF，所述反馈信号SF是内部PA信号的功率降低(低幅度)版本。沿反馈路径262的反馈信号SF由解调器263转换为基带信号，并且然后基带反馈信号在被提供给DPD块216之前由ADC 264转换为基带数字信号。
[0082] 尽管PA 240可以具有多种功率放大器配置中的任何功率放大器配置，但是非常适合于现代无线通信系统的一种特定类型的放大器配置是多尔蒂功率放大器。例如，图3是根据两个示例实施例的多尔蒂功率放大器300(例如，图2中的PA 240)的示意图，所述多尔蒂功率放大器300包括被配置成基于沿传输线(例如，传输线374或396)行进的前向信号而生成反馈信号(例如，图2中的反馈信号SF)的集成定向耦合器360或360′。如图3中用方框310所指示的，多尔蒂放大器300的一些或所有部件可以在单个装置封装体或模块(例如，耦合到单个衬底的部件集合)中实施。
[0083] 在一个实施例中，多尔蒂放大器300包括RF输入节点312、RF输出节点319、功率分离器320、载波放大器路径330、峰化放大器路径350、阻抗反相器线组合件370以及组合节点380。当结合到更大的RF系统中时，RF输入节点312耦合到RF信号源(未示出，但如图2中的DFE 210或DAC 220)，并且RF输出节点319耦合到负载390(例如，图2中的天线250或另一负载)。RF信号源提供输入RF信号，所述输入RF信号是包括通常以一个或多个载波频率为中心的频谱能量的模拟信号。基本上，多尔蒂放大器300被配置成放大输入RF信号，并且在RF输出节点319处产生经过放大的RF信号。
[0084] 在一个实施例中，功率分离器320具有输入322和两个输出324、326。功率分离器输入322耦合到RF输入节点312以接收输入RF信号。功率分离器320被配置成将在输入322处接收到的RF输入信号划分成第一RF信号和第二RF信号(或载波信号和峰化信号)，所述第一RF信号和所述第二RF信号通过输出324、326提供给载波放大器路径330和峰化放大器路径350。根据实施例，功率分离器320包括第一相移元件，所述第一相移元件被配置成将一个或多个相移赋予第一RF信号和第二RF信号，以在输出324、326处的信号之间建立相位差(例如，约90度相位差)。在非反相多尔蒂放大器中，应用(多个)相移，使得提供给载波放大器的RF信号的相位比提供给峰化放大器的RF信号的相位滞后约90度。相反，在反相多尔蒂放大器中，应用(多个)相移，使得提供给峰化放大器的RF信号的相位比提供给载波放大器的RF信号的相位滞后约90度。无论哪种方式，在输出324和326处，载波信号和峰化信号可以彼此异相约90度。
[0085] 在一些实施例中，当多尔蒂放大器300具有对称配置(即，载波放大器功率晶体管和峰化放大器功率晶体管的大小基本上相同的配置)时，功率分离器320可以将在输入322处接收到的输入RF信号划分或分离成功率相等的非常类似的两个信号。相反，当多尔蒂放大器300具有非对称配置(即，放大器功率晶体管之一——通常是峰化放大器晶体管——显著更大的配置)时，功率分离器320可以输出功率不相等的信号。在一些实施例中，功率分离器320可以用固定值无源部件实施。在其它实施例中，功率分离器320可以用一个或多个可控的可变衰减器和/或可变移相器来实施，所述一个或多个可控的可变衰减器和/或可变移相器使功率分离器320能够基于外部提供的控制信号衰减载波信号和峰化信号和/或使所述载波信号和所述峰化信号相移。
[0086] 功率分离器320的输出324、326分别连接到载波放大器路径330和峰化放大器路径350。载波放大器路径330被配置成放大来自功率分离器320的载波信号，并且将经过放大的载波信号提供给功率组合节点380。类似地，峰化放大器路径350被配置成放大来自功率分离器320的峰化信号，并且将经过放大的峰化信号提供给功率组合节点380，其中路径330、
350被设计成使得经过放大的载波信号和峰化信号基本上彼此同相地到达功率组合节点
380处。总体而言，为确保由载波放大器332产生的经过放大的RF信号与由峰化放大器352产生的经过放大的RF信号在组合节点380处同相组合，在管芯332、352的输出晶体管的本征漏极节点之间的总电气长度应当为约90度。
350被设计成使得经过放大的载波信号和峰化信号基本上彼此同相地到达功率组合节点
380处。总体而言，为确保由载波放大器332产生的经过放大的RF信号与由峰化放大器352产生的经过放大的RF信号在组合节点380处同相组合，在管芯332、352的输出晶体管的本征漏极节点之间的总电气长度应当为约90度。
[0087] 根据实施例，载波放大器路径330包括输入电路325(例如，包括阻抗匹配电路)、载波放大器管芯332(例如，第一功率晶体管管芯，如图4-9中的管芯432)以及阻抗反相器线组合件370。在各个实施例中，载波放大器管芯332包括RF输入端334、RF输出端338以及耦合处于输入端334与输出端338之间的一个或多个放大级。RF输入端334通过输入电路325耦合到功率分离器320的第一输出324，并且因此RF输入端334接收由功率分离器320产生的载波信号。漏极偏置电压端317可以耦合到外部偏置电路，以向载波放大器管芯332的RF输出端338(例如，漏极端)提供DC偏置电压。
[0088] 载波放大器管芯332的每个放大级包括功率晶体管。更具体地说，每个功率晶体管包括控制端(例如，栅极端)以及第一载流端和第二载流端(例如，漏极端和源极端)。在将包括单个功率晶体管的单级装置中，控制端电连接到RF输入端334，载流端中的一个载流端(例如，漏极端或源极端)电连接到RF输出端338，并且另一个载流端(例如，源极端或漏极端)电连接到接地参考(或另一个电压参考)。相反，两级装置包括串联耦合的两个功率晶体管，其中第一晶体管充当具有相对低增益的驱动放大器晶体管，并且第二晶体管充当具有相对高增益的输出放大器晶体管。在这种实施例中，驱动放大器晶体管的控制端电连接到RF输入端334，驱动放大器晶体管的载流端中的一个载流端(例如，漏极端或源极端)电连接到输出放大器晶体管的控制端，并且驱动放大器晶体管的另一个载流端(例如，源极端或漏极端)电连接到接地参考(或另一个电压参考)。另外，输出放大器晶体管的载流端中的一个载流端(例如，漏极端或源极端)电连接到RF输出端338，并且输出放大器晶体管的另一个载流端(例如，源极端或漏极端)电连接到接地参考(或另一个电压参考)。
[0089] 除了(多个)功率晶体管之外，输入阻抗匹配网络和输出阻抗匹配网络以及偏置电路系统(图3中未示出)的部分还可以整体式地形成为载波放大器管芯332的部分和/或电耦合到载波放大器管芯332。另外，在载波放大器管芯332是两级装置的实施例中，级间匹配网络(图3中未示出)也可以整体式地形成为载波放大器管芯332的一部分。
[0090] 载波放大器管芯332的RF输出端338耦合到阻抗反相器线组合件370。如下文将详细讨论的，阻抗反相器线组合件370的实施例包括微带传输线374和电连接373、375，所述电连接373、375处于载波放大器管芯332和峰化放大器管芯352的输出与微带传输线374的相对末端之间。
[0091] 基本上，载波放大器管芯332的RF输出端338通过阻抗反相器线组合件370耦合到功率组合节点380。根据实施例，阻抗反相器线组合件370是lambda/4(λ/4)相移电路，所述相移电路在由载波放大器管芯332进行的放大之后赋予载波信号约90度的相对相移。阻抗反相器线组合件370的第一末端耦合到载波放大器管芯332的RF输出端338，并且阻抗反相器线组合件370的第二末端耦合到功率组合节点380。
[0092] 根据将结合图4-6更详细地描述的若干实施例，定向耦合器360在微带传输线374附近，并且因此在阻抗反相器线组合件370附近实施在衬底310上。定向耦合器360包括传输线361，所述传输线361被布置成平行于阻抗反相器线组合件370的传输线374的某个区段但与所述区段电隔离。传输线374的所述区段在本文中可以被称为定向耦合器360的“干线”，并且传输线361在本文中可以被称为定向耦合器360的“耦合线”。在一个实施例中，传输线361、374被布置成在它们之间具有范围为约10分贝(dB)到约40dB的耦合因子，或者在另一个实施例中，耦合因子的范围介于约20dB与约30dB之间，但是在其它实施例中耦合因子可以低于或高于这些范围。令人期望地，在一个实施例中，传输线361、374被布置成具有小于约0.2dB的插入损耗，或者在另一个实施例中具有小于约0.02dB的插入损耗。另外，在一个实施例中，传输线361、374具有比耦合因子大至少10dB的隔离度。在其它实施例中，耦合因子、插入损耗和/或隔离度可以小于或大于上面给出的值或范围。
[0093] 定向耦合器传输线361和阻抗反相器传输线374的靠近定向耦合器传输线361的区段各自具有范围为约λ/8(即，放大器300的操作中心频率的波长的约八分之一)到约λ/4(即，放大器300的操作中心频率的波长的约四分之一)的电气长度，但是所述长度也可以更短或更长。阻抗反相器传输线374的靠近定向耦合器传输线361的区段具有第一末端和第二末端，所述第一末端和第二末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的两个端口(例如，输入端口和直接端口)。基本上，第一端口(例如，输入端口)电连接到载波放大器管芯332的输出，并且第二端口(例如，直接端口)电连接到峰化放大器管芯352的输出。定向耦合器传输线361也具有第一末端和第二末端，所述第一末端和第二末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的两个其它端口(例如，隔离端口和耦合端口)。根据实施例，第一端口(例如，隔离端口)电耦合到端368，所述端368进而可以耦合到外部终端电阻器366(例如，连接到接地参考的50ohm电阻器)。在替代性实施例中，由外部终端电阻器366提供的电阻的全部或一部分可以用连接到衬底310的电阻器367来实施。第二端口(例如，耦合端口)电耦合到定向耦合器输出端364。
[0094] 定向耦合器输出端364进而可以通过外部终端调谐电路362(例如，图10中的终端调谐电路1000)连接到通向DPD模块的反馈路径(例如，图2中通过反馈路径262连接到DPD块216)。在替代性实施例中，外部终端调谐电路362的全部或一部分可以用连接到衬底310的内部终端调谐电路363来实施。无论是在外部和/或内部实施，终端调谐电路362、363都用于通过在高频率下补偿与终端电阻器366和/或367相关联的电抗来提高定向耦合器360的方向性。尽管在图3中调谐电路362、363被示出为耦合到输出端364，但是在替代性实施例中，调谐电路362、363可以耦合到传输线361与电阻器366和/或367之间的端368。如稍后将更详细解释的，在放大器300的操作期间，定向耦合器360被配置成在端364处产生RF信号，所述RF信号是通过传输线374(或通过阻抗反相器组合件370)传送的前向RF信号的低功率复制品。
[0095] 在一个实施例中，现在参考峰化放大器路径350，所述峰化放大器路径350包括峰化放大器管芯352(例如，第二功率晶体管管芯，如图4-9中的管芯452)和输入电路327(例如，包括阻抗匹配电路)。在各个实施例中，峰化放大器管芯352包括RF输入端354、RF输出端358以及耦合在输入端354与输出端358之间的一个或多个放大级。RF输入端354耦合到功率分离器320的第二输出326，并且因此RF输入端354接收由功率分离器320产生的峰化信号。
漏极偏置电压端318可以耦合到外部偏置电路，以向峰化放大器管芯352的RF输出端358(例如，漏极端)提供DC偏置电压。
漏极偏置电压端318可以耦合到外部偏置电路，以向峰化放大器管芯352的RF输出端358(例如，漏极端)提供DC偏置电压。
[0096] 与载波放大器管芯332一样，峰化放大器管芯352可以是单级或多级放大器，其中峰化放大器管芯352的每个放大级包括具有控制端以及第一载流端和第二载流端的功率晶体管。峰化放大器管芯352的(多个)功率晶体管可以以与上文结合对载波放大器管芯332的描述所描述的方式类似的方式电耦合在RF输入端354与RF输出端358之间。结合对载波放大器管芯332的描述所讨论的另外的其它细节也适用于峰化放大器管芯352，并且为简洁起见，这里不再重复那些另外的细节。
[0097] 峰化放大器管芯352的RF输出端358耦合到功率组合节点380和阻抗反相器线组合件370。根据实施例，峰化放大器管芯352的RF输出端358和组合节点380用共同的物理元件实施。更具体地说，在一个实施例中，峰化放大器管芯352的RF输出端358被配置成既充当组合节点380又充当峰化放大器管芯352的输出端358。放大器300被设计成使得，在操作期间，经过放大的载波RF信号和经过放大的峰化RF信号在组合节点380处基本上同相组合。
[0098] 组合节点380通过输出微带传输线396电耦合到RF输出节点319，以将经过放大和组合的RF输出信号提供给RF输出节点319。在一个实施例中，输出传输线396和另外的部件(图3中未示出)在组合节点380与RF输出节点319之间形成输出抗阻匹配网络384，其中输出抗阻匹配网络384用于向载波放大器管芯332和峰化放大器管芯352中的每一个放大器管芯呈现适当的负载阻抗。所产生的经过放大的RF输出信号在RF输出节点319处产生，输出负载390(例如，天线)连接到所述RF输出节点319。
[0099] 根据将结合图7-9更详细地描述的若干替代性实施例，代替先前描述的定向耦合器360的实施例，定向耦合器360′实施在衬底310上。定向耦合器360′包括传输线361′，所述传输线361′被布置成平行于输出传输线396的某个区段但与所述区段电隔离。输出传输线396的所述区段在本文中可以被称为定向耦合器360′的“干线”，并且传输线361′在本文中可以被称为定向耦合器360′的“耦合线”。在一个实施例中，传输线361′、396被布置成在它们之间具有范围为约10dB到约40dB的耦合因子，或者在另一个实施例中，耦合因子的范围介于约20dB与约30dB之间，但是在其它实施例中耦合因子可以低于或高于这些范围。令人期望地，在一个实施例中，传输线361′、396被布置成具有小于约0.2dB的插入损耗，或者在另一个实施例中具有小于约0.02dB的插入损耗。另外，在一个实施例中，传输线361′、396具有比耦合因子大至少10dB的隔离度。在其它实施例中，耦合因子、插入损耗和/或隔离度可以小于或大于上面给出的范围或值。
[0100] 定向耦合器传输线361′和输出传输线396的靠近定向耦合器传输线361′的区段各自具有范围为约λ/8到约λ/4的电气长度，但是所述长度也可以更短或更长。输出传输线396的靠近定向耦合器传输线361′的区段具有第一末端和第二末端，所述第一末端和第二末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的两个端口(例如，输入端口和直接端口)。基本上，第一端口(例如，输入端口)电连接到组合节点380(或峰化放大器管芯352的输出)，并且第二端口(例如，直接端口)电连接到放大器300的输出端319。定向耦合器传输线361′也具有第一末端和第二末端，所述第一末端和第二末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的两个其它端口(例如，隔离端口和耦合端口)。根据实施例，第一端口(例如，隔离端口)电耦合到端368′，所述端368′进而可以耦合到外部终端电阻器366′(例如，连接到接地参考的50ohm电阻器)。在替代性实施例中，由外部终端电阻器366′提供的电阻的全部或一部分可以用连接到衬底310的电阻器367′来实施。第二端口(例如，耦合端口)电耦合到定向耦合器输出端
364′。
364′。
[0101] 定向耦合器输出端364′进而可以通过外部终端调谐电路362′(例如，图10中的终端调谐电路1000)连接到通向DPD模块的反馈路径(例如，图2中通过反馈路径262连接到DPD块216)。在替代性实施例中，外部终端调谐电路362′的全部或一部分可以用连接到衬底310的内部终端调谐电路363′来实施。无论是在外部和/或内部实施，终端调谐电路362′、363′都用于通过在高频率下补偿与终端电阻器366′和/或367′相关联的电抗来提高定向耦合器360′的方向性。尽管在图3中调谐电路362′、363′被示出为耦合到输出端364′，但是在替代性实施例中，调谐电路362′、363′可以耦合到传输线361′与电阻器366′和/或367′之间的端
368′。如稍后将更详细解释的，在放大器300的操作期间，定向耦合器360′被配置成在端
364′处产生RF信号，所述RF信号是通过输出传输线396传送的前向RF信号的低功率复制品。
368′。如稍后将更详细解释的，在放大器300的操作期间，定向耦合器360′被配置成在端
364′处产生RF信号，所述RF信号是通过输出传输线396传送的前向RF信号的低功率复制品。
[0102] 放大器300被配置成使得载波放大器路径330为相对低电平的输入信号提供放大，并且放大路径330、350二者组合操作以为相对高电平的输入信号提供放大。例如，这可以通过将载波放大器管芯332偏置为使得载波放大器管芯332以AB类模式操作并且将峰化放大器管芯352偏置为使得峰化放大器管芯352以C类模式操作来实现。
[0103] 根据实施例，载波路径330和峰化路径350的物理部件相对于彼此朝向，使得载波放大路径330和峰化放大路径350的对应部分在彼此基本上不同的方向上延伸。如本文所使用的，术语“信号路径”指的是RF信号通过电路所遵循的路径。例如，通过载波放大器管芯332的第一信号路径的一部分在RF输入端334与RF输出端338之间沿第一方向(由箭头330指示)延伸。类似地，通过峰化放大器管芯352的第二信号路径的一部分在RF输入端354与RF输出端358之间沿第二方向(由箭头350指示)延伸，其中第一方向和第二方向基本上彼此不同。在所示实施例中，第一方向和第二方向彼此垂直(即，成角度地分隔开90度)。在其它实施例中，第一方向和第二方向可以成角度地分隔开小于或大于90度。例如，在其它实施例中，第一方向和第二方向可以成角度地分隔开介于45度与315度之间的任何角度。根据实施例，横穿载波放大器管芯332和峰化放大器管芯352的第一信号路径和第二信号路径的部分的方向之间的角间距是通过将载波放大器管芯332和峰化放大器管芯352朝向为使得所述载波放大器管芯332和所述峰化放大器管芯352的相应RF输入和输出端334、338、354、358之间的信号路径成角度地分隔开来实现的。例如，在一个实施例中，载波放大器管芯332和峰化放大器管芯352垂直朝向，使得通过载波放大器管芯332和峰化放大器管芯352的信号路径的部分的方向也是垂直的。
[0104] 现在将结合图4-6详细描述图3的多尔蒂放大器电路的物理实施方案的实施例，所述实施例包括靠近阻抗反相器线组合件370的微带传输线374的定向耦合器360的实施例。更具体地说，图4是根据各个示例实施例的多尔蒂放大器模块400的俯视图。图4应当与图5和6同时观看，图5和6是沿线5-5截取的图4的模块400的一部分的两个实施例的横截面侧视图。在图4-6中的部件对应于基本上类似或相同的部件的情况下，使用相同的附图标记。
[0105] 多尔蒂放大器模块400包括将在下文中更详细地讨论的衬底410、功率分离器420(例如，图3中的功率分离器320)、载波放大器管芯432(例如，图3中的载波放大器管芯332)、峰化放大器管芯452(例如，图3中的峰化放大器管芯352)、相移和阻抗反相组合件470(例如，图3中的相移和阻抗反相组合件370)、定向耦合器460(图4、5)或460′(图6)以及各种其它电路元件。
[0106] 例如，多尔蒂放大器模块400可以被实施为平面网格阵列封装(land grid array，LGA)模块。因此，并且同时参考图4-6，衬底410具有部件安装表面412(在本文中也被称为“上”表面或“顶”表面)和着陆表面514(在本文中也被称为“下”表面或“底”表面)。LGA的导电着陆焊盘416、417、418、419、464、468暴露于着陆表面514处，其中示例着陆焊盘416-419、464、468的位置在图4中用虚线框指示。尽管模块400被描绘为LGA模块，但是可替换的是，模块400可以被封装为针脚栅格阵列模块、方形扁平无引线(QFN)模块或另一种类型的封装体。无论哪种方式，部件安装表面412和安装到所述表面412的部件都任选地可以用密封剂材料(例如，图5、6中的密封剂材料530，如塑料密封剂)覆盖。在替代性实施例中，部件可以包含在空气腔内，所述空气腔由覆盖安装表面412的各种结构(未示出)限定。
[0107] 衬底410可以是多层有机衬底(例如，由印刷电路板(PCB)材料形成)，所述多层有机衬底包括由多个介电材料层518、519、520、521、522、523、524分隔(或与所述多个介电材料层交错)的多个金属层508、509、510、511、512、513、514、515。延伸穿过介电材料层518-524的导电过孔(例如，过孔517)在金属层508-515之间提供电连接。
[0108] 载波放大器管芯432和峰化放大器管芯452中的每一个放大器管芯是可以在操作期间产生大量热量的整体式功率晶体管集成电路(IC)。另外，载波放大器管芯432和峰化放大器管芯452中的每一个放大器管芯还需要到接地参考(例如，到系统接地平面)的通路。因此，在一个实施例中，衬底410还包括多个导电且导热的沟槽580，载波放大器管芯432和峰化放大器管芯452电耦合且热耦合到所述沟槽580(例如，用焊料、钎焊材料、银烧结物或其它管芯附接材料)。沟槽580延伸穿过整个衬底厚度，以向载波放大器管芯432和峰化放大器管芯452提供散热器和接地参考通路。例如，导电沟槽580可以填充有铜或另一种导热且导电的材料。在替代性实施例中，沟槽580可以用导电块(例如，铜块)或用热过孔代替。
[0109] 根据实施例，利用最低内部金属层508(即，最靠近底表面514的内部金属层)来提供LGA的导电着陆焊盘416-419、464、468。此外，可以在衬底410的底表面514上形成另外的金属层506，其中可以利用所述另外的金属层506将接地参考传送到模块400。金属层506和着陆焊盘416-419、464、468(除其它外，未示出)使多尔蒂放大器模块400能够表面安装到为RF系统的其它部分(例如，图2中的DAC 220、DPD216和天线250)提供电连接的单独衬底(未示出)上。
[0110] 衬底410的一些金属层可以用于传送DC电压(例如，DC偏置电压)并且提供到系统接地参考的通路。其它层可以用于将RF和其它信号传送到模块400。另外，可以在衬底410的安装表面412上形成图案化金属层515。如下文将更详细描述的，图案化金属层515可以包括在安装表面412上的多个导电触点、微带线和迹线(例如，元件46l、490-494、474、495-498)，这促进了到管芯和耦合到安装表面412的其它部件的电连接。
[0111] 尽管衬底410被描绘为包括七个内部金属层508-514和七个介电材料层518-524，但是可替换的是，可以使用包括更多或更少的金属层和/或更多或更少的介电材料层的衬底。无论哪种方式，介电材料层518-524中的每一个介电材料层都可以具有范围为约50微米到约100微米的厚度(图5、6中的竖直尺寸)，但是每个层518-524的厚度也可以更小或更大。在一些实施例中，介电材料层518-524中的每一个介电材料层具有基本上相同的厚度，而在其它实施例中，介电材料层518-524可以具有不同的厚度。考虑到上述示例范围，衬底410可以在顶表面412与底表面514之间具有范围为约350微米到约700微米的总厚度，但是衬底
410的厚度也可以更小或更大。
410的厚度也可以更小或更大。
[0112] 根据实施例，衬底410相对较小，这提供了特别紧凑的多尔蒂放大器。例如，部件安装表面412可以具有范围为约5毫米(mm)到约40mm的宽度(图4中的水平尺寸)和长度(图4中的竖直尺寸)，但是所述宽度和/或长度也可以更小或更大。在特定实施例中，例如，部件安装表面可以具有约10mm的宽度和约6mm的长度。
[0113] 在衬底410的安装表面412处限定了多个非重叠区，其中每个区包括衬底410的处于所指示的区边界内并且处于安装表面412与着陆表面514之间的部分。更具体地说，非重叠区包括输入信号和分离器区401、第一管芯安装区402、第二管芯安装区403、放大器间阻抗反相器区404(本文中被称为“反相器区”)和输出匹配区405。在输入信号和分离器区401内，暴露于着陆表面514处的导电着陆焊盘416通过衬底410电耦合到安装表面412处的导电触点490。着陆焊盘416和触点490连同它们之间的电连接一起充当模块400的RF输入节点(例如，图3中的RF输入节点312)。
[0114] 功率分离器420耦合到输入信号区401中的安装表面412。根据实施例，尽管功率分离器420在图4中表示为单个元件，但是所述功率分离器420可以包括一个或多个离散的管芯和/或部件。功率分离器包括输入端422(例如，图3中的输入322)和两个输出端424、426(例如，图3中的输出324、326)。输入端422(例如，通过所示出的键合线)电耦合到导电触点490以接收输入RF信号。另外，输出端424、426(例如，通过所示出的另外的键合线)电耦合到安装表面412处的导电触点491、492。功率分离器420被配置成将通过输入端422接收到的输入RF信号的功率分离成第一RF信号和第二RF信号(例如，载波信号和峰化信号)，所述第一RF信号和所述第二RF信号在输出端424、426处产生。另外，功率分离器420可以包括一个或多个相移元件，所述一个或多个相移元件被配置成在输出端424、426处提供的第一RF信号与第二RF信号之间产生约90度的相位差。功率分离器420可以由固定值无源部件组成，和/或功率分离器420可以包括可变移相器和/或可变衰减器。
[0115] 如先前所讨论的，第一RF信号和第二RF信号可以具有相等或不相等的功率。在输出端424处产生并且传送到导电触点491的第一RF信号通过载波放大器路径放大。载波放大器路径包括安装在输入信号区401内的输入电路425(例如，图3中的输入电路325)、安装在第一管芯安装区402内的载波放大器管芯432(例如，图3中的管芯332)以及相移和阻抗反相组合件470(例如，图3中的相移和阻抗反相组合件370)。相移和阻抗反相组合件470包括在反相器区404内连接到衬底410的微带传输线474(或“阻抗反相器线”)(例如，图3中的微带传输线374)与将阻抗反相器线474电连接到管芯432、452的输出的键合线阵列473、475的串联组合。
[0116] 输入电路425电连接在导电触点491与493之间。尽管图4中未示出细节，但是输入电路425可以包括多个离散和/或集成部件(例如，电感器和电容器)，所述多个离散和/或集成部件被配置成在第一功率分离器输出424与载波管芯432的输入之间提供适当的阻抗匹配。
[0117] 导电触点493(例如，用键合线429)电耦合到载波放大器管芯432的RF输入端433，以便将用于放大的RF载波信号提供给载波放大器管芯432。载波放大器管芯432的所示实施例体现两级放大器。更具体地说，载波放大器管芯432的电部件包括RF输入端433、集成输入匹配网络434、驱动级晶体管435、集成级间匹配网络436、输出或末级晶体管437以及RF输出端438。驱动晶体管435和输出晶体管437串联耦合在输入端433与输出端438之间。驱动晶体管435被配置成向载波信号应用相对低的增益，并且输出晶体管437被配置成向在由驱动晶体管435进行初步放大之后的载波信号应用相对高的增益。在其它实施例中，载波放大器管芯432可以体现单级放大器或者可以包括多于两个放大级。
[0118] 晶体管435、437中的每一个晶体管可以是场效应晶体管(FET)(如金属氧化物半导体FET(MOSFET)、横向扩散MOSFET(LDMOS FET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)等)。可替换的是，晶体管435、437中的每一个晶体管可以是双极性结型晶体管(BJT)。本文中对通常用于描述FET的“栅极”、“漏极”和“源极”的引用并非旨在是限制性的，因为这些名称中的每一个名称对于BJT实施方案来说具有类似特征。在各个实施例中，形成晶体管435、437的半导体衬底可以包括硅、绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石上硅(SOS)、砷化镓(GaA)、氮化镓(GaN)、碳化硅上GaN、硅上GaN或其它类型的衬底材料。
[0119] 管芯432的输入端433通过输入匹配网络434电耦合到晶体管435的栅极端，并且晶体管435的漏极端通过级间匹配网络436电耦合到晶体管437的栅极端。根据实施例，晶体管437的漏极端电耦合到输出端438。因此，通过载波放大器管芯432的信号路径处于从RF输入端433朝向RF输出端438延伸的方向上，所述方向由箭头430指示。
[0120] 经过放大的RF载波信号由载波放大器管芯432在RF输出端438处产生。外部偏置电路(未示出)可以通过键合线442、导电焊盘498和着陆焊盘417连接到载波放大器管芯432的输出端438。当与较大的RF系统集成时，着陆焊盘417可以连接到外部偏置电路，所述外部偏置电路可以向输出端438，并且因此向晶体管437的漏极提供DC偏置电压。提供给晶体管435、455、437、457的栅极和/或漏极的偏置电压促进模块的多尔蒂操作。例如，载波放大器管芯432的晶体管435、437可以被偏置成在AB类模式下操作，并且峰化放大器管芯452的晶体管455、457可以被偏置成在C类模式下操作。
[0121] 包括键合线阵列473、475和阻抗反相器线474(例如，图3中的微带传输线374)的相移和阻抗反相组合件470在反相器区404中耦合到衬底410。阻抗反相器线474可以是由例如模块衬底410的安装表面412上的导电层515的一部分形成的微带传输线。在其它实施例中，阻抗反相器线474还或可替换地可以由一个或多个下部金属层的(多个)部分形成。在一个实施例中，管芯432的RF输出端438通过第一键合线阵列473(即，多个平行的、紧密间隔的键合线)电耦合到阻抗反相器线474的第一末端。另外，管芯452的RF输出端458通过第二键合线阵列475(即，多个平行的、紧密间隔的键合线)电耦合到阻抗反相器线474的第二末端。
[0122] 根据实施例，阻抗反相器线474用电气长度小于lambda/4(λ/4)的传输线(例如，微带线)来实施，其中λ对应于模块400的操作带宽内的中心频率的波长。阻抗反相器线474具有靠近载波放大器管芯432(并且更具体地说，处于RF输出端438的键合线长度内)的第一末端以及靠近峰化放大器管芯452(并且更具体地说，处于峰化放大器管芯452的RF输出端458的键合线长度内)的第二末端。如本文所使用的，“处于键合线长度内”意指处于约125微米与约400微米之间的距离内，但是所述术语也可以意指更小或更大的距离。
[0123] 阻抗反相器线474在物理上由宽度、厚度(即，图5、6中的竖直尺寸)和长度(即，分别靠近键合线473和475的第一末端与第二末端之间的路径的物理长度)限定。在一些实施例中，阻抗反相器线474的宽度可以介于约450微米与约4000微米之间，但是所述宽度也可以更小或更大。阻抗反相器线474的厚度范围可以为约40微米到约50微米，但是所述厚度也可以更小或更大。最后，阻抗反相器线474的长度范围可以为约4000微米到约10000微米，但是所述长度也可以更小或更大。
[0124] 阻抗反相器线474的特性阻抗由多尔蒂设计的功率水平指示(即，由载波管芯432和峰化管芯452的外围以及峰化载波比率指示)。此外，对于期望的特性阻抗，基于衬底410的介电常数以及阻抗反相器线474与系统接地平面之间的距离来确定阻抗反相器线474的宽度。
[0125] 在一个实施例中，位于阻抗反相器线474下面的接地平面高度改变结构(例如，结构540)用于有效地减小阻抗反相器线474与系统接地平面之间通过衬底410的距离。因此，接地平面高度改变结构可以用于改变阻抗反相器线474的特性阻抗。在替代性实施例中，模块400可以不包括接地平面高度改变结构，并且可以使用耦合到衬底410的底表面514的导电层(例如，层506)来提供系统接地平面。
[0126] 通常，接地平面高度改变结构包括一个或多个导电特征，所述导电特征被配置成在衬底410的底表面514与衬底410内的内部点或平面之间提供导电路径，所述内部点或平面定位于衬底410的底表面514与顶表面412之间。根据实施例，接地平面高度改变结构540包括从衬底410的底表面514朝向衬底410的顶表面412延伸但不延伸到所述顶表面412的一个或多个导电特征581(例如，导电过孔)以及在衬底410的顶表面412与底表面514之间嵌入在衬底410内的导电平面582。导电平面582可以由内部金属层(例如，层510)的一部分形成，所述内部金属层电连接多个导电特征581。导电平面582被认为是接地平面高度改变结构540的上边界，并且接地平面高度改变结构540在结构540的上边界与衬底410的着陆表面
514之间提供导电路径(包括层582和过孔581)。
514之间提供导电路径(包括层582和过孔581)。
[0127] 当接地平面高度改变结构540电耦合到系统接地参考(或平面)时，接地平面高度改变结构540用于将系统接地平面升高(物理地升高)到导电平面582的高度552。在图5和6中，此高度552小于衬底410的在顶表面412与底表面514之间的总厚度的一半，但是可替换的是所述高度可以等于一半或大于一半。在所有其它条件相同的情况下(例如，阻抗反相器线474的物理尺寸相同)，系统接地平面的这种升高导致阻抗反相器线474的特性阻抗减小。
[0128] 如结合图3所描述的，并且根据若干实施例，模块400还包括定向耦合器460(图5)或460′(图6)(例如，图3中的定向耦合器360)，所述定向耦合器460或460′靠近微带传输线474，并且因此靠近阻抗反相器线组合件470实施在衬底410上。
[0129] 根据一个实施例，如图5所示，定向耦合器460包括：微带传输线474的某个区段(或干线)；由模块400的安装表面412上的导电层515的一部分形成的传输线461(或耦合线)；由一系列电连接特征(例如，导电过孔和迹线)形成的第一导电结构，所述第一导电结构延伸穿过衬底410以将传输线461的第一末端电连接到暴露于着陆表面514处的第一导电着陆焊盘468(例如，端368)；以及由另一系列电连接特征(例如，导电过孔和迹线)形成的第二导电结构，所述第二导电结构延伸穿过衬底410以将传输线461的第二末端电连接到暴露于着陆表面514处的第二导电着陆焊盘464(例如，端364)。
[0130] 在图5所示出的实施例中，传输线461、474由同一导电层(例如，层515)的部分形成，并且因此传输线461、474是共面的(即，平面由安装表面412限定)，其中传输线461、474的侧面沿传输线461的长度彼此平行地延伸。传输线461被布置成平行于阻抗反相器线组合件470的传输线474的某个区段但与所述区段电隔离。在传输线461、474之间(沿传输线461的长度)存在具有宽度560的间隙，这确保了传输线461、474之间的电隔离。然而，间隙宽度560小到足以确保传输线461、474之间的充分电磁通信，以便在模块400的操作期间沿通过传输线474传送的前向RF信号的传输线461产生低功率复制品。此低功率复制信号进而在操作期间在着陆焊盘464处产生。在图5的实施例中，传输线461、474之间的间隙是气隙，或是填充有密封剂材料530(当包括时)的间隙。
[0131] 根据另一个实施例，如图6所示，定向耦合器460′包括：微带传输线474的某个区段(或干线)；由模块400′的安装表面412之下的内部导电层(例如，层514)的一部分形成的传输线461′(或耦合线)；第一系列电连接导电结构(例如，导电过孔和迹线)，所述导电结构将传输线461′的第一末端电连接到暴露于着陆表面514处的第一导电着陆焊盘468(例如，端368)；以及第二系列电连接导电结构(例如，导电过孔和迹线)，所述导电结构将传输线461′的第二末端电连接到暴露于着陆表面514处的第二导电着陆焊盘464(例如，端364)。
[0132] 在图6所示出的实施例中，传输线461′、474由不同导电层(例如，层514、515)的部分形成，其中不同导电层的那些部分是非共面的，但是彼此竖直对齐(即，从图6的视角看，在竖直尺寸上重叠)。换句话说，传输线461′、474的顶表面和底表面分别沿传输线461′的长度彼此平行地延伸，所述长度可以近似等于图4中所描绘的传输线461的长度。再次，传输线461′被布置成平行于阻抗反相器线组合件470的传输线474的某个区段但与所述区段电隔离。在传输线461′、474之间(沿传输线461′的长度)存在具有宽度660的间隙，这确保了传输线461′、474之间的电隔离。然而，间隙宽度660小到足以确保传输线461′、474之间的充分电磁通信，以便在模块400′的操作期间沿通过传输线474传送的前向RF信号的传输线461′产生低功率复制品。此低功率复制信号进而在操作期间在着陆焊盘464处产生。在图6的实施例中，传输线461′、474之间的间隙填充有介电材料层524的介电材料。在其它实施例中，传输线461′可以由另一个下部导电层(例如，层509-513之一)的一部分形成，在这种情况下，间隙将填充有多个介电层(例如，一组连续层519-523)的介电材料。
[0133] 在任一实施例中，基于期望的耦合因子来选择间隙宽度560、660。例如，关于图5的实施例，在一个实施例中，间隙宽度560的范围可以为约1mil到约10mil，或者在另一个实施例中为约3mil到约5mil，但是所述间隙宽度560也可以更小或更大。关于图6的实施例，间隙宽度660将是传输线461′、474之间的(多个)介电层的厚度的倍数。例如，在一个实施例中，间隙宽度660的范围可以为约0.5mil到约20mil，或者在另一个实施例中为约5mil到约10mil，但是所述间隙宽度660也可以更小或更大。如前所述，在一个实施例中，传输线461(或461′)、474被布置成在它们之间具有范围为约10dB到约40dB的耦合因子，或者在另一个实施例中，耦合因子的范围介于约20dB与约30dB之间，但是在其它实施例中耦合因子可以低于或高于这些范围。还如前所述，定向耦合器传输线461(或461′)和阻抗反相器传输线
474的靠近定向耦合器传输线461(或461′)的区段各自具有范围为约λ/8到约λ/4的电气长度，但是所述长度也可以更短或更长。
474的靠近定向耦合器传输线461(或461′)的区段各自具有范围为约λ/8到约λ/4的电气长度，但是所述长度也可以更短或更长。
[0134] 定向耦合器传输线461(或461′)的第一末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的隔离端口，并且定向耦合器传输线461(或461′)的第二末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的耦合端口。此外，沿阻抗反相器传输线474的靠近定向耦合器传输线461(或461′)的第一末端的区段的点可以类比为并联耦合的定向耦合器的输入端口，而沿阻抗反相器传输线474的靠近定向耦合器传输线461(或461′)的第二末端的区段的点可以类比为并联耦合的定向耦合器的直接端口。如上文所指示的，定向耦合器传输线461(或461′)的第一末端(例如，隔离端口)电耦合到着陆焊盘468，所述着陆焊盘468进而可以耦合到外部终端电阻器(例如，连接到接地参考的50ohm电阻器366)。在替代性实施例中，由外部终端电阻器提供的电阻的全部或一部分可以用连接到衬底410的离散或分布式电阻器(未示出)(例如，电阻器367)来实施。定向耦合器传输线461(或461′)的第二末端(例如，耦合端口)电耦合到着陆焊盘464(例如，定向耦合器输出端364)。着陆焊盘464进而可以通过外部终端调谐电路462(例如，图3中的终端调谐电路362或图10中的终端调谐电路1000)连接到通向DPD模块的反馈路径(例如，图2中通过反馈路径262连接到DPD块216)。在替代性实施例中，外部终端调谐电路的全部或一部分可以用由物理地连接到衬底410的一个或多个部件形成的终端调谐电路(例如，内部终端调谐电路363)来实施，并且电耦合在传输线461(或461′)与端464或468之间。
[0135] 再次参考图4并且移动回到输入信号和分离器区401中的功率分离器420，在功率分离器420的输出端426处产生并且传送到导电触点492的第二RF信号(即，峰化信号)通过峰化放大器路径放大。峰化放大器路径包括输入信号和分离器区401内的输入电路427以及安装在第二管芯安装区403内的峰化放大器管芯452(例如，图3中的管芯352)。如上文所提及的，功率分离器420可以在输出端424、426处提供的RF信号之间赋予约90度的相移。因此，在峰化管芯452的输入端453处接收到的峰化信号的相位相对于在载波管芯432的输入端433处接收到的载波信号延迟约90度。
[0136] 输入电路427电连接在导电触点492与494之间。尽管图4中未示出细节，但是输入电路427可以包括多个离散和/或集成部件(例如，电感器和电容器)，所述多个离散和/或集成部件被配置成在第二功率分离器输出426与峰化管芯452的输入之间提供适当的阻抗匹配。
[0137] 导电触点494(例如，用键合线466)电耦合到峰化放大器管芯452的RF输入端453，以便将用于放大的RF峰化信号提供给峰化放大器管芯452。峰化放大器管芯452的所示实施例也体现两级放大器。更具体地说，峰化放大器管芯452的电部件包括RF输入端453、集成输入匹配网络454、驱动晶体管455、集成级间匹配网络456、输出晶体管457以及RF输出端458。驱动晶体管455和输出晶体管457以与先前关于晶体管435、437所描述的方式基本上相同的方式串联耦合在输入端453与输出端458之间。驱动晶体管455被配置成向峰化信号应用相对低的增益，并且输出晶体管457被配置成向在由驱动晶体管455进行初步放大之后的峰化信号应用相对高的增益。在其它实施例中，峰化放大器管芯452可以体现单级放大器，或者峰化放大器管芯452可以包括多于两个放大级。再次，晶体管455、457中的每一个晶体管可以是FET或BJT。
[0138] 管芯452的输入端453通过输入匹配网络454电耦合到晶体管455的栅极端，并且晶体管455的漏极端通过级间匹配网络456电耦合到晶体管457的栅极端。根据实施例，晶体管457的漏极端电耦合到输出端458。因此，通过载波放大器管芯452的信号路径处于从RF输入端453朝向RF输出端458延伸的方向上，所述方向由箭头450指示。如可以在图4中看到的，通过峰化放大器管芯452和载波放大器管芯432的信号路径在明显不同的方向上延伸，并且更具体地说，在图4的实施例中信号路径是垂直的。
[0139] 经过放大的RF峰化信号由峰化放大器管芯452在RF输出端458处产生。在一个实施例中，RF输出端458通过键合线阵列475电耦合到阻抗反相器线474，并且RF输出端458充当组合节点480(例如，图3中的组合节点380)，经过放大和延迟的载波放大器信号在所述组合节点480处与经过放大的峰化放大器信号同相组合。
[0140] 另外，外部偏置电路(未示出)可以通过键合线446、导电焊盘495和着陆焊盘418连接到峰化放大器管芯452的输出端458。当与较大的RF系统集成时，着陆焊盘418可以连接到外部偏置电路，所述外部偏置电路可以向输出端458，并且因此向晶体管457的漏极提供DC偏置电压。
[0141] 根据实施例，峰化放大器管芯452可以在结构上与载波放大器管芯432基本上相同，从而意味着所述两个管芯432、452包括以相同方式布置和互连的相同结构元件和电元件。根据另外一个实施例，峰化放大器管芯452和载波放大器管芯432的大小也相同，从而将多尔蒂放大器模块400表征为对称多尔蒂放大器。在替代性实施例中，峰化放大器管芯452和载波放大器管芯432可以具有不同的大小，从而将多尔蒂放大器模块400表征为非对称多尔蒂放大器。例如，峰化放大器管芯452可以比载波放大器管芯432大一定比率(例如，1.6∶1、4∶1或其它某个比率)。
[0142] 如上文所提及的，RF输出端458通过键合线阵列475电耦合到阻抗反相器线474。因此，由载波放大器管芯432产生的经过放大的载波信号通过键合线阵列473、阻抗反相器线474和键合线阵列475的串联组合在峰化放大器管芯452的RF输出端458处被接收。由峰化放大器管芯452产生的经过放大的峰化信号也在RF输出端458处被接收，并且模块400被配置成使得经过放大的载波信号和峰化信号基本上彼此同相地到达输出端458(或组合节点
480)处并且在所述输出端458处基本上彼此同相地组合。
480)处并且在所述输出端458处基本上彼此同相地组合。
[0143] 模块400包括输出阻抗变换器，所述输出阻抗变换器电耦合在模块400的RF输出端458(或组合节点480)与输出端419之间。根据实施例，输出阻抗变换器包括由导电层(例如，层515)的一部分形成的输出微带传输线496(或“输出线”)和沿输出线496分布的一个或多个离散和/或分布式和/或集成部件484(例如，电容器和/或电感器)以提供期望的阻抗匹配。更具体地说，RF输出端458(或组合节点480)用键合线阵列464电耦合到安装表面412处的导电输出线496，并且输出阻抗变换器用于向组合节点480呈现适当的负载阻抗。例如，在图4中，部件484可以包括多个并联电容器(即，各自具有电耦合到沿输出线496的点的一个端和耦合到接地参考的另一个端的电容器)。输出线496的处于每组相邻并联电容器之间的每个区段对应于输出阻抗变换器的串联电感。尽管图4示出了沿输出线496间隔开的三个并联电容器，但是在其它实施例中，输出阻抗变换器可以包括更多或更少的并联电容器、更多或更少的串联电感和/或其它部件。
[0144] 输出线496通过去耦电容器486(如果包括的话)电耦合到导电焊盘497，所述导电焊盘497进而电耦合到延伸穿过衬底410到达导电着陆焊盘419(或输出端)的导电结构，所述导电着陆焊盘419暴露于着陆表面514处。着陆焊盘419充当模块400的RF输出节点(例如，图3中的RF输出节点319)。
[0145] 在结合图4-6所描述的实施例中，多尔蒂放大器模块400或400′包括集成定向耦合器460或460′，所述集成定向耦合器460或460′具有靠近与阻抗反相器组合件470相关联的传输线474的定向耦合器传输线461或461′。在这种实施例中，定向耦合器460或460′被配置成基于沿阻抗反相器传输线474行进的前向信号而产生反馈信号(例如，图2中的反馈信号SF)。如上文结合图3的描述所讨论的，在一些替代性实施例中，多尔蒂放大器模块(例如，放大器300)可以包括集成定向耦合器(例如，定向耦合器360′)，所述集成定向耦合器包括靠近输出微带传输线(例如，传输线396)的定向耦合器传输线(例如，传输线361′)。在这种实施例中，定向耦合器(例如，定向耦合器360′)被配置成基于沿输出微带传输线(例如，传输线396)行进的前向信号而生成反馈信号(例如，图2中的反馈信号SF)。
[0146] 现在将结合图7-9详细描述图3的多尔蒂放大器电路的物理实施方案的实施例，所述实施例包括靠近输出微带传输线396的定向耦合器360′的实施例。更具体地说，图7是根据各个示例实施例的多尔蒂放大器模块700的俯视图。图7应当与图8和9同时观看，图8和9是沿线8-8截取的图7的模块700的一部分的两个实施例的横截面侧视图。在图7-9中的部件对应于基本上类似或相同的部件的情况下，使用相同的附图标记。另外，在图7-9中的部件对应于结合图4-6所描述的实施例中的基本上类似或相同的部件的情况下，也使用相同的附图标记。出于简洁的目的，下文未详细讨论这种类似或相同部件的细节。这种细节旨在从先前对图4-6的描述应用于下文对图7-9的实施例的描述。
[0147] 简而言之，多尔蒂放大器模块700包括将在下文中更详细地讨论的衬底710、功率分离器420(例如，图3中的功率分离器320)、载波放大器管芯432(例如，图3中的载波放大器管芯332)、峰化放大器管芯452(例如，图3中的峰化放大器管芯352)、相移和阻抗反相组合件470(例如，图3中的相移和阻抗反相组合件370)、定向耦合器760(图7、8)或760′(图9)以及各种其它电路元件。
[0148] 多尔蒂放大器模块700可以实施为例如LGA模块，其中LGA的导电着陆焊盘416、417、418、419、764、768暴露于着陆平面514处。再次，尽管模块700被描绘为LGA模块，但是可替换的是，模块700可以被封装为针脚栅格阵列模块、QFN模块或另一种类型的封装体。无论哪种方式，部件安装表面412和安装到所述表面412的部件都任选地可以用密封剂材料(例如，图8、9中的密封剂材料530，如塑料密封剂)覆盖。在替代性实施例中，部件可以包含在空气腔内，所述空气腔由覆盖安装表面412的各种结构(未示出)限定。
[0149] 衬底710可以是多层有机衬底(例如，由PCB材料形成)，所述多层有机衬底包括由多个介电材料层518、519、520、521、522、523、524分隔(或与所述多个介电材料层交错)的多个金属层508、509、510、511、512、513、514、515。延伸穿过介电材料层518-524的导电过孔(例如，过孔517)在金属层508-515之间提供电连接。根据实施例，利用最低内部金属层508(即，最靠近底表面514的内部金属层)来提供LGA的导电着陆焊盘416-419、764、768。
[0150] 衬底710的安装表面412上的图案化金属层515可以包括多个导电触点、微带线和迹线(例如，元件490-494、474、495-498、761)，这促进了到管芯和耦合到安装表面412的其它部件的电连接。尽管衬底710被描绘为包括七个内部金属层508-514和七个介电材料层518-524，但是可替换的是，可以使用包括更多或更少的金属层和/或更多或更少的介电材料层的衬底。
[0151] 如先前结合图4-6的实施例所述，模块700包括输出阻抗变换器，所述输出阻抗变换器包括由导电层(例如，层515)的一部分形成的输出微带传输线496(或“输出线”)和沿输出线496分布的一个或多个离散和/或分布式和/或集成部件484(例如，电容器和/或电感器)以提供期望的阻抗匹配。更具体地说，输出阻抗变换器用于向组合节点480呈现适当的负载阻抗。例如，在图7中，部件484可以包括多个并联电容器484-1、484-2、484-3(即，各自具有电耦合到沿输出线496的点的一个端和耦合到接地参考的另一个端的电容器)。输出线496的处于每组相邻并联电容器484-1、484-2、484-3之间的每个区段对应于输出阻抗变换器的串联电感。例如，输出线496的耦合在并联电容器484-1与484-2之间的第一区段对应于第一串联电感，所述第一串联电感具有耦合到并联电容器484-1的第一端和耦合到电容器
484-2的第二端。类似地，输出线496的耦合在并联电容器484-2与484-3之间的第二区段对应于第二串联电感，所述第二串联电感具有耦合到并联电容器484-2的第一端和耦合到电容器484-3的第二端。输出线496的处于键合线464与第一并联电容器484-1之间的区段对应于第三串联电感，并且输出线496的处于第三并联电容器494-3与旁路电容器496之间的区段对应于第四串联电感。在其它实施例中，输出阻抗变换器可以包括更多或更少的并联电容器、更多或更少的串联电感和/或其它部件。
484-2的第二端。类似地，输出线496的耦合在并联电容器484-2与484-3之间的第二区段对应于第二串联电感，所述第二串联电感具有耦合到并联电容器484-2的第一端和耦合到电容器484-3的第二端。输出线496的处于键合线464与第一并联电容器484-1之间的区段对应于第三串联电感，并且输出线496的处于第三并联电容器494-3与旁路电容器496之间的区段对应于第四串联电感。在其它实施例中，输出阻抗变换器可以包括更多或更少的并联电容器、更多或更少的串联电感和/或其它部件。
[0152] 输出线496通过去耦电容器486(如果包括的话)电耦合到导电焊盘497，所述导电焊盘497进而电耦合到延伸穿过衬底710到达导电着陆焊盘419(或输出端)的导电结构，所述导电着陆焊盘419暴露于着陆表面514处。着陆焊盘419充当模块700的RF输出节点(例如，图3中的RF输出节点319)。
[0153] 与结合图4-6所描述的实施例相比，模块700不包括靠近阻抗反相器线组合件470的定向耦合器。相反，在图7-9的实施例中，模块700包括定向耦合器760(图7、8)或760′(图9)(例如，图3中的定向耦合器360′)，所述定向耦合器760或760′在输出阻抗变换器附近，并且更具体地说在输出微带传输线496(或输出变换器)附近实施在衬底710上，所述输出微带传输线496在模块700的组合节点480与输出端419之间提供电连接。
[0154] 根据一个实施例，如图8所示，定向耦合器760包括：微带传输线496的某个区段(或干线)；由模块700的安装表面412上的导电层515的一部分形成的传输线761(或耦合线)；第一系列电连接导电结构(例如，导电过孔和迹线)，所述导电结构将传输线761的第一末端电连接到暴露于着陆表面514处的第一导电着陆焊盘768(例如，端368′)；以及第二系列电连接导电结构(例如，导电过孔和迹线)，所述导电结构将传输线761的第二末端电连接到暴露于着陆表面514处的第二导电着陆焊盘764(例如，端364′)。
[0155] 在图8所示出的实施例中，传输线761、496由同一导电层(例如，层515)的部分形成，并且因此传输线761、496是共面的(即，平面由安装表面412限定)，其中传输线761、496的侧面沿传输线761的长度彼此平行地延伸。传输线761被布置成平行于输出传输线496的某个区段但与所述区段电隔离。在传输线761、496之间(沿传输线761的长度)存在具有宽度860的间隙，这确保了传输线761、496之间的电隔离。然而，间隙宽度860小到足以确保传输线761、496之间的充分电磁通信，以便在模块700的操作期间沿通过传输线496传送的前向RF信号的传输线761产生低功率复制品。此低功率复制信号进而在操作期间在着陆焊盘764处产生。在图8的实施例中，传输线761、496之间的间隙是气隙，或是填充有密封剂材料530(当包括时)的间隙。
[0156] 根据另一个实施例，如图9所示，定向耦合器760′包括：微带传输线496的某个区段(或干线)；由模块700′的安装表面412之下的内部导电层(例如，层514)的一部分形成的传输线761′(或耦合线)；第一系列电连接导电结构(例如，导电过孔和迹线)，所述导电结构将传输线761′的第一末端电连接到暴露于着陆表面514处的第一导电着陆焊盘768(例如，端368′)；以及第二系列电连接导电结构(例如，导电过孔和迹线)，所述导电结构将传输线
761′的第二末端电连接到暴露于着陆表面514处的第二导电着陆焊盘764(例如，端364′)。
761′的第二末端电连接到暴露于着陆表面514处的第二导电着陆焊盘764(例如，端364′)。
[0157] 在图9所示出的实施例中，传输线761′、496由不同导电层(例如，层514、515)的部分形成，其中不同导电层的那些部分是非共面的，但是彼此竖直对齐(即，从图9的视角看，在竖直尺寸上重叠)。换句话说，传输线761′、496的顶表面和底表面分别沿传输线761′的长度彼此平行地延伸，所述长度可以近似等于图7中所描绘的传输线761的长度。再次，传输线761′被布置成平行于输出传输线496的某个区段但与所述区段电隔离。在传输线761′、496之间(沿传输线761′的长度)存在具有宽度960的间隙，这确保了传输线761′、496之间的电隔离。然而，间隙宽度960小到足以确保传输线761′、496之间的充分电磁通信，以便在模块
700′的操作期间沿通过传输线496传送的前向RF信号的传输线761′产生低功率复制品。此低功率复制信号进而在操作期间在着陆焊盘764处产生。在图9的实施例中，传输线761′、
496之间的间隙填充有介电材料层524的介电材料。在其它实施例中，传输线761′可以由另一个下部导电层(例如，层509-513之一)的一部分形成，在这种情况下，间隙将填充有多个介电层(例如，一组连续层519-523)的介电材料。
700′的操作期间沿通过传输线496传送的前向RF信号的传输线761′产生低功率复制品。此低功率复制信号进而在操作期间在着陆焊盘764处产生。在图9的实施例中，传输线761′、
496之间的间隙填充有介电材料层524的介电材料。在其它实施例中，传输线761′可以由另一个下部导电层(例如，层509-513之一)的一部分形成，在这种情况下，间隙将填充有多个介电层(例如，一组连续层519-523)的介电材料。
[0158] 在任一实施例中，基于期望的耦合因子来选择间隙宽度860、960。例如，关于图8的实施例，在一个实施例中，间隙宽度860的范围可以为约1mil到约10mil，或者在另一个实施例中为约3mil到约5mil，但是所述间隙宽度860也可以更小或更大。关于图9的实施例，间隙宽度960将是传输线761′、496之间的(多个)介电层的厚度的倍数。例如，在一个实施例中，间隙宽度960的范围可以为约0.5mil到约20mil，或者在另一个实施例中为约5mil到约10mil，但是所述间隙宽度960也可以更小或更大。如前所述，在一个实施例中，传输线761(或761′)、496被布置成在它们之间具有范围为约10dB到约40dB的耦合因子，或者在另一个实施例中，耦合因子的范围介于约20dB与约30dB之间，但是在其它实施例中耦合因子可以低于或高于这些范围。还如前所述，定向耦合器传输线761(或761′)和输出传输线496的靠近定向耦合器传输线761(或761′)的区段各自具有范围为约λ/8到约λ/4的电气长度，但是所述长度也可以更短或更长。
[0159] 定向耦合器传输线761(或761′)的第一末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的隔离端口，并且定向耦合器传输线761(或761′)的第二末端可以类比为并联耦合的定向耦合器的耦合端口。此外，沿输出传输线496的靠近定向耦合器传输线761(或761′)第一末端的区段的点可以类比为并联耦合的定向耦合器的输入端口，而沿输出传输线496的靠近定向耦合器传输线761(或761′)第二末端的区段的点可以类比为并联耦合的定向耦合器的直接端口。如上文所指示的，定向耦合器传输线761(或761′)的第一末端(例如，隔离端口)电耦合到着陆焊盘768，所述着陆焊盘768进而可以耦合到外部终端电阻器(例如，连接到接地参考的50ohm电阻器366′)。在替代性实施例中，由外部终端电阻器提供的电阻的全部或一部分可以用连接到衬底710的离散或分布式电阻器(未示出)(例如，电阻器367′)来实施。定向耦合器传输线761(或761′)的第二末端(例如，耦合端口)电耦合到着陆焊盘764(例如，定向耦合器输出端364′)。着陆焊盘764进而可以通过外部终端调谐电路762(例如，图3中的终端调谐电路362′或图10中的终端调谐电路1000)连接到通向DPD模块的反馈路径(例如，图2中通过反馈路径262连接到DPD块216)。在替代性实施例中，外部终端调谐电路的全部或一部分可以用由物理地连接到衬底710的一个或多个部件形成的终端调谐电路(例如，内部终端调谐电路363′)来实施，并且电耦合在传输线761(或761′)与端764或768之间。
[0160] 上文所描述的实施例包括双向多尔蒂功率放大器实施方案，所述双向多尔蒂功率放大器实施方案包括一个载波放大器和一个峰化放大器。根据其它实施例，多尔蒂功率放大器可以包括多于一个峰化放大器(例如，具有一条载波放大器路径和两条或更多条峰化放大器路径的多尔蒂放大器)。此外，尽管上文的描述涉及非反相多尔蒂放大器配置，但是各个实施例还可以适用于反相多尔蒂放大器配置。仍另外地，可以修改模块以实施除多尔蒂放大器之外的类型的放大器。换句话说，被配置成包括定向耦合器的模块可以用在除了本文所示出和讨论的放大器配置之外的放大器配置中。
[0161] 在不脱离本发明主题的范围的情况下，可以对放大器300和/或模块400、400′、700、700′进行各种修改。例如，尽管在图5、6、8和9中衬底400、400′、700、700′被描绘为包括七个金属层，但是可替换的是，可以使用包括更多或更少金属层的衬底。另外，可替换的是，可以使用其它类型的衬底，包括陶瓷衬底或其它类型的衬底。此外，载波放大器管芯和峰化放大器管芯中的每一个放大器管芯可以包括单级放大器，或可以沿每条放大路径实施两个不同的放大器管芯(一个驱动放大器管芯和一个末级放大器管芯)。
[0162] 如上所述，在各个实施例中，终端调谐电路(例如，终端调谐电路362、362′、363、363′、462、762)可以电耦合到定向耦合器的耦合线(例如，传输线361、361′、461、461′、761、
761′)。在各个实施例中，终端调谐电路可以用多尔蒂放大器模块外部和/或在多尔蒂放大器模块内部(即，物理地耦合到多尔蒂放大器模块)的部件来实施。无论是在外部和/或内部实施，终端调谐电路都用于通过在高频率下补偿与终端电阻器(例如，电阻器366、367、
366′、367′)相关联的电抗来提高定向耦合器的方向性。例如，在各个实施例中，终端调谐电路可以被配置为低通滤波器、带通滤波器或高通滤波器与低通滤波器的组合。
761′)。在各个实施例中，终端调谐电路可以用多尔蒂放大器模块外部和/或在多尔蒂放大器模块内部(即，物理地耦合到多尔蒂放大器模块)的部件来实施。无论是在外部和/或内部实施，终端调谐电路都用于通过在高频率下补偿与终端电阻器(例如，电阻器366、367、
366′、367′)相关联的电抗来提高定向耦合器的方向性。例如，在各个实施例中，终端调谐电路可以被配置为低通滤波器、带通滤波器或高通滤波器与低通滤波器的组合。
[0163] 通过非限制性例子的方式，图10是根据示例实施例的与定向耦合器一起使用的终端调谐电路1000(例如，终端调谐电路362、362′、363、363′、462、762)的简化示意图。电路1000包括输入节点1002、输出节点1004、包括电感器1010与电容器1012的串联组合的第一并联电路以及包括电阻器1020的第二并联电路。
[0164] 当结合到如上文所描述的放大器系统等放大器系统中时，输入节点1002电耦合到定向耦合器的耦合线(例如，传输线361、361′、461、461′、761、761′)，并且由耦合线传送到输入节点1002的耦合信号由终端电路1000进行滤波并且在输出节点1004处输出。在一些实施例中，输入节点1002和输出节点1004沿定向耦合器的耦合线与到子系统的反馈路径之间的信号路径(例如，图2中到DPD 216的反馈路径262)连接，所述子系统被配置成分析沿耦合线承载且由终端调谐电路1000进行滤波的信号。在其它实施例中，输入节点1002和输出节点1004沿定向耦合器的耦合线与终端电阻器(例如，电阻器366、367、366′、367′)之间或终端电阻器与接地参考之间的信号路径连接。
[0165] 终端调谐电路1000的第一并联电路和第二并联电路各自耦合在输入节点1002和输出节点1004之间的导电信号路径与接地参考之间。分别选择电感器1010、电容器1012和电阻器1020的电感、电容和电阻值以在高频率下(例如，在放大器的操作频带内)补偿终端电阻器的电抗。在各个实施例中，电感器1010、电容器1012和电阻器1020可以使用离散(例如，表面安装)部件、集成无源装置和/或分布式部件来实施，所述离散部件、集成无源装置和/或分布式部件物理地连接到还包括耦合线的放大器模块衬底，或者物理地连接到连接放大器模块的外部衬底(例如，PCB)。尽管在图10中示出了具有无源部件的特定配置的终端调谐电路1000，但是在其它实施例中，基于本文的描述，本领域的技术人员将理解，以不同方式配置的电路可以提供期望的电抗补偿。例如，终端调谐电路的替代性实施例可以包括π网络或以不同方式配置的低通电路、带通电路和/或组合的低通电路和高通电路。
[0166] 图11是根据各个示例实施例的用于制造多尔蒂放大器模块(例如，图4-9中的多尔蒂放大器模块400、400′、700、700′)的方法的流程图。在框1102中，所述方法通过制造包括集成定向耦合器(例如，定向耦合器460、460′、760、760′)的衬底(例如，图4-9中的衬底410、710)开始。如前所述，在各个实施例中，集成定向耦合器可以包括靠近阻抗反相器线(例如，图4-6中的阻抗反相器线474)的耦合传输线(例如，传输线461、461′、761、761′)或输出线(例如，图7-9中的输出线496)。此外，在一些实施例中(例如，如在图5和8中所示出的实施例中)，耦合传输线可以由同一金属层形成和/或与阻抗反相器线或输出线共面，或者在其它实施例中(例如，如在图6和9中所示出的实施例中)，耦合传输线可以由不同的金属层形成和/或与阻抗反相器线或输出线不共面。
[0167] 除了集成定向耦合器之外，衬底还包括多个导电特征(例如，着陆焊盘、触点、导电迹线和导电过孔)，所述导电特征被布置成向随后附接的离散管芯和部件提供期望的电连接。如先前所讨论的，可以在衬底的安装表面(例如，图4、7中的表面412)处限定多个非重叠区(例如，图4、7中的区401-405)。在管芯安装区(例如，图4、7中的区402、403)内，衬底可以包括导电散热器特征(例如，图5、6、8、9中的导电沟槽580)。另外，在实施例中，衬底可以包括一个或多个微带传输线元件(例如，图4-9中的微带传输线474、496)，所述一个或多个微带传输线元件的物理长度和电气长度如上文详细描述的那样配置。仍另外地，衬底可以包括接地平面高度改变结构(例如，图5、6、8、9中的结构540)，所述接地平面高度改变结构被配置成将某些传输线(例如，图4-9中的传输线474)下方的接地平面升高。
[0168] 在框1104中，在管芯安装区中将第一放大器管芯和第二放大器管芯(例如，图4-9中的载波放大器管芯432和峰化放大器管芯452)附接到衬底的安装表面。如先前所讨论的，可以将第一放大器管芯和第二放大器管芯附接为使得通过管芯的RF信号路径在基本上不同的方向上朝向(或成角度地分隔开)。例如，可以将第一放大器管芯和第二放大器管芯附接到衬底，使得管芯与通过管芯的RF信号路径基本上彼此垂直。还可以将功率分离器(例如，图4、7中的功率分离器420)和其它离散部件(例如，去耦电容器486、定向耦合器的终端电阻器和/或与终端调谐电路相关联的部件)附接到衬底的安装表面。
[0169] 在框1106中，用另外的连接器(例如，包括键合线)和/或其它导电耦合装置将各种管芯、微带线和部件电连接在一起。最后，在框1108中，对覆盖衬底的安装表面的各种管芯和部件进行包封(例如，利用图5、6、8、9中的密封剂材料530)或以其它方式包含所述各种管芯和部件(例如，在空气腔封装配置中)以完成模块的封装。
[0170] 一种放大器的实施例包括具有第一输出端的第一放大器(例如，第一功率晶体管管芯)、具有第二输出端的第二放大器(例如，第二功率晶体管管芯)以及电连接到所述第一放大器和所述第二放大器的多条微带传输线。所述微带传输线包括电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间的阻抗反相器线以及电连接在所述第二输出端与所述放大器的输出之间的输出线，其中所述输出线形成输出阻抗变换器的一部分。所述放大器还包括由干线和定位于所述干线附近的耦合线形成的定向耦合器，其中所述干线由所述微带传输线之一的一部分形成。所述放大器还可以包括具有多个金属层的模块衬底，其中所述干线和所述耦合线由所述金属层的不同部分形成。所述放大器可以是多尔蒂放大器，其中所述第一放大器是载波放大器，并且所述第二放大器是峰化放大器。
[0171] 一种放大器的另一个实施例包括具有第一输出端的第一放大器(例如，第一功率晶体管管芯)、具有第二输出端的第二放大器(例如，第二功率晶体管管芯)、电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间的阻抗反相器线以及由所述阻抗反相器线的一部分和定位于所述阻抗反相器线的所述部分附近的耦合线形成的定向耦合器。所述放大器还可以包括具有多个金属层的模块衬底，其中所述阻抗反相器线和所述耦合线由所述金属层的不同部分形成。所述放大器可以是多尔蒂放大器，其中所述第一放大器是载波放大器，并且所述第二放大器是峰化放大器。
[0172] 一种放大器的又一个实施例包括具有第一输出端的第一放大器(例如，第一功率晶体管管芯)、包括电连接在所述第一输出端与所述放大器的输出之间的输出线的输出阻抗变换器以及由所述输出线的一部分和定位于所述输出线的所述部分附近的耦合线形成的定向耦合器。所述放大器还可以包括具有第二输出端的第二放大器(例如，第二功率晶体管管芯)以及电连接在所述第一输出端与所述第二输出端之间的阻抗变换器线。所述放大器可以是多尔蒂放大器，其中所述第一放大器是峰化放大器，并且所述第二放大器是载波放大器。所述放大器还可以包括具有多个金属层的模块衬底，其中所述输出线和所述耦合线由所述金属层的不同部分形成。
[0173] 以上详细描述在本质上仅仅是说明性的并且不旨在限制主题的实施例或这种实施例的应用和用途。如本文所使用的，词语“示例性”意指“充当例子、实例或说明”。本文中描述为示例性的任何实施方案不必被解释为优于或胜过其它实施方案。此外，意图不在于受约束于先前的技术领域、背景技术或详细描述中呈现的任何所表示或所暗示的理论。
[0174] 本文中所包含的各个附图中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应当注意的是，本主题的实施例中可以存在许多替代性或另外的功能关系或物理连接。另外，某些术语在本文中还可以仅供参考使用并且因此不旨在是限制性的，并且术语“第一”、“第二”和其它此类提及结构的数值术语并不暗示序列或顺序，除非上下文明确指明。
[0175] 如本文所用，“节点”是指存在给定信号、逻辑电平、电压、数据模式、电流或量的任何内部或外部参考点、连接点、结、信号线、导电元件等。此外，可以通过一个物理元件实现两个或更多个节点(并且可以多路复用、调制或以其它方式区分两个或更多个信号，即使是所述信号是在共同节点处接收到或输出的)。
[0176] 前面的描述是指元件或节点或特征“连接”或“耦合”在一起。如本文中所使用的，除非另外明确说明，否则“连接”意味着一个元件直接地并且不一定是机械地接合到另一个元件(或与另一个元件直接连通)。同样，除非另有明确说明，否则“耦合”意指一个元件直接或间接地并且不一定是机械地接合到另一个元件(或与另一个元件直接或间接连通)。因此，尽管附图中所示的示意图描绘了元件的一种示例性布置，但是在所描绘主题的实施例中可以存在另外的中间元件、装置、特征或部件。
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