用于放大输入信号的装置、方法和计算机程序产品制造方法及图纸

一种用于放大输入信号的装置，该装置包括：放大电路，其包括多个可切换晶体管；可变电压输入端，其连接到放大电路；以及控制器电路；其中，控制器电路被配置为：设置装置的目标输出功率电平；并且根据放大电路的输出端的负载阻抗控制以下项中的至少一项：多个可切换晶体管之间的连接状态以改变放大电路的有效物理尺寸；以及可变电压输入端的电平；以将输入信号放大到针对该负载阻抗的目标输出功率电平。号放大到针对该负载阻抗的目标输出功率电平。号放大到针对该负载阻抗的目标输出功率电平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于放大输入信号的装置、方法和计算机程序产品


[0001]本专利技术涉及用于放大输入信号的装置、方法和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]本文所提供的“
技术介绍
”描述是出于总体上呈现本公开的上下文的目的。在该
技术介绍
部分中所描述的程度上，当前命名的专利技术人的工作以及在提交时可能未以其他方式视为现有技术的描述的各方面未明确地或隐含地被承认为本专利技术的现有技术。
[0003]近年来，用于通信的诸如便携式电信装置的电信装置的数量显著增加。这些便携式电信装置被开发为通过射频(RF)传输系统进行通信。由于正在使用的便携式电信装置的数量的增加，对增加便携式电信装置通过通信网络进行通信的通信网络的容量存在显著需求。
[0004]为了满足该需求，已经开发了许多通信系统和标准，诸如3G、4G和5G通信标准等。这些标准的开发的特征在于用于RF通信的频带和模式的数量的增加。这些标准的开发和实现已经导致通信网络的容量的增加。然而，用于RF通信的频带的数量的特性增加对被配置为使用这些标准进行操作的装置提出了若干需求。
[0005]传输系统通常包括用于在传输之前放大RF信号的功率放大装置。然而，功率放大装置实际上通常本质上是窄带的。即，通常仅跨输入信号的窄频率范围提供有效放大。因此，难以在单个功率放大装置内有效地实现用于现代传输系统中的RF通信的频带范围所需放大。这是尤其具有挑战性的，因为诸如便携式电信装置等的传输装置通常需要提供一定程度的向后兼容性，并且必须能够跨可以用于RF通信的整个频带范围操作。
[0006]此外，5G通信标准中的频段的数量需要比诸如4G等的先前标准甚至更高的传输功率。功率需求的这种增加进一步加剧了跨整个操作频率和传输功率电平范围提供用于传输的信号的充分放大的问题。
[0007]目前，一个功率放大装置通常覆盖一个频带，或者在频带频率彼此接近的情况下可能覆盖两个或三个频带。然而，在3GPP TS 38.101(公共域文件)中定义的从低于600MHz到超过30GHz的4G和5G的总共超过30个3GPP频段。此外，一些新的5G NR(新无线电)频段(诸如FRI(＜6GHz)中的N77/N78/79)的输出功率在一些情况下允许比4G操作更高的传输功率电平。对于4G手机终端而言，一个终端覆盖超过12个3GPP频段不是非典型的，一旦发布支持5G的手机，这一数量可能增加。
[0008]还应当注意，3G/4G/5G用户设备(UE)终端上的功率放大装置通常需要根据UE距基站终端多远而在宽传输功率范围内传输。在整个传输功率范围内，功率放大装置应该以高效率操作，以减少由于功率放大装置效率差导致的热耗散而引起的电池消耗并降低UE中的温度。可以用于确定功率放大装置的总体性能和效率的性能度量包括诸如DC到RF功率的性能度量以及在一些情况下的线性度，其可以根据调制信号的失真程度和/或RF功率泄漏到相邻RF信道中来指定。
[0009]因此，提供一种能够跨由现代传输系统使用的整个频率范围有效地提供放大的功
率放大装置是一个挑战。
[0010]本公开的目的是解决这些问题。

技术实现思路

[0011]根据本公开的实施例，提供了一种用于放大输入信号的装置，该装置包括：放大电路，其包括多个可切换晶体管；可变电压输入端，其连接到放大电路；以及控制器电路；其中，控制器电路被配置为：设置装置的目标输出功率电平；并且根据放大电路的输出端的负载阻抗控制以下项中的至少一项：多个可切换晶体管之间的连接状态以改变放大电路的有效物理尺寸；以及可变电压输入端的电平；以将输入信号放大到针对该负载阻抗的目标输出功率电平。
[0012]根据本公开的实施例，提供了一种控制用于放大输入信号的装置的方法，该装置包括：放大电路，其包括多个可切换晶体管；可变电压输入端，其连接到放大电路；以及控制器电路；该方法包括：设置装置的目标输出功率电平；并且根据放大电路的输出端的负载阻抗控制以下项中的至少一项：多个可切换晶体管之间的连接状态以改变放大电路的有效物理尺寸；以及可变电压输入端的电平；以将输入信号放大到针对该负载阻抗的目标输出功率电平。
[0013]根据本公开的实施例，提供了一种包括指令的计算机程序，当由计算机执行时，该程序使计算机执行控制用于放大输入信号的装置的方法，该装置包括：放大电路，其包括多个可切换晶体管；可变电压输入端，其连接到放大电路；以及控制器电路；该方法包括：设置装置的目标输出功率电平；并且根据放大电路的输出端的负载阻抗控制以下项中的至少一项：多个可切换晶体管之间的连接状态以改变放大电路的有效物理尺寸；以及可变电压输入端的电平；以将输入信号放大到针对该负载阻抗的目标输出功率电平。
[0014]根据本公开的实施例，可以提供单个功率放大装置以放大具有宽功率带宽的输入信号，并且因此能够跨增加的频率范围有效地放大输入信号。此外，由于可以使用单个功率放大装置跨增加的频率范围提供输入信号范围的有效放大，因此降低了生产传输手段的成本和复杂性。
[0015]当然，应当理解，本公开不限于这些效果，可以存在其他效果。
[0016]前述段落已经通过一般介绍提供，并且不旨在限制以下权利要求的范围。通过参考以下结合附图的详细描述，将最好地理解所描述的实施例以及进一步的优点。
附图说明
[0017]当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，将容易获得本公开及其许多伴随优点的更完整的理解，因为本公开及其许多伴随优点变得更好理解，其中：
[0018]图1示出了根据本公开的实施例的包括用于放大输入信号的装置的传输手段的配置；
[0019]图2示出了根据本公开的实施例的阻抗匹配对功率放大带宽的影响；
[0020]图3示出了根据本公开的实施例的场效应晶体管的电流电压曲线的示例；
[0021]图4示出了根据本公开的实施例的放大电路的内部配置的示例；
[0022]图5示出了根据本公开的实施例的用于放大输入信号的装置；
[0023]图6示出了根据本公开的实施例的控制用于放大输入信号的装置的方法。
具体实施方式
[0024]现在参考附图，其中，贯穿若干示图，相同的参考数字表示相同或相应的部件。
[0025]根据本公开的实施例的用于放大输入信号的装置可以应用于多频段多模传输的传输系统。因此，将首先参考该示例情况描述本公开的实施例。然而，应当理解，本公开并不特别限于该特定示例。相反，根据本公开的实施例的用于放大输入信号的装置可以根据需要应用于其他示例情况和配置。
[0026]图1示出了根据本公开的实施例的包括用于放大输入信号的装置1000的传输系统1100的示例配置。在该示例情况下，传输系统1100是用于多频段多模传输的传输系统，并且包括用于在由传输系统1100传输之前放大信号的装置1000。参考图1所示的传输系统可以位于无线通信网络的用户设备侧。然而，传输系统例如可以可选地位于无线通信网络的基站侧。
[0027]现在，参考图1，装置1000包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于放大输入信号的装置，所述装置包括：放大电路，包括多个可切换晶体管；可变电压输入端，连接到所述放大电路；以及控制器电路；其中，所述控制器电路被配置为：设置所述装置的目标输出功率电平；并且根据所述放大电路的输出端的负载阻抗控制以下项中的至少一项：所述多个可切换晶体管之间的连接状态以改变所述放大电路的有效物理尺寸；以及所述可变电压输入端的电平；以将所述输入信号放大到针对所述负载阻抗的所述目标输出功率电平。2.根据权利要求1所述的装置，其中，控制器被配置为根据在所述装置的输入端子处接收到的所述输入信号来确定所述目标输出功率电平。3.根据权利要求1所述的装置，其中，多个晶体管采用III
‑
V族材料。4.根据权利要求1所述的装置，其中，多个放大装置是场效应晶体管或异质结双极型晶体管。5.根据权利要求4所述的装置，其中，控制器被配置为控制多个所述场效应晶体管之间的连接状态以控制所述放大电路的栅极宽度。6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置包括多个输入端子，所述多个输入端子能选择性地连接到所述放大电路，并且其中，所述控制器被配置为根据所述装置的操作来控制所述多个输入端子与所述放大电路之间的连接状态。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置包括多个输出端子，所述多个输出端子能选择性地连接到所述放大电路，并且其中，所述控制器被配置为根据所述多个输入端子与所述放大电路之间的所述连接状态来控制所述多个输出端子与所述放大电路之间的连接状态。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述装置的所述多个输入端子和所述多个输出端子分别被配置用于输入和输出不同射频的信号。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多个输入端子被配置为接收以下项中的至少一项：3G、4G...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：