专利名称：分段的开关功率放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及功率放大器电路领域，且更明确地说，涉及开关功率放大器电路领域。
现有技术需要对射频(RF)发射器实施使用CMOS技术的功率放大器(PA)电路，所述CMOS技术具有较高的效率和较广的RF功率控制和复杂调制机制的动态范围，例如OFDM和PSK。理想上，这些功率放大器针对OFDM应用提供产生信号的能力，其中所述信号包括大于20dB深度的幅值调制，且针对CDMA应用具有提供高于70dB的发射功率控制的能力。
GaAs和其它III-V族材料仍被集成到CMOS工艺中(0.18μtm)，所以还不能得到单芯片方案。主要由于晶体管较高的饱和电压，所以所属领域技术中的CMOS线性功率放大器不具有较高的效率。因而，在这些PA只能为便携式装置提供显著减少的电池寿命的背景下，市场不能接收这些PA。
另一方面，CMOS开关PA(例如可购自Silicon Laboratories Inc)仅以恒定幅值的包络信号操作。遗憾的是，这些PA在CDMA应用中不具有充分范围的功率控制。这些PA的功率控制是通过降低其中所使用的FET的漏极和源极端子电压(Vds)而实现的。Vds的此降低提供约30dB的功率控制，而CDMA和WCDMA应用需要多于60dB的功率控制。
当CMOS PA操作在开关操作模式中时其提供合理的操作效率，遗憾的是，仅当这些开关模式PA与具有恒定幅值包络的RF信号一起使用的时候才可接收。当CMOS PA延伸到与具有幅值调制的RF信号一起操作时，其效率显著低于双极硅放大器或III-V族材料放大器等效物。此效率上的下降归因于饱和电压与最大操作电压的较高比率。
因此需要提供在开关放大器配置中使用CMOS工艺但能够提供幅值调制输出信号的PA电路架构。为了提供幅值调制输出信号，通常将输入信号分离为两个或两个以上信号，其后将其放大并接着进行组合。这些经放大信号的相对定相确定组合的输出信号的相位和量值。这种放大过程被所属领域的技术人员已知为使用非线性组件或LINC的线性放大。通过使用两个非线性放大器电路并通过将输入信号分解为两个恒定幅值包络，射频发射器的LINC放大器提供基本上为线性的放大，当将相位变化的信号组合时，其相长地并相消地干涉重新形成原始信号的放大版本。
对于CDMA和WCDMA系统，功率控制范围基本上大于调制所需的AM深度，分别为约70dB和12dB。LINC类型的架构本身不能提供用于达成超过80dB动态范围的增益和相位。
因此，本发明的目的是提供一种PA电路架构，其在CMOS工艺中制造且使用开关放大器配置进行操作并提供较大的动态范围。
发明内容
根据本发明，提供一种发射器电路，其包含第一输入端口，其用于接收处于载波频率的第一相位调制信号；第二输入端口，其用于接收处于载波频率的第二相位调制信号；第一支路，其具有与第一输入端口耦合的第一端，用于接收第一相位调制信号；第二支路，其具有与第二输入端口耦合的第一端，用于接收第二相位调制信号；第一复数个开关功率放大器，其安置在所述第一分支的第一端与第二端之间，每一者用于接收第一相位调制信号，且每一者用于在第一操作模式中增加第一相位调制信号的量值以形成组合的第一复数个量值增加信号，且在第二操作模式中每一者不用于增加第一相位调制信号的量值，其中可在针对每一者的第一模式和第二模式之间切换地选择；第二复数个开关功率放大器，其安置在第二分支的第一端与第二端之间，每一者用于接收第二相位调制信号且每一者用于在第一操作模式中增加第二相位调制信号的量值以形成组合的第二复数个量值增加信号，且在第二操作模式中，每一者不用于增加第二相位调制信号的量值，其中可在每一者的第一模式和第二模式之间切换地选择；和组合电路，其包含输出端口并与第一分支的第二端和第二分支的第二端耦合以用于接收第一和第二量值增加信号，并用于组合第一和第二量值增加信号以形成RF输出信号。
根据本发明，提供一种电路，其包含第一输入端口，其用于接收处于载波频率的第一相位调制信号；第一支路，其具有第一支路部分和第二支路部分，每一者具有与第一输入端口耦合的第一端和第二端；第一复数个开关功率放大器，其包含具有第一开关量值的第一开关元件，其沿着所述第一分支部分的第一端与第二端之间的第一分支部分安置，用于接收第一相位调制信号，且用于在第一操作模式中增加第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号以从第一分支部分的第二端提供，且在第二操作模式中不用于增加第一相位调制信号的量值以从第一分支部分的第二端提供，其中可在第一模式和第二模式之间切换地选择；第二开关元件，其具有低于第一开关量值的第二开关量值并安置在第二分支部分的第一端与第二端之间的第二分支部分，用于接收第一相位调制信号且用于在第一操作模式中增加第一相位调制信号的量值以形成第二量值增加信号，且在第二操作模式中不用于增加第一相位调制信号的量值，其中可在第一模式和第二模式之间切换地选择；和第一衰减器电路，其沿着第二分支部分安置并耦合在第二开关元件与第二分支部分的第二端之间，用于在第三操作模式中接收第二量值增加信号并用于可控制地衰减第二量值增加信号以形成第二量值改变信号以从第二分支部分的第二端提供，并在第四操作模式中衰减第四量值增加信号以形成第二量值改变信号以从第二分支部分的第二端提供。
根据本发明，提供一种方法，其包含接收处于载波频率的第一相位调制信号；接收处于载波频率的第二相位调制信号；提供第一支路和第二支路；沿着第一分支传播处于载波频率的第一相位调制信号；沿着第二分支传播处于载波频率的第二相位调制信号；可切换地增加第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号；可切换地增加第二相位调制信号的量值以形成第二量值增加信号；和组合第一和第二量值增加信号以形成RF输出信号。
根据本发明，提供一种实现动态范围的方法，其包含接收处于载波频率的第一相位调制信号；提供第一支路；沿着第一分支传播处于载波频率的第一相位调制信号；和可切换地增加第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号以及可切换地增加第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号并可控制地衰减第一量值增加信号中的至少一者。
现在将结合附图描述本发明的示范性实施例，其中图1说明发射器电路100的两通道实施方案；图2a和2b说明用于图1中所示的发射器电路的开关功率放大器电路(SPA)的方框图；图3说明根据本发明的第一实施例的发射器电路；图4a说明在低量值开关元件与组合电路之间串联耦合的第二衰减器装置；和图4b说明根据本发明的第二实施例的发射器电路。
具体实施例方式
图1说明发射器电路100的两通道实施方案。向输入端口100a提供输入信号。耦合到输入端口的是信号处理电路101，其接收RF输入信号并以预定方式将此信号分离为第一信号和第二信号。第二和第二信号处于载波频率。两者都具有恒定幅值调制包络且每一者的相位被不同地调制，但两者都与基带复合调制包络的幅值和相位分量相关。因而，第一信号具有处于载波频率的第一相位调制，且第二信号具有不同于第一信号的处于载波频率的第二相位调制。从第一和第二信号的第一和第二输出端口101b和101c提供第一和第二信号。沿着第一支路安置的第一开关功率放大器(SPA)102具有与处理电路101的第一输出端口101b耦合的输入端口102a，且沿着第二支路安置的第二SPA103具有与处理电路101的第二输出端口101c耦合的输入端口103a。第一SPA102具有第一量值且用于在其输出端口提供第一量值增加信号，且第二SPA102具有第二量值且用于在其输出端口提供第二量值增加信号。来自SPA102和103中每一者的输出端口102b和103b与组合电路104耦合，所述组合电路104组合第一和第二量值信号并从输出端口提供RF输出信号。
图2a和图2b说明例如图1中所示的SPA电路202、203、206和207的方框图。图2a中展示两个SPA202和203，其具有输入端口202a和203a以用于接收第一和第二信号，且具有输出端口202b和203b以用于向组合电路提供第一和第二量值增加信号，所述组合电路104用于从其输出端口104b向与其耦合的负载208提供含有量值和相位的单个输出信号。对于最简单的实施方案，每一SPA电路202和203包括单个晶体管，优选以场效晶体管(FET)装置的形式以提供第一和第二输入信号中每一者的量值增加。
图2b还说明两个SPA206和207，其具有输入端口206a和207a，用于接收第一和第二信号，且具有输出端口206b和206b，用于向组合电路104提供第一和第二量值增加信号，以用于组合所述信号来从其输出端口104b向与其耦合的负载208提供以RF输出信号形式的单个输出信号。对于更复杂的实施方案，且对于高于图2a中所示的量值增加，利用六个以场效晶体管(FET)装置形式的晶体管装置来向第一和第二输入信号提供量值增加。每一SPA具有安置在其中的三个晶体管装置以用于向接收到的输入信号提供量值增加。这些额外的FET装置导致具有约三倍于图2a中所示的电路的量值增加的RF输出信号。当然，三个晶体管装置没有必要是相同尺寸，优选每一者具有不同尺寸的晶体管装置以提供不同的量值增加。
图3说明本发明的第一实施例300，其为LINC架构发射器电路的变形。这个变化提供多个SPA的组合以允许较广动态范围的幅值调制和输出信号功率控制。向输入端口300a提供输入信号。耦合到输入端口300a的是信号处理电路301，其接收输入信号并以预定方式将此信号分离为第一和第二信号。第一和第二信号处于载波频率。两者都具有恒定幅值调制包络，且每一者的相位被不同地调制，但两者都与基带复合调制包络的幅值和相位分量相关。因而，第一信号具有处于载波频率的第一相位调制，且第二信号具有不同于第一信号的处于载波频率的第二相位调制。从第一和第二信号的第一和第二输出端口301b和301c提供第一和第二信号以用于沿着第一和第二支路传播。沿着第一支路，第一复数个开关功率放大器(SPA)302具有与处理电路301的第一输出端口301b耦合的输入端口302a。
第一复数个SPA302由复数个开关元件302d到302n形成，其中每一开关元件具有其与输入端口302a耦合输入端口。复数个输出端口302b将第一复数个开关元件302d到302n中的每一者耦合到组合电路304，完成第一支路。第一复数个SPA302具有组合的第一量值，其用于提供第一输入信号的量值增加，因而形成第一复数个量值增加信号。
沿着第二支路，第二复数个SPA 303具有与处理电路301的第二输出端口301b耦合的输入端口303a。第二复数个SPA303由第二复数个开关元件303d到303n形成，其中每一开关元件具有其与输入端口303a耦合的输入端口。复数个输出端口303b将开关元件303d到303n中的每一者耦合到组合电路304，完成第一支路。第二复数个SPA303具有组合的第一量值，其用于提供第二输入信号的量值增加，因而形成第二复数个量值增加信号。
组合电路304使用相长和相消的干涉组合第一和第二复数个量值增加信号以从输出端口300b提供RF信号，所述RF信号为输入信号的量值增加版本。发射器电路300的总的量值增加取决于复数个SPA302和303的第一和第二量值增加。
为了获得70dB量值增加，例如，当使用第一和第二复数个SPA302和303时，低量值开关元件302d到302n和303d到303n与高量值开关元件302d到302n和303d到303n的比率为约1∶10,000,000，因而在制造期间对开关元件的物理尺寸提出一个潜在问题。如图4a中所示，通过插入以衰减器形式的可变量值减小级而有利地克服此尺寸变化，所述可变量值减少级耦合到用于低信号幅值的SPA的输出端口中的每一者。衰减用于进一步减小量值增加信号的信号量值，其中所述量值增加信号是从与衰减器耦合的开关元件传播的。
图4a说明在低量值开关元件403n与组合电路404之间串联耦合的第二衰减器装置409，其沿着第二支路的第二部分以用于从信号处理电路401接收第二信号。高量值开关元件403d也沿着第二支路的第一部分耦合到信号处理电路401以用于接收第二信号。每一开关元件403d和403n以及第二衰减器装置409可独立控制来使每一者向组合电路404提供量值增加和量值减小信号中的一者。
当然，第二衰减器装置409展现传播损耗，即使当其被设定为具有零衰减时。举例来说，当第二衰减器装置409具有1dB最小插入损耗时，便产生多于约17％的信号量值以克服此插入损耗。如果第二衰减器装置409与高量值开关元件403d的输出端口耦合(图4a中未示)，那么在满量值下，在没有第二衰减器装置409时此开关元件403d消耗(例如)1000mA。插入第二衰减器装置409导致约1170mA的功率消耗以克服第二衰减器装置409的插入损耗，其增加了170mA。然而，如果第二衰减器装置409与低量值开关元件403n耦合(如图4a中所示)，其例如消耗5mA，那么为了克服第二衰减器装置409的插入消耗而向低量值开关元件403n供电的电流增加为1mA，这与170mA相对。因而，耦合衰减器装置与具有低量值增加的量值开关元件在功率消耗方面是有利的，从而增加其中利用这些开关元件的发射器的动态范围。
图4b说明根据本发明的第二实施例的发射器电路400。在此实施例中，第一和第二可控制衰减器408和409与较低量值开关元件串联耦合。向输入端口400a提供输入信号。耦合到输入端口400a的是信号处理电路401，其接收输入信号且以预定方式将此信号分离为第一和第二信号。第一和第二信号处于载波频率。两者都具有恒定幅值调制包络，且每一者的相位被不同地调制，但两者都与基带复合调制包络的幅值和相位分量相关。因而，第一信号具有处于载波频率的第一相位调制，且第二信号具有不同于第一信号的处于载波频率的第二相位调制。从第一和第二信号的第一和第二输出端口401b和401c提供第一和第二信号以用于沿着第一和第二支路传播。
沿着第一支路，第一复数个开关功率放大器(SPA)402具有与处理电路401的第一输出端口401b耦合的输入端口402a。第一复数个SPA402由个别开关元件402d到402n形成，其中来自每一开关元件的输入端口与输入端口402a耦合。复数个输出端口402b将个别开关元件402d到402n中的每一者耦合到组合电路404，从而完成第一支路。从402d到402n，每一SPA优选在其输入端口与输出端口之间提供不同的信号量值增加容量。因此，例如开关元件402d提供比开关元件402n高的量值输出信号，所述开关元件402n在第一复数个SPA402中提供最低的量值输出信号。第一衰减器电路408安置在开关元件402n与组合电路404之间，因为为了克服第一衰减器插入损耗，所以当第一衰减器408与最低量值开关元件402n一起使用时，额外发射功率最小。视情况而定，根据性能要求将额外的衰减器安置在第一复数个SPA402中的其它开关元件402d到402n之间，其中优选将这些额外的衰减器在具有较低的量值增加的开关元件之间串联安置，以便将额外的信号幅值增加最小化，从而克服额外的衰减器的插入损耗。因此，例如，这些额外的衰减器结合开关元件4021和402m而安置。
沿着第二支路，第二复数个开关功率放大器(SPA)403具有与处理电路401的第二输出端口401c耦合的输入端口403a。第二复数个SPA403由个别开关元件403d到403n形成，其中来自每一开关元件的输入端口与输入端口403a耦合。复数个输出端口403b将个别开关元件403d到403n中的每一者耦合到组合电路404，从而完成第二支路。403d到403n，每一SPA优选在其输入端口与输出端口之间提供不同的信号量值增加容量。因此，例如开关元件403d提供比开关元件403n高的量值输出信号，所述开关元件403n在第二复数个SPA403中提供最低的量值输出信号。第二衰减器电路408安置在开关元件403n与组合电路404之间，因为为了克服第一衰减器插入损耗，所以当第二衰减器408与最低量值开关元件403n一起使用时，额外发射功率最小。视情况而定，根据性能要求将额外的衰减器安置在第二复数个SPA403中的其它开关元件403d到403n之间，其中优选将这些额外的衰减器在具有较低的量值增加的开关元件之间串联安置，以便将额外的信号幅值增加最小化，从而克服额外的衰减器的插入损耗。因此，例如，这些额外的衰减器结合开关元件4031和403m而安置。在从输出端口向每一开关元件提供输入信号后，其为量值增加信号。因而，第一复数个量值增加信号是从第一复数个SPA402提供的，且第二复数个量值增加信号是从第二复数个SPA403提供的。
与第一和第二复数个输出端口402b和403b耦合的组合电路404接收第一和第二复数个量值增加信号并将其组合为单个RF输出信号，所述RF输出信号为输入信号的量值增加版本，以用于提供给输出端口300b。控制电路410与第一和第二复数个SPA402和403中的每一者耦合以用于独立控制其中的开关元件中的每一者的量值增加。
因而，发射器电路400具有至少一个输入信号，其为输入信号且视情况为指示发射器电路400的发射功率的电平信号。输入信号是以包含载波频率和调制信息的形式的输入信号，或输入信号含有数字信息、具有AM和PM分量的调制RF载波，或为具有单独的量值调制信息的相位调制载波。
信号处理电路401将输入信号分离为处于载波频率的两个或两个以上相位调制信号以用于沿着第一和第二支路传播。发射器电路400不限于具有所示的两个支路，视情况额外的支路安置在信号处理电路401与组合电路404之间。
发射器电路400的输出功率电平受控制电路410影响。此控制电路个别控制来自第一复数个SPA402和第二复数个SPA403的每一开关元件，从而为发射器电路400提供预定的信号量值增加或减小。因而，控制电路可切换地启用开关元件402d到402n和403d到403n中的每一者，以提供预定的信号量值增加或减小。
举例来说，控制电路410向第一和第二复数个SPA402和403提供数字控制信号，值从0000到xxxx，其中xxxx确定到发射器电路400的输入信号与由发射器电路400提供的RF输出信号之间的量值关系。输入信号的功率电平确定xxxx的值且因此确定被切换地选择用于第一和第二复数个SPA402和403中的量值增加的开关元件的数目。
对于发射低RF输出信号功率，仅提供较低信号量值增加的开关元件，例如开关元件4021到402n和4031到403n是切换地选择用于提供量值增加。另外，控制电路410与第一和第二衰减器408和409中的每一者耦合以用于对其进行控制。相同的控制信号(值从0000到xxxx)优选用于控制每一衰减器408和409的衰减。如此，例如来自控制信号的最低有效位用于控制第一和第二衰减器408和409。
有利地，简单地实施第一和第二衰减器408和409而具有超过20dB的可控衰减范围，进而有利地将开关元件402d到402n和403d到403n在晶体管尺寸上的比例减小到更可接受的值，约1∶100,000。在添加了第一和第二衰减器的情况下，发射器电路400允许与幅值调制输入信号一起操作以用于提供较高范围的RF输出信号功率。
有利地，发射器电路300和400可实施在CMOS单片电路中，其中发射器电路包含多个CMOSFET放大装置。因此，通过可控制地切换到第一和第二支路的FET开关元件的数目来确定发射器电路的输出功率。通过选择切换的FET开关元件的数目，控制发射器电路的输出功率。视情况，发射器电路300和400是仅并入发射器部分的独立IC，或集成在完整的收发器IC中。优选使用0.18μ技术将发射器电路集成到CMOS衬底上。
在不脱离本发明的精神和范畴的情况下，可想象到大量其它实施例。
权利要求
1.一种发射器电路，其包含第一输入端口，其用于接收处于载波频率的第一相位调制信号；第二输入端口，其用于接收处于所述载波频率的第二相位调制信号；第一支路，其具有与所述第一输入端口耦合的第一端，用于接收所述第一相位调制信号；第二支路，其具有与所述第二输入端口耦合的第一端，用于接收所述第二相位调制信号；第一复数个开关功率放大器，其安置在所述第一分支的所述第一端与第二端之间，每一者用于接收所述第一相位调制信号，且每一者用于在第一操作模式中增加所述第一相位调制信号的量值以组合地形成第一复数个量值增加信号，且在第二操作模式中每一者不用于增加所述第一相位调制信号的所述量值，其中可在针对每一者的所述第一模式和所述第二模式之间可切换地选择；第二复数个开关功率放大器，其安置在所述第二分支的所述第一端与第二端之间，每一者用于接收所述第二相位调制信号，且每一者用于在第一操作模式中增加所述第二相位调制信号的量值以组合地形成第二复数个量值增加信号，且在第二操作模式中每一者不用于增加所述第二相位调制信号的所述量值，其中可在针对每一者的所述第一模式和所述第二模式之间可切换地选择；和组合电路，其包含输出端口并与所述第一分支的所述第二端和所述第二分支的所述第二端耦合以用于接收所述第一和第二量值增加信号，且用于组合所述第一和第二量值增加信号以形成RF输出信号。
2.根据权利要求1所述的发射器电路，其包含信号处理电路，其中所述信号处理电路包含第一输出端口，其与所述第一输入端口耦合；第二输出端口，其与所述第二输入端口耦合；至少一输入端口，其用于接收含有所述载波频率和调制信息的输入信号以及含有所述载波频率和调制信息的复数个输入信号中的一者，并用于向所述第一输出端口提供处于所述载波频率的所述第一相位调制信号，且用于向所述第二输出端口提供处于所述载波频率的所述第二相位调制信号。
3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的发射器电路，其包含第一衰减器电路，其耦合在所述第一复数个开关功率放大器中的一者与所述组合电路之间；和第二衰减器电路，其耦合在所述第二复数个开关功率放大器中的一者与所述组合电路之间。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的发射器电路，其中所述第一复数个开关功率放大器包含具有第一复数个不同开关量值的第一复数个开关元件，其中来自所述第一复数者的所述开关元件中的每一者并联安置且可独立地切换选择以用于将信号量值贡献给所述第一量值增加信号。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的发射器电路，其包含第一衰减器电路，所述第一衰减器电路与所述第一复数个开关元件中不具有最高开关量值的开关元件的输出端口耦合。
6.根据权利要求4所述的发射器电路，其中所述第一复数个开关元件包含晶体管，其中具有较高开关量值的所述开关元件与那些具有较低开关量值的开关元件相比包含增加数目的晶体管和较大晶体管面积中的至少一者。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的发射器电路，其中所述第二复数个开关功率放大器包含具有第二复数个不同开关量值的第二复数个开关元件，其中来自所述第二复数者的所述开关元件中的每一者并联安置且可独立地切换选择以用于将信号量值贡献给所述第一量值增加信号。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的发射器电路，其包含第二衰减器电路，所述第二衰减器电路与所述第二复数个开关元件中不具有最高开关量值的开关元件耦合。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的发射器电路，其中所述第二复数个开关元件中的所述放大装置包含晶体管，其中具有较高开关量值的所述开关元件与那些具有较低增益的开关元件相比包含增加数目的晶体管和较大晶体管面积中的至少一者。
10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的发射器电路，其包含CMOS半导体衬底，其中所述发射器电路集成在所述CMOS半导体衬底中。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的发射器电路，其中所述第一和第二复数个开关功率放大器中的每一者包含开关元件，其中所述发射器电路包含耦合到所述开关元件中的每一者的控制电路，以用于在所述第一和第二操作模式之间可切换地选择其操作。
12.一种电路，其包含第一输入端口，其用于接收处于载波频率的第一相位调制信号；第一支路，其具有第一支路部分和第二支路部分，每一者具有与所述第一输入端口耦合的第一端和第二端；第一复数个开关功率放大器，其包含具有第一开关量值的第一开关元件，其沿着所述第一分支部分的所述第一端与第二端之间的所述第一分支部分安置，用于接收所述第一相位调制信号，且用于在第一操作模式中增加所述第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号以从所述第一分支部分的所述第二端提供，且在第二操作模式中不用于增加所述第一相位调制信号的所述量值以从所述第一分支部分的所述第二端提供，其中可在所述第一模式和所述第二模式之间可切换地选择；具有比所述第一开关量值低的第二开关量值的第二开关元件，其沿着所述第二分支部分的所述第一端与第二端之间的所述第二分支部分安置，用于接收所述第一相位调制信号，且用于在第一操作模式中增加所述第一相位调制信号的量值以形成第二量值增加信号，且在第二操作模式中不用于增加所述第一相位调制信号的所述量值，其中可在所述第一模式和所述第二模式之间可切换地选择；和第一衰减器电路，其沿着所述第二分支部分安置并耦合在所述第二开关元件与所述第二分支部分的所述第二端之间，用于在第三操作模式中接收所述第二量值增加信号并用于可控制地衰减所述第二量值增加信号以形成第二量值改变信号以从所述第二分支部分的所述第二端提供，并在第四操作模式中衰减所述第二量值增加信号以形成第二量值改变信号以从所述第二分支部分的所述第二端提供。
13.根据权利要求12所述的电路，其包含第二输入端口，其用于接收处于载波频率的第二相位调制信号；第二支路，其具有第三支路部分和第四支路部分，每一者具有与所述第二输入端口耦合的第一端和第二端；第二复数个开关功率放大器，其包含具有第三开关量值的第三开关元件，其沿着所述第三分支部分的所述第一端与第二端之间的所述第三分支部分安置，用于接收所述第二相位调制信号，且用于在第一操作模式中增加所述第二相位调制信号的量值以形成第三量值增加信号以从所述第三分支部分的所述第二端提供，且在第二操作模式中不用于增加所述第一相位调制信号的所述量值以从所述第三分支部分的所述第二端提供，其中可在所述第一模式和所述第二模式之间可切换地选择；具有比所述第三开关量值低的第四开关量值的第四开关元件，其沿着所述第四分支部分的所述第一端与第二端之间的所述第四分支部分安置，用于接收所述第二相位调制信号，且用于在第一操作模式中增加所述第二相位调制信号的量值以形成第四量值增加信号，且在第二操作模式中不用于增加所述第二相位调制信号的所述量值，其中可在所述第一模式和所述第二模式之间可切换地选择；和第二衰减器电路，其沿着所述第四分支部分安置并耦合在所述第四开关元件与所述第四分支部分的所述第二端之间，用于在第三操作模式中接收所述第四量值增加信号并用于可控制地衰减所述第四量值增加信号以提供第四量值改变信号以从所述第四分支部分的所述第二端提供，并在第四操作模式中衰减所述第四量值增加信号以形成第四量值改变信号以从所述第四分支部分的所述第二端提供。
14.根据权利要求12到13中任一权利要求所述的电路，其包含组合电路，其包含输出端口并与所述第一分支部分、第二分支部分、第三分支部分和第四分支部分的所述第二端耦合以用于接收所述第一到第四量值增加信号，且用于组合这些信号以形成RF输出信号。
15.根据权利要求12到14中任一权利要求所述的电路，其包含信号处理电路，其中所述信号处理电路包含第一输出端口，其与所述第一输入端口耦合；第二输出端口，其与所述第二输入端口耦合；至少一输入端口，其用于接收含有所述载波频率和调制信息的输入信号以及含有所述载波频率和调制信息的复数个输入信号中的一者，并用于向所述第一输出端口提供处于所述载波频率的所述第一相位调制信号，且用于向所述第二输出端口提供处于所述载波频率的所述第二相位调制信号。
16.根据权利要求12到15中任一权利要求所述的电路，其中所述开关元件包含晶体管。
17.一种方法，其包含接收处于载波频率的第一相位调制信号；接收处于所述载波频率的第二相位调制信号；提供第一支路和第二支路；沿着所述第一分支传播处于所述载波频率的所述第一相位调制信号；沿着所述第二分支传播处于所述载波频率的所述第二相位调制信号；可切换地增加所述第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号；可切换地增加所述第二相位调制信号的量值以形成第二量值增加信号；和组合所述第一和第二量值增加信号以形成RF输出信号。
18.根据权利要求17所述的方法，其包含提供第一复数个开关功率放大器电路，其中所述复数个开关功率放大器电路中不具有最高信号增加量值的至少一者结合第一衰减操作而操作以形成所述第一量值增加信号。
19.根据权利要求17到18中任一权利要求所述的方法，其包含提供第二复数个开关功率放大器电路，其中所述复数个开关功率放大器电路中不具有最高信号增加量值的至少一者结合第二衰减操作而操作以形成所述第二量值增加信号。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述可切换增加包含可切换地控制所述第一和第二信号的所述量值以依据所述输入信号的功率形成所述第一和第二量值增加信号。
21.根据权利要求17到20中任一权利要求所述的方法，其中组合包含使用相长和相消干涉对所述第一和第二量值增加信号求和以形成RF输出信号。
22.根据权利要求17到21中任一权利要求所述的方法，其包含接收含有所述载波频率和调制信息的输入信号以及含有所述载波频率和调制信息的复数个输入信号中的一者；和处理含有所述载波频率和调制信息的输入信号以及含有所述载波频率和调制信息的复数个输入信号中的所述接收到的一者以提供处于所述载波频率的所述第一相位调制信号和处于所述载波频率的所述第二相位调制信号。
23.一种实现动态范围的方法，其包含接收处于载波频率的第一相位调制信号；提供第一支路；沿着所述第一分支传播处于所述载波频率的所述第一相位调制信号；和可切换地增加所述第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号和可切换地增加所述第一相位调制信号的量值以形成第一量值增加信号并可控制地衰减所述第一量值增加信号中的至少一者。
24.根据权利要求23所述的方法，其包含接收处于所述载波频率的第二相位调制信号；沿着所述第二支路传播处于所述载波频率的所述第二相位调制信号；可切换地增加所述第二相位调制信号的量值以形成第二量值增加信号；和组合所述第一和第二量值增加信号以形成RF输出信号。
25.根据权利要求23到24中任一权利要求所述的方法，其包含组合所述第一和第二量值增加信号以形成RF输出信号。
26.根据权利要求23到25中任一权利要求所述的方法，其中所述第二相位调制信号的所述量值的所述可切换增加高于所述第一相位调制信号的所述量值的所述可切换增加。
27.根据权利要求23到26所述的方法，其包含接收含有所述载波频率和调制信息的输入信号以及含有所述载波频率和调制信息的复数个输入信号中的一者；和处理含有所述载波频率和调制信息的输入信号以及含有所述载波频率和调制信息的复数个输入信号中的所述接收到的一者以提供处于所述载波频率的所述第一相位调制信号和处于所述载波频率的所述第二相位调制信号。
全文摘要
本发明揭示一种用于接收输入信号并用于提供幅值增加RF输出信号的新颖的发射器电路。复数个开关功率放大器沿着两个信号传播支路安置并用于增加输入信号的量值，以形成作为输入信号的量值增加版本的输出信号。所述开关功率放大器中的每一者利用开关元件，所述开关元件具有各种量值增加容量并耦合到控制电路，用以使每一者可切换地选择从而向输入信号提供量值增加。
文档编号H04L27/18GK1998143SQ200580016010
公开日2007年7月11日 申请日期2005年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者杰里米·洛伦, 杰弗里·沃迪克, 菲利普·麦克费尔 申请人:硅锗半导体(欧洲)公司