本文中描述的標(biāo)的物的實(shí)施例大體上涉及射頻(radio frequency，RF)電路，且更確切地說，涉及包括在電路基板上的信號(hào)線路和偏置線路的RF放大器。

背景技術(shù)：

RF放大器通常包括被配置成提供直流偏置電壓到放大器晶體管的偏置電路系統(tǒng)。為了確保穿過偏置電路系統(tǒng)不會(huì)損失大量RF功率，重要的是將RF電路系統(tǒng)從直流偏置電路系統(tǒng)去耦合或隔離?？梢岳缤ㄟ^在直流偏置傳輸線路中包括四分之一波(λ/4)傳輸線路來實(shí)現(xiàn)隔離，其中在四分之一波線路末端處的無功分量在RF電路系統(tǒng)的基頻下諧振。理想地，使用這種配置，偏置線路模仿基頻附近的頻率下的無限阻抗，因此在那些頻率下隔離偏置電路系統(tǒng)。然而，偏置線路的特性阻抗會(huì)限制可以實(shí)現(xiàn)有效隔離的頻率的帶寬。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種射頻(RF)電路，包括：

第一介電材料，所述第一介電材料具有第一表面和第二表面以及第一介電常數(shù)；

在所述第一介電材料的所述第一表面上的第一導(dǎo)電層，其中所述第一導(dǎo)電層包括多個(gè)導(dǎo)電特征，所述多個(gè)導(dǎo)電特征包括信號(hào)線路和偏置線路，其中所述信號(hào)線路具有第一端和第二端，并且所述偏置線路具有第一區(qū)段，所述第一區(qū)段具有第一端和第二端；

在所述第一介電材料的所述第二表面上的第二導(dǎo)電層，其中所述第二導(dǎo)電層包括接地平面，所述信號(hào)線路直接形成在所述接地平面上，并且其中在所述第二導(dǎo)電層中存在導(dǎo)電材料空隙，所述第一偏置線路的所述第一區(qū)段與所述導(dǎo)電材料空隙對(duì)齊；

在所述第二導(dǎo)電層上的第二介電材料，其中所述第二介電材料具有不同于所述第一介電常數(shù)的第二介電常數(shù)；以及

用于RF裝置的安裝區(qū)域，其中所述信號(hào)線路的所述第一端和所述偏置線路的所述第一區(qū)段的第一端位于接近于所述安裝區(qū)域處，以使得所述信號(hào)線路和所述偏置線路能夠與所述RF裝置的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線電耦合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于形成射頻(RF)電路的方法，所述方法包括：

將包括第一介電材料、第一導(dǎo)電層和第二介電材料的基板層合在一起，其中

所述第一介電材料具有第一表面和第二表面以及第一介電常數(shù)，

所述第二介電材料具有第一表面和第二表面以及不同于所述第一介電常數(shù)的第二介電常數(shù)，并且

所述第一導(dǎo)電層在所述第一介電材料和所述第二介電材料的所述第一表面之間，并且所述第一導(dǎo)電層包括接地平面和導(dǎo)電材料空隙；以及

在所述第一介電材料的所述第二表面上形成第二導(dǎo)電層，其中所述第二導(dǎo)電層包括多個(gè)導(dǎo)電特征，所述多個(gè)導(dǎo)電特征包括信號(hào)線路和偏置線路，其中所述信號(hào)線路具有第一端和第二端，所述信號(hào)線路直接形成在所述接地平面上，所述偏置線路具有帶第一端和第二端的第一區(qū)段，并且所述偏置線路的所述第一區(qū)段與所述導(dǎo)電材料空隙對(duì)齊，并且

其中所述基板包括用于RF裝置的安裝區(qū)域，其中所述信號(hào)線路的所述第一端和所述偏置線路的所述第一端位于接近于所述安裝區(qū)域處，以使得所述信號(hào)線路和所述偏置線路能夠與所述RF裝置的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線電耦合。

附圖說明

通過參考結(jié)合以下各圖考慮的具體實(shí)施方式和權(quán)利要求書可以獲得對(duì)標(biāo)的物的更完整理解，其中類似附圖標(biāo)記貫穿各圖指代相似元件。

圖1是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的RF放大器的示意圖；

圖2是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的RF電路的俯視圖，該RF電路包括具有兩個(gè)信號(hào)線路和兩個(gè)偏置線路的RF基板以及安裝到該RF基板的安裝區(qū)域的雙導(dǎo)線RF組件；

圖3是圖2的RF電路沿著線3-3的截面?zhèn)纫晥D；

圖4是圖2的RF電路沿著線4-4的截面?zhèn)纫晥D；

圖5是圖2的RF電路沿著線5-5的截面?zhèn)纫晥D；

圖6是根據(jù)替代實(shí)施例的RF電路的另一實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，該RF電路包括電耦合到偏置線路的離散無源組件；

圖7是根據(jù)另一實(shí)例實(shí)施例的RF電路的俯視圖，該RF電路包括具有四個(gè)信號(hào)線路和四個(gè)偏置線路的RF基板以及安裝到該RF基板的安裝區(qū)域的四導(dǎo)線RF組件；

圖8是根據(jù)另一實(shí)例實(shí)施例的RF電路的俯視圖，該RF電路包括具有四個(gè)信號(hào)線路和四個(gè)偏置線路的RF基板以及安裝到該RF基板的安裝區(qū)域的八導(dǎo)線RF組件；以及

圖9是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的用于制造RF電路的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如上文所提及，在用于RF放大器的直流偏置電路中，電路的偏置線路的特性阻抗會(huì)限制可以實(shí)現(xiàn)與RF信號(hào)的有效隔離的頻率的帶寬。更確切地說，偏置線路的特性阻抗直接影響隔離帶寬。因此，隨著偏置線路的特性阻抗的增大，隔離帶寬也將增大?？梢岳缤ㄟ^減小偏置線路的截面積(例如，寬度和/或高度)來增大偏置線路的特性阻抗。然而，此技術(shù)會(huì)增大偏置線路的電阻，并且如果暴露于相對(duì)較高的電流，那么偏置線路完整性可能受損。

可替換的是，可以通過增大在其上形成偏置線路的基板(例如，印刷電路板(printed circuit board，PCB)或其它基板)的厚度來增大偏置線路的特性阻抗。然而，在一些電路中，偏置線路形成在與到放大器的晶體管的輸入/輸出RF信號(hào)線路相同的基板上，并且輸入/輸出RF信號(hào)線路是針對(duì)特定基板限定(包括基板厚度和介電常數(shù))精確優(yōu)化的。因此，改變基板限定以增大偏置線路的特性阻抗可能會(huì)降低RF放大器性能。

如本文所使用，術(shù)語“基板限定”是指層堆疊、層材料、材料特性(例如，介電常數(shù))、層厚度和限定基板的主要表面(即，頂部表面和底部表面)之間的基板的特定截面的其它特征。發(fā)明性標(biāo)的物的實(shí)施例包括RF電路，該RF電路包括基板，該基板具有在RF信號(hào)線路下方區(qū)域中的第一基板限定和在直流偏置線路下方區(qū)域中的不同的第二基板限定。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，RF信號(hào)線路可針對(duì)第一基板限定優(yōu)化。另外，第二基板限定被配置成使得每個(gè)偏置線路的特性阻抗高于如果偏置線路形成在具有第一基板限定的基板的一部分上的情況。以此方式，每個(gè)偏置線路可以提供與使用常規(guī)偏置線路配置可實(shí)現(xiàn)的寬帶隔離相比更多的寬帶隔離。

下文描述的RF基板配置可以用于多種不同類型的RF放大器或其它RF電路中的任何一種中。出于說明的目的，結(jié)合圖1描述特定類型的RF電路，在該RF電路中可以包括各種RF基板實(shí)施例。更確切地說，圖1的RF電路是包括兩個(gè)放大器路徑(即，主要路徑和峰化路徑)的多爾蒂(Doherty)功率放大器?；诒疚闹械拿枋?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本文中描述的各種RF基板實(shí)施例可以替換地用于其它類型的RF電路，包括但不限于其它類型的RF放大器和/或具有多于兩個(gè)放大器路徑或少于兩個(gè)放大器路徑的RF放大器?？傊?，提供在圖1的多爾蒂功率放大器的情形下的RF基板實(shí)施例的描述是為了增強(qiáng)對(duì)發(fā)明性標(biāo)的物的理解。

圖1是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的多爾蒂功率放大器100的示意圖。放大器100的各部分形成于RF基板110上或者由RF基板110支撐，將結(jié)合隨后描述的圖更詳細(xì)地描述該RF基板110的實(shí)施例。RF基板110在本文中可以被稱作“多限定”RF基板，因?yàn)镽F基板110具有在輸入/輸出RF信號(hào)線130、131、138、139下方區(qū)域中的第一基板限定以及在直流偏置線路132、133、135、136、150、151、159、160下方區(qū)域中的不同的第二基板限定。雖然特定組件示出為耦合到RF基板110，但是應(yīng)理解，一些組件可以耦合到其它基板，和/或更多的或不同的組件可以耦合到RF基板110。如稍后將更詳細(xì)地描述，在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)RF信號(hào)輸入線路130、131、至少一個(gè)RF信號(hào)輸出線路138、139以及至少一個(gè)直流偏置線路132、133、135、136、150、151、159、160形成于RF基板110上或者由RF基板110支撐。

實(shí)質(zhì)上，多爾蒂放大器100被配置成將輸入RF信號(hào)的功率劃分成兩個(gè)信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)沿著主要放大器路徑162和峰化放大器路徑163單獨(dú)地放大。隨后重新組合放大的信號(hào)以產(chǎn)生放大的輸出RF信號(hào)。沿著放大器路徑162、163應(yīng)用各種相移以增強(qiáng)放大器100的性能。另外，沿著放大器路徑162、163應(yīng)用直流偏置電壓以確保放大器晶體管166、167被適當(dāng)?shù)仄?，如下文將描述?/p>

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，放大器100包括輸入節(jié)點(diǎn)120、輸出節(jié)點(diǎn)186、功率分配器122、RF裝置170和功率組合器182。在一個(gè)實(shí)施例中，RF裝置170是分開的封裝組件(例如，氣腔或包覆模制組件)，RF裝置170通過各種端子(例如，端子172-179)或“導(dǎo)線”電連接到外部電路系統(tǒng)。功率分配器122耦合在輸入節(jié)點(diǎn)120與至RF裝置170的輸入端子172、173之間。功率組合器182耦合在RF裝置170的輸出端子174、175與輸出節(jié)點(diǎn)186之間。輸出節(jié)點(diǎn)186耦合到負(fù)載192(例如，天線)。

在操作期間，功率分配器122被配置成將在節(jié)點(diǎn)120處接收的輸入信號(hào)的功率劃分成輸入信號(hào)的多個(gè)部分，其中輸入信號(hào)的相應(yīng)的部分被提供到RF裝置170的RF信號(hào)輸入端子172、173。舉例來說，功率分配器122的第一輸出可以通過第一RF信號(hào)輸入線路130耦合到對(duì)應(yīng)于主要放大器路徑162的輸入端子172，并且功率分配器122的第二輸出可以通過第二RF信號(hào)輸入線路131耦合到對(duì)應(yīng)于峰化放大器路徑163的輸入端子173。功率分配器122可以在放大器路徑162、163當(dāng)中相等地劃分輸入功率，使得大致一半的輸入信號(hào)功率被提供到每個(gè)放大器路徑162、163?？商鎿Q的是，功率分配器122可以不相等地劃分功率。

如將在下文更詳細(xì)地描述，RF裝置170通過輸入端子172、173接收的RF信號(hào)中的每一個(gè)被放大，并且所得的放大信號(hào)通過RF信號(hào)輸出端子174、175從RF裝置170輸出。輸出端子174、175分別通過第一RF信號(hào)輸出線路138和第二RF信號(hào)輸出線路139耦合到功率組合器182的求和節(jié)點(diǎn)184。放大輸出RF信號(hào)的功率在求和節(jié)點(diǎn)184處組合以在RF信號(hào)輸出節(jié)點(diǎn)186處產(chǎn)生最終的放大RF信號(hào)。

沿著峰化放大器路徑163，放大器100包括在功率分配器122的第二輸出與輸入端子173之間的第一倒相元件124。舉例來說，第一倒相元件142可以被實(shí)施為四分之一波傳輸線路(例如，90度相位長(zhǎng)度傳輸線路)或90度相位變換器的集總元件實(shí)施方案。沿著主要放大器路徑162，放大器100包括在輸出端子174與功率組合器182的求和節(jié)點(diǎn)184之間的第二倒相元件180。正如第一倒相元件124，第二倒相元件180可以實(shí)施為四分之一波傳輸線路(例如，90度相位長(zhǎng)度傳輸線路)或90度相位變換器的集總元件實(shí)施方案。用于峰化放大器路徑163的輸出端子175也耦合到求和節(jié)點(diǎn)184，并且倒相元件124、180的組合能確保通過相應(yīng)的放大器路徑162、163最終提供到求和節(jié)點(diǎn)184的電流基本上彼此同相地提供。因此，通過求和節(jié)點(diǎn)184提供到輸出節(jié)點(diǎn)186(并且到負(fù)載192)的電流表示通過放大器路徑162、163提供的電流的同相總和。

現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述RF裝置170的組件。在輸入/輸出RF端子172-175的對(duì)應(yīng)的組之間，每個(gè)放大器路徑162、163包括輸入阻抗匹配電路(INPUT CKT)164、165(或簡(jiǎn)單地“輸入匹配電路”)、一個(gè)或多個(gè)放大級(jí)(描繪為晶體管166、167)，以及在RF裝置170的輸入端子172、173與輸出端子174、175之間串聯(lián)耦合的輸出阻抗匹配電路(OUTPUT CKT)168、169(或簡(jiǎn)單地“輸出匹配電路”)。

輸入匹配電路164、165中的每一個(gè)被配置成在放大器100的基頻(或載波頻率)下在其相應(yīng)的輸入端子172、173處提供所希望的輸入阻抗。舉例來說，每個(gè)輸入匹配電路164、165可以實(shí)施為低通濾波器電路、高通濾波器電路或帶通濾波器電路，這些輸入匹配電路可以包括各種配置的無源濾波器組件(例如，電感器、電容器和/或電阻器)。

晶體管166、167包括裝置170的主要有源組件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)晶體管166、167包括控制端子以及第一電流傳導(dǎo)端子和第二電流傳導(dǎo)端子。舉例來說，晶體管166、167中的每一個(gè)可以是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(field effect transistor，F(xiàn)ET)(例如，金屬氧化物半導(dǎo)體FET(metal oxide semiconductor FET，MOSFET)、橫向擴(kuò)散MOSFET(laterally diffused MOSFET，LDMOS FET)、高電子遷移率晶體管(high electron mobility transistor，HEMT)等等)，這些晶體管包括柵極(控制端子)、源極(第一電流傳導(dǎo)端子)和漏極(第二電流傳導(dǎo)端子)?？商鎿Q的是，晶體管166、167可以是雙極結(jié)型晶體管(bipolar junction transistor，BJT)。因此，本文中對(duì)“柵極”、“漏極”和“源極”的提及并不意圖是限制性的，因?yàn)檫@些名稱中的每一個(gè)具有針對(duì)BJT實(shí)施方案的類似特征(例如，對(duì)應(yīng)地，基底、收集器和發(fā)射器)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，并且使用通常以非限制性方式應(yīng)用于MOSFET的命名法，每個(gè)晶體管166、167的柵極通過輸入匹配電路164、165耦合到RF信號(hào)輸入端子172、173，每個(gè)晶體管166、167的漏極通過輸出匹配電路168、169耦合到RF信號(hào)輸出端子174、175，并且每個(gè)晶體管166、167的源極耦合到接地(或其它基準(zhǔn)電壓)。通過提供到每個(gè)晶體管166、167的柵極的控制信號(hào)(例如，輸入RF信號(hào))的變化，晶體管166、167的電流傳導(dǎo)端子之間的電流得到調(diào)制。雖然每個(gè)放大級(jí)被描繪為單個(gè)晶體管166、167，但是應(yīng)理解，每個(gè)放大級(jí)可替換地可以包括多個(gè)放大級(jí)(例如，預(yù)放大級(jí)和主要放大級(jí))，和/或以并聯(lián)或串聯(lián)配置布置的多個(gè)晶體管。為了易于描述，在下文中晶體管166、167中的每一個(gè)將以單數(shù)形式提及，但是應(yīng)理解，每個(gè)晶體管166、167可以由更加復(fù)雜的放大級(jí)配置替代。

根據(jù)各種實(shí)施例，放大器100可以是對(duì)稱放大器或不對(duì)稱放大器。因此，晶體管166、167可以是對(duì)稱的(即，基本上相同大小)或不對(duì)稱的(即，不同大小的)。在多爾蒂配置中，晶體管166可以被配置成主要放大器且作為主要放大器操作，晶體管167可以被配置成峰化放大器且作為峰化放大器操作。主要放大級(jí)(包括晶體管166)被配置成AB類放大器，意味著晶體管166發(fā)生偏置以提供在10度與360度之間的傳導(dǎo)角度。相反地，峰化放大級(jí)(包括晶體管167)被配置成C類放大器，意味著晶體管167發(fā)生偏置以提供小于10度的傳導(dǎo)角度。

為了使晶體管166、167適當(dāng)?shù)仄?，由一個(gè)或多個(gè)直流偏置電源190、191通過各種偏置線路132、135、150、159或133、136、151、160提供偏置電壓到晶體管166、167。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，偏置線路132、135、150、159中的每一個(gè)在連接點(diǎn)處直接連接到RF信號(hào)輸入線路130、131或RF信號(hào)輸出線路138、139中的一個(gè)，該連接點(diǎn)位于RF裝置170外部(例如，在RF基板110上的連接點(diǎn))。更確切地說，第一偏置線路132連接到第一RF信號(hào)輸入線路130以提供直流柵極偏置電壓到晶體管166，并且第二偏置線路135連接到第二RF信號(hào)輸入線路131以提供直流柵極偏置電壓到晶體管167。類似地，第三偏置線路150連接到第一RF信號(hào)輸出線路138以提供直流漏極偏置電壓到晶體管166，并且第四偏置線路159連接到第二RF信號(hào)輸出線路139以提供直流漏極偏置電壓到晶體管167。稍后結(jié)合圖7詳細(xì)地示出和描述RF電路，該RF電路包括四導(dǎo)線RF裝置和直接耦合到輸入/輸出RF信號(hào)線路的四條偏置線路。

在上述配置中，RF裝置170可以不包括直流偏置端子176-179，因?yàn)槠秒妷嚎梢酝ㄟ^輸入/輸出RF信號(hào)端子172-175接收。然而，在替代實(shí)施例中，RF裝置170包括直流偏置端子176-179，這些直流偏置端子176-179被配置成接收柵極和漏極直流偏置電壓并且將柵極和漏極直流偏置電壓提供到晶體管166、167。在此類實(shí)施例中，可以從RF電路100中排除偏置線路132、135、150、159，并且可以替代地包含偏置線路133、136、151、160。如圖1中所示，第一偏置線路133連接到RF裝置170的第一柵極偏置端子176，RF裝置170的第一柵極偏置端子176繼而在RF裝置170內(nèi)電耦合到晶體管166的柵極。類似地，第二偏置線路136連接到RF裝置170的第二柵極偏置端子177，RF裝置170的第二柵極偏置端子177繼而在RF裝置170內(nèi)電耦合到晶體管167的柵極。第三偏置線路151連接到RF裝置170的第一漏極偏置端子178，RF裝置170的第一漏極偏置端子178繼而在RF裝置170內(nèi)電耦合到晶體管166的漏極。類似地，第四偏置線路160連接到RF裝置170的第二漏極偏置端子179，RF裝置170的第二漏極偏置端子179繼而在RF裝置170內(nèi)電耦合到晶體管167的漏極。稍后結(jié)合圖8詳細(xì)地示出和描述RF電路，該RF電路包括八導(dǎo)線RF裝置，該八導(dǎo)線RF裝置具有四個(gè)輸入/輸出RF信號(hào)導(dǎo)線和四個(gè)專用直流偏置導(dǎo)線。

輸出匹配電路168、169中的每一個(gè)被配置成在放大器100的基頻下在其相應(yīng)的RF信號(hào)輸出端子174、175處提供所希望的輸出阻抗。在各種實(shí)施例中，每個(gè)輸出阻抗匹配電路168、169可以實(shí)施為高通濾波器電路、低通濾波器電路或帶通濾波器電路，這些輸出阻抗匹配電路可以包括各種配置的無源濾波器組件(例如，電感器、電容器和/或電阻器)。

應(yīng)理解，圖1是出于解釋和易于描述目的的放大器100的簡(jiǎn)化表示，并且實(shí)際實(shí)施例可以包括其它裝置和組件以提供另外的功能和特征，和/或如將理解的，放大器100可以是大得多的電力系統(tǒng)的一部分。舉例來說，如先前所指示，本文中論述的裝置的實(shí)施例可并入到具有單個(gè)放大器路徑或多于兩個(gè)放大器路徑的放大器中，以及并入到配置不同于多爾蒂配置的放大器中。另外，本文中論述的裝置的實(shí)施例同樣可并入到不同于放大器的RF電路中。

如上文中詳細(xì)描述，圖1的放大器100包括兩個(gè)放大器路徑162、163，這兩個(gè)放大器路徑162、163具有兩個(gè)RF信號(hào)輸入線路130、131，兩個(gè)RF信號(hào)輸出線路138、139以及四個(gè)直流偏置線路132、135、150、159或133、136、151、160。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入/輸出RF信號(hào)線路130、131、138、139和直流偏置線路132、135、150、159或133、136、151、160全部耦合到RF基板110。如下文將詳細(xì)地描述，并且如上文所指出，發(fā)明性標(biāo)的物的實(shí)施例包括RF基板，這些RF基板具有在RF信號(hào)線路(例如，輸入/輸出RF信號(hào)線路130、131、138、139)下方區(qū)域中的第一基板限定和在直流偏置線路(例如，直流偏置線路132、135、150、159或133、136、151、160)中的一些或全部的下方區(qū)域中的不同的第二基板限定。圖2-8示出RF基板的若干實(shí)施例的俯視圖和截面圖，RF基板被配置成包括于單路徑RF電路中(圖2)，包括于具有連接到輸入/輸出RF信號(hào)線路的直流偏置線路的雙路徑RF電路中(圖7)，以及包括于具有連接到RF裝置的專用直流偏置導(dǎo)線的直流偏置線路的雙路徑RF電路中(圖8)。為了圖示的簡(jiǎn)單起見，圖2-8僅示出RF電路尤其與傳達(dá)發(fā)明性標(biāo)的物的各種實(shí)施例相關(guān)的那些部分，包括RF基板實(shí)施例的部分和附接到那些基板的RF裝置。應(yīng)理解，其它特征和組件(例如，電源、功率分配器、功率合路器、各種離散組件、連接器等等)也可以物理地且電性地耦合到圖2-8中示出的RF基板和RF裝置。然而，并未在圖2-8中描繪那些其它特征和組件。

從單路徑RF電路的較簡(jiǎn)單的實(shí)施例開始，圖2是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的RF電路200的一部分的俯視圖。應(yīng)同時(shí)結(jié)合圖3-5查看圖2，圖3-5分別示出RF電路200沿著線3-3、4-4和5-5的截面?zhèn)纫晥D。另外，在圖2中，包括直流偏置線路250的RF基板210的部分被放大以更好地示出直流偏置線路250的特征。應(yīng)理解，在一個(gè)實(shí)施例中，其它直流偏置線路232可具有類似特征。

首先同時(shí)參考圖2和3，RF電路200包括：耦合到底板222的RF基板210；以及耦合到RF基板210的安裝區(qū)域220的雙導(dǎo)線RF裝置270。舉例來說，底板222可以是導(dǎo)電凸緣或其它剛性結(jié)構(gòu)，底板222可以被配置成向RF基板210(和其它系統(tǒng)組件)提供機(jī)械支撐并且充當(dāng)用于RF裝置270(和其它發(fā)熱組件)的散熱器。另外，底板222可用于為RF電路200和其它系統(tǒng)組件提供基準(zhǔn)電壓(例如，接地)。

RF基板210是多層基板，RF基板210包括至少一層第一介電材料314、至少一層不同的第二介電材料318、第一介電材料314的表面上的第一導(dǎo)電層312，以及夾在第一介電材料314與第二介電材料318之間的第二導(dǎo)電層316(在本文中被稱作“電介質(zhì)間導(dǎo)電層”)。在另外的實(shí)施例中，RF基板210還包括第二介電材料318的表面上的第三導(dǎo)電層320，其中第三導(dǎo)電層320可用于促進(jìn)RF基板210物理且電性連接到底板222。舉例來說，第三導(dǎo)電層320和底板222可以通過焊料、導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或其它的粘合材料耦合在一起。在替代實(shí)施例中，可以排除第三導(dǎo)電層320，并且第二介電材料318的暴露表面可以(例如，通過導(dǎo)電環(huán)氧樹脂)直接耦合到底板222。

導(dǎo)電層312、316、320中的每一個(gè)可以具有在大約50微米與大約90微米之間的范圍內(nèi)的厚度(例如，大約70微米)，當(dāng)然它們也可以更厚或更薄。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例并且如稍后將更詳細(xì)地描述，由第一導(dǎo)電層312形成多個(gè)導(dǎo)電特征(例如，輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238和直流偏置線路232、250)。更確切地說，在一個(gè)實(shí)施例中，由第一導(dǎo)電層312形成的多個(gè)導(dǎo)電特征可以是微波傳輸帶導(dǎo)電特征。另外，由第二導(dǎo)電層316形成接地平面215。雖然在圖2的俯視圖中接地平面215將由第一介電材料314覆蓋，但是用陰影指示接地平面215的占用面積以示出在第二導(dǎo)電層316中以及在接地平面215直接在直流偏置線路232、250下面的區(qū)域中存在導(dǎo)電材料空隙234、252。稍后將詳細(xì)論述導(dǎo)電材料空隙234、252的重要性。在任何情況下，接地平面215通過導(dǎo)電通孔280與底部基板表面311以及與第三導(dǎo)電層320(如果包含的話)電耦合，導(dǎo)電通孔280在第二介電材料318的頂部表面和底部表面之間延伸。在圖2中用虛線圓圈指示導(dǎo)電通孔280的實(shí)例位置。應(yīng)理解，在替代實(shí)施例中，RF基板可以包括更多或更少的導(dǎo)電通孔280以電耦合接地平面215與底部基板表面311，和/或?qū)щ娡?80可以位于與圖2中所示的那些相比不同的位置處。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一介電材料314在其頂部表面與底部表面之間具有在大約0.5毫米(mm)到大約0.75mm的范圍內(nèi)的厚度，并且第二介電材料318在其頂部表面與底部表面之間具有在大約5.0mm到大約7.5mm的范圍內(nèi)的厚度，當(dāng)然第一介電材料314和/或第二介電材料318也可以更厚或更薄。在一個(gè)實(shí)施例中，第一介電材料314和第二介電材料318的介電常數(shù)彼此明顯不同。更確切地說，在一個(gè)實(shí)施例中，第二介電材料318的介電常數(shù)比第一介電材料314的介電常數(shù)小至少50％。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，第一介電材料314的介電常數(shù)可以在大約4.0到大約12.0的范圍內(nèi)(例如，大約6.5)，并且第二介電材料318的介電常數(shù)可以在大約1.0到大約4.0的范圍內(nèi)(例如，大約2.5)，當(dāng)然介電常數(shù)也可以落入這些范圍之上或之下。第一介電材料314和第二介電材料318各自可以由單層的介電材料形成，或者可以由多層的介電材料形成。在后一種情況下，多層中的每一層可以由相同材料或不同材料形成。在其中第一介電材料314和/或第二介電材料318中的任一個(gè)是由不同介電常數(shù)的材料形成的多層結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中，第一介電材料314和/或第二介電材料318的介電常數(shù)可被認(rèn)為是多層結(jié)構(gòu)的有效介電常數(shù)。

根據(jù)各種實(shí)施例，第一介電材料314包括選自以下項(xiàng)中的一種或多種材料：陶瓷填充聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、具有玻璃織物的陶瓷填充PTFE、陶瓷填充烴類、具有玻璃織物的陶瓷填充烴類、隨機(jī)玻璃填充的PTFE、具有玻璃織物的PTFE、具有超細(xì)玻璃纖維的PTFE、e纖維玻璃、高性能FR4和其它合適的材料。同樣根據(jù)各種實(shí)施例，第二介電材料318包括選自以下項(xiàng)中的一種或多種材料：PTFE、陶瓷填充PTFE、具有玻璃織物的陶瓷填充PTFE、陶瓷填充烴類、具有玻璃織物的陶瓷填充烴類、隨機(jī)玻璃填充的PTFE、具有玻璃織物的PTFE、具有超細(xì)玻璃纖維的PTFE、高性能FR4、其它合適的材料，以及空氣。

RF基板210的第一表面310(在本文中被稱作頂部基板表面310)由第一介電材料314的表面限定，第一導(dǎo)電層312耦合到第一介電材料314的該表面，并且RF基板210的第二表面311(在本文中被稱作底部基板表面311)由第二介電材料318的表面限定，第三導(dǎo)電層320(如果包含的話)耦合到第二介電材料318的該表面。

RF裝置270電性地且機(jī)械地耦合到RF基板210的安裝區(qū)域220。具體參考圖3，RF裝置270可以是封裝裝置，該封裝裝置包括RF信號(hào)輸入導(dǎo)線272、RF信號(hào)輸出導(dǎo)線274，以及耦合在輸入導(dǎo)線272與輸出導(dǎo)線274之間的RF電路。舉例來說，RF裝置270內(nèi)的RF電路可以包括一個(gè)或多個(gè)集成電路(integrated circuit，IC)、一個(gè)或多個(gè)離散組件、一個(gè)或多個(gè)集成無源裝置等等，這些裝置通過焊線和/或其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電耦合到輸入導(dǎo)線272和輸出導(dǎo)線274(并且電耦合到彼此)。為方便起見，RF電路在圖3中被描繪為單個(gè)IC 370。然而，應(yīng)理解，RF電路的實(shí)施例可以包括多于僅單個(gè)IC，包括上述列出的組件中的任一者或全部。在特定實(shí)施例中，RF電路包括至少一個(gè)輸入阻抗匹配電路(例如，圖1的輸入匹配電路164)、至少一個(gè)功率晶體管(例如，圖1的晶體管166)，以及至少一個(gè)輸出阻抗匹配電路(例如，圖1的輸出匹配電路168)，它們電耦合在輸入導(dǎo)線272與輸出導(dǎo)線274(例如，分別對(duì)應(yīng)于圖1的輸入端子172和輸出端子174)之間。

RF裝置270還可以包括導(dǎo)電凸緣362或PCB，IC 370和RF裝置270的其它組件耦合到導(dǎo)電凸緣362或PCB。凸緣362被配置成向IC 370(以及其它裝置組件)提供機(jī)械支撐并且充當(dāng)用于IC 370(以及其它裝置組件)的散熱器和/或基準(zhǔn)電壓平面。在各種實(shí)施例中，凸緣362、RF電路(包括IC 370)和導(dǎo)線272、274一起封裝在氣腔或包覆模制封裝中。

在圖3中所示的實(shí)施例中，導(dǎo)線272、274在凸緣362頂部表面上方的位置處從RF裝置270的側(cè)面垂直地延伸。為了便于引導(dǎo)凸緣362到底板222的機(jī)械、電和熱耦合，RF基板210可以包括在頂部基板表面310與底部基板表面311之間的開口，其中該開口暴露底板222的頂部表面并且大小設(shè)定為能容納RF裝置270。在此類實(shí)施例中，RF基板210中的開口對(duì)應(yīng)于RF裝置270的安裝區(qū)域220。在替代實(shí)施例中，RF基板210可以在上述開口內(nèi)包括導(dǎo)電硬幣或其它結(jié)構(gòu)。在此類實(shí)施例中，導(dǎo)電硬幣的底部表面可以耦合到底板222，并且RF裝置270的凸緣362可以耦合到導(dǎo)電硬幣的頂部表面，其中導(dǎo)電硬幣的頂部表面對(duì)應(yīng)于RF裝置270的安裝區(qū)域。另外，在此類實(shí)施例中，RF裝置270的導(dǎo)線272、274可以定位和/或成形為便于使導(dǎo)線272、274的遠(yuǎn)端與頂部基板表面310上的RF信號(hào)線路230、238耦合。在又其它替代實(shí)施例中，RF基板210可以包括在頂部基板表面310與底部基板表面311之間延伸的導(dǎo)電通孔。在此類實(shí)施例中，RF裝置270或更確切地說凸緣362可以耦合到導(dǎo)電通孔的端部，導(dǎo)電通孔的端部在頂部基板表面310處暴露，并且RF裝置270所耦合到的基板頂部表面310的部分對(duì)應(yīng)于RF裝置270的安裝區(qū)域。在底部基板表面311處暴露的導(dǎo)電通孔的相對(duì)端可以耦合到第三導(dǎo)電層320和/或底板222。RF裝置270同樣可以其它方式電、機(jī)械和熱耦合到RF基板210和/或底板222。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，由第一導(dǎo)電層312形成的各種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(例如，微波傳輸帶特征)被配置成將RF信號(hào)和直流偏置電壓運(yùn)載到RF裝置270。更確切地說，在圖2-5中所示的實(shí)施例中，這些導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括RF輸入信號(hào)線路230、RF輸出信號(hào)線路238、直流柵極偏置線路232和直流漏極偏置線路250。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，RF輸入信號(hào)線路230和直流柵極偏置線路232在連接點(diǎn)235處沿著RF輸入信號(hào)線路230的一側(cè)接合，并且RF輸出信號(hào)線路238和直流柵極偏置線路250在連接點(diǎn)259處沿著RF輸出信號(hào)線路238的一側(cè)接合。

RF輸入信號(hào)線路230具有第一端229和第二端231，其中第一端229被配置成從其它電路系統(tǒng)(在圖2中未示出)接收輸入RF信號(hào)，并且第二端231被配置成耦合到RF裝置270的RF信號(hào)輸入導(dǎo)線272。RF輸入信號(hào)線路230可以逐漸變窄，使得RF輸入信號(hào)線路230在第一端229處與在第二端230處相比明顯更窄。舉例來說，RF輸入信號(hào)線路可具有克洛普費(fèi)恩斯坦(Klopfenstein)錐形形狀，或一些其它線性或曲線逐漸變窄的形狀。可替換的是，RF輸入信號(hào)線路可以基本上是直線(例如，在其第一端229與第二端231之間在寬度上近似相等)，或者可具有蜿蜒的或其它形狀。

類似地，RF輸出信號(hào)線路238具有第一端237和第二端239，其中第一端237被配置成耦合到RF裝置270的RF信號(hào)輸出導(dǎo)線274，并且第二端239被配置成提供輸出RF信號(hào)到其它電路系統(tǒng)(在圖2中未示出)。RF輸出信號(hào)線路238也可以逐漸變窄，使得RF輸出信號(hào)線路238在第一端237處與在第二端239處相比明顯更寬。舉例來說，RF輸入信號(hào)線路可具有克洛普費(fèi)恩斯坦錐形形狀，一些其它線性或曲線逐漸變窄的形狀、基本上直線的形狀、蜿蜒的形狀或一些其它形狀。

直流偏置線路232、250中的每一個(gè)可具有一個(gè)或多個(gè)區(qū)段，并且可以包括一個(gè)或多個(gè)無源電路結(jié)構(gòu)或組件或耦合到一個(gè)或多個(gè)無源電路結(jié)構(gòu)或組件，如將在下文更詳細(xì)地描述。如在直流偏置線路250的放大圖示中更清楚地示出，直流偏置線路232、250中的每一個(gè)至少包括細(xì)長(zhǎng)的第一區(qū)段233、251，其中近端(例如，端部253)在連接點(diǎn)235、259處直接耦合到RF信號(hào)線路230、238。為了使輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238從直流偏置電路系統(tǒng)去耦合，每個(gè)第一區(qū)段233、251近似是在RF電路200的基頻下的四分之一波(λ/4)傳輸線路。

為了增強(qiáng)隔離并且為了在近似RF電路200的基頻下提供第一濾波器極點(diǎn)，第一諧振電路(或第一無功分量)可以在每個(gè)第一區(qū)段233、251的遠(yuǎn)端(例如，端部254)處耦合到每個(gè)直流偏置線路232、250。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一諧振電路被配置成在RF電路200的基頻的頻率下或RF電路200的基頻的頻率附近諧振。舉例來說，如圖2中所示，每個(gè)第一諧振電路可以包括徑向短柱(例如，徑向短柱260)。在替代實(shí)施例中，第一諧振電路中的任一個(gè)或兩個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)離散電容器、電感器、電阻器和/或其它無源組件。在任何情況下，每個(gè)第一諧振電路實(shí)質(zhì)上充當(dāng)其諧振頻率下(例如，在RF電路200的基頻下或RF電路200的基頻附近)的短路。因?yàn)槊總€(gè)第一諧振電路定位在四分之一波傳輸線路的遠(yuǎn)端處(例如，在直流偏置線路232、250的第一區(qū)段233、251的遠(yuǎn)端處)，所以四分之一波傳輸線路(例如，第一區(qū)段233、251)和第一諧振電路(例如，徑向短柱260)的組合充當(dāng)在RF電路200的基頻下或RF電路200的基頻附近用于RF信號(hào)的開路。換句話說，該組合呈現(xiàn)在基頻下對(duì)RF信號(hào)的非常高的阻抗。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，直流偏置線路232、250中的每一個(gè)還可以包括串聯(lián)耦合到每個(gè)第一區(qū)段233、251的遠(yuǎn)端(例如，端部254)的細(xì)長(zhǎng)的第二和第三區(qū)段(例如，區(qū)段255、256)。為了在近似RF電路200的基頻下提供第二濾波器極點(diǎn)，第二諧振電路(或無功分量)可以在每個(gè)第二和第三區(qū)段之間的接合點(diǎn)處(例如，在區(qū)段255、256之間的接合點(diǎn)處)耦合到每個(gè)直流偏置線路232、250。第二諧振電路也可以被配置成在RF電路200的基頻的頻率下或RF電路200的基頻的頻率附近諧振，但是仍然在所關(guān)注的頻帶內(nèi)(例如，第二諧振電路的諧振頻率可以從第一諧振電路的諧振頻率偏移，但是仍然在所關(guān)注的頻帶內(nèi))。舉例來說，如圖2中所示，每個(gè)第二諧振電路可以包括徑向短柱(例如，徑向短柱262)，然而第二諧振電路可替換地可以包括一個(gè)或多個(gè)離散電容器、電感器、電阻器和/或其它無源組件。第一區(qū)段233、251的遠(yuǎn)端與第二諧振電路之間的電長(zhǎng)度(包括來自第一諧振電路和第二區(qū)段255的貢獻(xiàn)部分)同樣可以對(duì)應(yīng)于RF信號(hào)的四分之一波傳輸線路，因此向RF信號(hào)呈現(xiàn)直流偏置線路232 250的甚至更高阻抗。

如先前所提到，RF電路的偏置線路的特性阻抗會(huì)限制可以實(shí)現(xiàn)與RF信號(hào)的有效隔離的頻率的帶寬。因此，需要較高阻抗的偏置線路以便增大隔離帶寬。根據(jù)各種實(shí)施例，當(dāng)與常規(guī)電路比較時(shí)，每個(gè)直流偏置線路的特性阻抗明顯增大，且更確切地說，直流偏置線路232、250的第一區(qū)段233、251明顯增大。因此，也增大了在不同于基頻(或四分之一波頻率)的頻率下承載于輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238上的RF信號(hào)所見的直流偏置線路232、250的有效阻抗。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在大約800兆赫到大約6.0千兆赫的范圍內(nèi)的頻率下，直流偏置線路232、250的特性阻抗在大約75歐姆到大約300歐姆的范圍內(nèi)。在替代實(shí)施例中，直流偏置線路232、250的特性阻抗可以大于或小于上述給定范圍。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)與輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238所耦合到的RF基板210的部分的有效介電常數(shù)進(jìn)行比較時(shí)，通過顯著減小直流偏置線路232、250所耦合到的RF基板210的部分的有效介電常數(shù)能增大直流偏置線路232、250的特性阻抗。在一個(gè)實(shí)施例中，這能通過在直流偏置線路232、250下提供與存在于輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238下的基板限定不同的基板限定來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)特定實(shí)施例，直流偏置線路232、250下的基板限定的不同之處在于在直流偏置線路232、250下存在接地平面215中的導(dǎo)電材料空隙234、252。參考圖3，可以看出輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238下的基板限定(例如，沿著截面切線330的基板限定)包括第一介電材料314、第二導(dǎo)電層316和第二介電材料318。因此，在輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238與接地平面215之間，介電常數(shù)對(duì)應(yīng)于第一介電材料314的介電常數(shù)。相反，參考圖4，可以看出直流偏置線路251下的基板限定(例如，沿著截面切線430的基板限定)包括第一介電材料314和第二介電材料318。在直流偏置線路251下的第二導(dǎo)電層316中存在導(dǎo)電材料空隙252(即，在直流偏置線路251下的基板限定中并不存在第二導(dǎo)電層316)。相應(yīng)地，直流偏置線路232、250的“接地平面”是第三導(dǎo)電層320和/或底板222，而非接地平面215。因此，在直流偏置線路232、250與它們的接地平面(例如，第三導(dǎo)電層320)之間，介電常數(shù)對(duì)應(yīng)于第一介電材料314和第二介電材料318兩者的介電常數(shù)。如先前所論述，第二介電材料318的介電常數(shù)明顯低于第一介電材料314的介電常數(shù)。因此，直流偏置線路232、250與它們的接地平面(例如，第三導(dǎo)電層320)之間的材料的有效介電常數(shù)明顯低于輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238與它們的接地平面215之間的材料的介電常數(shù)。以此方式，當(dāng)與常規(guī)設(shè)計(jì)的直流偏置線路和RF電路進(jìn)行比較時(shí)直流偏置線路232、250的隔離明顯更高。

分別是穿過直流偏置線路250(圖2)的線4-4和5-5的截面圖的圖4和5另外描繪了導(dǎo)電材料空隙252相對(duì)于直流偏置線路250的布置。參考圖4，可以看出直流偏置線路250的第一區(qū)段251具有寬度451，該寬度451明顯小于直流偏置線路250的第一區(qū)段251下方的導(dǎo)電材料空隙252的寬度452。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，寬度452比寬度451寬至少20％。舉例來說，直流偏置線路250的第一區(qū)段251的寬度451可以在大約25密耳到大約75密耳的范圍內(nèi)(例如，大約50密耳)，并且導(dǎo)電材料空隙252的寬度452可以在大約200密耳到大約400密耳的范圍內(nèi)(例如，大約300密耳)，當(dāng)然寬度451、452也可以更寬或更窄。在替代實(shí)施例中，寬度451、452可以基本上彼此相等，或所具有的比例可以不同于所示出的或上述規(guī)定的比例。

參考圖5，直流偏置線路250的第一區(qū)段251的長(zhǎng)度551可以在大約6.5mm到大約19.0mm的范圍內(nèi)，當(dāng)然第一區(qū)段251也可以更長(zhǎng)或更短。更確切地說，可以基于本設(shè)計(jì)的中心頻率下的基板的波長(zhǎng)確定直流偏置線路250的第一區(qū)段251的長(zhǎng)度551，該長(zhǎng)度應(yīng)對(duì)應(yīng)于大約四分之一波長(zhǎng)。舉例來說，對(duì)于大約3.5千兆赫(GHz)的中心頻率，長(zhǎng)度551可以是大約12.7mm。對(duì)于更高的中心頻率，長(zhǎng)度551可以更短，并且對(duì)于更低的中心頻率，長(zhǎng)度551可以更長(zhǎng)。可以看出直流偏置線路250的第一區(qū)段251的長(zhǎng)度551和導(dǎo)電材料空隙252可以基本上相等，意味著在基本上第一區(qū)段251的整個(gè)長(zhǎng)度下存在導(dǎo)電材料空隙252。在替代實(shí)施例中，導(dǎo)電材料空隙252可以僅存在于第一區(qū)段251的一部分下面，或者導(dǎo)電材料空隙252可以存在于直流偏置線路250的其它區(qū)段255和/或256下面。

如先前所論述，并且如在圖2和5中可見，耦合到直流偏置線路250的第一區(qū)段251的遠(yuǎn)端254的諧振電路可以是徑向短柱260，該諧振電路260還是微波傳輸帶組件。同樣如先前所論述，諧振電路的替代實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)離散組件。舉例來說，圖6是根據(jù)替代實(shí)施例的RF電路600的另一實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，該RF電路600包括電耦合到偏置線路651的離散無源組件660。圖6的截面圖是在與圖5的截面圖相同的位置中獲取的(例如，沿著圖2的線5-5)。因此，圖6也描述了耦合到底板622的RF基板610，其中RF基板610包括第一介電材料614和第二介電材料618，以及第一導(dǎo)電層612、第二導(dǎo)電層616和第三導(dǎo)電層620，其中的每一個(gè)可具有與先前描述的類似介電材料314、318和導(dǎo)電層312、316、320大體上類似的特性。另外，RF電路600可以包括具有第一區(qū)段651的偏置線路650(例如，四分之一波傳輸線路)，在第一區(qū)段651下面在第二導(dǎo)電層616中(或在接地平面615中)存在導(dǎo)電材料空隙652。第一區(qū)段651的近端653耦合到RF信號(hào)線路638(例如，類似輸入或輸出RF信號(hào)線路230、238)，并且第一區(qū)段651的遠(yuǎn)端654耦合到直流偏置線路650的其它區(qū)段(未示出)。另外，第一區(qū)段651的遠(yuǎn)端654耦合到諧振電路(或無功分量)。

與結(jié)合圖2-5描述的實(shí)施例相反，并非在諧振電路中包括徑向短柱(例如，徑向短柱260)，圖6的實(shí)施例在諧振電路中包括離散的多層電容器660。電容器660包括第一端子662和第二端子664，這些端子分別電耦合到第一電容器電極和第二電容器電極。第一電容器端子662耦合到直流偏置線路650的第一區(qū)段651的遠(yuǎn)端654，并且第二電容器端子664通過接觸墊609和延伸穿過介電材料614、618的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電通孔670電耦合到接地參考平面(例如，接地平面615和/或底板622)。包括電容器660和在導(dǎo)電通孔670和/或諧振電路的其它部分中固有的另外的電阻和電感的諧振電路被配置成在RF電路600的基頻下或RF電路600的基頻附近諧振。其它實(shí)施例可以包括配置不同于圖2-6中所描繪的那些配置的諧振電路。

圖2的RF電路200被配置成具有輸入RF信號(hào)導(dǎo)線272和輸出RF信號(hào)導(dǎo)線274的雙導(dǎo)線RF裝置270。如先前所提到，其它RF電路可以包括具有一個(gè)以上輸入RF信號(hào)導(dǎo)線和/或一個(gè)以上RF輸出信號(hào)導(dǎo)線的RF裝置(例如，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上輸入和/或輸出信號(hào)導(dǎo)線)。舉例來說，圖7中描繪了此類RF裝置的實(shí)施例，圖7是RF電路700的俯視圖，該RF電路700包括四導(dǎo)線RF裝置770以及具有兩個(gè)輸入RF信號(hào)線路730、731和兩個(gè)輸出RF信號(hào)線路738、739的RF基板710。另外，RF電路700包括耦合到輸入/輸出RF信號(hào)線路730、731、738、739的四個(gè)直流偏置線路732、735、750、759。RF電路700的許多特征大體類似于圖2-5的類似特征，并且出于簡(jiǎn)潔的目的，在圖7的描述中不重復(fù)關(guān)于類似特征的許多細(xì)節(jié)。應(yīng)理解，那些細(xì)節(jié)也適用于圖7的特征。另外，結(jié)合圖2-5描述的各種替代實(shí)施例也適用于圖7的RF電路700。

RF基板710是多層基板，RF基板710的堆疊包括至少第一導(dǎo)電層(類似于層312并且從中形成信號(hào)線路和偏置線路730、731、732、735、738、739、750、759)、第一介電材料(類似于介電材料314)、第二導(dǎo)電層(類似于層316)，以及第二介電材料(類似于介電材料316)。第二導(dǎo)電層(或電介質(zhì)間導(dǎo)電層)提供接地平面715，在圖7中用陰影指示接地平面715的占用面積。導(dǎo)電通孔780可以電耦合到接地平面715，并且可以延伸穿過第二介電材料到底部基板表面。RF基板710可以耦合到底板722(類似于底板222)。

RF電路700還包括具有四個(gè)導(dǎo)線772、773、774、775的RF裝置770，該RF裝置770安裝到基板710的安裝區(qū)域720。更確切地說，RF裝置770可以插入到基板710中的開口中，使得RF裝置770的凸緣(未示出)可以電且熱耦合到支撐基板710的底板722。RF裝置770的導(dǎo)線772、773、774、775分別電耦合到第一輸入RF信號(hào)線路730、第二輸入RF信號(hào)線路731、第一輸出RF信號(hào)線路738和第二輸出RF信號(hào)線路739。RF裝置770可以例如包括對(duì)應(yīng)于兩個(gè)放大器路徑(例如，圖1的放大器路徑162、163)的RF電路系統(tǒng)，其中放大器路徑電耦合在每一對(duì)輸入/輸出RF導(dǎo)線之間(例如，第一放大器路徑電耦合在導(dǎo)線772、774之間，并且第二放大器路徑電耦合在導(dǎo)線773、775之間)。因此，導(dǎo)線772-775可以對(duì)應(yīng)于圖1的RF電路100的端子172-175，并且輸入/輸出RF信號(hào)線路730、731、738、739可以對(duì)應(yīng)于圖1的RF電路100的輸入/輸出RF信號(hào)線路130、131、138、139。

如上文所提及，RF電路700還包括耦合到輸入/輸出RF信號(hào)線路730、731、738、739的四個(gè)直流偏置線路732、735、750、759。舉例來說，直流偏置線路732、735、750、759可以對(duì)應(yīng)于圖1的RF電路100的直流偏置線路132、135、150、159。正如直流偏置線路232、250的先前所述實(shí)施例(圖2)，直流偏置線路732、735、750、759中的每一個(gè)包括第一區(qū)段733、736、751、760，第一區(qū)段可以是四分之一波傳輸線路。另外，每個(gè)直流偏置線路732、735、750、759可以包括一個(gè)或多個(gè)諧振電路和另外的傳輸線路區(qū)段，如先前描述。在任何情況下，并且根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在每個(gè)直流偏置線路732、735、750、759下的RF基板710的部分中(或更具體地說區(qū)段733、736、751、760)存在接地平面715中的導(dǎo)電材料空隙734、737、752、761，以便增大直流偏置線路732、735、750、759對(duì)RF信號(hào)的阻抗。

在結(jié)合圖2-7描述的實(shí)施例中，直流偏置線路(例如，直流偏置線路232、250、732、735、750、751)直接與輸入/輸出RF信號(hào)線路(例如，輸入/輸出RF信號(hào)線路230、238、730、731、738、739)耦合。因此，RF裝置270、770并不包括被配置成接收直流偏置電壓的導(dǎo)線。在替代實(shí)施例中，并且如上文所提及，RF裝置可以包括專用導(dǎo)線(例如，對(duì)應(yīng)于圖1的直流偏置端子176-179)，這些專用導(dǎo)線被配置成接收柵極和漏極直流偏置電壓并將柵極和漏極直流偏置電壓提供給裝置內(nèi)的RF電路系統(tǒng)(例如，提供給圖1的晶體管166、167)。

舉例來說，在圖8中描繪了此類RF裝置的實(shí)施例，圖8是RF電路800的俯視圖，RF電路800包括八導(dǎo)線RF裝置870，八導(dǎo)線RF裝置870包括四個(gè)輸入/輸出RF信號(hào)導(dǎo)線872、873、874、875和四個(gè)直流偏置導(dǎo)線876、877、878、879。另外，RF電路800包括RF基板810，RF裝置870耦合到RF基板810，其中RF基板810包括兩個(gè)輸入RF信號(hào)線路830、831、兩個(gè)輸出RF信號(hào)線路838、839，以及不直接耦合到輸入/輸出RF信號(hào)線路830、831、838、839的四個(gè)直流偏置線路832、835、850、859。同樣，RF電路800的許多特征大體類似于圖2-5的類似特征，并且出于簡(jiǎn)潔的目的，在圖8的描述中不重復(fù)關(guān)于類似特征的許多細(xì)節(jié)。應(yīng)理解，那些細(xì)節(jié)也適用于圖8的特征。另外，結(jié)合圖2-5描述的各種替代實(shí)施例也適用于圖8的RF電路800。

RF基板810是多層基板，RF基板810的堆疊包括至少第一導(dǎo)電層(類似于層312并且從中形成信號(hào)線路和偏置線路830、831、832、835、838、839、850、859)、第一介電材料(類似于介電材料314)、第二導(dǎo)電層(類似于層316)，以及第二介電材料(類似于介電材料316)。第二導(dǎo)電層(或電介質(zhì)間導(dǎo)電層)提供接地平面815，在圖8中用陰影指示接地平面815的占用面積。導(dǎo)電通孔880可以電耦合到接地平面815，并且可以延伸穿過第二介電材料到底部基板表面。RF基板810可以耦合到底板822(類似于底板222)。

RF電路800還包括具有八個(gè)導(dǎo)線872-879的RF裝置870，RF裝置870安裝到基板810的安裝區(qū)域820。更確切地說，RF裝置870可以插入到基板810中的開口中，使得RF裝置870的凸緣(未示出)可以電且熱耦合到支撐基板810的底板822。RF裝置870的導(dǎo)線872、873、874、875分別電耦合到第一輸入RF信號(hào)線路830、第二輸入RF信號(hào)線路831、第一輸出RF信號(hào)線路838和第二輸出RF信號(hào)線路839。RF裝置870可以例如包括對(duì)應(yīng)于兩個(gè)放大器路徑(例如，圖1的放大器路徑162、163)的RF電路系統(tǒng)，其中放大器路徑電耦合在每一對(duì)輸入/輸出RF導(dǎo)線之間(例如，第一放大器路徑電耦合在導(dǎo)線872、874之間，并且第二放大器路徑電耦合在導(dǎo)線873、875之間)。因此，導(dǎo)線872-875可以對(duì)應(yīng)于圖1的RF電路100的端子172-175，并且輸入/輸出RF信號(hào)線路830、831、838、839可以對(duì)應(yīng)于圖1的RF電路100的輸入/輸出RF信號(hào)線路130、131、138、139。

如上文所提及，RF電路800還包括四個(gè)直流偏置線路832、835、850、859。與結(jié)合圖2-7描述的實(shí)施例相反，直流偏置線路832、835、850、859中的每一個(gè)耦合到直流偏置端子876-879中的一個(gè)，而非直接耦合到輸入/輸出RF信號(hào)線路830、831、838、839。舉例來說，直流偏置線路832、835、850、859可以對(duì)應(yīng)于圖1的RF電路100的直流偏置線路133、136、151、160，并且直流偏置端子876-879可以對(duì)應(yīng)于圖1的RF電路100的偏置端子176-179。正如直流偏置線路232、250的先前所述的實(shí)施例(圖2)，直流偏置線路832、835、850、859中的每一個(gè)包括第一區(qū)段833、836、851、860，第一區(qū)段可以是四分之一波傳輸線路。另外，每個(gè)直流偏置線路832、835、850、859可以包括一個(gè)或多個(gè)諧振電路和另外的傳輸線路區(qū)段，如先前描述。在任何情況下，并且根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在每個(gè)直流偏置線路832、835、850、859下的RF基板810的部分中(或更具體地說區(qū)段833、836、851、860)存在接地平面815中的導(dǎo)電材料空隙834、837、852、861，以便增大直流偏置線路832、835、850、859對(duì)RF信號(hào)的阻抗。

圖9是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的用于制造RF電路(例如，圖2、7、8的RF電路200、700、800)的方法的流程圖。該方法通過制造RF基板(例如，圖2、7、8的RF基板210、710、810)開始。為了制造RF基板，在框902中，可以在第一介電材料(例如，圖3的介電材料314)或第二介電材料(例如，圖3的介電材料318)中的任一個(gè)的表面上形成圖案化電介質(zhì)間導(dǎo)電層(例如，圖3的導(dǎo)電層316)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圖案化電介質(zhì)間導(dǎo)電層對(duì)應(yīng)于接地平面(例如，圖2-8的接地平面215、715、815)，并且在最終將形成直流偏置線路的部分的區(qū)域中包括導(dǎo)電材料空隙(例如，圖2、7、8的空隙234、252、734、737、752、761、834、837、852、861)。

在框904中，在將與接觸圖案化電介質(zhì)間導(dǎo)電層的表面相對(duì)的第一介電材料的表面上形成各種輸入/輸出RF信號(hào)線路和直流偏置線路(例如，圖2、7、8的RF信號(hào)線路230、238、730、731、738、739、830、831、838、839，以及直流偏置線路232、250、732、735、750、759、832、835、850、859)。舉例來說，輸入/輸出RF信號(hào)線路和直流偏置線路可以形成為其它圖案化導(dǎo)電層(例如，圖3的導(dǎo)電層312)的部分。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以與直流偏置線路的形成同時(shí)地形成采用徑向短柱的形式的諧振電路(例如，圖2的徑向短柱260)，其中徑向短柱與直流偏置線路耦合，如先前所描述。在替代實(shí)施例中，可以排除徑向短柱。在此類實(shí)施例中，其它組件(例如，圖6的電容器660)可以在稍后制造階段處耦合到直流偏置線路以便提供諧振電路。

在框906中，可以在將接觸圖案化電介質(zhì)間導(dǎo)電層的位置中形成穿過第二介電材料(例如，圖3的介電材料318)的導(dǎo)電通孔(例如，圖2、7、8的通孔280、780、880)。另外，可以在將與接觸圖案化電介質(zhì)間導(dǎo)電層的表面相對(duì)的第二介電材料的表面上形成另外的導(dǎo)電層(例如，圖3的導(dǎo)電層320)。在替代實(shí)施例中，可以從RF基板中排除另外的導(dǎo)電層。

在框908中，將第一介電材料和第二介電材料與第一介電材料和第二介電材料之間的電介質(zhì)間導(dǎo)電層層合在一起。這完成了RF基板的形成?？呻S后例如通過形成穿過RF基板的開口制備安裝區(qū)域(例如，圖2、7、8的安裝區(qū)域220、720、820)，其中開口大小設(shè)定為能接納RF裝置(例如，圖2、7、8的RF裝置270、770、870)。在替代實(shí)施例中，安裝區(qū)域的制備可以包括形成穿過RF基板的開口，并且將導(dǎo)電硬幣插入到開口中。在又另外的替代實(shí)施例中，安裝區(qū)域的制備可以包括在RF基板的頂部表面與底部表面之間形成導(dǎo)電通孔。

在框910中，可以將RF基板耦合到導(dǎo)電凸緣(例如，圖2、7、8的導(dǎo)電凸緣222、722、822)。舉例來說，RF基板可以通過焊料、導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或一些其它方法耦合到導(dǎo)電凸緣。在框912中，將RF裝置(例如，圖2、7、8的RF裝置270、770、870)機(jī)械且電耦合到RF基板并且耦合到各種RF信號(hào)線路和直流偏置線路。其它組件也可以耦合到RF基板以完成RF電路。

RF電路的實(shí)施例包括具有第一表面和第二表面的第一介電材料、第一介電材料的第一表面上的第一導(dǎo)電層、第一介電材料的第二表面上的第二導(dǎo)電層，以及第二導(dǎo)電層上的第二介電材料。第一介電材料具有第一介電常數(shù)，并且第二介電材料具有不同于第一介電常數(shù)的第二介電常數(shù)。第一導(dǎo)電層包括多個(gè)導(dǎo)電特征，多個(gè)導(dǎo)電特征包括信號(hào)線路和偏置線路。信號(hào)線路具有第一端和第二端，并且偏置線路具有帶第一端和第二端的第一區(qū)段。第二導(dǎo)電層包括接地平面，并且信號(hào)線路直接形成在接地平面上。在第二導(dǎo)電層中存在導(dǎo)電材料空隙，并且第一偏置線路的第一區(qū)段與該導(dǎo)電材料空隙對(duì)齊。RF電路另外包括用于RF裝置的安裝區(qū)域。信號(hào)線路的第一端和偏置線路的第一區(qū)段的第一端位于接近于該安裝區(qū)域處，以使得信號(hào)線路和偏置線路能夠與RF裝置的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線電耦合。

用于形成RF電路的方法的實(shí)施例包括將包括第一介電材料、第一導(dǎo)電層和第二介電材料的基板層合在一起。第一介電材料具有第一表面和第二表面以及第一介電常數(shù)。第二介電材料具有第一表面和第二表面以及不同于第一介電常數(shù)的第二介電常數(shù)。第一導(dǎo)電層在第一和第二介電材料的第一表面之間，并且第一導(dǎo)電層包括接地平面和導(dǎo)電材料空隙。該方法另外包括在第一介電材料的第二表面上形成第二導(dǎo)電層。第二導(dǎo)電層包括多個(gè)導(dǎo)電特征，多個(gè)導(dǎo)電特征包括信號(hào)線路和偏置線路。信號(hào)線路具有第一端和第二端，并且信號(hào)線路直接形成在接地平面上。偏置線路具有帶第一端和第二端的第一區(qū)段，并且偏置線路的第一區(qū)段與導(dǎo)電材料空隙對(duì)齊?；灏ㄓ糜赗F裝置的安裝區(qū)域，并且信號(hào)線路的第一端和偏置線路的第一端位于接近于該安裝區(qū)域，以使得信號(hào)線路和偏置線路能夠與RF裝置的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線電耦合。

先前詳細(xì)描述本質(zhì)上僅為說明性的，且并不希望限制標(biāo)的物的實(shí)施例或此類實(shí)施例的應(yīng)用和使用。如本文所使用，詞語“示例性”意味著“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”。本文中描述為“示例性”的任何實(shí)施方案未必應(yīng)解釋為比其它實(shí)施方案優(yōu)選或有利。此外，不希望受先前技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)或詳細(xì)描述中呈現(xiàn)的任何所表達(dá)或暗示的理論限定。

本文包含的各圖中所示的連接線意圖表示各種元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理耦合。應(yīng)注意，在標(biāo)的物的實(shí)施例中可存在許多替代或額外的功能關(guān)系或物理連接。此外，本文中還可僅出于參考的目的使用特定術(shù)語，因此所述特定術(shù)語并不希望具有限制性，且除非上下文清楚地指示，否則參考結(jié)構(gòu)的術(shù)語“第一”、“第二”和其它此類數(shù)值術(shù)語并不暗示序列或次序。

如本文所使用，“節(jié)點(diǎn)”意味著任何內(nèi)部或外部參考點(diǎn)、連接點(diǎn)、接合點(diǎn)、信號(hào)線、傳導(dǎo)元件或類似物，在“節(jié)點(diǎn)”處存在給定信號(hào)、邏輯電平、電壓、數(shù)據(jù)模式、電流或量。此外，可以通過一個(gè)物理元件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)(并且盡管在公共節(jié)點(diǎn)處接收或輸出，但是仍然可以對(duì)兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用、調(diào)制或者區(qū)分)。

以上描述指代“連接”或“耦合”在一起的元件或節(jié)點(diǎn)或特征。如本文所使用，除非以其它方式明確地陳述，否則“連接”意味著一個(gè)元件直接接合到另一元件(或與另一元件直接通信)，且不必通過機(jī)械方式。同樣，除非以其它方式明確地陳述，否則“耦合”意味著一個(gè)元件直接或間接接合到另一元件(或以電學(xué)或其它方式與另一元件直接或間接通信)，且不必通過機(jī)械方式。因此，盡管圖中所示的示意圖描繪元件的一個(gè)示例性布置，但所描繪的標(biāo)的物的實(shí)施例中可存在額外介入元件、裝置、特征或組件。

盡管以上詳細(xì)描述中已呈現(xiàn)至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但應(yīng)了解存在大量變化。還應(yīng)了解，本文中所描述的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例并不希望以任何方式限制所主張的標(biāo)的物的范圍、適用性或配置。實(shí)際上，以上詳細(xì)描述將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于實(shí)施所描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方便的指南。應(yīng)理解，可在不脫離權(quán)利要求書所界定的范圍的情況下對(duì)元件的功能和布置作出各種改變，權(quán)利要求書所界定的范圍包含在提交本專利申請(qǐng)案之時(shí)的已知等效物和可預(yù)見的等效物。