1312直接與第一鍵合端31和第二鍵合端32通過金屬電極電連接。其 余薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)的子下電極通過金屬薄膜材料37和通孔38與管殼底座電連接。 通孔38的側(cè)壁上鍛有導(dǎo)電金屬。由圖3A可知,金屬薄膜材料37與鍵合端31和鍵合端32 之間絕緣。
[0066] 第二薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)與第=薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)可W具有相同的諧振 頻率,第一薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)的諧振頻率可W高于第二薄膜體聲波諧振結(jié)構(gòu)和第=薄 膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)的諧振頻率。
[0067] 如圖2A和圖2B所示,晶體管12、第一組薄膜體聲波諧振器1301、第二組薄膜體聲 波諧振器1302、內(nèi)匹配電容14位于管殼底座111之上。內(nèi)匹配電容14與晶體管12的柵 極和管殼輸入端112通過鍵合線15電連接;晶體管12的漏極與第一組薄膜體聲波諧振器 1301的第一鍵合端通過鍵合線15電連接,第一組薄膜體聲波諧振器1301的第二鍵合端與 第二組薄膜體聲波諧振器1302的第一鍵合端通過鍵合線15電連接,第二組薄膜體聲波諧 振器1302的第二鍵合端與管殼輸出端113通過鍵合線15電連接。
[0068] 本實(shí)施例一提供的薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器的晶體管、薄膜體聲波諧振 器及內(nèi)匹配電容焊接于管殼底座上,晶體管的源極可W通過通孔124與管殼底座電連接。 通孔124側(cè)壁上鍛有導(dǎo)電金屬。每組薄膜體聲波諧振器中的薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)中的任 意一個(gè)的下電極與第一鍵合端和第二鍵合端通過微帶線電連接,其余下電極與晶體管的接 地端電連接。
[0069] 為描述方便,下面W晶體管為氮化嫁場效應(yīng)晶體管、基波工作頻率為1. 8-2.OGHz, 二次諧波頻率為3. 6-4.OGHz,S次諧波頻率為5. 4-6.OGHz為例進(jìn)行說明。
[0070] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器的晶體管 的基波、二次諧波及=次諧波的負(fù)載牽引阻抗結(jié)果。本實(shí)施例一中,第一組薄膜體聲波諧振 器對晶體管的二次諧波進(jìn)行調(diào)諧,將二次諧波短路。第一組薄膜體聲波諧振器的諧振頻率 為3. 6-4.OGHz,且調(diào)節(jié)鍵合線長度,使晶體管朝外看到的二次諧波阻抗值與負(fù)載牽引阻抗 值相等。
[0071] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器對晶體管 二次諧波進(jìn)行匹配的電路圖和匹配后的反射系數(shù)結(jié)果。由圖5可知,在3. 6-4.OGHz頻段, 反射系數(shù)均小于-10地,第一組薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn)了二次諧波短路,將二次諧波能量全 部反射回晶體管。
[0072] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器對晶體管 S次諧波進(jìn)行調(diào)諧的電路圖和匹配后的反射系數(shù)結(jié)果。在5. 4-6.OGHz頻段,第一組薄膜體 聲波諧振器相當(dāng)于一個(gè)電容,第二組薄膜體聲波諧振器對晶體管的=次諧波調(diào)諧時(shí)需要考 慮第一組薄膜體聲波諧振器的等價(jià)電容產(chǎn)生的影響。第二組薄膜體聲波諧振器的諧振頻率 為5. 4-6. (Xfflz。且第二組薄膜體聲波諧振器與第一組薄膜體聲波諧振器的等價(jià)電容CU鍵 合線后的阻抗值與晶體管的=次諧波阻抗相等。實(shí)現(xiàn)=次諧波短路,將=次諧波全部反射 回晶體管。如圖6所示,在5. 4-6.OGHz頻段,反射系數(shù)均小于-10地,第二組薄膜體聲波諧 振器實(shí)現(xiàn)了=次諧波短路。
[0073] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器的基波匹 配電路圖及基波功率匹配后的反射系數(shù)結(jié)果。由圖7可知,兩組薄膜體聲波諧振器在基波 頻段1. 8-2.OGHz均等效為一個(gè)電容。將兩個(gè)等效電容與鍵合線產(chǎn)生的電感對放大器進(jìn)行 輸出預(yù)匹配,提高晶體管的輸出阻抗。在本實(shí)施例一中,晶體管漏極端面處的負(fù)載牽引阻抗 為Zi= 2. 35+1. 52*j歐姆,經(jīng)過薄膜體聲波諧振器及鍵合線對其預(yù)匹配后,放大器的管殼 輸出端處的負(fù)載阻抗提升至Zi= 4. 8-6. 3*j歐姆。在已有的預(yù)匹配阻抗基礎(chǔ)上,對放大器 基波進(jìn)行輸出外匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。完成匹配后,將晶體管的阻抗值設(shè)置為負(fù)載牽阻抗值的共 輛阻抗時(shí),在1. 8-2.OGHz,反射系數(shù)小于-25地。該結(jié)果表明晶體管在1. 8-2.OGHz頻段,晶 體管輸出端完全匹配到了負(fù)載牽引阻抗。
[0074] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器的基波、二 次諧波和=次諧波的阻抗匹配結(jié)果。其中,=角形代表本實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波 諧振器諧波調(diào)諧放大器的基波、二次諧波及=次諧波的匹配阻抗,正方形代表晶體管的負(fù) 載牽引阻抗。由圖8可知,本實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器采用 薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn)了二次諧波及=次諧波短路,同時(shí)將薄膜體聲波諧振器的等效電容 及鍵合線用于基波輸出預(yù)匹配,提高晶體管的輸出阻抗,減小外匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)難度。
[00巧]圖9是本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器進(jìn)行外匹 配后的輸出功率及漏極效率與普通放大器采用現(xiàn)有技術(shù)在電路板上進(jìn)行諧波處理后的輸 出功率及漏極效率。其中,橫坐標(biāo)代表頻率,縱坐標(biāo)代表輸出功率和漏極效率;最下面兩條 線代表輸出功率;最上面兩條線代表漏極效率;=角形代表本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄 膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器的輸出功率及漏極效率;圓形代表普通放大器采用現(xiàn)有技 術(shù)在電路板上進(jìn)行諧波處理后的輸出功率及漏極效率。由圖9可知,兩種放大器的輸出功 率基本一致,輸出功率最大差異小于0. 3地。本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振 器諧波調(diào)諧放大器在1. 8GHZ-2.OGHz頻段的漏極效率大于70%。與普通放大器在電路板 進(jìn)行諧波處理相比,本發(fā)明實(shí)施例一提供的在晶體管的漏極和管殼輸出端之間設(shè)置有兩組 薄膜體聲波諧振器,對晶體管的二次諧波及=次諧波進(jìn)行處理,放大器的漏極效率提高4. 7 個(gè)百分點(diǎn)。
[0076] 本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器,通過在放大器輸 出端設(shè)有兩組薄膜體聲波諧振器,第一組薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn)晶體管二次諧波短路,第 二組薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn)晶體管=次諧波短路。該放大器直接在放大器封裝管殼內(nèi)進(jìn)行 諧波處理,與現(xiàn)有諧波處理技術(shù)相比,直接大大縮短了諧波處理端面到諧波源距離,有效降 低諧波功率損耗,提高放大器的漏極效率。此外,該放大器直接將諧波調(diào)諧的薄膜體聲波諧 振器的等效電容及鍵合線用于放大器的輸出預(yù)匹配,提高放大器的輸出阻抗,降低放大器 基波外匹配難度。 W77] 實(shí)施例二:
[0078] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例二提供的基于薄膜體聲諧振器諧波調(diào)諧放大器的剖視圖。 與本發(fā)明實(shí)施例一提供的放大器不同的是,該放大器不需要封裝管殼,直接將底座嵌入熱 沉之上,晶體管的柵極與輸入匹配網(wǎng)絡(luò)電連接,晶體管的漏極與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)電連接。如 圖10所示,該放大器包括晶體管12、第一薄膜體聲波諧振器組1301、第二薄膜體聲波諧 振器組1302、底座11、熱沉16、內(nèi)匹配電容14、鍵合線15W及PCB(印刷線路板,Printed CircuitBoard)。PCB包括介質(zhì)21、輸入匹配網(wǎng)絡(luò)22和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)23。本實(shí)施例的薄膜 體聲波諧振器與本發(fā)明實(shí)施例一的薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)完全相同。底座11可W為散熱 好、熱膨脹系數(shù)與晶體管匹配的金屬材料或者金屬合金。熱沉為導(dǎo)熱好的金屬材料。
[0079] 本實(shí)施二提供的薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器的信號輸入端為輸入匹配網(wǎng) 絡(luò)22,信號輸出端為輸出匹配網(wǎng)絡(luò)23。本實(shí)施例直接將晶體管12和薄膜體聲波諧振器13、 內(nèi)匹配電容14焊接于底座11之上,將晶體管12的柵極與信號輸入端直接通過鍵合線15 電連接,晶體管12的漏極與信號輸出端通過鍵合線電連接。
[0080] 本發(fā)明實(shí)施例二提供的基于薄膜體聲諧振器諧波調(diào)諧放大器不需要封裝管殼,直 接在底座上離放大器的核屯、元件晶體管最近的位置加入兩組薄膜體聲波諧振器進(jìn)行諧波 調(diào)諧,第一組薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn)晶體管二次諧波短路,第二組薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn) 晶體管=次諧波短路,提高放大器的漏極效率。 陽O川實(shí)施例
[0082] 本發(fā)明實(shí)施例=提供的基于薄膜體聲諧振器諧波調(diào)諧放大器可W基于實(shí)施例一 或?qū)嵤├M(jìn)行改進(jìn)。為描述方便,W實(shí)施例一進(jìn)行改進(jìn)為例進(jìn)行說明。圖11是本發(fā)明實(shí) 施例=提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器的剖視圖。如圖11所示,該放大器封 裝管殼內(nèi)的晶體管輸出端設(shè)有兩組薄膜體聲波諧振器。與本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于薄膜 體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器不同的是,該放大器的晶體管的漏極不僅與第一組薄膜體聲 波諧振器的第一鍵合端通過鍵合線電連接,同時(shí)還W管殼輸出端通過鍵合線電連接。第二 組薄膜體聲波諧振器的第二鍵合端懸空。該放大器的第一組薄膜體聲波諧振器對二次諧波 處理,第二組薄膜體聲波諧振器對=次諧波進(jìn)行處理。
[0083] 本發(fā)明實(shí)施例=提供的基于薄膜體聲波諧振器諧波調(diào)諧放大器,通過在放大器輸 出端設(shè)有兩組薄膜體聲波諧振器,第一組薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn)晶體管二次諧波短路,第 二組薄膜體聲波諧振器實(shí)現(xiàn)晶體管=次諧波短路。該放大器直接在放大器封裝管殼內(nèi)進(jìn)行 諧波處理,有效降低諧波損耗功率,提高放大器的漏極效率,此外,放大器已經(jīng)在封裝管殼 內(nèi)進(jìn)行諧波處理,可W達(dá)到降低放大器外匹配難度的作用。
[0084] 實(shí)施例四;
[0085] 本發(fā)明實(shí)施例四提供的基于薄膜體聲諧振器諧波調(diào)諧放大器可W基于實(shí)施例一 或?qū)嵤├M(jìn)行改進(jìn)。為描述方便,W實(shí)施例一進(jìn)行改