專利名稱：時(shí)分雙工型功率放大模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種執(zhí)行藍(lán)牙方法的無線發(fā)送和接收裝置，更具體地說，涉及一種在發(fā)送模式中作為放大線路而在接收模式中作為傳輸線路的時(shí)分雙工(TDD)型功率放大模塊。
背景技術(shù)：
藍(lán)牙方法是計(jì)算機(jī)和電信行業(yè)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它無需在電子裝置之間使用物理通信線路而是使用無線頻率高速來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。藍(lán)牙方法用于移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)和PDA之間的短距離無線連接。通過使用藍(lán)牙方法，具有預(yù)先設(shè)定頻寬的數(shù)據(jù)通過在79個(gè)具有2.402-2.478GHz的中心頻率的獨(dú)立的1MHz信道之間跳頻的方式在彼此空間相距10米的裝置之間以764kbps的速率使用1mW發(fā)送功率進(jìn)行傳輸。藍(lán)牙方法遵循可以交替地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的時(shí)分雙工(TDD)方法。
此外，執(zhí)行藍(lán)牙方法的裝置提供最多3個(gè)音頻信道以及一個(gè)數(shù)據(jù)信道，且支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn)連接。
通過使用這種技術(shù)，蜂窩電話、無線尋呼機(jī)或PDA用戶就可以實(shí)現(xiàn)購買擁有蜂窩電話、無線尋呼機(jī)和PDA三種功能的單一電話機(jī)。這種單一電話機(jī)起到家用和辦公移動(dòng)電話的作用，可以和存儲(chǔ)在臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦內(nèi)的信息同步，發(fā)送和接收傳真信件以及打印數(shù)據(jù)。
通常，這種單一電話機(jī)結(jié)合了移動(dòng)式和非移動(dòng)式計(jì)算機(jī)裝置。每部裝置需要組裝有藍(lán)牙收發(fā)機(jī)芯片(IC)以執(zhí)行藍(lán)牙方法。
根據(jù)藍(lán)牙方法的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的定義，藍(lán)牙裝置根據(jù)發(fā)送輸出功率分成I類、II類和III類。
帶有II類的裝置通常具有0dBm的發(fā)送輸出功率(發(fā)送和接收距離大約為10米)。如圖1所示，帶有II類的裝置包括執(zhí)行II類的藍(lán)牙模塊10。II類藍(lán)牙模塊10包括藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC11，根據(jù)藍(lán)牙方法使用TDD方法來調(diào)制或解調(diào)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)(信號(hào))；第一和第二匹配網(wǎng)絡(luò)12和13，分別耦合至藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC11的發(fā)送信號(hào)終端TX和接收信號(hào)終端RX以執(zhí)行阻抗匹配；TDD發(fā)送和接收開關(guān)14，根據(jù)從藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC11輸出的TDD發(fā)送模式(TDD transmitting-on)(TDD-TXON)控制信號(hào)來交替地選擇第一和第二匹配網(wǎng)絡(luò)12和13中的一個(gè)；以及前端濾波器15，耦合在TDD發(fā)送和接收開關(guān)14與天線ANT之間以濾波發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
II類藍(lán)牙模塊10在發(fā)送發(fā)送信號(hào)且沒有放大待發(fā)送的發(fā)送信號(hào)時(shí)具有10米的傳輸距離。
相反，如圖2所示的I類藍(lán)牙模塊20通過使用發(fā)送信號(hào)的20dBm的發(fā)送輸出功率具有100米的傳輸距離。
參考圖2，I類藍(lán)牙模塊20包括藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC21，用于根據(jù)藍(lán)牙方法調(diào)制和解調(diào)發(fā)送和接收信號(hào)；第一和第二匹配網(wǎng)絡(luò)22和23，耦合至藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC21的發(fā)送信號(hào)終端TX和接收信號(hào)終端RX以執(zhí)行阻抗匹配；功率放大器24，耦合至第一匹配網(wǎng)22，在發(fā)送模式時(shí)根據(jù)藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC21的控制信號(hào)來放大發(fā)送信號(hào)；第三匹配網(wǎng)絡(luò)25，耦合至功率放大器24的輸出終端以執(zhí)行阻抗匹配；發(fā)送和接收開關(guān)26，根據(jù)從藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC21輸出的TDD發(fā)送模式信號(hào)來交替地選擇第二匹配網(wǎng)絡(luò)23和第三匹配網(wǎng)絡(luò)25中的一個(gè)；以及前端濾波器27，耦合在TDD發(fā)送和接收開關(guān)26與天線ANT之間以慮波發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)。
可以根據(jù)藍(lán)牙裝置的傳輸距離交替地選擇I類藍(lán)牙模塊和II類藍(lán)牙模塊。
通常，由于藍(lán)牙模塊的制造商分開開發(fā)和提供I類藍(lán)牙模塊和II類藍(lán)牙模塊，II類藍(lán)牙模塊的制造商需要投入額外的開發(fā)周期和人力來開發(fā)I類藍(lán)牙模塊。因此，I類藍(lán)牙模塊的制造成本就被提高了，它需要花費(fèi)用戶很大的費(fèi)用以使用其需求量小于II類藍(lán)牙模塊的I類藍(lán)牙模塊。由于這個(gè)原因，I類藍(lán)牙模塊的供應(yīng)量小于II類藍(lán)牙模塊。
最近，II類藍(lán)牙模塊30包括一個(gè)高度集成的藍(lán)牙接收機(jī)，例如與匹配網(wǎng)絡(luò)311和312以及TDD發(fā)送和接收開關(guān)313集成在一起的藍(lán)牙接收機(jī)31(如圖3所示)。II類藍(lán)牙模塊30可能進(jìn)一步包括用于把平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換成非平衡信號(hào)的平衡/非平衡變換器32以及前端濾波器33。高度集成的藍(lán)牙接收機(jī)可以和沒有與高度集成的藍(lán)牙接收機(jī)集成在一起的平衡/非平衡變換器32以及前端濾波器33集成在一起。
但是，如圖3所示，如果高度集成的藍(lán)牙接收機(jī)與TDD發(fā)送和接收開關(guān)313集成在一起以用于II類藍(lán)牙模塊中，由于在II類藍(lán)牙模塊的制造過程中會(huì)產(chǎn)生熱能和電磁波，很難把沒有與高度集成的藍(lán)牙接收機(jī)集成在一起的功率放大器連接至該高度集成的藍(lán)牙接收機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述和/或其它問題，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種時(shí)分雙工(TDD)型功率放大模塊，它根據(jù)TDD方法在接收模式中執(zhí)行放大操作而在發(fā)送模式中執(zhí)行傳輸線路操作，以通過結(jié)合II類藍(lán)牙功能的方式實(shí)現(xiàn)I類藍(lán)牙功能。
本發(fā)明的另一方面是提供一種結(jié)合有集成藍(lán)牙收發(fā)機(jī)的時(shí)分雙工(TDD)型功率模塊，它和TDD發(fā)送和接收開關(guān)集成在一起以實(shí)現(xiàn)I類藍(lán)牙功能。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)在隨后的說明中部分描述，部分在說明中是顯而易見的，或者部分可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得知。
為了獲得上述和/或其它方面，時(shí)分雙工(TDD)型功率放大模塊降低功耗并通過結(jié)合II類藍(lán)牙功能的方式實(shí)現(xiàn)I類藍(lán)牙功能，通過這種模塊，發(fā)送信號(hào)得到放大而沒有通過功率放大器的接收信號(hào)沒有得到放大。TDD型功率放大模塊包括終端，通過它發(fā)送TDD控制信號(hào)；第一端口，通過它輸入發(fā)送信號(hào)和輸出接收信號(hào)；第二端口，通過它輸出發(fā)送信號(hào)和輸入接收信號(hào)；第一和第二傳輸線路，耦合在第一和第二端口之間，具有四分之一發(fā)送和接收信號(hào)波長(zhǎng)，并且形成接收信號(hào)的接收信號(hào)路徑；功率放大器單元，放大經(jīng)第一端口輸入的發(fā)送信號(hào)以把已放大的發(fā)送信號(hào)輸出至第二端口；第一和第二切換單元，位于第一和第二端口與功率放大器單元之間，通過功率放大器單元來形成和阻塞第一和第二端口之間的發(fā)送和接收信號(hào)路徑；第三切換單元，位于第一和第二傳輸線路的節(jié)點(diǎn)與地之間，根據(jù)TDD控制信號(hào)交替地打開和關(guān)閉以保持或阻塞接收信號(hào)的傳輸；以及第三和第四傳輸線路，耦合在終端與第一和第二切換單元之間以傳輸TDD控制信號(hào)至第一和第二切換單元作為偏置信號(hào)并且具有四分之一發(fā)送和接收信號(hào)波長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，功率放大器單元包括一個(gè)耦合在第一和第二切換單元之間以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的增益來放大發(fā)送信號(hào)的功率放大器，以及耦合在功率放大器的輸入和輸出終端與第一和第二切換單元之間以執(zhí)行阻抗匹配的第一和第二匹配網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，功率放大器單元包括用于除去從功率放大器單元中輸出的發(fā)送信號(hào)的高頻成分的濾波器和電路中的一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一、第二和第三切換單元均包含PIN二極管。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，功率放大器單元根據(jù)TDD控制信號(hào)處于打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)中的一種。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第二匹配網(wǎng)絡(luò)包括用于除去從功率放大器單元中輸出的發(fā)送信號(hào)的高頻成分的濾波器和電路中的一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，I類藍(lán)牙模塊包括天線、II類藍(lán)牙模塊和TDD型功率放大模塊。II類藍(lán)牙模塊包括藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC，使用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的TDD方法來調(diào)制和解調(diào)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生一個(gè)TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)；以及TDD發(fā)送和接收開關(guān)，根據(jù)藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC的TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)來交替地把天線連接至發(fā)送終端和接收終端中的一個(gè)。TDD型功率放大模塊提供在II類藍(lán)牙模塊和天線之間以根據(jù)藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC的TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)運(yùn)行，放大發(fā)送數(shù)據(jù)以發(fā)送已放大的發(fā)送數(shù)據(jù)，且把接收數(shù)據(jù)從天線發(fā)送至II類藍(lán)牙模塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，藍(lán)牙模塊包括帶有可傳輸發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的第一終端且可以產(chǎn)生TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)的藍(lán)牙收發(fā)機(jī)和由集成電路形成的TDD功率放大模塊。TDD功率放大模塊包括用于接收TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)的第二終端、連接至藍(lán)牙收發(fā)機(jī)的終端的第一端口和第二端口，根據(jù)TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)來放大經(jīng)第一端口接收來自藍(lán)牙接收機(jī)的發(fā)送信號(hào)以通過第二端口輸出已放大的發(fā)送信號(hào)，以及在沒有放大接收信號(hào)的情況下發(fā)送通過第二端口而收到的接收信號(hào)。


結(jié)合附圖，下面的優(yōu)選實(shí)施方式的說明將使本發(fā)明的這些和/或其它優(yōu)點(diǎn)變得清晰明了且更易于理解。在附圖中圖1是執(zhí)行II類藍(lán)牙方法的現(xiàn)有無線發(fā)送和接收裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是執(zhí)行I類藍(lán)牙方法的另一種現(xiàn)有無線發(fā)送和接收裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是執(zhí)行II類藍(lán)牙方法的現(xiàn)有無線發(fā)送和接收裝置的集成芯片的結(jié)構(gòu)圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例帶有時(shí)分雙工(TDD)型功率放大模塊以執(zhí)行I類藍(lán)牙方法的無線發(fā)送和接收裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖5是示出圖4中所示的TDD型功率放大模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖6A是示出圖5中所示的TDD型功率放大模塊的發(fā)送模式的視圖；和圖6B是示出圖5中所示的TDD型功率放大模塊的接收模式的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例作出詳細(xì)參考，它們的示例已在附圖中示出，在所有附圖中，相同的參考數(shù)字代表相同的元件。為了參考附圖解釋說明本發(fā)明，下文將描述實(shí)施方式。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例帶有時(shí)分雙工(TDD)型功率放大模塊以執(zhí)行I類藍(lán)牙方法的無線發(fā)送和接收裝置的結(jié)構(gòu)圖，而圖5是示出圖4中所示的TDD型功率放大模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
如圖4所示，無線發(fā)送和接收裝置包括耦合至用戶接口和電源的藍(lán)牙收發(fā)機(jī)10和帶有第一端口P1(端口1)的TDD型功率放大模塊40。TDD型功率放大模塊40耦合至藍(lán)牙收發(fā)機(jī)10的輸出ANT(發(fā)送信號(hào)終端和接收信號(hào)終端)和電源，接收來自藍(lán)牙收發(fā)機(jī)10的功率控制信號(hào)和TDD發(fā)送模式(TDD-TXON)控制信號(hào)，且通過第二端口P2(端口2)耦合至天線。
參考圖4和5，TDD型功率放大模塊40包括第一和第二端口P1和P2，分別通過它們發(fā)送輸入信號(hào)和輸出信號(hào)(發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào))；第一傳輸線路L1，其第一端經(jīng)過電容器C1耦合至第一端口P1，具有發(fā)送和接收信號(hào)的波長(zhǎng)λ的四分之一長(zhǎng)；第二傳輸線路L2，經(jīng)過另一電容器C5耦合在第一傳輸線路L1的第二端和第二端口P2之間；第一PIN二極管D1，其陰極經(jīng)過電容器C1耦合至第一端口P1；第二PIN二極管D2，其陰極經(jīng)過電容器C5耦合至第二端口P2；第一匹配網(wǎng)絡(luò)41，經(jīng)過另一電容器C2耦合至第一PIN二極管D1的陽極以執(zhí)行阻抗匹配或者執(zhí)行平衡和非平衡信號(hào)之間的變換；功率放大器42，根據(jù)TDD發(fā)送模式(TDD-TXON)控制信號(hào)以預(yù)先設(shè)定的增益放大經(jīng)第一匹配網(wǎng)絡(luò)41輸入的發(fā)送信號(hào)；第二匹配網(wǎng)絡(luò)43，經(jīng)過另一電容器C4耦合在功率放大器42和第二PIN二極管D2之間以執(zhí)行阻抗匹配或者執(zhí)行平衡和非平衡信號(hào)之間的變換；第三PIN二極管D3，其陰極耦合至地面而陽極耦合至第一和第二傳輸線路L1和L2之間的節(jié)點(diǎn)；第三傳輸線路L3，耦合至第一PIN二極管D1的陽極，具有發(fā)送和接收信號(hào)的波長(zhǎng)的四分之一長(zhǎng)；第四傳輸線路L4，耦合至第二PIN二極管D2的陽極，具有發(fā)送和接收信號(hào)的波長(zhǎng)λ的四分之一長(zhǎng)；偏置電阻R，耦合在通過其接收來自藍(lán)牙收發(fā)機(jī)10的TDD發(fā)送模式(TDD-TXON)控制信號(hào)的終端與第三和第四傳輸線路L3和L4的節(jié)點(diǎn)之間；以及另一電容器C3，耦合在地面與第三和第四傳輸線路L3和L4的節(jié)點(diǎn)之間。
用于接收功率放大器42的輸出的第二匹配網(wǎng)絡(luò)43可以包含一個(gè)用于除去發(fā)送和接收信號(hào)中可能包含的高頻成分，或者包含與該濾波器具有相同功能的電路。
圖5中的TDD型功率放大模塊40作為本發(fā)明的示例來描述，第一、第二和第三PIN二極管D1、D2和D3用作切換單元。PIN二極管在提供有正向電壓時(shí)打開而在正向電壓不大于參考值時(shí)關(guān)閉。因此，PIN二極管起到作為切換單元的開關(guān)組件的作用。
當(dāng)收到的作為使能信號(hào)Vpaon的TDD-TXON控制信號(hào)是高信號(hào)時(shí)，功率放大器42接收來自電源的電壓Vcc開始運(yùn)行，而當(dāng)收到的作為使能信號(hào)Vpaon的TDD-TXON控制信號(hào)是低信號(hào)時(shí)，功率放大器42停止運(yùn)行。功率放大器42通過一個(gè)獨(dú)立的終端接收來自針對(duì)TDD-TXON控制信號(hào)和電壓Vcc的終端的功率控制信號(hào)Pctrl，從而控制功率增益。一種眾所周知的功率放大器可以用作這種功率放大器42。根據(jù)本發(fā)明，可以通過使用TDD方法控制功率放大器42使其與發(fā)送和接收模式同步。根據(jù)TDD-TXON控制信號(hào)的高或低信號(hào)對(duì)功率放大模塊40的工作原理進(jìn)行說明。
圖5中所示的TDD型功率放大模塊40的工作原理將參考圖6A和6B進(jìn)行描述。
圖6A是示出在TDD-TXON控制信號(hào)是高信號(hào)時(shí)圖5中所示的TDD型功率放大模塊40的發(fā)送模式的視圖。在高信號(hào)的情形中，發(fā)送信號(hào)被依次發(fā)送至第一端口P1、第一匹配網(wǎng)絡(luò)41、功率放大器42、第二匹配網(wǎng)絡(luò)43和第二端口P2。
當(dāng)TDD-TXON控制信號(hào)是高信號(hào)時(shí)，TDD-TXON控制信號(hào)通過第三和第四傳輸線路L3和L4以及電阻R被發(fā)送至第一和第二PIN二極管D1和D2的陽極，且由于其陽極電壓高于陰極電壓，PIN二極管D1和D2被打開。由于其陰極耦合至地面，其陽極通過第一和第二傳輸線路L1和L2耦合至第一和第二PIN二極管D1和D2的第三PIN二極管D3也打開。
因此，至于具有波長(zhǎng)λ且通過第一和第二端口P1和P2輸入的發(fā)送和接收信號(hào)，具有波長(zhǎng)λ的四分之一長(zhǎng)的第一和第二傳輸線路L1和L2耦合至地面以發(fā)生短路，且第一和第二傳輸線路L1和L2的阻抗得到提高。由于第一和第二PIN二極管D1和D2打開，PIN二極管D1和D2的每個(gè)電阻變成零左右。
因此，通過第二端口P2輸入的接收信號(hào)受到阻塞，而發(fā)送信號(hào)通過具有相對(duì)較低電阻的第一PIN二極管D1輸入至第一匹配網(wǎng)絡(luò)41。發(fā)送信號(hào)經(jīng)過匹配網(wǎng)絡(luò)41的阻抗匹配被發(fā)送至功率放大器42，功率放大器42根據(jù)由功率控制信號(hào)Pctrl確定的放大增益來放大發(fā)送信號(hào)以輸出已放大的發(fā)送信號(hào)。已放大的發(fā)送信號(hào)通過第二匹配網(wǎng)絡(luò)43輸出至第二端口P2和打開的第二PIN二極管D2。
如上所述，高頻成分可以通過電容器C1、C2、C3、C4和C5，而低頻成分不能通過電容器C1、C2、C3、C4和C5，因此根據(jù)TDD-TXON控制信號(hào)直流成分不會(huì)影響到發(fā)送和接收信號(hào)的信號(hào)路徑。電容器C3旁通發(fā)送信號(hào)的高頻成分以提高第三和第四傳輸線路L3和L4的節(jié)點(diǎn)上的第三和第四傳輸線路L3和L4和電容器C2和C3的阻抗，因此信號(hào)路徑的發(fā)送和接收信號(hào)不能流經(jīng)TDD-TXON控制信號(hào)的直流電路。
根據(jù)上述原理，經(jīng)第一端口P1輸入的發(fā)送信號(hào)與直流電分開以通過功率放大器42被輸出至第二端口P2。
接下來，如果TDD-TXON控制信號(hào)是低信號(hào)，經(jīng)第二端口P2輸入的接收信號(hào)通過第一和第二傳輸線路L1和L2被輸出至第一端口P1。圖6B是示出在TDD-TXON控制信號(hào)是低信號(hào)時(shí)圖5中所示的TDD型功率放大模塊的接收模式的視圖。
即，如果TDD-TXON控制信號(hào)是低信號(hào)，通過電阻R以及第三和第四傳輸線路L3和L4耦合至TDD-TXON控制信號(hào)的終端的PIN二極管D1和D2的陽極電壓被降低。因此，第一和第二PIN二極管D1和D2被關(guān)閉，而由于第三PIN二極管D3的陽極電壓被降低，第三PIN二極管D3被關(guān)閉。第一、第二和第三PIN二極管D1、D2和D3的電阻成分提高了。
因此，由于第一和第二PIN二極管D1和D2的關(guān)閉狀態(tài)，從第一和第二端口P1和P2到功率放大器42的信號(hào)傳輸受到阻塞。因?yàn)轳詈现恋谝缓偷诙鬏斁€路L1和L2的節(jié)點(diǎn)的第三PIN二極管D3的電阻成分得到提高，所以第一和第二傳輸線路L1和L2起到作為阻抗匹配傳輸線路的作用。
因此，通過第二端口P2而收到的接收信號(hào)經(jīng)第一和第二傳輸線路L1和L2被輸出至第一端口P1。
如上所述，在使用TDD方法放大發(fā)送信號(hào)時(shí)，TDD型功率放大模塊消耗最低的功率，以減少不必要的功耗。此外，TDD型功率放大模塊和II類藍(lán)牙模塊簡(jiǎn)單結(jié)合，因此無需額外的制造成本就可制造出具有I類和II類藍(lán)牙功能的裝置。
雖然已對(duì)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了示出和描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的原則和精神以及權(quán)利要求及其等同物所定義的范圍的情況下，可以對(duì)本實(shí)施例作出改變。
權(quán)利要求
1.一種TDD型功率放大模塊包括終端，通過它發(fā)送TDD控制信號(hào)；第一端口，通過它輸入發(fā)送信號(hào)和輸出接收信號(hào)；第二端口，通過它輸出發(fā)送信號(hào)和輸入接收信號(hào)；第一和第二傳輸線路，耦合在第一和第二端口之間，以具有四分之一發(fā)送和接收信號(hào)波長(zhǎng)，并且形成接收信號(hào)的接收信號(hào)路徑；功率放大器單元，放大經(jīng)第一端口輸入的發(fā)送信號(hào)，以把已放大的發(fā)送信號(hào)輸出至第二端口；第一和第二切換單元，位于第一和第二端口與功率放大器單元之間，通過功率放大器單元來形成和阻塞第一和第二端口之間的發(fā)送和接收信號(hào)路徑；第三切換單元，位于第一和第二傳輸線路的節(jié)點(diǎn)與地之間，根據(jù)TDD控制信號(hào)交替地打開和關(guān)閉以保持或阻塞接收信號(hào)的傳輸；以及第三和第四傳輸線路，耦合在終端與第一和第二切換單元之間以傳輸TDD控制信號(hào)至第一和第二切換單元作為偏置信號(hào)，并且具有四分之一發(fā)送和接收信號(hào)的波長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的TDD型功率放大模塊，其中所述功率放大器單元包括功率放大器，耦合在第一和第二切換單元之間，以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的增益來放大發(fā)送信號(hào)；以及第一和第二匹配網(wǎng)絡(luò)，耦合在功率放大器的輸入和輸出終端與第一和第二切換單元之間以執(zhí)行阻抗匹配。
3.如權(quán)利要求1所述的TDD型功率放大模塊，其中所述功率放大器單元包括用于除去從功率放大器單元中輸出的發(fā)送信號(hào)的高頻成分的濾波器和電路中的一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的TDD型功率放大模塊，其中所述第一、第二和第三切換單元每個(gè)均包含PIN二極管。
5.如權(quán)利要求1所述的TDD型功率放大模塊，其中所述功率放大器單元根據(jù)TDD控制信號(hào)處于打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)中的一種。
6.如權(quán)利要求2所述的TDD型功率放大模塊，其中所述第二匹配網(wǎng)絡(luò)包括用于除去從功率放大器單元中輸出的發(fā)送信號(hào)的高頻成分的濾波器和電路中的一個(gè)。
7.一種I類藍(lán)牙模塊包括天線；II類藍(lán)牙模塊包括藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC，使用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的TDD方法來調(diào)制和解調(diào)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以及產(chǎn)生一個(gè)TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)；以及TDD發(fā)送和接收開關(guān)，根據(jù)藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC的TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)來交替地把天線連接至發(fā)送終端和接收終端中的一個(gè)；以及TDD型功率放大模塊，位于II類藍(lán)牙模塊和天線之間，以根據(jù)藍(lán)牙收發(fā)機(jī)IC的TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)運(yùn)行，放大發(fā)送數(shù)據(jù)以發(fā)送已放大的發(fā)送數(shù)據(jù)到天線，且把接收數(shù)據(jù)從天線發(fā)送至II類藍(lán)牙模塊。
8.一種藍(lán)牙模塊包括藍(lán)牙收發(fā)機(jī)，帶有可傳輸發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的第一終端，并且產(chǎn)生TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)；以及TDD功率放大模塊，由集成電路形成，具有用于接收TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)的第二終端、連接至藍(lán)牙收發(fā)機(jī)的終端的第一端口以及第二端口，根據(jù)TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)來放大經(jīng)第一端口接收的來自藍(lán)牙接收機(jī)的發(fā)送信號(hào)，以通過第二端口輸出已放大的發(fā)送信號(hào)，以及在沒有放大接收信號(hào)的情況下發(fā)送通過第二端口而收到的接收信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括第一和第二傳輸線路，分別經(jīng)過第一和第二電容器耦合在第一和第二端口之間；第一開關(guān)，耦合在第二終端與第一電容器和第一傳輸線路的第一節(jié)點(diǎn)之間；第二開關(guān)，耦合在第二終端與第二電容器和第二傳輸線路的第二節(jié)點(diǎn)之間；以及第三開關(guān)，耦合在電位與第一和第二傳輸線路的第三節(jié)點(diǎn)之間。
10.如權(quán)利要求9所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括功率放大器，根據(jù)TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)來放大經(jīng)第一開關(guān)發(fā)送的發(fā)送信號(hào)，以輸出所述已放大的發(fā)送信號(hào)至第二開關(guān)。
11.如權(quán)利要求10所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括第三電容器和第一匹配網(wǎng)絡(luò)，耦合在所述功率放大器和第一開關(guān)之間。
12.如權(quán)利要求10所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括第四電容器和第二匹配網(wǎng)絡(luò)，耦合在所述功率放大器和第二開關(guān)之間。
13.如權(quán)利要求10所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括第三傳輸線路，耦合在第二終端和第一開關(guān)之間。
14.如權(quán)利要求10所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括第四傳輸線路，耦合在第二終端和第二開關(guān)之間。
15.如權(quán)利要求10所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括第一路徑，由第一端口、第一開關(guān)、功率放大器、第二開關(guān)和第二端口形成，以通過功率放大器傳輸發(fā)送信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的藍(lán)牙模塊，其中所述TDD型功率放大模塊包括第二路徑，由第二端口、第二傳輸線路、第一傳輸線路、第一端口形成，以把接收信號(hào)從第二端口傳輸至第一端口而沒有經(jīng)過功率放大器。
17.如權(quán)利要求11所述的藍(lán)牙模塊，其中所述第一開關(guān)包括PIN二極管，其陽極耦合至第二終端而陰極耦合至第一端口和第一傳輸線路之間的第一節(jié)點(diǎn)。
18.如權(quán)利要求17所述的藍(lán)牙模塊，其中所述第二開關(guān)包括第二PIN二極管，其陽極耦合至第二終端而陰極耦合至第二端口和第二傳輸線路之間的第二節(jié)點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求10所述的藍(lán)牙模塊，其中所述第三開關(guān)包括PIN二極管，其陽極耦合至第一和第二傳輸線路之間的節(jié)點(diǎn)，陰極耦合至地。
20.一種耦合至外部集成電路和天線的藍(lán)牙模塊，其包括TDD功率放大模塊，由集成電路形成，具有用于接收來自外部集成電路的TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)的第二終端、可連接至外部集成電路的終端的第一端口以及可連接至天線的第二端口，根據(jù)TDD發(fā)送和接收模式控制信號(hào)來放大經(jīng)第一端口接收的來自外部集成電路的發(fā)送信號(hào)以通過第二端口輸出已放大的發(fā)送信號(hào)，以及在沒有放大接收信號(hào)的情況下發(fā)送通過第二端口而收到的接收信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可以降低功耗并通過結(jié)合II類藍(lán)牙功能實(shí)現(xiàn)I類藍(lán)牙功能的時(shí)分雙工(TDD)型功率放大模塊，通過這種模塊，在不放大接收信號(hào)的情況下，發(fā)送信號(hào)得到放大，而接收信號(hào)沒有得到放大。TDD型功率放大模塊包括終端，通過它發(fā)送TDD控制信號(hào)；第一端口，通過它輸入發(fā)送信號(hào)和輸出接收信號(hào)；第二端口，通過它輸出發(fā)送信號(hào)和輸入接收信號(hào)；第一和第二傳輸線路，耦合在第一和第二端口之間，具有四分之一發(fā)送和接收信號(hào)波長(zhǎng)，且形成接收信號(hào)的接收信號(hào)路徑；功率放大器單元，放大經(jīng)第一端口輸入的發(fā)送信號(hào)以把已放大的發(fā)送信號(hào)輸出至第二端口；第一和第二切換單元，位于第一和第二端口與功率放大器單元之間，通過功率放大器單元來形成和阻塞第一和第二端口之間的發(fā)送和接收信號(hào)路徑；第三切換單元，位于第一和第二傳輸線路的節(jié)點(diǎn)與地之間，根據(jù)TDD控制信號(hào)交替地打開和關(guān)閉以保持或阻塞接收信號(hào)的傳輸；以及第三和第四傳輸線路，耦合在終端與第一和第二切換單元之間以傳輸TDD控制信號(hào)至第一和第二切換單元作為偏置信號(hào)，并具有四分之一發(fā)送和接收信號(hào)的波長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H04B1/44GK1574675SQ20031010062
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月3日
發(fā)明者樸滋永 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社