[发明专利]发射机/接收机链阻抗最佳化

说明书

本发明一般涉及无线电话，具体地，涉及具有要求以不同的功率电平运行的发射机或接收机的无线电话或移动台。

在移动台使用期间，重要的考虑是功率放大器效率。对于固定的功率放大器的电源，输出概率由工作负载线确定。然而，功率放大器当在某个预定的峰值输出功率工作点以下的输出功率电平运行时，效率将降低。

另外，在某些接收机电路应用中，希望改变输入/输出阻抗。例如，移动台可包括能够双模式运行的集成电路，其中并行的模拟和数字放大器与混频器在不同的运行模式下被接通和关断。在许多情形下，这种类型的运行需要不同的输入/输出阻抗来使得接收机增益和灵敏度性能最佳化。

对于我们提出的这种的问题的解决办法是在1994年1月4日发布的、授权给Siwiak等的、题目为“Radio Frequency PowerAmplifier Having Variable Output Power(具有可变输出功率的射频功率放大器)”的美国专利No.5,276,912中给出的。在这个方法中，将RF放大器构建成为包括可控制的阻抗变换网络。该变换网络用来把放大器负载阻抗变换到放大器输出端处的变换阻抗。就是说，结果，当输出信号的功率电平改变时，RF放大器的效率没有太大恶化。

另一个方法是在1996年7月30日发布的、授权给Stengel等的、题目为“Multi-Mode Power Amplifier(多模式功率放大器)”的美国专利No.5,541,554中提出的，其中功率放大器输出电路具有至少两条并行地耦合到放大器的输入端口的放大增益路径。输出端在公共节点处被组合，以及在输出节点与在至少一个增益路径中的有源放大元件之间提供了阻抗变换网络。提供了用于把特定的增益路径切换到放大器以外的装置。

这些方法具有共同的缺点，它们需要把放大器效率改进电路插入到RF功率放大器的设计中，而且需要把附加的元件加到放大器电路。另一个缺点是很差的阻抗匹配，以及在RF功率放大器的输出端与输出部件(诸如双工器、滤波器或收发(T/R)开关)之间会存在反射。如果严重的话，阻抗失配和反射会损坏放大器，或当工作在不同的过渡模式时(例如，线性/非线性，线性/更线性)，至少恶化它的效率。

本发明的第一目的和优点是提供增强RF功率放大器的效率的改进的技术，特别是当它工作在较低的输出功率电平时。

本发明的另一个目的和优点是通过提供与RF放大器分开的、和被耦合到它的输出端的可调谐的或可切换的滤波器元件，而提供增强RF功率放大器的效率的改进技术，由此，控制滤波器元件的阻抗，以使得RF放大器的效率最佳化。

本发明的另一个目的和优点是通过提供被插入到与RF放大器分开的、和被耦合到它的输出端的双工滤波器、独立的滤波器或T/R开关的可调谐的或可切换的滤波器元件，来改进RF功率放大器的效率。

本发明的再一个目的和优点是通过提供滤波器作为被插入到双工滤波器、独立的滤波器的诸如低通滤波器，或T/R开关的可调谐的或可切换的滤波器元件，来减小在RF放大器的输出端与分开的滤波器之间的阻抗失配和反射。

本发明的再一个目的和优点是，当存在并行切换的具有不同的输入/输出阻抗的RF块时，减小在两个(或多个)运行模式下的接收链中RF放大器/混频器的输入端和/或输出端之间的阻抗失配和反射。

发明概要

通过按照本发明的教导构建和运行的移动台，克服上述的和其它的问题并实现本发明的目的和优点。

本发明提出了较低的成本、较低的元件数的RF发射机或接收机，通过提供与RF放大器分开的、和被耦合到它的输出端的可调谐的或可切换的滤波器元件，而给出具有改进的效率的RF放大器。控制滤波器元件的阻抗，以使得RF放大器的效率最佳化，特别是当工作在比最大设计的输出功率电平更低的输出功率电平时。最好将控制的阻抗滤波器元件做成为插入到与RF放大器分开的、和被耦合到它的输出端的双工滤波器、独立的滤波器(诸如低通滤波器)，或T/R开关模块的可调谐的或可切换的滤波器元件。这些教导也用来减小在RF放大器的输出端与分开的、可调谐的或可切换的滤波器元件之间的阻抗失配和反射。