CN116913903A - 射频功率放大芯片及封装件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及芯片制造技术领域，尤其涉及一种射频功率放大芯片及封装件，本发明射频功率放大芯片的实施方式从晶体管管芯引出一条连接线，连接输入匹配电路，并将谐波控制电路通过连接线连接在输入匹配电路上，相比传统方式所采用的在晶体管管芯上引出两条连接线，分别连接输入匹配电路和谐波控制电路上的方式，更加节省晶体管的面积，且由于谐波控制电路连接于输入匹配电路上，可以对输入的射频波形进行调整，使得晶体管管芯工作在效率较高的点上，提高了芯片整体的效率，降低了发热量。

Description

射频功率放大芯片及封装件
技术领域
本发明涉及芯片制造技术领域，尤其涉及一种射频功率放大芯片及封装件。
背景技术
射频功率放大器是无线通信***发射机末端的关键模块，用于对射频微波信号进行放大，一方面功率放大器是无线通信***的主要耗能设备，对效率要求较高；另一方面，出于对信号质量的考虑，也要兼顾线性。
在功率放大器设计领域，谐波信号的处理直接影响功率放大器的效率和线性，放大器的设计时在封装功率器件的内部提供谐波处理，一方面，对信号进行整形，最小化电流电压交叠，提高效率；另一方面，通过谐波控制电路降低由谐波引入的交调互调失真，提升功率管的线性。从宽带匹配的角度来看，谐波处理离放晶体管越近，无源寄生干扰越小，谐波控制电路可实现的效率带宽越宽。
传统的输入谐波控制电路连接在管芯控制端引线和接地之间，此时输入谐波电路离晶体管最近，包含谐波控制电容，和谐波控制电感，为谐波频率下信号提供低阻路径，改善功率放大器的线性和效率。
随着技术的不断进步，晶体管的面积不断缩小，如此一来，在一个缩减面积的晶体管上同时实现上述谐波控制电路变得愈加困难困难。因此，需要一种需要一种新的结构，来解决功率器件封装件内输入谐波的处理问题，以实现功率器件宽带的高效率。
基于此，需要开发设计出一种射频功率放大芯片。
发明内容
本发明实施方式提供了一种射频功率放大芯片及封装件，用于解决现有技术中晶体管面积缩小后传统的谐波控制电路不易设置在芯片内的问题。
第一方面，本发明实施方式提供了一种射频功率放大芯片，包括：
晶体管管芯、控制端引线、第一滤波电容以及谐波控制电路；
所述晶体管管芯的控制端与所述控制端引线的第一端电连接，所述控制端引线的第二端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波控制电路的第一端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波控制电路的第二端以及所述晶体管管芯的第二导电端接地；
第一射频信号到达所述第一滤波电容的第一端时，所述谐波控制电路通过对所述第一射频信号中包含的谐波提供低阻路径的方式，改变输入到所述晶体管管芯控制端的第一射频信号波形，并在所述晶体管管芯的第一导电端产生经过放大的第一射频信号。
在一种可能实现的方式中，所述谐波控制电路包括：
谐波连接线以及谐波电容；
所述谐波连接线的第一端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波连接线的第二端与所述谐波电容的第一端电连接，所述谐波电容的第二端接地；
所述谐波连接线的感抗与所述谐波电容的容抗够成谐振电路；
目标频率值的谐波到达所述谐波连接线的第一端时，所述谐波连接线以及所述谐波电容谐振而形成零阻抗的通路，将所述目标频率值的谐波旁路。
在一种可能实现的方式中，所述射频功率放大芯片还包括：第一电感连接线；
所述第一电感连接线的第二端与所述第一滤波电容的第二端电连接；
所述第一电感连接线、所述第一滤波电容以及所述控制端引线够成阻抗匹配网络，以使得对输入到所述第一电感连接线的第一端的所述第一射频信号呈现预设的输入阻抗。
在一种可能实现的方式中，所述控制端引线以及所述第一电感连接线分别设有多个，所述晶体管管芯包括：
多个元晶体管胞以及多个平衡电阻；
所述多个元晶体管胞的控制端分别与所述多个平衡电阻的第二端电连接；
所述多个平衡电阻的第一端分别与所述多个控制端引线的第二端电连接；
所述多个元晶体管胞的第二导电端电接地；
所述多个第一电感连接线的第一端输入所述第一射频信号时，经过所述多个平衡电阻的相位调整作用，所述第一信号同相位输入到所述多个元晶体管胞的控制端，并在所述多个元晶体管胞的第一导电端产生经过放大的第一射频信号。
在一种可能实现的方式中，所述元晶体管胞包括：多个有源晶体管，所述多个有源晶体管按照端子的对应性并联。
在一种可能实现的方式中，所述射频功率放大芯片还包括：输出匹配电路；
所述输出匹配电路的第一端与所述晶体管管芯的第一导电端电连接；
所述晶体管管芯第一导电端产生的射频信号经过所述输出匹配电路的第二端输出时，使得输出的所述产生的射频信号呈现预设的输出阻抗。
在一种可能实现的方式中，所述输出匹配电路包括：第二电感连接线、第三电感连接线、第四电感连接线、第二滤波电容以及第三滤波电容；
所述第二电感连接线的第一端与所述晶体管管芯的第一导电端电连接；
所述第二滤波电容的第一端与所述第二电感连接线的第二端以及所述第三电感连接线的第一端电连接，所述第三滤波电容的第一端与所述第三电感连接线的第二端以及所述第四电感连接线的第一端电连接；
所述第二滤波电容的第二端以及所述第三滤波电容的第三端接地。
在一种可能实现的方式中，所述输出匹配电路设有多个，所述晶体管管芯包括：多个元晶体管胞；
所述多个元晶体胞的第二导电端接地，所述多个元晶体胞的第一导电端与所述多个输出匹配电路的第一端电连接。
第二方面，本发明实施方式提供了一种封装件，包括如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的射频功率放大芯片，还包括：装配基座以及绝缘介质；
所述装配基座为金属，所述绝缘介质为环状镶嵌于所述装配基座，所述装配基座与所述射频功率放大芯片的地电连接。
在一种可能实现的方式中，所述射频功率放大芯片中的接地电容以所述装配基座作为接地侧的极板，其中，所述接地电容为所述射频功率放大芯片中一端与地电连接的电容。
本发明实施方式与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明实施方式公开了的一种射频功率放大芯片，本发明射频功率放大芯片的实施方式从晶体管管芯引出一条连接线，连接输入匹配电路，并将谐波控制电路通过连接线连接在输入匹配电路上，相比传统方式所采用的在晶体管管芯上引出两条连接线，分别连接输入匹配电路和谐波控制电路上的方式，更加节省晶体管的面积，且由于谐波控制电路连接于输入匹配电路上，可以对输入的射频波形进行调整，使得晶体管管芯工作在效率较高的点上，提高了芯片整体的效率，降低了发热量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方式提供的射频放大芯片俯视透视图；
图2是本发明实施方式提供的射频放大芯片侧视透视图；
图3是本发明实施方式提供的射频功率放大芯片原理图。
图中：
射频功率放大器100；
功率放大器输入101；
功率放大器输出102；
第一电感103；
第二电感104；
第一电容105；
第三电感106；
第二电容107；
晶体管管芯108；
第四电感109；
第五电感110；
第三电容111；
第四电容112；
第六电感113；
谐波控制电路120；
控制端121；
第一导电端122；
第二导电端123；
基波匹配电路130；
输出匹配电路140；
输入匹配电路150；
射频功率放大芯片200；
输入引线201；
输出引线202；
谐波电容203；
第一滤波电容204；
晶体管芯205；
第二滤波电容206；
第三滤波电容207；
第一电感连接线208；
谐波连接线209；
控制端引线210；
第二电感连接线211；
第三电感连接线212；
第四电感连接线213；
装配基座220；
绝缘介质230；
漏极引线302。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施方式。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施方式来进行说明。
下面对本发明的实施例作详细说明，本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，其示出了本发明实施方式第一方面提供的一种射频功率放大芯片，包括：
晶体管管芯、控制端引线、第一滤波电容以及谐波控制电路；
所述晶体管管芯的控制端与所述控制端引线的第一端电连接，所述控制端引线的第二端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波控制电路的第一端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波控制电路的第二端以及所述晶体管管芯的第二导电端接地；
第一射频信号到达所述第一滤波电容的第一端时，所述谐波控制电路通过对所述第一射频信号中包含的谐波提供低阻路径的方式，改变输入到所述晶体管管芯控制端的第一射频信号波形，并在所述晶体管管芯的第一导电端产生经过放大的第一射频信号。
在一种可能实现的方式中，所述谐波控制电路包括：
谐波连接线以及谐波电容；
所述谐波连接线的第一端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波连接线的第二端与所述谐波电容的第一端电连接，所述谐波电容的第二端接地；
所述谐波连接线的感抗与所述谐波电容的容抗够成谐振电路；
目标频率值的谐波到达所述谐波连接线的第一端时，所述谐波连接线以及所述谐波电容谐振而形成零阻抗的通路，将所述目标频率值的谐波旁路。
在一种可能实现的方式中，所述射频功率放大芯片还包括：第一电感连接线；
所述第一电感连接线的第二端与所述第一滤波电容的第二端电连接；
所述第一电感连接线、所述第一滤波电容以及所述控制端引线够成阻抗匹配网络，以使得对输入到所述第一电感连接线的第一端的所述第一射频信号呈现预设的输入阻抗。
示例性地，传统的输入谐波控制是通过连接在栅包上的一组连接线作为谐波控制电感和另一组连接线充当基波工作频带匹配电感，基于资源投入和性能的考虑，晶体管管芯的整体面积、元晶体管胞控制端引线尺寸等参数正不断缩小以节省成本，元晶体管胞控制端引线纵向长度可能只有50～250um，实现连接线的键合金属丝直径一般在25～75um之间，考虑到耐流对金属丝直径的要求和键合对金属丝间距的要求，在一个缩减面积的元晶体管胞控制端引线上同时实现两组连接线变得较为困难。
为了解决上述问题，如图1所示，晶体管的输入匹配网络连接在输入引脚输入引线201和管芯晶体管芯205栅控制端之间，由T型匹配电路(基波匹配电路)和谐波控制电路组成。
T型匹配电路由控制端引线210、第一滤波电容204和第一电感连接线208组成。控制端引线210的一端连接晶体管芯205栅端，一端连接第一滤波电容204，从第一滤波电容204上引出的另一组第一电感连接线208连接到输入引线201上，整个匹配网络成T型匹配网络。
器件受晶体管管芯输入寄生电容的影响，具有极小的输入阻抗，匹配电路通常是复杂且窄带的，无法兼顾宽带应用下的高低频带指标需求，控制端引线210、第一电感连接线208和第一滤波电容204构成低通滤波器，同时具有阻抗匹配功能，将晶体管芯205输入侧低输入阻抗匹配为实部更大，实虚部比例合理且宽带内阻抗波动小的输入阻抗，易于功率放大器的外匹配设计。根据实施例，控制端引线210和第一电感连接线208主要实现电感的作用，通常由键合金丝、银丝、铝丝等金属材料实现，控制端引线210的感量在10皮亨(pH)到1纳亨(nH)之间，谐波电容203容值一般在1pF到200pF之间，电容容值的选取可以选择相对较大的值，第一电感连接线208通常采用相对小的感量，第一电感连接线208的感量一般选在10皮亨(pH)到0.5纳亨(nH)之间，这样可以使输入阻抗宽带内波动缩小，以实现较宽的输入阻抗带宽。
输入侧谐波控制电路有谐波连接线209、谐波电容203。与传统的输入测谐波控制电路不同，谐波控制电路的谐波连接线209并没有连接到管芯栅端，而是连接到了第一滤波电容204上。谐波连接线209的另一端连接到谐波电容203上，谐波电容203一端接谐波连接线209，另一端电连接到金属基座公共地，连接的方法，可选的为金属胶粘的方式。
谐波连接线209与谐波电容203器件值调整谐振频率，与T型匹配电路配合工作后，在晶体管芯205输入端面构建二次谐波阻抗在低阻路径。由图1我们可以看出，谐波连接线209与第一电感连接线208临近，从而产生一定的互感作用，这些互感作用会改变谐振电路的谐振频率。在电路设计上，应当对上述互感作用予以考虑，例如，一种可选的方式为对谐波电容203和谐波连接线209合理取值，减少谐振电路的谐振频率相较于目标频率的偏离。根据实施例，谐波连接线209的感知范围为10皮亨(pH)到1纳亨(nH)之间，谐波电容203容值值在1pF到100pF之间，用于实现二次谐波低阻路径的谐波连接线209、谐波电容203的选取值受谐波连接线209与第一电感连接线208互耦的影响。
在控制端引线210无法键合两组连接线的情况下，谐波连接线209、谐波电容203实现的输入谐波控制电路距离管芯相对最近，匹配效果敏感度更强，实现的器件效率和线性带宽也最宽。
在一种可能实现的方式中，所述控制端引线以及所述第一电感连接线分别设有多个，所述晶体管管芯包括：
多个元晶体管胞以及多个平衡电阻；
所述多个元晶体管胞的控制端分别与所述多个平衡电阻的第二端电连接；
所述多个平衡电阻的第一端分别与所述多个控制端引线的第二端电连接；
所述多个元晶体管胞的第二导电端电接地；
所述多个第一电感连接线的第一端输入所述第一射频信号时，经过所述多个平衡电阻的相位调整作用，所述第一信号同相位输入到所述多个元晶体管胞的控制端，并在所述多个元晶体管胞的第一导电端产生经过放大的第一射频信号。
在一种可能实现的方式中，所述元晶体管胞包括：多个有源晶体管，所述多个有源晶体管按照端子的对应性并联。
示例性地，图示晶体管芯205，采用多晶体管并联的结构，晶体管是有源器件，包含控制端、第一导电端和第二导电端，两个导电端由可变导电性沟道分离，通过调整控制端控制信号调整导电端间电流。晶体管晶体管芯205可选的为FET功率器件，控制端为栅极，第一导电端为漏极，第二导电端为源级。
多个有源晶体管先并联形成一个元晶体管胞，再由多个元晶体管胞继续并联形成功率器件晶体管管芯，图2为一个元晶体管胞控制端键合引线，也可称为栅胞引线。为了实现晶体管管芯多胞间的相位平衡和管芯稳定性，元晶体管胞控制端引线210与相邻元晶体管胞控制端引线间一般具有平衡电阻。漏极引线为漏极引线302。多个栅胞控制端引线210由输入匹配电路连接到输入引线输201。相应的晶体管漏极引线漏极引线302通过输出匹配网络连接到输出引线202。管芯的源级电连接到装配基座装配基座220上，实现源级与接地参考点的共地。
在一种可能实现的方式中，所述射频功率放大芯片还包括：输出匹配电路；
所述输出匹配电路的第一端与所述晶体管管芯的第一导电端电连接；
所述晶体管管芯第一导电端产生的射频信号经过所述输出匹配电路的第二端输出时，使得输出的所述产生的射频信号呈现预设的输出阻抗。
在一种可能实现的方式中，所述输出匹配电路包括：第二电感连接线、第三电感连接线、第四电感连接线、第二滤波电容以及第三滤波电容；
所述第二电感连接线的第一端与所述晶体管管芯的第一导电端电连接；
所述第二滤波电容的第一端与所述第二电感连接线的第二端以及所述第三电感连接线的第一端电连接，所述第三滤波电容的第一端与所述第三电感连接线的第二端以及所述第四电感连接线的第一端电连接；
所述第二滤波电容的第二端以及所述第三滤波电容的第三端接地。
在一种可能实现的方式中，所述输出匹配电路设有多个，所述晶体管管芯包括：多个元晶体管胞；
所述多个元晶体胞的第二导电端接地，所述多个元晶体胞的第一导电端与所述多个输出匹配电路的第一端电连接。
示例性地，根据实施例，输出π型匹配电路连接在晶体管芯205漏端和输出引线202之间，其中输出匹配电路包含第二电感连接线211、第三电感连接线212、第四电感连接线213，第二滤波电容206、第三滤波电容207。其中第二电感连接线211连接在晶体管芯205漏端与第二滤波电容206之间。信号经第二电感连接线211到第二滤波电容206后，再经第二滤波电容206上的第三电感连接线212连接到第三滤波电容207上，最后经第三滤波电容207上的第四电感连接线213连接到输出引线202上，上述3个电感连接线和两个电容元件组成了π型匹配网络，电容元件一端连接电感连接线，另一端为接地端，经过金属胶粘的方式与装配基座220共地。
晶体管对输入阻抗的波动相对不敏感，而对输出阻抗的波动较为敏感，功率放大器的宽带输出阻抗波动将限制其在宽带范围内的指标。功率放大器宽带输出阻抗波动受限于从管芯电流源端面到负载终端间匹配网络的Q值控制，该Q值为匹配网络任一端面下输入阻抗虚部除以实部的绝对值，全匹配轨迹Q值最高值将限制阻抗匹配带宽，该值越低，阻抗带宽范围内变化量越小，即阻抗收敛度越高，越容易实现宽带射频指标。另一方面，功率放大器受寄生电容Cds的影响，输出阻抗极小，直接匹配到负载终端将导致导体损耗偏大。通过调整第二电感连接线211、第三电感连接线212、第四电感连接线213电感器件电感值和第二滤波电容206、第三滤波电容207电容值，尽可能减小匹配路径Q值，并将管芯晶体管芯205端面极低的输出阻抗匹配到输出引线202更高阻抗值，比如10ohm附近，可实现功率放大器较宽带宽较低导体损耗的电路匹配。
本发明射频功率放大芯片的实施方式从晶体管管芯引出一条连接线，连接输入匹配电路，并将谐波控制电路通过连接线连接在输入匹配电路上，相比传统方式所采用的在晶体管管芯上引出两条连接线，分别连接输入匹配电路和谐波控制电路上的方式，更加节省晶体管的面积，且由于谐波控制电路连接于输入匹配电路上，可以对输入的射频波形进行调整，使得晶体管管芯工作在效率较高的点上，提高了芯片整体的效率，降低了发热量。
第二方面，本发明实施方式提供了一种封装件，包括如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的射频功率放大芯片，还包括：装配基座以及绝缘介质；
所述装配基座为金属，所述绝缘介质为环状镶嵌于所述装配基座，所述装配基座与所述射频功率放大芯片的地电连接。
在一种可能实现的方式中，所述射频功率放大芯片中的接地电容以所述装配基座作为接地侧的极板，其中，所述接地电容为所述射频功率放大芯片中一端与地电连接的电容。
示例性地，一种射频功率放大芯片封装件，放大器由晶体管管芯、输入匹配电路、输出匹配电路和封装管壳组成，其中功率放大器输入匹配电路包含T型基波匹配电路和谐波控制电路。
封装管壳由装配基座220、输入引线201、输出引线202和绝缘介质230组成。
装配基座220装配基座，由金属材料制成，例如铜、镍、金属合金等，为功率放大器提供公共参考地节点，除此之外，装配基座还提供散热功能，降低管芯因过热出现饱和功率大幅降低和器件损毁的概率。
绝缘介质230为装配基座220与输入引线201、输出引线202之间提供电气隔离，一般由陶瓷材料或其他非导电介质实现，绝缘介质230为绝缘介质圈，可以为器件提供较好内部电路封闭效果，隔离外界水汽，出于节省物质的考虑，也可以为多个独立矩形介质圈，实现输入输出引线到装配基座的隔离。
输入引线201、输出引线202贴装在绝缘介质230上，输入引线输201和输出引线202起到电路桥接作用，将外界的输入电信号通过输入匹配电路传输至晶体管芯205，再将晶体管芯205放大的信号，通过输出匹配电路和输出引线202传输到外界。
图3为本发明实施方式提供的射频功率放大芯片的原理图。
如图3所示，其示出了本发明实施方式提供的射频功率放大芯片的原理图，详述如下：
在本发明实施方式中，射频功率放大器100包含功率射频功率放大器输入101、功率放大器输出102、晶体管管芯108、输入匹配电路150(包含基波匹配电路130和谐波控制电路120)和输出匹配电路140。
根据上述实施方式，晶体管管芯108为有源器件，晶体管108包含控制端121、第一导电端122和第二导电端123，第一导电端122、第二导电端123被可变导电沟道分离，沟道的截止和导通均受栅端121支配。晶体管管芯可以为FET管，此时控制端121为栅极、第一导电端122为漏极、第二导电端123为源极，晶体管管芯108的源极与公共接地参考点连接。控制端121通过输入匹配电路150连接到射频功率放大器输入101，实现信号从射频功率放大器输入101到晶体管管芯108的电信号连接。晶体管将输入电信号放大后，输出端经匹配电路140连接到功率放大器输出102，实现放大信号的输出。
根据晶体管108可以为氮化镓功放晶体管，其输入电容Cgs具有强非线性特性，损害线性和效率，制约宽带匹配。也可以以LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体，LaterallyDiffused Metal Oxide Semiconductor)其他半导体材料实现。
输入匹配电路150由输入T型匹配130和输入谐波控制120组成。
输入T型匹配130由第一电感103、第一电容105和第一电感104组成，第一电容105一侧与第一电感103和第一电感104电连接，另一侧连接到接地参考点，第一电感104一侧电连接在晶体管输入端121上，另一侧连接到第一电容105非接地端。第一电感103一侧连接在第一电容105上，另一侧连接到射频功率放大器输入101。
第一电感103、第一电感104和第一电容105组成T型拓扑结构，实现输入电信号从射频功率放大器输入101到晶体管输入端的传输。功率器件受晶体管管芯输入寄生电容的影响，具有极小的输入阻抗，匹配电路通常是复杂且窄带的，无法兼顾宽带应用下的高低频带指标需求，第一电感104、103和第一电容105构成低通滤波器，同时具有阻抗匹配功能，将晶体管108输入侧低输入阻抗匹配为实部更大，实虚部比例合理且宽带内阻抗波动小的输入阻抗，易于功率放大器的外匹配设计。根据实施方式103、第一电感104电感值在10皮亨(pH)到1纳亨(nH)之间，第一电容105电容值在1pF到300pF之间，电容容值的选取可以选择相对较大的值，这样可以降低输入阻抗宽带内波动，实现较宽的输入阻抗带宽。
谐波控制电路120连接在第一电容105的非接地参考点端，包含串联的第三电感106、第二电容107，控制第三电感106与第二电容107器件值调整谐振频率，与基波匹配电路130(T型匹配电路)配合工作后，在管芯输入端面构建二次谐波阻抗在低阻路径。根据实施方式，第三电感106的感知范围为10皮亨(pH)到1纳亨(nH)之间，第二电容107容值值在1pF到100pF之间，用于实现二次谐波低阻路径的第三电感106、第二电容107的选取值受第一电感103与第三电感106互耦的影响。
在管芯控制端121无法键合两组连接线的情况下，连输入谐波控制电路120距离管芯相对最近，实现的器件效率和线性带宽也相对最宽。
根据实施方式，输出匹配有连接在晶体管管芯108输出端与功率放大器输出102之间。
本发明实施方式，采用谐波控制电路接入基波匹配电路的方式，为谐波搭建一个低阻的通道，当目标谐波频率达到谐波控制电路的谐振点时，谐波被旁路，从而控制晶体管管芯的波形为近似于矩形波的波形，由于矩形波的波形对于晶体管而言效率更高，发热量更小，因此，提高了晶体管的效率，减少了晶体管的发热和损耗。
输出匹配电路140包含第四电感109、第五电感110、第六电感113，第三电容111和第四电容112。其中电感元件122连接在晶体管108输出端和节点125之间，第三电容111连接在节点125和接地参考地之间，第五电感110连接在节点125和节点126之间，第四电容112连接在节点126和接地参考点之间，第六电感113连接在节点126和功率放大器输出102之间，上述器件共同构成输出π型匹配。
功率放大器输出匹配带宽特性受限于从管芯电流源端面到最终50ohm终端间匹配网络的Q值控制，Q值为某匹配端面输入阻抗虚部除以实部的绝对值，全匹配轨迹Q值最高值将限制阻抗匹配带宽，该值越低，阻抗带宽范围内变化量越小，即阻抗收敛度越高。
另一方面，功率放大器受寄生电容Cds的影响，输出阻抗极小，直接匹配到50ohm终端将导致导体损耗偏大。通过调整109、110、113电感器件电感值和111、112电容值，在控制节点122、节点125和节点126尽可能减小Q值，并将管芯122端面极低的输出阻抗匹配到更高阻抗值，比如10ohm附近，可实现功率放大器较宽带宽较低导体损耗的电路匹配。
应理解，上述实施方式中各序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施方式的实施过程构成任何限定。
以上所述实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射频功率放大芯片，其特征在于，包括：
晶体管管芯、控制端引线、第一滤波电容以及谐波控制电路；
所述晶体管管芯的控制端与所述控制端引线的第一端电连接，所述控制端引线的第二端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波控制电路的第一端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波控制电路的第二端以及所述晶体管管芯的第二导电端接地；
第一射频信号到达所述第一滤波电容的第一端时，所述谐波控制电路通过对所述第一射频信号中包含的谐波提供低阻路径的方式，改变输入到所述晶体管管芯控制端的第一射频信号波形，并在所述晶体管管芯的第一导电端产生经过放大的第一射频信号。
2.根据权利要求1所述的射频功率放大芯片，其特征在于，所述谐波控制电路包括：
谐波连接线以及谐波电容；
所述谐波连接线的第一端与所述第一滤波电容的第一端电连接，所述谐波连接线的第二端与所述谐波电容的第一端电连接，所述谐波电容的第二端接地；
所述谐波连接线的感抗与所述谐波电容的容抗够成谐振电路；
目标频率值的谐波到达所述谐波连接线的第一端时，所述谐波连接线以及所述谐波电容谐振而形成零阻抗的通路，将所述目标频率值的谐波旁路。
3.根据权利要求1所述的射频功率放大芯片，其特征在于，所述射频功率放大芯片还包括：第一电感连接线；
所述第一电感连接线的第二端与所述第一滤波电容的第二端电连接；
所述第一电感连接线、所述第一滤波电容以及所述控制端引线够成阻抗匹配网络，以使得对输入到所述第一电感连接线的第一端的所述第一射频信号呈现预设的输入阻抗。
4.根据权利要求3所述的射频功率放大芯片，其特征在于，所述控制端引线以及所述第一电感连接线分别设有多个，所述晶体管管芯包括：
多个元晶体管胞以及多个平衡电阻；
所述多个元晶体管胞的控制端分别与所述多个平衡电阻的第二端电连接；
所述多个平衡电阻的第一端分别与所述多个控制端引线的第二端电连接；
所述多个元晶体管胞的第二导电端电接地；
所述多个第一电感连接线的第一端输入所述第一射频信号时，经过所述多个平衡电阻的相位调整作用，所述第一信号同相位输入到所述多个元晶体管胞的控制端，并在所述多个元晶体管胞的第一导电端产生经过放大的第一射频信号。
5.根据权利要求4所述的射频功率放大芯片，其特征在于，所述元晶体管胞包括：多个有源晶体管，所述多个有源晶体管按照端子的对应性并联。
6.根据权利要求1-3任一项所述的射频功率放大芯片，其特征在于，所述射频功率放大芯片还包括：输出匹配电路；
所述输出匹配电路的第一端与所述晶体管管芯的第一导电端电连接；
所述晶体管管芯第一导电端产生的射频信号经过所述输出匹配电路的第二端输出时，使得输出的所述第一导电端产生的射频信号呈现预设的输出阻抗。
7.根据权利要求6所述的射频功率放大芯片，其特征在于，所述输出匹配电路包括：第二电感连接线、第三电感连接线、第四电感连接线、第二滤波电容以及第三滤波电容；
所述第二电感连接线的第一端与所述晶体管管芯的第一导电端电连接；
所述第二滤波电容的第一端与所述第二电感连接线的第二端以及所述第三电感连接线的第一端电连接，所述第三滤波电容的第一端与所述第三电感连接线的第二端以及所述第四电感连接线的第一端电连接；
所述第二滤波电容的第二端以及所述第三滤波电容的第二端接地。
8.根据权利要求6所述的射频功率放大芯片，其特征在于，所述输出匹配电路设有多个，所述晶体管管芯包括：多个元晶体管胞；
所述多个元晶体胞的第二导电端接地，所述多个元晶体胞的第一导电端与所述多个输出匹配电路的第一端电连接。
9.一种封装件，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的射频功率放大芯片，还包括：装配基座以及绝缘介质；
所述装配基座为金属基座，所述绝缘介质为环状镶嵌于所述装配基座，所述装配基座与所述射频功率放大芯片的地电连接。
10.根据权利要求9所述的封装件，其特征在于，所述射频功率放大芯片中的接地电容以所述装配基座作为接地侧的极板，其中，所述接地电容为所述射频功率放大芯片中一端与地电连接的电容。
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