[发明专利]具有用于多模式操作的经切换输出匹配的功率放大器

说明书

依据35U.S.C.§119主张优先权

本专利申请案主张2009年7月24日申请的标题为“用于多标准操作的经切换功率放大器输出匹配网络(SWITCHED PA OUTPUT MATCHING NETWORK FOR MULTI-STANDARD OPERATION)”的第61/228,511号美国临时申请案的优先权，所述临时申请案转让给本受让人，且在此以引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明大体来说涉及电子设备，且更具体来说涉及一种功率放大器和一种输出匹配电路。

背景技术

放大器常用于各种电子装置中以提供信号放大。不同类型的放大器可用于不同用途。举例来说，例如蜂窝式电话等无线通信装置可包括用于双向通信的发射器与接收器。所述发射器可利用功率放大器(PA)，所述接收器可利用低噪声放大器(LNA)，且所述发射器和接收器可利用可变增益放大器(VGA)。

功率放大器是可为待发射的信号提供高输出功率的放大器。功率放大器通常使用匹配网络以将天线处的目标阻抗(例如，50欧姆)转化为功率放大器输出处的不同阻抗(例如，4欧姆)。所述匹配网络通常是固定的，且因此以固定阻抗或负载线来呈现所述功率放大器。所述固定阻抗可经选择以获得所述功率放大器的最大输出功率或高效率。所述固定阻抗可导致功率放大器在所述阻抗经选择的操作情形下具有良好性能但可导致在其它操作情形下具有次最佳性能。

发明内容

附图说明

图1展示无线通信装置的框图。

图2展示具有用于两个操作模式的两个功率放大器的发射器。

图3展示图2中的两个功率放大器的示范性负载线。

图4展示具有用于两个操作模式的单个功率放大器的发射器。

图5A与5B展示两个模式中的图4中的发射器的操作。

图6展示图4中的发射器内的匹配网络。

图7A、7B和7C展示匹配网络的三个示范性设计。

图8A与8B展示两个发射器，其具有用于多个操作模式的单个功率放大器与多条输出路径。

图9展示信号发射的过程。

具体实施方式

词语“示范性”在本文中用以表示“充当一实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何设计未必解释为比其它设计优选或有利。

本文描述一种发射器，其包含功率放大器和经切换输出匹配电路。所述经切换输出匹配电路支持用于多个操作模式的多条输出路径。所述发射器可用于各种电子装置，例如无线通信装置、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、手持式装置、无线调制解调器、膝上型计算机、无绳电话、蓝牙装置、消费型电子装置等。为清晰起见，下文描述无线通信装置中的发射器的使用。

图1展示无线通信装置100的示范性设计的框图。在此示范性设计中，无线装置100包括数据处理器110与收发器120。收发器120包括支持双向无线通信的发射器130与接收器160。大体来说，无线装置100可包括任何数目个发射器和任何数目个接收器，所述发射器和所述接收器用于任何数目个通信系统和任何数目个频带。

在发射路径中，数据处理器110处理待发射的数据并将模拟输出信号提供给发射器130。在发射器130内，所述模拟输出信号由放大器(Amp)132放大，由低通滤波器134滤波以移除由数/模转换导致的图像，由VGA 136放大，并由混频器138从基带升频转换到射频(RF)。所述经升频转换的信号由滤波器142滤波以移除由所述升频转换导致的图像，进一步由功率放大器(PA)144放大以获得所要输出功率电平，经由输出电路150投送，并经由天线152发射。输出电路150可执行如下文所描述的阻抗匹配、信号切换、滤波和/或其它功能。

在接收路径中，天线152从基站和其它发射器站点接收信号，并提供所接收的RF信号，所述RF信号经由输出电路150投送并提供给接收器160。接收器160处理(例如，放大、降频转换和滤波)所述所接收的RF信号并将模拟输入信号提供给数据处理器110。为简明起见，接收器160的细节未展示于图1中。

图1展示发射器130实施直接转换架构，其在一个级中将信号从基带升频转换到RF。发射器130还可实施超外差式架构，其在多个级中将信号从基带升频转换到RF。本机振荡器(LO)产生器170产生LO信号并将其提供给混频器138。锁相回路(PLL)172从数据处理器110接收控制信息并将控制信号提供给LO产生器170以在合适频率下产生所述LO信号。