用于差分功率放大器的多模式操作制造技术

本公开涉及用于差分功率放大器的多模式操作，具体涉及一种用于无线设备的RF电路，包括用于每个频带的单端差分功率放大器和阻抗平衡电路。阻抗平衡电路用于在设备的操作模式改变时在放大器的输出处提供适当阻抗，并且还将放大器的差分输出转换为单端输出。阻抗平衡电路任选地包括BALUN电路和可变电容器，其中可变电容器随着操作模式的改变而变化以改变放大器的输出处的阻抗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及RF电路，更具体地，涉及将从差分功率放大器接收的差分输出信号转换为单端输出信号的电路，其中通过该电路施加于差分功率放大器的阻抗可以针对多种操作模式进行调整，使得单个差分功率放大器可用于在给定频带内操作的多种操作模式。
技术介绍
图1示出了耦合至天线110的现有RF电路100。电路100包括多个传输路径120以及将天线110耦合至多个传输路径120的天线开关130。每个传输路径120都包括功率放大器140和接收放大器150，它们交替地通过双工器160接合至天线开关130。在天线开关130内，每个传输路径120都通过串联开关170可切换地耦合至天线110，并且还可选地通过并联开关180可切换地耦合至地。如图1所示，当一个传输路径120耦合至天线110(处于ON模式)，则用于该传输路径120的串联开关170闭合而并联开关180打开，同时对于所有其他传输路径120(OFF模式)反转开关170、180。虽然天线开关130将仅利用串联开关170工作，但并联开关180的附加通过将不使用的传输路径120接地而提供了更好的隔离。在蜂窝电话中，提供各个传输路径120以适应不同的操作模式，其中每个操作模式是频带和功率等级的不同组合，电话可以根据国家、操作者、通信量等的变化在操作模式之间切换。如图1所示，可以通过使用与操作模式一样多的功率放大器140来实现多个操作模式，使得每个功率放大器140针对其特定的频带和功率等级进行优化。
技术实现思路
本专利技术的示例性设备包括无线RF设备(诸如蜂窝电话或智能手机)，并且可在至少一个频带中操作并且可在每个频带中在多个操作模式之间切换。示例性设备包括：天线和天线开关；多个接收放大器、每个接收放大器都专用于多个操作模式中的不同操作模式；阻抗平衡电路；以及第一差分功率放大器，被配置为在至少一个频带的第一频带内操作。附加频带可以用于附加的差分功率放大器和阻抗平衡电路对，每一对都具有独立的多个接收放大器但是与第一差分功率放大器共用相同的天线。差分功率放大器包括输入和输出，并且被配置为在输入处接收差分输入信号以及根据差分输入信号在输出处产生放大差分输出信号。如上所述，第一差分功率放大器被配置为在第一频带内操作；此外，第一差分功率放大器可唯一地专用于第一频带。阻抗平衡电路与第一差分功率放大器电通信，并且被配置为接收来自第一差分功率放大器的输出的差分输出信号，并且进一步被配置为根据差分输出信号产生单端输出信号。阻抗平衡电路还随着操作模式被切换而可调，以改变施加于第一差分功率放大器的输出的阻抗。天线开关被配置为交替地将天线耦合至第一阻抗平衡电路或将天线耦合至多个接收放大器。在一些实施例中，天线开关通过将天线耦合至双工器来交替地将天线耦合至第一阻抗平衡电路或者多个接收放大器，其中双工器耦合至模式开关以及多个接收放大器中的一个接收放大器。各个实施例还包括模式开关以及多个双工器，双工器的数量等于多个接收放大器的数量。在这些实施例中，模式开关与阻抗平衡电路电通信并且被配置为从中接收单端输出信号。此外，多个双工器中的每个双工器都在天线开关与模式开关或者多个接收放大器中的一个接收放大器之间电通信。因此，当操作模式改变以及输入阻抗改变时，模式开关将阻抗平衡电路耦合至不同的双工器，并且天线可以选择相同的双工器。在各个实施例中，阻抗平衡电路包括BALUN(用于平衡/不平衡)电路和可变电容器。BALUN电路本身包括第一传输线和第二传输线，两条传输线的每一条都具有第一端和第二端。在一些实施例中，传输线包括诸如微带的平面结构。在各个实施例中，每条传输线都包括导电带、与导电带相邻的接地面以及设置在导电带与接地面之间的介电层。在这些实施例中，接地面的宽度大于导电带的宽度。在操作中，在相应的第一端处横跨两条传输线的接地面施加差分输出信号。阻抗平衡电路还包括第一电连接，在第一端处接合两条传输线的导电带。阻抗平衡电路还包括第二电连接，在第二端处接合两条传输线的接地面。在各个实施例中，第二电连接可以耦合至地或DC偏置电压。此外，第一阻抗平衡电路被配置为在第二端处从第一传输线的导电带产生单端输出信号。可变电容器在第二端处电耦合至第二传输线的导电带。设备的各个实施例可以用于诸如高频带和低频带的两个或更多个频带。因此，一些实施例包括第二差分功率放大器，其具有输入和输出，并且被配置为在至少一个频带的第二频带内进行操作，并且进一步被配置为根据在输入处接收的差分输入信号在输出处产生放大差分输出信号，第二差分功率放大器唯一地专用于第二频带。此外，在这些实施例中，第二阻抗平衡电路与第二差分功率放大器电通信，并且被配置为接收来自第二差分功率放大器的输出的差分输出信号，并且进一步被配置为根据差分输出信号产生单端输出信号。第二阻抗平衡电路随着操作模式被切换而可调，以改变施加于第二差分功率放大器的输出的阻抗。本专利技术还旨在提供一种用于上述设备的电路。示例性电路包括：差分功率放大器，被配置为产生差分输出信号；阻抗平衡电路；以及可变电容器。在这些实施例中，阻抗平衡电路电耦合至差分放大器，并且被配置为接收差分输出信号。此外，阻抗平衡电路包括：第一传输线和第二传输线，这两条传输线中的每一条都具有第一端和第二端。此外，每条传输线都包括导电带、与导电带相邻的接地面以及设置在导电带与接地面之间的介电层，接地面的特征在于宽度大于导电带的宽度，其中在相应的第一端处横跨两条传输线的接地面施加差分输出信号。第一电连接(任选地可以为通孔或传输线)在所述第一端处接合两条传输线的导电带。第二电连接(也任选地可以为通孔或传输线)在第二端处接合两条传输线的接地面。在不同实施例中，第二传输线可以耦合至地或DC偏置电压。阻抗平衡电路被配置为在第二端处从第一传输线的导电带产生单端输出信号。可变电容器在第二端处电耦合至第二传输线的导电带。电路的各个实施例还包括：模式开关，被电耦合以接收来自阻抗平衡电路的单端输出信号，并且被配置为在多个输出端口之间切换单端输出信号。这些实施例中的一些还包括多个双工器，多个双工器中的一个双工器电耦合至多个输出端口中的每个输出端口。附图说明图1是根据现有技术的RF电路的示意图。图2是根据本专利技术示例性实施例的RF电路的示意图。图3是根据本专利技术示例性实施例的用于图2的RF电路的阻抗平衡电路的示意图。图4是用于阻抗平衡电路的示例性实施例的微带传输线的截面图。图5是根据本专利技术示例性实施例的阻抗平衡电路的示意性表示的立体图。具体实施方式本专利技术描述了一种RF电路，其包括差分功率放大器和阻抗平衡电路来用于诸如3G和4G的多种操作模式。阻抗平衡电路用于将从差分功率放大器输出的差分信号转换为单端输出并且还用于在差分功率放大器的输出处提供根据操作模式的变化而变化的阻抗。这使得单个差分功率放大器被用于给定频带内的多种操作模式。在各个实施例中，阻抗平衡电路包括BALUN电路。BALUN电路包括一对传输线，在一端处横跨两条传输线施加差分输出信号，以在相对端处产生来自一条传输线的单端输出信号。这些实施例可以进一步包括可变电容器，其在与产生单端输出信号的同一端处耦合至第二传输线。改变可变电容器的电容用于在施加差分输出信号以适应不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，包括：差分功率放大器，被配置为产生差分输出信号；阻抗平衡电路，电耦合至所述差分放大器，并且被配置为从所述差分放大器接收所述差分输出信号，所述阻抗平衡电路包括：第一传输线和第二传输线，这两条传输线中的每一条均具有第一端和第二端，每条传输线均包括导电带、与所述导电带相邻的接地面以及设置在所述导电带与所述接地面之间的介电层，所述接地面的特征在于宽度大于所述导电带的宽度，其中在相应的第一端处横跨所述两条传输线的接地面施加所述差分输出信号，第一电连接，在所述第一端处接合所述两条传输线的所述导电带，第二电连接，在所述第二端处接合所述两条传输线的所述接地面，所述阻抗平衡电路被配置为在所述第二端处从所述第一传输线的导电带产生单端输出信号；以及可变电容器，在所述第二端处电耦合至所述第二传输线的导电带。

【技术特征摘要】
2015.06.26 US 14/751,4951.一种电路，包括：差分功率放大器，被配置为产生差分输出信号；阻抗平衡电路，电耦合至所述差分放大器，并且被配置为从所述差分放大器接收所述差分输出信号，所述阻抗平衡电路包括：第一传输线和第二传输线，这两条传输线中的每一条均具有第一端和第二端，每条传输线均包括导电带、与所述导电带相邻的接地面以及设置在所述导电带与所述接地面之间的介电层，所述接地面的特征在于宽度大于所述导电带的宽度，其中在相应的第一端处横跨所述两条传输线的接地面施加所述差分输出信号，第一电连接，在所述第一端处接合所述两条传输线的所述导电带，第二电连接，在所述第二端处接合所述两条传输线的所述接地面，所述阻抗平衡电路被配置为在所述第二端处从所述第一传输线的导电带产生单端输出信号；以及可变电容器，在所述第二端处电耦合至所述第二传输线的导电带。2.根据权利要求1所述的电路，其中每条传输线均包括微带。3.根据权利要求1所述的电路，还包括：模式开关，被电耦合以接收来自所述阻抗平衡电路的所述单端输出信号，并且被配置为在多个输出端口之间切换所述单端输出信号。4.根据权利要求3所述的电路，还包括多个双工器，所述多个双工器中的一个双工器电耦合至所述多个输出端口中的每个输出端口。5.根据权利要求1所述的电路，其中在所述第二端处接合所述两条传输线的接地面的所述第二电连接附加地耦合至地。6.根据权利要求1所述的电路，其中在所述第二端处接合所述
\t两条传输线的接地面的所述第二电连接附加地耦合至DC偏置电压。7.一种设备，在至少一个频带中可操作并且在所述频带的每个频带中的多个操作模式之间可切换，所述设备包括：天线；多个接收放大器，所述多个接收放大器的每一个接收放大器均专用于所述多个操作模式中的不同操作模式；第一差分功率放大器，具有输入和输出，并且被配置为在所述至少一个频带的第一频带内操作，并且进一步被配置为根据在输入处接收的差分输入信号在输出处产生放大差分输出信号，所述第一差分功率放大器唯一地专用于所述第一频带；第一阻抗平衡电路，与所述第一差分功率放大器电通信，并且被配置为接收来自所述第一差分功率放大器的输出的所述差分输出信号，并且进一步被配置为根据所述差分输出信号产生单...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·康，P·雷尼尔，E·皮卡德，
申请(专利权)人：艾壳，
类型：发明
国别省市：法国;FR