[发明专利]窄带可调谐射频（RF）功率放大器和相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频（RF）功率放大器，更特别地涉及针对通信设备使用RF功率放大器的频带选择。

背景技术

通过放大无线设备（例如，蜂窝电话手机）中的弱输入信号，射频（RF）功率放大器（PA）被用来产生输出传输信号。许多这些通信设备被配置以运行在用于不同通信系统的不同频带中。例如，当前第三代（3G）蜂窝通信系统利用在1GHz以上的多种不同的频带，诸如，WCDMA利用1920~1980Mhz频带。现有的第二代（2G）蜂窝通信系统也利用多种不同的频带，诸如，用于GSM800的824~849Mhz频带、用于GSME900的880~915Mhz频带、用于DCS1800的1710~1785Mhz以及用于PCS1900的1850~1910Mhz。

为了运行在多个频带中，从而运行在多个通信系统中，蜂窝手机应用通常使用宽带功率放大器以放大并且输出传输信号。这些蜂窝宽带功率放大器跨越宽频率范围呈现出高增益，使得这些放大器能够放大多个频带。然而，某些频带中的传输信号增益和噪音有害系统性能，例如，在蜂窝接收频带中或在用于其他通信系统的频带（例如，蓝牙收发机和/或GPS（全球定位系统）接收器使用的频率）中。在蜂窝手机应用中，双工器通常紧跟着宽带功率放大器，该双工器针对选择的频带传递期望范围的频率并且抑制选择频带以外的频率中的信号。可调谐窄带滤波器过滤输入到功率放大器的信号，该可调谐窄带滤波器也可以被用来最小化所选频带以外的无用噪声贡献。

图1A（现有技术）是用于宽带功率放大器（PA）的增益响应102的例示图。宽带增益响应102提供针对低频拐角（f_L）和高频拐角（f_H）之间的宽频率范围的高增益。如所示，这种宽频率范围108的包括两个通信频带（B1，B2）。第一通信频带（B1）包括在第一低频（f_L1）和第一高频（f_H1）之间的频率范围104。第二通信频带（B2）包括在第二低频（f_L2）和第二高频（f_H2）之间的频率范围106。因为宽带PA跨越两个通信频带提供高增益，所以除了在期望的频带内的频率之外，在未选择的频带内的频率也可被放大在PA输出信号中。例如，如果通信设备使用第二频带（B2）进行传输，非期望的具有在第一频带（B1）内的频率的传输信号或噪声将仍被宽带PA放大并且输出。

图1B（现有技术）是用于输出电路的实施例150的框图，该输出电路被包括有宽带PA152的通信设备使用。如所述，宽带PA152接收通过可调谐窄带滤波器166传递的传输信号（TX）168。例如，从通信设备中的基带（BB）处理器和/或收发机（XCVR）160可提供此传输信号（TX）168。所述宽带PA152被配置用于两个可能的操作频带（B1、B2）。宽带PA152的放大的输出被提供到开关（SW）154。开关（SW）154被频带选择信号170控制，该频带选择信号170也可由BB处理器和/或收发机（XCVR）160提供。基于频带选择信号170，开关（SW）154发送放大的输出信号至用于第一频带（B1）的第一双工器156或至用于第二频带（B2）的第二双工器158。如所述，第一双工器（B1）156被配置用于传递第一频带（B1）内的频率并且抑制其他的频率。类似地，第二双工器（B2）158被配置用于传递第二频带（B2）内的频率并且抑制其他的频率。然后，从双工器156和158输出的传输信号被提供到天线开关模块（ASM）162。双工器156和158被用于在双向通信设备中的传输操作和接收操作。在接收模式，双工器156输出第一接收信号（RX1）157，该第一接收信号（RX1）157可被提供到基带处理器或收发机160。类似地，在接收模式，双工器158输出第二接收信号（RX2）157，该第二接收信号（RX2）157可被提供到基带处理器或收发机160。ASM162也可被配置用于接收频带选择信号170，并且该频带选择信号170可被ASM162使用以耦合合适的双工器到天线164。可调谐窄带滤波器166也可被配置用于接收频带选择信号170，并且该频带选择信号170可被用于针对选择的频带调谐可调谐窄带滤波器166。

应注意到除了第一频带（B1）和第二频带（B2）之外，通信设备也可被配置用于在额外的频带中操作，该通信设备利用与图1B（现有技术）所示电路不同的传输电路和/或接收电路。例如，该通信设备可以被配置以具有全球定位系统（GPS）接收器和/或蓝牙收发机，如果需要，该通信设备也利用相同的天线164。