[发明专利]具有滤波器响应的变压器功率合并器

说明书

技术领域

本申请总体涉及变压器功率合并器，并且更具体地涉及具有滤波器响应的变压器功率合并器。

背景技术

图1示出可见的常规射频(RF)发射器200的示例。如这个示例所示，RF电路系统被包括在集成电路(IC)102上，该集成电路102使用变压器合并器以产生期望的功率。由IC102采用的方案是极性调制方案，该极性调制方案使用极性调制器108从而将同相(I)和正交(Q)信号分解为幅度和相位。将相位信息提供到为数字PA的功率放大器112-1到112-4(PA)，并且将幅度信息提供到功率控制器110，该功率控制器110控制PA112-1到112-4中的每个的功率输出。由于PA112-1到112-4中的每个接收相同的信号并且各自的输出被施加到变压器114的初级绕组116-1到116-4，因此来自每个“分支”的功率可以由次级绕组108加到一起以产生用于IC102的输出信号。根据期望的可传输的功率量，可以增加或减少PA112-1到112-4的数目。

这种发射器100的一个问题是，没有引入允许任何模拟滤波的滤波器响应。通常的原因在于相位调制是非常敏感的，并且引入预失真以诱导滤波器响应将产生功率控制器110与PA112-1到112-4之间的不匹配。因此，片外带通滤波器104被提供在IC102和负载106(其可以是天线和匹配电路系统)之间。其它的常规RF发射器也有类似的缺点。例如，正交调制器通常包含片外PA，并且具有非线性组件的线性放大(LINC)的发射器通常包括片外威尔金森合并器和带通滤波器。因此，需要一种改进的RF发射器。

其他常规系统的一些示例是：Haldi等人IEEE J.of Solid-State Circuits,2008年5月43卷5期1054-1063页的“A5.8GHz1V Linear Power Amplifier Using a Novel On-Chip Transformer Power Combiner inStandard90nm CMOS，”；Lai等人2010IEEE Intl.Solid-State Circuits Conf.(ISSCC)，2010年2月10号，424-425页的“A IV17.9dBm60GHz Power Amplifier in Standard65nm CMOS,”；Chang等人2010IEEE Custom Integrated Circuits Conf.(CICC),2010年9月19-9月22，1-4页的“A77GHz Power Amplifier Using Transformer-Based Power Combiner in90nm CMOS,”；Kim等人IEEE J.of Solid-State Circuits,2011年5月46卷5期的“A Linear Multi-Mode CMOS Power Amplifier With Discrete Resizing and Concurrent Power Combining Structure，”；以及美国专利No.7,777,570。

发明内容

实施例提供了包括交错器、配电线路、多个功率放大器(PA)和变压器的装置，其中交错器被配置为接收同相(I)信号和正交(Q)信号；配电线路耦合到交错器；多个功率放大器中的每个PA耦合到配电线路；变压器具有多个初级绕组和次级绕组，其中每个初级绕组耦合到PA中的至少一个，并且其中配电线路在交错器的输出和每个PA之间引入多个延迟中的至少一个以便产生与变压器的滤波器响应。

根据实施例，配电线路进一步包括：多个通道，其中每个通道耦合到PA中的至少一个；以及多个延迟电路，其中每个延迟电路耦合在通道中的至少两个之间。

根据实施例，多个通道进一步包括彼此交错的第一组通道和第二组通道，并且其中来自第二组通道的每个通道进一步包括逆变器。

根据实施例，交错器进一步包括：第一混合器，其配置为接收I信号和第一交错信号；第二混合器，其被配置为接收Q信号和第二交错信号；以及合并器，其被耦合到第一混合器、第二混合器以及配电线路。

根据实施例，装置进一步包括耦合到变压器的次级绕组的带通滤波器。

根据实施例，第一和第二交错信号是90°异相。