具有濾波器響應(yīng)的變壓器功率合并器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供用于產(chǎn)生放大的射頻(RF)信號的方法。同相(I)信號和正交(Q)信號由交錯(cuò)器(204)接收并交錯(cuò)以產(chǎn)生時(shí)間交錯(cuò)信號。然后，由配電線路(209)從時(shí)間交錯(cuò)信號中產(chǎn)生延遲時(shí)間交錯(cuò)信號，并且延遲時(shí)間交錯(cuò)信號(IN1、IN2、IN3、IN4)中的每個(gè)由放大器(112-1、112-2、112-3、112-4)放大以產(chǎn)生多個(gè)放大的信號。然后，放大的信號在變壓器(114)處被合并且通過濾波器(214)產(chǎn)生與變壓器的濾波器響應(yīng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】具有濾波器響應(yīng)的變壓器功率合并器
本申請總體涉及變壓器功率合并器，并且更具體地涉及具有濾波器響應(yīng)的變壓器功率合并器。
技術(shù)介紹
圖1示出可見的常規(guī)射頻(RF)發(fā)射器200的示例。如這個(gè)示例所示，RF電路系統(tǒng)被包括在集成電路(IC)102上，該集成電路102使用變壓器合并器以產(chǎn)生期望的功率。由IC102采用的方案是極性調(diào)制方案，該極性調(diào)制方案使用極性調(diào)制器108從而將同相(I)和正交(Q)信號分解為幅度和相位。將相位信息提供到為數(shù)字PA的功率放大器112-1到112-4(PA)，并且將幅度信息提供到功率控制器110，該功率控制器110控制PA112-1到112-4中的每個(gè)的功率輸出。由于PA112-1到112-4中的每個(gè)接收相同的信號并且各自的輸出被施加到變壓器114的初級繞組116-1到116-4，因此來自每個(gè)“分支”的功率可以由次級繞組108加到一起以產(chǎn)生用于IC102的輸出信號。根據(jù)期望的可傳輸?shù)墓β柿浚梢栽黾踊驕p少PA112-1到112-4的數(shù)目。這種發(fā)射器100的一個(gè)問題是，沒有引入允許任何模擬濾波的濾波器響應(yīng)。通常的原因在于相位調(diào)制是非常敏感的，并且引入預(yù)失真以誘導(dǎo)濾波器響應(yīng)將產(chǎn)生功率控制器110與PA112-1到112-4之間的不匹配。因此，片外帶通濾波器104被提供在IC102和負(fù)載106(其可以是天線和匹配電路系統(tǒng))之間。其它的常規(guī)RF發(fā)射器也有類似的缺點(diǎn)。例如，正交調(diào)制器通常包含片外PA，并且具有非線性組件的線性放大(LINC)的發(fā)射器通常包括片外威爾金森合并器和帶通濾波器。因此，需要一種改進(jìn)的RF發(fā)射器。其他常規(guī)系統(tǒng)的一些示例是：Haldi等人IEEEJ.ofSolid-StateCircuits,2008年5月43卷5期1054-1063頁的“A5.8GHz1VLinearPowerAmplifierUsingaNovelOn-ChipTransformerPowerCombinerinStandard90nmCMOS，”；Lai等人2010IEEEIntl.Solid-StateCircuitsConf.(ISSCC)，2010年2月10號，424-425頁的“AIV17.9dBm60GHzPowerAmplifierinStandard65nmCMOS,”；Chang等人2010IEEECustomIntegratedCircuitsConf.(CICC),2010年9月19-9月22，1-4頁的“A77GHzPowerAmplifierUsingTransformer-BasedPowerCombinerin90nmCMOS,”；Kim等人IEEEJ.ofSolid-StateCircuits,2011年5月46卷5期的“ALinearMulti-ModeCMOSPowerAmplifierWithDiscreteResizingandConcurrentPowerCombiningStructure，”；以及美國專利No.7,777,570。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
實(shí)施例提供了包括交錯(cuò)器、配電線路、多個(gè)功率放大器(PA)和變壓器的裝置，其中交錯(cuò)器被配置為接收同相(I)信號和正交(Q)信號；配電線路耦合到交錯(cuò)器；多個(gè)功率放大器中的每個(gè)PA耦合到配電線路；變壓器具有多個(gè)初級繞組和次級繞組，其中每個(gè)初級繞組耦合到PA中的至少一個(gè)，并且其中配電線路在交錯(cuò)器的輸出和每個(gè)PA之間引入多個(gè)延遲中的至少一個(gè)以便產(chǎn)生與變壓器的濾波器響應(yīng)。根據(jù)實(shí)施例，配電線路進(jìn)一步包括：多個(gè)通道，其中每個(gè)通道耦合到PA中的至少一個(gè)；以及多個(gè)延遲電路，其中每個(gè)延遲電路耦合在通道中的至少兩個(gè)之間。根據(jù)實(shí)施例，多個(gè)通道進(jìn)一步包括彼此交錯(cuò)的第一組通道和第二組通道，并且其中來自第二組通道的每個(gè)通道進(jìn)一步包括逆變器。根據(jù)實(shí)施例，交錯(cuò)器進(jìn)一步包括：第一混合器，其配置為接收I信號和第一交錯(cuò)信號；第二混合器，其被配置為接收Q信號和第二交錯(cuò)信號；以及合并器，其被耦合到第一混合器、第二混合器以及配電線路。根據(jù)實(shí)施例，裝置進(jìn)一步包括耦合到變壓器的次級繞組的帶通濾波器。根據(jù)實(shí)施例，第一和第二交錯(cuò)信號是90°異相。根據(jù)實(shí)施例，提供一種方法。該方法包括接收I和Q信號；將I和Q信號交錯(cuò)以便產(chǎn)生時(shí)間交錯(cuò)信號；產(chǎn)生來自時(shí)間交錯(cuò)信號的多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；將延遲時(shí)間交錯(cuò)信號中的每個(gè)放大以便產(chǎn)生多個(gè)放大信號；以及將放大信號與變壓器合并，其中延遲時(shí)間交錯(cuò)信號被設(shè)置為產(chǎn)生與變壓器的濾波器響應(yīng)。根據(jù)實(shí)施例，產(chǎn)生步驟進(jìn)一步包括：將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第一數(shù)量以產(chǎn)生來自多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第一延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第二數(shù)量以產(chǎn)生來自多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第二延遲時(shí)間交錯(cuò)信號，其中第二數(shù)量是第一數(shù)量和預(yù)定延遲的總和；將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第三數(shù)量以產(chǎn)生來自多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第三延遲時(shí)間交錯(cuò)信號，其中第三數(shù)量是第二數(shù)量和預(yù)定延遲的總和；以及將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第四數(shù)量以產(chǎn)生來自多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第四延遲時(shí)間交錯(cuò)信號，其中第四數(shù)量是第三數(shù)量和預(yù)定延遲的總和。根據(jù)實(shí)施例，交錯(cuò)步驟進(jìn)一步包括：將I信號與第一交錯(cuò)信號混合；將Q信號與第二交錯(cuò)信號混合；并且將混合的I和Q信號合并以產(chǎn)生時(shí)間交錯(cuò)信號。根據(jù)實(shí)施例，混合和將所混合的I和Q信號合并的步驟進(jìn)一步包括：在第一和第二交錯(cuò)信號的第一時(shí)間段內(nèi)輸出I信號；在第一和第二交錯(cuò)信號的第二時(shí)間段內(nèi)輸出Q信號；在第一和第二交錯(cuò)信號的第三時(shí)間段內(nèi)輸出I信號的反向信號；在第一和第二交錯(cuò)信號的第四時(shí)間段內(nèi)輸出Q信號的反向信號。根據(jù)實(shí)施例，將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第二數(shù)量的步驟以及將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第四數(shù)量的步驟進(jìn)一步包括：將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲且反向第二數(shù)量以產(chǎn)生第二延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；以及將時(shí)間交錯(cuò)信號延遲且反向第四數(shù)量以產(chǎn)生第三延遲時(shí)間交錯(cuò)信號。根據(jù)實(shí)施例，提供一種裝置。該裝置包括交錯(cuò)器、配電線路、第一PA、第二PA、第三PA、第四PA和變壓器，其中交錯(cuò)器被配置為接收I信號和Q信號；配電線路耦合到交錯(cuò)器以便產(chǎn)生第一、第二、第三、和第四延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；第一PA耦合到配電線路以便接收第一延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；第二PA耦合到配電線路以便接收第二延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；第三PA耦合到配電線路以便接收第三延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；第四PA耦合到配電線路以便接收第四延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；變壓器具有第一初級繞組、第二初級繞組、第三初級繞組、第四初級繞組以及次級繞組，其中第一初級繞組耦合到第一PA，并且其中第二初級繞組耦合到第二PA，并且其中第三初級繞組耦合到第三PA，并且其中第四初級繞組耦合到第四PA，并且其中引入第一、第二、第三、和第四延遲時(shí)間交錯(cuò)信號以便產(chǎn)生與變壓器的濾波器響應(yīng)。根據(jù)實(shí)施例，配電線路進(jìn)一步包括：第一通道，其耦合在交錯(cuò)器和第一PA之間；第一延遲電路，其耦合到交錯(cuò)器；第二通道，其耦合在第一延遲電路和第二PA之間；第二延遲電路，其耦合到第一延遲電路；第三通道，其被耦合在第二延遲電路和第三PA之間；第三延遲電路，其耦合到第二延遲電路；以及第四通道，其耦合在第三延遲電路和第四PA之間。根據(jù)實(shí)施例，第二和第四通道進(jìn)一步分別包括第一和第二逆變器。附圖說明圖1是常規(guī)的RF發(fā)射器的示例的圖示。圖2是根據(jù)實(shí)施例的RF發(fā)射器的示例的圖示。圖3是正時(shí)圖的示例，其示出圖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種裝置，其包括：交錯(cuò)器，其被配置為接收同相信號即I信號和正交信號即Q信號；配電線路，其耦合到所述交錯(cuò)器；多個(gè)功率放大器即PA，其中每個(gè)PA耦合到所述配電線路；以及變壓器，其具有多個(gè)初級繞組和次級繞組，其中每個(gè)初級繞組耦合到所述PA中的至少一個(gè)，并且其中所述配電線路在所述交錯(cuò)器的輸出和每個(gè)PA之間引入多個(gè)延遲中的至少一個(gè)，以便產(chǎn)生與所述變壓器的濾波器響應(yīng)。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2011.12.07 US 13/313,9711.一種用于產(chǎn)生射頻信號的裝置，其包括：交錯(cuò)器，其被配置為接收同相信號即I信號和正交信號即Q信號；配電線路，其耦合到所述交錯(cuò)器；多個(gè)功率放大器即PA，其中每個(gè)PA耦合到所述配電線路；以及變壓器，其具有多個(gè)初級繞組并具有次級繞組，其中每個(gè)初級繞組耦合到所述PA中的至少一個(gè)，并且其中所述配電線路在所述交錯(cuò)器的輸出和每個(gè)PA之間引入多個(gè)延遲中的至少一個(gè)，以便產(chǎn)生與所述變壓器的濾波器響應(yīng)，其中所述配電線路進(jìn)一步包括：多個(gè)通道，其中每個(gè)通道耦合到所述PA中的至少一個(gè)；以及多個(gè)延遲電路，其中每個(gè)延遲電路耦合在至少兩個(gè)通道之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個(gè)通道進(jìn)一步包括彼此交錯(cuò)的第一組通道和第二組通道，并且其中來自所述第二組通道的每個(gè)通道進(jìn)一步包括逆變器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述交錯(cuò)器進(jìn)一步包括：第一混合器，其被配置為接收所述I信號和第一交錯(cuò)信號；第二混合器，其被配置為接收所述Q信號和第二交錯(cuò)信號；以及合并器，其耦合到所述第一混合器、所述第二混合器和所述配電線路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述裝置進(jìn)一步包括耦合到所述變壓器的所述次級繞組的帶通濾波器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述第一交錯(cuò)信號和所述第二交錯(cuò)信號是90°異相。6.一種用于產(chǎn)生射頻信號的方法，其包括：接收I和Q信號；將所述I和Q信號交錯(cuò)以便產(chǎn)生時(shí)間交錯(cuò)信號；從所述時(shí)間交錯(cuò)信號中產(chǎn)生多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；放大所述延遲時(shí)間交錯(cuò)信號中的每個(gè)以便產(chǎn)生多個(gè)放大信號；以及；將所述放大信號與變壓器合并，其中所述延遲時(shí)間交錯(cuò)信號被設(shè)置為產(chǎn)生與所述變壓器的濾波器響應(yīng)，其中所述產(chǎn)生步驟進(jìn)一步包括：將所述時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第一數(shù)量以產(chǎn)生來自所述多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第一延遲時(shí)間交錯(cuò)信號；將所述時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第二數(shù)量以產(chǎn)生來自所述多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第二延遲時(shí)間交錯(cuò)信號，其中所述第二數(shù)量是所述第一數(shù)量和預(yù)定延遲的總和；將所述時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第三數(shù)量以產(chǎn)生來自所述多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第三延遲時(shí)間交錯(cuò)信號，其中所述第三數(shù)量是所述第二數(shù)量和所述預(yù)定延遲的總和；以及將所述時(shí)間交錯(cuò)信號延遲第四數(shù)量以產(chǎn)生來自所述多個(gè)延遲時(shí)間交錯(cuò)信號的第四延遲時(shí)間交錯(cuò)信號，其中所述第四數(shù)量是所述第三數(shù)量和所述預(yù)定延遲的總和。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中交錯(cuò)步驟進(jìn)一步包括：將所述I信號與第一交錯(cuò)信號混合；將所述Q信號與第二交錯(cuò)信號混合；以及將混合的I和Q信號組合以產(chǎn)生所述時(shí)間交錯(cuò)信號。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中混合和將所述混合的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R·和扎爾，L·丁，J·戶珥，B·S·哈龍，
申請(專利權(quán))人：德克薩斯儀器股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US