專利名稱:分段的開關(guān)功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率放大器電路領(lǐng)域，且更明確地說，涉及開關(guān)功率放大器電路領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)需要對射頻(RF)發(fā)射器實施使用CMOS技術(shù)的功率放大器(PA)電路，所述CMOS技術(shù)具有較高的效率和較廣的RF功率控制和復(fù)雜調(diào)制機制的動態(tài)范圍，例如OFDM和PSK。理想上，這些功率放大器針對OFDM應(yīng)用提供產(chǎn)生信號的能力，其中所述信號包括大于20dB深度的幅值調(diào)制，且針對CDMA應(yīng)用具有提供高于70dB的發(fā)射功率控制的能力。
GaAs和其它III-V族材料仍被集成到CMOS工藝中(0.18μtm)，所以還不能得到單芯片方案。主要由于晶體管較高的飽和電壓，所以所屬領(lǐng)域技術(shù)中的CMOS線性功率放大器不具有較高的效率。因而，在這些PA只能為便攜式裝置提供顯著減少的電池壽命的背景下，市場不能接收這些PA。
另一方面，CMOS開關(guān)PA(例如可購自Silicon Laboratories Inc)僅以恒定幅值的包絡(luò)信號操作。遺憾的是，這些PA在CDMA應(yīng)用中不具有充分范圍的功率控制。這些PA的功率控制是通過降低其中所使用的FET的漏極和源極端子電壓(Vds)而實現(xiàn)的。Vds的此降低提供約30dB的功率控制，而CDMA和WCDMA應(yīng)用需要多于60dB的功率控制。
當CMOS PA操作在開關(guān)操作模式中時其提供合理的操作效率，遺憾的是，僅當這些開關(guān)模式PA與具有恒定幅值包絡(luò)的RF信號一起使用的時候才可接收。當CMOS PA延伸到與具有幅值調(diào)制的RF信號一起操作時，其效率顯著低于雙極硅放大器或III-V族材料放大器等效物。此效率上的下降歸因于飽和電壓與最大操作電壓的較高比率。
因此需要提供在開關(guān)放大器配置中使用CMOS工藝但能夠提供幅值調(diào)制輸出信號的PA電路架構(gòu)。為了提供幅值調(diào)制輸出信號，通常將輸入信號分離為兩個或兩個以上信號，其后將其放大并接著進行組合。這些經(jīng)放大信號的相對定相確定組合的輸出信號的相位和量值。這種放大過程被所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知為使用非線性組件或LINC的線性放大。通過使用兩個非線性放大器電路并通過將輸入信號分解為兩個恒定幅值包絡(luò)，射頻發(fā)射器的LINC放大器提供基本上為線性的放大，當將相位變化的信號組合時，其相長地并相消地干涉重新形成原始信號的放大版本。
對于CDMA和WCDMA系統(tǒng)，功率控制范圍基本上大于調(diào)制所需的AM深度，分別為約70dB和12dB。LINC類型的架構(gòu)本身不能提供用于達成超過80dB動態(tài)范圍的增益和相位。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種PA電路架構(gòu)，其在CMOS工藝中制造且使用開關(guān)放大器配置進行操作并提供較大的動態(tài)范圍。

發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供一種發(fā)射器電路，其包含第一輸入端口，其用于接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；第二輸入端口，其用于接收處于載波頻率的第二相位調(diào)制信號；第一支路，其具有與第一輸入端口耦合的第一端，用于接收第一相位調(diào)制信號；第二支路，其具有與第二輸入端口耦合的第一端，用于接收第二相位調(diào)制信號；第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器，其安置在所述第一分支的第一端與第二端之間，每一者用于接收第一相位調(diào)制信號，且每一者用于在第一操作模式中增加第一相位調(diào)制信號的量值以形成組合的第一復(fù)數(shù)個量值增加信號，且在第二操作模式中每一者不用于增加第一相位調(diào)制信號的量值，其中可在針對每一者的第一模式和第二模式之間切換地選擇；第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器，其安置在第二分支的第一端與第二端之間，每一者用于接收第二相位調(diào)制信號且每一者用于在第一操作模式中增加第二相位調(diào)制信號的量值以形成組合的第二復(fù)數(shù)個量值增加信號，且在第二操作模式中，每一者不用于增加第二相位調(diào)制信號的量值，其中可在每一者的第一模式和第二模式之間切換地選擇；和組合電路，其包含輸出端口并與第一分支的第二端和第二分支的第二端耦合以用于接收第一和第二量值增加信號，并用于組合第一和第二量值增加信號以形成RF輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種電路，其包含第一輸入端口，其用于接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；第一支路，其具有第一支路部分和第二支路部分，每一者具有與第一輸入端口耦合的第一端和第二端；第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器，其包含具有第一開關(guān)量值的第一開關(guān)元件，其沿著所述第一分支部分的第一端與第二端之間的第一分支部分安置，用于接收第一相位調(diào)制信號，且用于在第一操作模式中增加第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號以從第一分支部分的第二端提供，且在第二操作模式中不用于增加第一相位調(diào)制信號的量值以從第一分支部分的第二端提供，其中可在第一模式和第二模式之間切換地選擇；第二開關(guān)元件，其具有低于第一開關(guān)量值的第二開關(guān)量值并安置在第二分支部分的第一端與第二端之間的第二分支部分，用于接收第一相位調(diào)制信號且用于在第一操作模式中增加第一相位調(diào)制信號的量值以形成第二量值增加信號，且在第二操作模式中不用于增加第一相位調(diào)制信號的量值，其中可在第一模式和第二模式之間切換地選擇；和第一衰減器電路，其沿著第二分支部分安置并耦合在第二開關(guān)元件與第二分支部分的第二端之間，用于在第三操作模式中接收第二量值增加信號并用于可控制地衰減第二量值增加信號以形成第二量值改變信號以從第二分支部分的第二端提供，并在第四操作模式中衰減第四量值增加信號以形成第二量值改變信號以從第二分支部分的第二端提供。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種方法，其包含接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；接收處于載波頻率的第二相位調(diào)制信號；提供第一支路和第二支路；沿著第一分支傳播處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；沿著第二分支傳播處于載波頻率的第二相位調(diào)制信號；可切換地增加第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號；可切換地增加第二相位調(diào)制信號的量值以形成第二量值增加信號；和組合第一和第二量值增加信號以形成RF輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種實現(xiàn)動態(tài)范圍的方法，其包含接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；提供第一支路；沿著第一分支傳播處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；和可切換地增加第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號以及可切換地增加第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號并可控制地衰減第一量值增加信號中的至少一者。
現(xiàn)在將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的示范性實施例，其中圖1說明發(fā)射器電路100的兩通道實施方案；圖2a和2b說明用于圖1中所示的發(fā)射器電路的開關(guān)功率放大器電路(SPA)的方框圖；圖3說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的發(fā)射器電路；圖4a說明在低量值開關(guān)元件與組合電路之間串聯(lián)耦合的第二衰減器裝置；和圖4b說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)射器電路。
具體實施方式圖1說明發(fā)射器電路100的兩通道實施方案。向輸入端口100a提供輸入信號。耦合到輸入端口的是信號處理電路101，其接收RF輸入信號并以預(yù)定方式將此信號分離為第一信號和第二信號。第二和第二信號處于載波頻率。兩者都具有恒定幅值調(diào)制包絡(luò)且每一者的相位被不同地調(diào)制，但兩者都與基帶復(fù)合調(diào)制包絡(luò)的幅值和相位分量相關(guān)。因而，第一信號具有處于載波頻率的第一相位調(diào)制，且第二信號具有不同于第一信號的處于載波頻率的第二相位調(diào)制。從第一和第二信號的第一和第二輸出端口101b和101c提供第一和第二信號。沿著第一支路安置的第一開關(guān)功率放大器(SPA)102具有與處理電路101的第一輸出端口101b耦合的輸入端口102a，且沿著第二支路安置的第二SPA103具有與處理電路101的第二輸出端口101c耦合的輸入端口103a。第一SPA102具有第一量值且用于在其輸出端口提供第一量值增加信號，且第二SPA102具有第二量值且用于在其輸出端口提供第二量值增加信號。來自SPA102和103中每一者的輸出端口102b和103b與組合電路104耦合，所述組合電路104組合第一和第二量值信號并從輸出端口提供RF輸出信號。
圖2a和圖2b說明例如圖1中所示的SPA電路202、203、206和207的方框圖。圖2a中展示兩個SPA202和203，其具有輸入端口202a和203a以用于接收第一和第二信號，且具有輸出端口202b和203b以用于向組合電路提供第一和第二量值增加信號，所述組合電路104用于從其輸出端口104b向與其耦合的負載208提供含有量值和相位的單個輸出信號。對于最簡單的實施方案，每一SPA電路202和203包括單個晶體管，優(yōu)選以場效晶體管(FET)裝置的形式以提供第一和第二輸入信號中每一者的量值增加。
圖2b還說明兩個SPA206和207，其具有輸入端口206a和207a，用于接收第一和第二信號，且具有輸出端口206b和206b，用于向組合電路104提供第一和第二量值增加信號，以用于組合所述信號來從其輸出端口104b向與其耦合的負載208提供以RF輸出信號形式的單個輸出信號。對于更復(fù)雜的實施方案，且對于高于圖2a中所示的量值增加，利用六個以場效晶體管(FET)裝置形式的晶體管裝置來向第一和第二輸入信號提供量值增加。每一SPA具有安置在其中的三個晶體管裝置以用于向接收到的輸入信號提供量值增加。這些額外的FET裝置導(dǎo)致具有約三倍于圖2a中所示的電路的量值增加的RF輸出信號。當然，三個晶體管裝置沒有必要是相同尺寸，優(yōu)選每一者具有不同尺寸的晶體管裝置以提供不同的量值增加。
圖3說明本發(fā)明的第一實施例300，其為LINC架構(gòu)發(fā)射器電路的變形。這個變化提供多個SPA的組合以允許較廣動態(tài)范圍的幅值調(diào)制和輸出信號功率控制。向輸入端口300a提供輸入信號。耦合到輸入端口300a的是信號處理電路301，其接收輸入信號并以預(yù)定方式將此信號分離為第一和第二信號。第一和第二信號處于載波頻率。兩者都具有恒定幅值調(diào)制包絡(luò)，且每一者的相位被不同地調(diào)制，但兩者都與基帶復(fù)合調(diào)制包絡(luò)的幅值和相位分量相關(guān)。因而，第一信號具有處于載波頻率的第一相位調(diào)制，且第二信號具有不同于第一信號的處于載波頻率的第二相位調(diào)制。從第一和第二信號的第一和第二輸出端口301b和301c提供第一和第二信號以用于沿著第一和第二支路傳播。沿著第一支路，第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器(SPA)302具有與處理電路301的第一輸出端口301b耦合的輸入端口302a。
第一復(fù)數(shù)個SPA302由復(fù)數(shù)個開關(guān)元件302d到302n形成，其中每一開關(guān)元件具有其與輸入端口302a耦合輸入端口。復(fù)數(shù)個輸出端口302b將第一復(fù)數(shù)個開關(guān)元件302d到302n中的每一者耦合到組合電路304，完成第一支路。第一復(fù)數(shù)個SPA302具有組合的第一量值，其用于提供第一輸入信號的量值增加，因而形成第一復(fù)數(shù)個量值增加信號。
沿著第二支路，第二復(fù)數(shù)個SPA 303具有與處理電路301的第二輸出端口301b耦合的輸入端口303a。第二復(fù)數(shù)個SPA303由第二復(fù)數(shù)個開關(guān)元件303d到303n形成，其中每一開關(guān)元件具有其與輸入端口303a耦合的輸入端口。復(fù)數(shù)個輸出端口303b將開關(guān)元件303d到303n中的每一者耦合到組合電路304，完成第一支路。第二復(fù)數(shù)個SPA303具有組合的第一量值，其用于提供第二輸入信號的量值增加，因而形成第二復(fù)數(shù)個量值增加信號。
組合電路304使用相長和相消的干涉組合第一和第二復(fù)數(shù)個量值增加信號以從輸出端口300b提供RF信號，所述RF信號為輸入信號的量值增加版本。發(fā)射器電路300的總的量值增加取決于復(fù)數(shù)個SPA302和303的第一和第二量值增加。
為了獲得70dB量值增加，例如，當使用第一和第二復(fù)數(shù)個SPA302和303時，低量值開關(guān)元件302d到302n和303d到303n與高量值開關(guān)元件302d到302n和303d到303n的比率為約1∶10,000,000，因而在制造期間對開關(guān)元件的物理尺寸提出一個潛在問題。如圖4a中所示，通過插入以衰減器形式的可變量值減小級而有利地克服此尺寸變化，所述可變量值減少級耦合到用于低信號幅值的SPA的輸出端口中的每一者。衰減用于進一步減小量值增加信號的信號量值，其中所述量值增加信號是從與衰減器耦合的開關(guān)元件傳播的。
圖4a說明在低量值開關(guān)元件403n與組合電路404之間串聯(lián)耦合的第二衰減器裝置409，其沿著第二支路的第二部分以用于從信號處理電路401接收第二信號。高量值開關(guān)元件403d也沿著第二支路的第一部分耦合到信號處理電路401以用于接收第二信號。每一開關(guān)元件403d和403n以及第二衰減器裝置409可獨立控制來使每一者向組合電路404提供量值增加和量值減小信號中的一者。
當然，第二衰減器裝置409展現(xiàn)傳播損耗，即使當其被設(shè)定為具有零衰減時。舉例來說，當?shù)诙p器裝置409具有1dB最小插入損耗時，便產(chǎn)生多于約17％的信號量值以克服此插入損耗。如果第二衰減器裝置409與高量值開關(guān)元件403d的輸出端口耦合(圖4a中未示)，那么在滿量值下，在沒有第二衰減器裝置409時此開關(guān)元件403d消耗(例如)1000mA。插入第二衰減器裝置409導(dǎo)致約1170mA的功率消耗以克服第二衰減器裝置409的插入損耗，其增加了170mA。然而，如果第二衰減器裝置409與低量值開關(guān)元件403n耦合(如圖4a中所示)，其例如消耗5mA，那么為了克服第二衰減器裝置409的插入消耗而向低量值開關(guān)元件403n供電的電流增加為1mA，這與170mA相對。因而，耦合衰減器裝置與具有低量值增加的量值開關(guān)元件在功率消耗方面是有利的，從而增加其中利用這些開關(guān)元件的發(fā)射器的動態(tài)范圍。
圖4b說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)射器電路400。在此實施例中，第一和第二可控制衰減器408和409與較低量值開關(guān)元件串聯(lián)耦合。向輸入端口400a提供輸入信號。耦合到輸入端口400a的是信號處理電路401，其接收輸入信號且以預(yù)定方式將此信號分離為第一和第二信號。第一和第二信號處于載波頻率。兩者都具有恒定幅值調(diào)制包絡(luò)，且每一者的相位被不同地調(diào)制，但兩者都與基帶復(fù)合調(diào)制包絡(luò)的幅值和相位分量相關(guān)。因而，第一信號具有處于載波頻率的第一相位調(diào)制，且第二信號具有不同于第一信號的處于載波頻率的第二相位調(diào)制。從第一和第二信號的第一和第二輸出端口401b和401c提供第一和第二信號以用于沿著第一和第二支路傳播。
沿著第一支路，第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器(SPA)402具有與處理電路401的第一輸出端口401b耦合的輸入端口402a。第一復(fù)數(shù)個SPA402由個別開關(guān)元件402d到402n形成，其中來自每一開關(guān)元件的輸入端口與輸入端口402a耦合。復(fù)數(shù)個輸出端口402b將個別開關(guān)元件402d到402n中的每一者耦合到組合電路404，從而完成第一支路。從402d到402n，每一SPA優(yōu)選在其輸入端口與輸出端口之間提供不同的信號量值增加容量。因此，例如開關(guān)元件402d提供比開關(guān)元件402n高的量值輸出信號，所述開關(guān)元件402n在第一復(fù)數(shù)個SPA402中提供最低的量值輸出信號。第一衰減器電路408安置在開關(guān)元件402n與組合電路404之間，因為為了克服第一衰減器插入損耗，所以當?shù)谝凰p器408與最低量值開關(guān)元件402n一起使用時，額外發(fā)射功率最小。視情況而定，根據(jù)性能要求將額外的衰減器安置在第一復(fù)數(shù)個SPA402中的其它開關(guān)元件402d到402n之間，其中優(yōu)選將這些額外的衰減器在具有較低的量值增加的開關(guān)元件之間串聯(lián)安置，以便將額外的信號幅值增加最小化，從而克服額外的衰減器的插入損耗。因此，例如，這些額外的衰減器結(jié)合開關(guān)元件4021和402m而安置。
沿著第二支路，第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器(SPA)403具有與處理電路401的第二輸出端口401c耦合的輸入端口403a。第二復(fù)數(shù)個SPA403由個別開關(guān)元件403d到403n形成，其中來自每一開關(guān)元件的輸入端口與輸入端口403a耦合。復(fù)數(shù)個輸出端口403b將個別開關(guān)元件403d到403n中的每一者耦合到組合電路404，從而完成第二支路。403d到403n，每一SPA優(yōu)選在其輸入端口與輸出端口之間提供不同的信號量值增加容量。因此，例如開關(guān)元件403d提供比開關(guān)元件403n高的量值輸出信號，所述開關(guān)元件403n在第二復(fù)數(shù)個SPA403中提供最低的量值輸出信號。第二衰減器電路408安置在開關(guān)元件403n與組合電路404之間，因為為了克服第一衰減器插入損耗，所以當?shù)诙p器408與最低量值開關(guān)元件403n一起使用時，額外發(fā)射功率最小。視情況而定，根據(jù)性能要求將額外的衰減器安置在第二復(fù)數(shù)個SPA403中的其它開關(guān)元件403d到403n之間，其中優(yōu)選將這些額外的衰減器在具有較低的量值增加的開關(guān)元件之間串聯(lián)安置，以便將額外的信號幅值增加最小化，從而克服額外的衰減器的插入損耗。因此，例如，這些額外的衰減器結(jié)合開關(guān)元件4031和403m而安置。在從輸出端口向每一開關(guān)元件提供輸入信號后，其為量值增加信號。因而，第一復(fù)數(shù)個量值增加信號是從第一復(fù)數(shù)個SPA402提供的，且第二復(fù)數(shù)個量值增加信號是從第二復(fù)數(shù)個SPA403提供的。
與第一和第二復(fù)數(shù)個輸出端口402b和403b耦合的組合電路404接收第一和第二復(fù)數(shù)個量值增加信號并將其組合為單個RF輸出信號，所述RF輸出信號為輸入信號的量值增加版本，以用于提供給輸出端口300b?？刂齐娐?10與第一和第二復(fù)數(shù)個SPA402和403中的每一者耦合以用于獨立控制其中的開關(guān)元件中的每一者的量值增加。
因而，發(fā)射器電路400具有至少一個輸入信號，其為輸入信號且視情況為指示發(fā)射器電路400的發(fā)射功率的電平信號。輸入信號是以包含載波頻率和調(diào)制信息的形式的輸入信號，或輸入信號含有數(shù)字信息、具有AM和PM分量的調(diào)制RF載波，或為具有單獨的量值調(diào)制信息的相位調(diào)制載波。
信號處理電路401將輸入信號分離為處于載波頻率的兩個或兩個以上相位調(diào)制信號以用于沿著第一和第二支路傳播。發(fā)射器電路400不限于具有所示的兩個支路，視情況額外的支路安置在信號處理電路401與組合電路404之間。
發(fā)射器電路400的輸出功率電平受控制電路410影響。此控制電路個別控制來自第一復(fù)數(shù)個SPA402和第二復(fù)數(shù)個SPA403的每一開關(guān)元件，從而為發(fā)射器電路400提供預(yù)定的信號量值增加或減小。因而，控制電路可切換地啟用開關(guān)元件402d到402n和403d到403n中的每一者，以提供預(yù)定的信號量值增加或減小。
舉例來說，控制電路410向第一和第二復(fù)數(shù)個SPA402和403提供數(shù)字控制信號，值從0000到xxxx，其中xxxx確定到發(fā)射器電路400的輸入信號與由發(fā)射器電路400提供的RF輸出信號之間的量值關(guān)系。輸入信號的功率電平確定xxxx的值且因此確定被切換地選擇用于第一和第二復(fù)數(shù)個SPA402和403中的量值增加的開關(guān)元件的數(shù)目。
對于發(fā)射低RF輸出信號功率，僅提供較低信號量值增加的開關(guān)元件，例如開關(guān)元件4021到402n和4031到403n是切換地選擇用于提供量值增加。另外，控制電路410與第一和第二衰減器408和409中的每一者耦合以用于對其進行控制。相同的控制信號(值從0000到xxxx)優(yōu)選用于控制每一衰減器408和409的衰減。如此，例如來自控制信號的最低有效位用于控制第一和第二衰減器408和409。
有利地，簡單地實施第一和第二衰減器408和409而具有超過20dB的可控衰減范圍，進而有利地將開關(guān)元件402d到402n和403d到403n在晶體管尺寸上的比例減小到更可接受的值，約1∶100,000。在添加了第一和第二衰減器的情況下，發(fā)射器電路400允許與幅值調(diào)制輸入信號一起操作以用于提供較高范圍的RF輸出信號功率。
有利地，發(fā)射器電路300和400可實施在CMOS單片電路中，其中發(fā)射器電路包含多個CMOSFET放大裝置。因此，通過可控制地切換到第一和第二支路的FET開關(guān)元件的數(shù)目來確定發(fā)射器電路的輸出功率。通過選擇切換的FET開關(guān)元件的數(shù)目，控制發(fā)射器電路的輸出功率。視情況，發(fā)射器電路300和400是僅并入發(fā)射器部分的獨立IC，或集成在完整的收發(fā)器IC中。優(yōu)選使用0.18μ技術(shù)將發(fā)射器電路集成到CMOS襯底上。
在不脫離本發(fā)明的精神和范疇的情況下，可想象到大量其它實施例。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)射器電路，其包含第一輸入端口，其用于接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；第二輸入端口，其用于接收處于所述載波頻率的第二相位調(diào)制信號；第一支路，其具有與所述第一輸入端口耦合的第一端，用于接收所述第一相位調(diào)制信號；第二支路，其具有與所述第二輸入端口耦合的第一端，用于接收所述第二相位調(diào)制信號；第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器，其安置在所述第一分支的所述第一端與第二端之間，每一者用于接收所述第一相位調(diào)制信號，且每一者用于在第一操作模式中增加所述第一相位調(diào)制信號的量值以組合地形成第一復(fù)數(shù)個量值增加信號，且在第二操作模式中每一者不用于增加所述第一相位調(diào)制信號的所述量值，其中可在針對每一者的所述第一模式和所述第二模式之間可切換地選擇；第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器，其安置在所述第二分支的所述第一端與第二端之間，每一者用于接收所述第二相位調(diào)制信號，且每一者用于在第一操作模式中增加所述第二相位調(diào)制信號的量值以組合地形成第二復(fù)數(shù)個量值增加信號，且在第二操作模式中每一者不用于增加所述第二相位調(diào)制信號的所述量值，其中可在針對每一者的所述第一模式和所述第二模式之間可切換地選擇；和組合電路，其包含輸出端口并與所述第一分支的所述第二端和所述第二分支的所述第二端耦合以用于接收所述第一和第二量值增加信號，且用于組合所述第一和第二量值增加信號以形成RF輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的發(fā)射器電路，其包含信號處理電路，其中所述信號處理電路包含第一輸出端口，其與所述第一輸入端口耦合；第二輸出端口，其與所述第二輸入端口耦合；至少一輸入端口，其用于接收含有所述載波頻率和調(diào)制信息的輸入信號以及含有所述載波頻率和調(diào)制信息的復(fù)數(shù)個輸入信號中的一者，并用于向所述第一輸出端口提供處于所述載波頻率的所述第一相位調(diào)制信號，且用于向所述第二輸出端口提供處于所述載波頻率的所述第二相位調(diào)制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其包含第一衰減器電路，其耦合在所述第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器中的一者與所述組合電路之間；和第二衰減器電路，其耦合在所述第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器中的一者與所述組合電路之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1到3中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其中所述第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器包含具有第一復(fù)數(shù)個不同開關(guān)量值的第一復(fù)數(shù)個開關(guān)元件，其中來自所述第一復(fù)數(shù)者的所述開關(guān)元件中的每一者并聯(lián)安置且可獨立地切換選擇以用于將信號量值貢獻給所述第一量值增加信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1到4中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其包含第一衰減器電路，所述第一衰減器電路與所述第一復(fù)數(shù)個開關(guān)元件中不具有最高開關(guān)量值的開關(guān)元件的輸出端口耦合。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的發(fā)射器電路，其中所述第一復(fù)數(shù)個開關(guān)元件包含晶體管，其中具有較高開關(guān)量值的所述開關(guān)元件與那些具有較低開關(guān)量值的開關(guān)元件相比包含增加數(shù)目的晶體管和較大晶體管面積中的至少一者。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1到6中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其中所述第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器包含具有第二復(fù)數(shù)個不同開關(guān)量值的第二復(fù)數(shù)個開關(guān)元件，其中來自所述第二復(fù)數(shù)者的所述開關(guān)元件中的每一者并聯(lián)安置且可獨立地切換選擇以用于將信號量值貢獻給所述第一量值增加信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1到7中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其包含第二衰減器電路，所述第二衰減器電路與所述第二復(fù)數(shù)個開關(guān)元件中不具有最高開關(guān)量值的開關(guān)元件耦合。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1到8中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其中所述第二復(fù)數(shù)個開關(guān)元件中的所述放大裝置包含晶體管，其中具有較高開關(guān)量值的所述開關(guān)元件與那些具有較低增益的開關(guān)元件相比包含增加數(shù)目的晶體管和較大晶體管面積中的至少一者。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1到9中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其包含CMOS半導(dǎo)體襯底，其中所述發(fā)射器電路集成在所述CMOS半導(dǎo)體襯底中。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1到10中任一權(quán)利要求
所述的發(fā)射器電路，其中所述第一和第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器中的每一者包含開關(guān)元件，其中所述發(fā)射器電路包含耦合到所述開關(guān)元件中的每一者的控制電路，以用于在所述第一和第二操作模式之間可切換地選擇其操作。
12.一種電路，其包含第一輸入端口，其用于接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；第一支路，其具有第一支路部分和第二支路部分，每一者具有與所述第一輸入端口耦合的第一端和第二端；第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器，其包含具有第一開關(guān)量值的第一開關(guān)元件，其沿著所述第一分支部分的所述第一端與第二端之間的所述第一分支部分安置，用于接收所述第一相位調(diào)制信號，且用于在第一操作模式中增加所述第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號以從所述第一分支部分的所述第二端提供，且在第二操作模式中不用于增加所述第一相位調(diào)制信號的所述量值以從所述第一分支部分的所述第二端提供，其中可在所述第一模式和所述第二模式之間可切換地選擇；具有比所述第一開關(guān)量值低的第二開關(guān)量值的第二開關(guān)元件，其沿著所述第二分支部分的所述第一端與第二端之間的所述第二分支部分安置，用于接收所述第一相位調(diào)制信號，且用于在第一操作模式中增加所述第一相位調(diào)制信號的量值以形成第二量值增加信號，且在第二操作模式中不用于增加所述第一相位調(diào)制信號的所述量值，其中可在所述第一模式和所述第二模式之間可切換地選擇；和第一衰減器電路，其沿著所述第二分支部分安置并耦合在所述第二開關(guān)元件與所述第二分支部分的所述第二端之間，用于在第三操作模式中接收所述第二量值增加信號并用于可控制地衰減所述第二量值增加信號以形成第二量值改變信號以從所述第二分支部分的所述第二端提供，并在第四操作模式中衰減所述第二量值增加信號以形成第二量值改變信號以從所述第二分支部分的所述第二端提供。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的電路，其包含第二輸入端口，其用于接收處于載波頻率的第二相位調(diào)制信號；第二支路，其具有第三支路部分和第四支路部分，每一者具有與所述第二輸入端口耦合的第一端和第二端；第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器，其包含具有第三開關(guān)量值的第三開關(guān)元件，其沿著所述第三分支部分的所述第一端與第二端之間的所述第三分支部分安置，用于接收所述第二相位調(diào)制信號，且用于在第一操作模式中增加所述第二相位調(diào)制信號的量值以形成第三量值增加信號以從所述第三分支部分的所述第二端提供，且在第二操作模式中不用于增加所述第一相位調(diào)制信號的所述量值以從所述第三分支部分的所述第二端提供，其中可在所述第一模式和所述第二模式之間可切換地選擇；具有比所述第三開關(guān)量值低的第四開關(guān)量值的第四開關(guān)元件，其沿著所述第四分支部分的所述第一端與第二端之間的所述第四分支部分安置，用于接收所述第二相位調(diào)制信號，且用于在第一操作模式中增加所述第二相位調(diào)制信號的量值以形成第四量值增加信號，且在第二操作模式中不用于增加所述第二相位調(diào)制信號的所述量值，其中可在所述第一模式和所述第二模式之間可切換地選擇；和第二衰減器電路，其沿著所述第四分支部分安置并耦合在所述第四開關(guān)元件與所述第四分支部分的所述第二端之間，用于在第三操作模式中接收所述第四量值增加信號并用于可控制地衰減所述第四量值增加信號以提供第四量值改變信號以從所述第四分支部分的所述第二端提供，并在第四操作模式中衰減所述第四量值增加信號以形成第四量值改變信號以從所述第四分支部分的所述第二端提供。
14.根據(jù)權(quán)利要求
12到13中任一權(quán)利要求
所述的電路，其包含組合電路，其包含輸出端口并與所述第一分支部分、第二分支部分、第三分支部分和第四分支部分的所述第二端耦合以用于接收所述第一到第四量值增加信號，且用于組合這些信號以形成RF輸出信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求
12到14中任一權(quán)利要求
所述的電路，其包含信號處理電路，其中所述信號處理電路包含第一輸出端口，其與所述第一輸入端口耦合；第二輸出端口，其與所述第二輸入端口耦合；至少一輸入端口，其用于接收含有所述載波頻率和調(diào)制信息的輸入信號以及含有所述載波頻率和調(diào)制信息的復(fù)數(shù)個輸入信號中的一者，并用于向所述第一輸出端口提供處于所述載波頻率的所述第一相位調(diào)制信號，且用于向所述第二輸出端口提供處于所述載波頻率的所述第二相位調(diào)制信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求
12到15中任一權(quán)利要求
所述的電路，其中所述開關(guān)元件包含晶體管。
17.一種方法，其包含接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；接收處于所述載波頻率的第二相位調(diào)制信號；提供第一支路和第二支路；沿著所述第一分支傳播處于所述載波頻率的所述第一相位調(diào)制信號；沿著所述第二分支傳播處于所述載波頻率的所述第二相位調(diào)制信號；可切換地增加所述第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號；可切換地增加所述第二相位調(diào)制信號的量值以形成第二量值增加信號；和組合所述第一和第二量值增加信號以形成RF輸出信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的方法，其包含提供第一復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器電路，其中所述復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器電路中不具有最高信號增加量值的至少一者結(jié)合第一衰減操作而操作以形成所述第一量值增加信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求
17到18中任一權(quán)利要求
所述的方法，其包含提供第二復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器電路，其中所述復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器電路中不具有最高信號增加量值的至少一者結(jié)合第二衰減操作而操作以形成所述第二量值增加信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中所述可切換增加包含可切換地控制所述第一和第二信號的所述量值以依據(jù)所述輸入信號的功率形成所述第一和第二量值增加信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求
17到20中任一權(quán)利要求
所述的方法，其中組合包含使用相長和相消干涉對所述第一和第二量值增加信號求和以形成RF輸出信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求
17到21中任一權(quán)利要求
所述的方法，其包含接收含有所述載波頻率和調(diào)制信息的輸入信號以及含有所述載波頻率和調(diào)制信息的復(fù)數(shù)個輸入信號中的一者；和處理含有所述載波頻率和調(diào)制信息的輸入信號以及含有所述載波頻率和調(diào)制信息的復(fù)數(shù)個輸入信號中的所述接收到的一者以提供處于所述載波頻率的所述第一相位調(diào)制信號和處于所述載波頻率的所述第二相位調(diào)制信號。
23.一種實現(xiàn)動態(tài)范圍的方法，其包含接收處于載波頻率的第一相位調(diào)制信號；提供第一支路；沿著所述第一分支傳播處于所述載波頻率的所述第一相位調(diào)制信號；和可切換地增加所述第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號和可切換地增加所述第一相位調(diào)制信號的量值以形成第一量值增加信號并可控制地衰減所述第一量值增加信號中的至少一者。
24.根據(jù)權(quán)利要求
23所述的方法，其包含接收處于所述載波頻率的第二相位調(diào)制信號；沿著所述第二支路傳播處于所述載波頻率的所述第二相位調(diào)制信號；可切換地增加所述第二相位調(diào)制信號的量值以形成第二量值增加信號；和組合所述第一和第二量值增加信號以形成RF輸出信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求
23到24中任一權(quán)利要求
所述的方法，其包含組合所述第一和第二量值增加信號以形成RF輸出信號。
26.根據(jù)權(quán)利要求
23到25中任一權(quán)利要求
所述的方法，其中所述第二相位調(diào)制信號的所述量值的所述可切換增加高于所述第一相位調(diào)制信號的所述量值的所述可切換增加。
27.根據(jù)權(quán)利要求
23到26所述的方法，其包含接收含有所述載波頻率和調(diào)制信息的輸入信號以及含有所述載波頻率和調(diào)制信息的復(fù)數(shù)個輸入信號中的一者；和處理含有所述載波頻率和調(diào)制信息的輸入信號以及含有所述載波頻率和調(diào)制信息的復(fù)數(shù)個輸入信號中的所述接收到的一者以提供處于所述載波頻率的所述第一相位調(diào)制信號和處于所述載波頻率的所述第二相位調(diào)制信號。
專利摘要
本發(fā)明揭示一種用于接收輸入信號并用于提供幅值增加RF輸出信號的新穎的發(fā)射器電路。復(fù)數(shù)個開關(guān)功率放大器沿著兩個信號傳播支路安置并用于增加輸入信號的量值，以形成作為輸入信號的量值增加版本的輸出信號。所述開關(guān)功率放大器中的每一者利用開關(guān)元件，所述開關(guān)元件具有各種量值增加容量并耦合到控制電路，用以使每一者可切換地選擇從而向輸入信號提供量值增加。
文檔編號H04L27/18GK1998143SQ200580016010
公開日2007年7月11日 申請日期2005年5月18日
發(fā)明者杰里米·洛倫, 杰弗里·沃迪克, 菲利普·麥克費爾 申請人:硅鍺半導(dǎo)體(歐洲)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan