用于控制电子设备中的射频发射的系统及方法

专利名称：用于控制电子设备中的射频发射的系统及方法
用于控制电子设备中的射频发射的系统及方法技术领域这里描述的发明总体上涉及用于控制和调整源自电子设备中功率放大器的所发射射频(RF)信号的发射的输出的系统及方法，用于 减少谐波水平。
背景技术：
当前的无线手持移动通信设备执行诸多功能，以使得移动用户能 够在离开其桌子时继续进行当前的信息和通信(例如电子邮件、企业 数据以及组织者信息)。通常这种设备使用无线传输来与其它设备进行 通信。这种传输是由内部的放大器产生的，并且是通过该设备上的一 个或多个天线来传输的。常见的需求是某些管辖权对无线设备的传输 方面进行管制。对于在美国出售的设备而言，联邦通信委员会(FCC) 管制这种传输的电气特性。 一组FCC规范对这种传输所产生的谐波的 振幅进行了限制。通信设备中现有的发射电路倾向于在发射基频周围 产生较大的信号谐波。该谐波可能产生附加的射频噪声，该附加的射 频噪声可能不符合FCC规范。通常存在来自功率放大器的射频噪声的 三种主要来源功率放大器的输出信号中存在的信号谐波；由于功率 放大器的输出与其相关输出电路之间的功率和/或阻抗失配而产生的 谐波和/或噪声；以及从信号泄漏及辐射而产生的射频发射，该信号泄 漏是从输入功率电路通过将功率放大器与电源(例如，诸如锂离子电 池之类的电池)相连的印刷电路板(PCB)上的电路迹线的信号泄漏， 该辐射是从该设备通过电池(例如通过电池的壳体)的辐射。存在对一种致力于解决现有技术中的不足之处的系统及方法的 需求。发明内容在第一方面中，可提供一种电子电路，用于减少来自无线通信设 备的射频发射电路中的功率放大器的输出信号的谐波。该电路可包括: 印刷电路板(PCB);功率放大器，用于产生该通信设备的输出信号； 以及与功率放大器用于该输出信号的输出端子相连的、在PCB上实现 的电路。该电路可包括第一滤波级、延迟元件、以及谐波滤波器。在 该电路中，延迟元件可以位于谐波滤波器与输出端子之间，并且该延 迟元件通过至少一个额定OQ的组件，来提供输出信号中的定时延迟。 此外，谐波滤波器可以是具有频率截止点的低通滤波器，该低通滤波 器削弱输出信号的一次谐波。在该电子电路中，延迟元件可以是OQ的组件。在该电子电路中，延迟元件可以替代该电路中的滤波器元件的组件。在该电子电路中，谐波滤波器可以实现该延迟元件所替代的滤波 器元件。在该电子电路中，滤波级可包括陷波滤波器，以削弱在特定频带(例如5GHz频带)附近的信号。在该电子电路中，滤波级还可包括低通滤波器，用于削弱特定频 带(例如5GHz频带)上的信号。在该电子电路中，延迟元件可以通过利用电感替代滤波器元件的 组件，来替代电路中的该滤波器元件。在该电子电路中，延迟元件可包括PCB中的可选迹线，该迹线通 过插入至少一个0 Q的组件来与该电路选择性地相连，以完成该迹线与 该电路之间的电气连接。该电子电路还可包括电容器，用于减少来自功率放大器的信号在 PCB中将功率放大器与用于放大器的电池相连的电源接入电路的迹线 中的发射。在该电子电路中， 一组电容器可位于高滤波器扼流圈与功率放大 器之间的电源接入电路中。此外，电容器可提供低通滤波器，用于削 弱2GHz频带上的信号。此外或可选地，在该电子电路中，电容器可以位于高滤波器扼流 圈与电池之间的电源接入电路中。此外，电容器可提供低通滤波器，以削弱2GHz频带上的信号。此外或可选地，延迟元件可以是PCB中的迹线，该迹线具有足够的长度，向通过该长度的信号提供了传播延迟，以提供定时延迟。 此外，在该电路中，该电路的输入点可以被调谐以适应该功率放大器的输出的功率和阻抗特性。在第二方面中，可以提供一种减少来自无线通信设备的射频发射电路中的功率放大器的输出信号的谐波的方法。该方法可包括提供针对该输出信号的第一滤波级；在该第一滤波级之后向该输出信号提 供谐波滤波器；在该谐波滤波器之后提供用于该输出信号的输出级； 以及在该谐波滤波器之前提供用于该输出信号的专用延迟元件，以对 该输出信号施加时延，从而使该输出信号的谐波减少。在该电路中， 该谐波滤波器是具有频率截止点的低通滤波器，该低通滤波器削弱该 输出信号的一次谐波。在该方法中，延迟元件可以是OQ的组件。在该方法中，延迟元件可以替代该电路中的滤波器元件的组件。 该方法还可包括对来自功率放大器的信号在将该功率放大器与用 于该放大器的电池相连的电源接入电路中的发射进行滤波。 该方法还可实现在其它方面中描述的电路特征。 在其它方面中，提供了上述方面的集合及子集的各种组合。


现在将仅以示例的方式参照附图来描述本发明的实施例，其中 图1是根据实施例的一种具有射频(RF)发射模块的电子设备的 示意性图示；图2是图1的RF发射模块的某些内部组件的框图； 图3是图1的设备的RF发射模块的框图； 图4是图3的RF发射模块的示意性图示；图5A是对现有技术系统的功率放大器的输出呈现的原始阻抗的史密斯圆图；图5B是在图3的发射模块中添加延迟元件时对功率放大器的输 出呈现的阻抗的史密斯圆图；以及图6是与图2的RF发射模块相关的附加电路的示意性图示。
具体实施方式
实施例总体上提供了一种用于控制无线设备的RF发射模块的输 出的系统和方法。具体地，控制RF发射以使得在其基频周围的输出信 号的谐波被衰减。实施例利用RF发射的输出电路中的延迟元件，用于 在将用于RF发射的输出信号提供给该设备的天线之前，向该输出信号 引入定时延迟。将看到，该延迟向输出信号引入了时延，而保持了输 出信号的振幅，这具有衰减与该输出信号的基频相关的谐波的效果。通过如下对实施例的描述，提供了对本发明原理的特定实施例的 一个或多个示例的说明。这些示例被提供用于说明的目的，而并非对 本发明及原理的限定。在下面的描述中，在本说明书及附图中分别使 用相同的附图标记来标记相似的部分。这里提供了实施例的示例性细节。首先，描述了结合一个实施例 的设备的一般组件。然后，提供了关于一个实施例的电路的示例性特 性的进一步细节。图1提供了一般地以10示出的、根据一个实施例的便携式电子设备 的一般特性。设备10基于具有带蜂窝电话的增强型个人数字助理的功 能的计算平台，并且可以接收和发射无线通信(包括电子邮件、SMS 和语音通信)。电子设备10可以基于其它电子设备(例如智能电话、台 式计算机、寻呼机或具有电话装置的膝上型计算机)的结构设计和功 能。在本实施例中，电子设备10包括外壳12、 LCD 14、扬声器16、 LED 指示器18、轨迹球20、 ESC ("退出")键22、键盘24、由耳麦26和麦 克风28组成的电话耳机。可以沿着箭头"A"的路径向内按下作为向 设备10提供附加输入的装置的轨迹球20和ESC键22。应当理解，外壳 12可以由本领域的技术人员能想到的任何适当的材料构成，并且可以 被适当地构成以容纳和保持设备10的所有组件。提供了关于设备10的组件的进一步细节。设备10可操作用于使用 任何已知的无线电话系统(例如全球移动通信系统(GSM)、码分多址 (CDMA)系统、CDMA 2000系统、蜂窝数字分组数据(CDPD)系 统和时分多址(TDMA)系统)来进行无线电话呼叫。其它无线电话 系统可包括蓝牙以及支持语音的802.11无线宽带的诸多形式，如 802.11a、 802.11b、 802.11g等等。设备10是提供与网络之间的无线通信 能力的四频带兼容设备，该网络是在800、卯0、 1800和1900MHz广播 频带中的任何一个或多个广播频带中操作的网络。其它实施例包括可 以模拟电路交换电话呼叫的基于IP的语音(VoIP)类型的流数据通信。 耳麦26可以用于收听电话呼叫及其它声音信息，麦克风28可以用于向 设备10讲话和输入声音信息。参照图2，以200示意性地示出了设备10的功能组件。功能组件一 般是电子的、结构的或电子-机械的设备。具体地，微处理器202被提 供用于控制和接收与设备10相关的几乎所有数据、传输、输入和输出。 将微处理器202示意性地表示为与键盘24及其它内部设备相连。微处理 器202优选地控制设备10及其组件的整体操作。用于微处理器202的示 意性微处理器包括Data 950(商标)系列微处理器以及6200系列微处理， 均可从Intd公司获得。通过与微处理器202的各个输入和输出管脚之间 的一系列电气连接，来将微处理器202与设备10中的其它元件相连。微 处理器202具有IRQ输入线路，该线路使得该微处理器202能够接收来 自各种设备的信号。提供了适当的中断固件，该中断固件接收在该IRQ 线路上检测到的信号，并对该信号作出反应。除了微处理器202之外，在图2中示意性地示出了设备10的其它内部设备。这些设备包括显示器14;扬声器16、键盘24;通信子系统 206;短程通信子系统208;辅助I/O设备210;串行端口212;用于麦克 风28的麦克风端口214;(提供数据的永久存储的)闪存216;随机存取 存储器(RAM) 218;时钟220及其它设备子系统(未示出)。设备IO 优选地是具有语音和数据通信能力的双向射频(RF)通信设备。此外， 设备10优选地具有通过因特网与其它计算机系统进行通信的能力。优选地将微处理器202执行的操作系统软件存储在计算机可读介质(例如闪存216)中，但是也可存储在其它类型的存储设备中，例如 只读存储器(ROM)或类似的存储元件。此外，可以将系统软件或特 定的设备应用程序或其部分临时加载到易失性存储器(例如RAM218) 中。还可将该移动设备接收到的通信信号存储到RAM218中。除了其操作系统功能之外，微处理器202还能够执行设备10上的软 件应用程序。可以在制造期间将(一般地标识为应用程序222的) 一组 控制基本设备操作的软件(或固件)应用程序(例如语音通信模块222A 和数据通信模块222B)安装在设备10上，或者此后下载到设备10上。 此外，可以在制造期间将例如可以是个人信息管理器(PIM)应用程 序的附加软件模块(例如软件模块222N)安装到设备10中，或者此后 下载到设备10上。可以将与每个应用程序相关的数据存储在闪存216 中。通过通信子系统206和短程通信子系统208来执行包括数据通信和 语音通信的通信功能。总地来说，子系统206和208提供了用于设备10 所处理的所有通信技术的信号级接口。各种应用程序222提供了用于进 一步处理和记录通信的操作控制。通信子系统206包括接收机224、发 射机226及一个或多个天线(示出为接收天线228和发射天线230)。此 外，通信子系统206还包括处理模块，例如数字信号处理器(DSP) 232 和本地振荡器(LO) 234。通信子系统206的具体设计和实施方式取决 于设备10倾向于在其中操作的通信网络。例如，设备10的通信子系统 206可以通过Mobitex (商标)、DataTAC (商标)或通用分组无线业务(GPRS)移动数据通信网络来操作，并且还可以通过多种语音通信网 络中的任意网络来操作，例如先进移动电话服务(AMPS)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、 CDMA2000、个人通信服务(PCS)、 全球移动通信系统(GSM)等。设备10还可利用其它类型的(分离的 和集成的)数据和语音(电话)网络。无论如何，通信子系统206向设 备10提供了使用各种通信技术(包括即时消息(IM)系统、文本消息(TM)系统以及短消息服务(SMS)系统)与其它设备进行通信的能 力。除了处理通信信号以外，DSP 232提供了对接收机224和发射机226的控制。例如，可以通过DSP232中实施的自动增益控制算法，来自适 应地控制接收机224和发射机226中向通信信号施加的增益。在数据通信模式中，通过通信子系统206来处理接收信号(例如文 本消息或网页下载)，并将该信号作为输入提供给微处理器202。然后 通过微处理器202来进一步处理该接收信号，然后微处理器202产生至 显示器14或至辅助I/O设备210的输出。设备用户还可以使用键盘24、 轨迹球20和/或一些其它的辅助I/O设备210 (例如触摸板、摇臂开关、 轨迹球或一些其它输入设备)，来编写数据项目(例如电子邮件消息)。 然后可以经由通信子系统206在通信网络140上发射所编写的数据项 目。子系统206还可以检测该子系统何时超出其远程系统的通信范围。在语音通信模式中，除了将所接收的信号输出至扬声器16并且通 过麦克风28来产生用于发射的信号之外，设备10的整体操作实质上与 数据通信模式相类似。还可在设备10上实现可选的语音或音频I/O子系 统(例如语音消息记录子系统)。此外，在语音通信模式中还可利用显 示器14，例如，用于显示呼叫方的身份、语音呼叫的持续时间、或者其它语音呼叫相关的信息。短程通信子系统208实现了设备10与其它接近的系统或设备之间的通信，该系统或设备不必是类似的设备。例如，短程通信子系统可 包括红外设备及相关的电路和组件或者蓝牙(商标)通信模块，以提 供与类似功能的系统及设备之间的通信。尽管未示出，子系统208可与 发射机226相连，以提供其信号的物理发射。电源236向该移动手持通信设备的全部电子器件供电。在一个实施 例中，电源236包括一个或多个电池。在另一实施例中，电源236是单 个电池组，特别是可再充电的电池组。电源开关(未示出)提供了设 备10的"接通/切断"开关。可以以硬件、固件、软件或这些元件的组 合来提供电源接口 (未示出)，用于选择性地控制设备10中的组件对电 源236的接入。可以将来自电源236的电力提供给设备10中的一个或多 个组件，包括发射机226中的组件。可以将来自电池236的电压提供给 设备10中的稳压器(未示出)，用于设备10中的组件的后续使用。在电 源开关激活时，发起应用程序222以启动设备10。在电源开关去激活时，发起应用程序222以关闭设备10。还可以通过其它设备以及通过软件应 用程序222来控制去往设备10的电力。现在提供与用于控制来自设备10的RF发射的系统及方法相关的 实施例的各方面的进一步细节。参照图3，示出了关于发射机226的进 一步细节。其中，发射机226包括功率放大器300，该放大器向/从RF 收发机310发送/接收信号。从DSP232通过收发机310向发射机226提供的信号包括最终将转换为模拟射频信号的信号，该信号被调制并被作 为无线信号通过天线230而发射。从发射机226向DSP232提供的信号包 括与DSP 232所提供的信号的调制相关的操作信号。在发射机226中， 将来自DSP 232的信号提供给功率放大器300。 一个示例性的功率放大 器是6037R2 Freescale (商标)。如在背景技术部分中所述，不期望的 射频噪声数量的一个影响因素是发射机226与功率放大器300之间的电 气匹配。如果发射机226向放大器300的输出呈现出大约50 Q的负载， 则所示出的功率放大器300可以产生更少的附加噪声。在放大器300所产生的输出信号(将通过天线230发射)的输出通 路中提供了以下组件。首先，将来自功率放大器300的原始输出作为具 有电压信号的模拟信号提供给滤波器模块302,该滤波器模块提供了对 该原始信号的一些初始滤波。在滤波器模块302之后，将(已滤波的) 信号提供给延迟元件304，该延迟元件在功能上提供了该输出信号的时 延，而不削弱其输出电平。在延迟该输出信号之后，将该输出信号提 供给谐波滤波器306。谐波滤波器306进一步对该输出信号进行整形， 以滤除在预定的频率范围之外的信号。在一个实施例中，在使得谐波 滤波器306进一步对该信号进行整形之前，对该输出信号进行延迟的延 迟元件304提供了对该输出信号中谐波的附加削弱。将谐波滤波器306的输出提供给天线匹配模块308，该天线匹配模 块提供了用于输出信号的一些频率匹配电路。将来自模块308的输出信 号提供给天线230，该天线230将该模拟信号转换为无线射频信号，从 设备10广播该无线射频信号。应当理解，在其它实施例中，可以提供图3中所示的模块的不同布 置。作为示例，可以交换滤波器元件302和延迟元件304距离功率滤波器300的位置。作为另一示例，可以交换谐波滤波器306和延迟元件304 中的元件距离功率放大器300的位置。可以提供另外的附加模块，或者 可以从发射机226移除所选择的模块。任意布置中的显著特征是，在该 组件链中，延迟元件优选地位于提供对谐波的实质滤波的元件(例如 在谐波滤波器306中提供的电路)之前。参照图4，提供了与图3中的发射机226的框图中示出的元件相关的 进一步细节， 一般地以400示出。作为发射机226的物理实施方式，典 型地在印刷电路板(PCB)上提供发射机226的组件和电路。如同本领 域中己知的，PCB提供基板以将电路组件在之上安装和固定。可以通 过在PCB中嵌入的导电迹线来提供电路中组件之间的电气连接，该迹 线在所连接的组件的相关端子之间延伸。对电路的组件规定具体位置， 通常在外形中通过PCB上的丝网中的任意电路参考标识符来表示位 置。在PCB上，提供了在PCB的表面上的导电焊盘，以对准电路组件 的端子。悍盘提供端子与迹线的接触点。当将电路的组件组装到PCB 上时，可以将电路的相关组件装入生产线中的自动化的"拾放"插装 机器，并且该机器可被编程用于将组件嵌入其在PCB上的预定位置。 电路的一些组件可以是表面安装封装；其它组件可以是通孔组件；另 外的其它组件可能需要人工插入PCB上的适当位置。由于以一系列的 标准封装大小提供了组件，因此可能将不同的组件放置在用于该电路中预定组件的位置中。在P4中示出了图3的滤波器模块302,该滤波器模块302提供了与 功率放大器300的输出相连的输出电路的功率和阻抗匹配。对该电路的 输入点的阻抗和功率特性的调整可能与放大器的输出的确切特性不匹 配。该滤波器模块的一部分是陷波滤波器。该滤波器包括电容器402、 电阻器404、电感器408以及电容器410，提供了用于减少5GHz附近的 谐波的陷波滤波器。电容器402是模块302中的另一组件，并且被放置 为与放大器300的输出相串联用于RF耦合和直流阻断。电阻器404是模 块302中的另一组件，用作通向地的分路，用于该功率放大器的RF稳 定性。由于模块302的一部分优选地被实现以提供放大器300的功率和 阻抗信号匹配，因此模块302的组件优选地被放置为尽可能地靠近放大器300的输出。将陷波滤波器406的输出提供给延迟元件304。在电路400中，将延 迟元件304提供为电路模板和第二低通滤波器412，该第二低通滤波器 412包括与来自陷波滤波器406的输出相串联的电阻器414，以及在电阻 器414的每个端子上作为通向地的分路的电容器416和418。将延迟元件 304的输出提供给电感器420,该电感器420用作针对从天线430接收的 错误放电的静电保护组件，以防止这种放电到达功率放大器300。因此， 优选地，将电感器420放置为尽可能靠近天线430。对该实施例，通过将用于低通滤波器412的组件替代为所选择的电 中性的组件，来实现延迟元件304。具体地，通过将O Q的组件组装到 设备10的PCB中电阻器414的位置，并且不在电容器416和418的位置中 组装组件，来实现延迟元件304。因此，延迟元件340所提供的延迟是 输出信号穿过设备10的PCB上通过该0 Q的组件将滤波器406的输出与 电感器420相连的迹线所花费的时间。在一个实施例中，该0 Q电阻器 的物理封装是"0402"大小的组件。应当理解，任何额定为OQ的组件 可用在设备414的位置中，包括OQ组件，并且在特定实施例中，包括 设备10的PCB中特别实现的迹线，如下文所述。在其它实施例中，可 以将延迟元件304移动到位于电感器426和开关连接器422之间。在其它 实施例中，可以将延迟元件304 (或其等价物)放置在放大器300的输 出与滤波器424 (或其等价物)的输入之间的任何地方。在其它实施例中，可以通过有效地减少PCB中的功率放大器300 与滤波器304之间的连接中的迹线长度，来縮短延迟的时间量。在其它 实施例中，可以通过有效地增加PCB中的功率放大器300与滤波器304 之间的连接中的迹线长度，来延长该延迟量。可以通过使一系列OQ的 电阻器位于该迹线中，来有效地实现对该迹线的长度的延长。此外， 不同的OQ电阻器可能具有不同的信号定时传播特性，该特性可以用作 针对元件304中时延的定时的一部分。在一些实施例中，可以替代OQ 电阻器中或者在O Q电阻器之外插入电感器。电感器的使用通常改变了 输出信号的相位。因此，电感器的使用可以适用于针对延迟元件304 的不同电路和定时参数。在其它实施例中，可以通过被组装到低通滤波器412的组件中的运 行中低通滤波器来提供延迟。该运行中低通滤波器可被设计用于提供功率放大器300的输出的参数所需的低通滤波器的一部分。对这种运行 中低通滤波器的使用将影响输出信号的相位。在其它实施例中，可以 使用具有特定操作参数的高通、带通或陷波滤波器来组装滤波器412 中的组件。此外，在其它实施例中，可以在PCB上提供附加的迹线或电路， 并且可以将该附加的迹线或电路选择性地桥接到延迟元件304的信号 通路中。例如，可以在PCB中提供分离的并行迹线，在电阻器414和电 容器418的公共端子的物理接合点处或附近，具有第一有间隙的连接 点，并且在电阻器414和电容器416的公共端子的物理接合点处或附近， 具有第二有间隙的连接点。可以通过在每个点组装O Q的电阻器来桥接 连接点的间隙。分离的并行迹线还可具有用于其中所提供的这种电路 的附加电路或焊盘。可选地，可以将并行迹线的一端在一个接合点处 连接，并且该并行迹线的另一端可具有通向另一接合点的有间隙的连 接点。可选地或此外，可以将特定的迹线作为发射机226的电路中的任 意组件之间的连接点的一部分而布设在PCB中，该迹线向穿过该迹线 长度的电压提供了已知的信号传播延迟，从而提供了与延迟元件(或 者上述的延迟元件的等价物)所提供的延迟相当的延迟。如上所述， 可以在谐波滤波器之前的组件之间的任何适当的位置放置用于延迟元 件的迹线。在延迟元件304之后，输出谐波滤波器306的下一级包括开关连接 器422和谐波滤波器306。开关连接器422可以在输出信号在去往谐波滤 波器306的通路上通过该开关连接器422时，向输出信号提供附加的延 迟。将该开关连接器用作用于从该开关的正常闭合状态选择性地"断 开"该开关的设备，这使得能够在测试、制造或修理期间测量该设备 的输出的RF信号。谐波滤波器306是包括电感器426和电容器428的低 通滤波器424。电容器428位于电感器426的每个端子上，并且均提供了 通向地的分路。低通滤波器424的输出是滤波器306的输出，并将该输 出提供给天线连接器430。在该实施例中，该低通滤波器提供了从直流到2GHz的通带。这是用于削弱高于3.4GHz的谐波，该谐波代表DCS频 带(1747MHz)和PCS频带(1880MHz)中的信号的二次谐波和三次 谐波。应当理解，可以选择图4中元件的特定值用于针对各个频率进行调 谐，以允许不同频率的信号通过，或者用于削弱所选择的频率范屈中 的信号。在其它实施例中，可以针对发射机226的输出电路中的组件而提供 不同的PCB迹线。因此，可以使用专用的己校准的延迟组件来替代延 迟元件304，并且可以除去用于电容器416和418的焊盘。图5A示出了现有技术的RF发射电路的示例性输出的实数部分和 虚数部分的史密斯圆图。图5B示出了来自图4的电路的实数输出部分和 虚数输出部分的史密斯圆图。与图5A相比较，图5B中的图表示出了由 于延迟元件而显著地改变了在2.472GHz(824MHz的三次谐波)处的标 记5的位置。参照图6，示意性的600示出了在功率放大器300附近的附加的滤波 元件。如同上述的背景技术部分所述，不期望的射频发射源是从功率 放大器300经过PCB上的连接迹线向其供电电池发出的泄漏发射。该滤 波器协助减少这些不期望的噪声发射，从而减少通过电池(例如电池 236)在功率放大器300的输出信号上施加的噪声和附加谐波的量。对 于实施例的操作参数，可以将该滤波设置为削弱高于2GHz的信号。功率放大器300使用收发机提供的RF信号来产生输出信号。从电 池236产生放大器300的电源电压。提供了两个电源，即VBat信号602 和VReg信号604。 VBat是强电流3.8伏直流电源。VReg是向设备10中的 内部稳压器(未示出)输入的弱电流电压，并且是2.7伏直流电源。通过铁氧体磁珠606将VBat信号602提供给功率放大器300，至放 大器300的低频带(LB)功率输入引脚和高频带(HB)功率输入引脚 的终止电压输入端子和驱动电压输入端子。磁珠606是提供吸收从放大 器300向VBat发出的高频信号的高能扼流圈的电感器。可以使用任何等 效的高频扼流圈。在VBat604和功率放大器300之间的每根电源迹线中 串联地放置铁氧体磁珠606。磁珠606A位于HB功率信号和VBat之间。在将电池与LB功率线路相连的PCB迹线中，可以在电路中并联地放置 一组磁珠606B和606C，以增加所提供的滤波的量。此外，电容器组608A和608B位于磁珠606的输出与放大器300的输 入引脚之间。电容器608A是0.01^F和1000pF。电容器608B是33pF和 0.01 ^F。电容器608A和608B滤除从放大器300泄漏的反馈谐波，该反 馈谐波沿着最终将VBat信号602与放大器300相连的PCB迹线辐射。电容器610具有10pF的额定值，并且位于磁珠606的输入端子与 VBat 602信号之间的磁珠606的输入侧。电容器610还用于滤除来自放 大器300的射频谐波。电容器612具有100;/F的额定值，并且位于相同的迹线上电容器 610附近。选择该电容器612的较大值以滤除来自滤波器300的二次谐 波。应当理解，在其它实施例中可以提供图4和6中示出的其它滤波器 电路以及电容器的其它值。可以根据目标发射基频及其谐波来改变滤 波器的目标频率。然而，针对示出的电路，电路的滤波器被设计用于 在所描述的设备10的2GHz带宽范围附近操作，提供四频带通信，该通 信可以在800、 900、 1800和/或l卯0MHz频带的任何发射周围产生二次、 三次、四次及其它谐波。应当理解，可以提供用于其它发射频带和/或 其它谐波的其它滤波系统。在其它实施例中，可以通过实现与这里描述的电路中的滤波和延 迟组件相当的滤波和延迟步骤，来提供一种削弱输出信号的谐波的方 法。通过所附的权利要求来限定本发明，前述的说明仅仅作为对本发 明的实施例的例证。尽管这里未明确地示出，本领域中的普通技术人 员可以设想对前述的实施例的某些修改，而不背离所附的权利要求所 限定的本发明的范围。
权利要求
1、一种电子电路，用于减少来自无线通信设备的射频发射电路中的功率放大器的输出信号的谐波，所述电子电路包括功率放大器，用于产生所述通信设备的输出信号；以及与所述功率放大器用于所述输出信号的输出端子相连的电路，所述电路包括第一滤波级、延迟元件、以及谐波滤波器，其中，所述延迟元件位于所述谐波滤波器与所述输出端子之间，并且所述延迟元件提供了所述输出信号中的定时延迟；以及所述谐波滤波器是具有频率截止点的低通滤波器，所述低通滤波器削弱所述输出信号的一次谐波。
2、 根据权利要求l所述的电子电路，其中所述延迟元件是OQ 的组件。
3、 根据权利要求2所述的电子电路，其中所述延迟元件替代所 述电路中的滤波器元件的组件。
4、 根据权利要求3所述的电子电路，其中所述谐波滤波器实现 所述延迟元件所替代的滤波器元件。
5、 根据权利要求2-4任一所述的电子电路，其中所述滤波级包 括陷波滤波器，用于削弱在5GHz频带附近的信号。
6、 根据权利要求5所述的电子电路，其中所述滤波级还包括低 通滤波器，用于削弱5GHz频带上的信号。
7、 根据权利要求l所述的电子电路，其中所述延迟元件利用电 感替代滤波器元件的组件，来替代所述电路中的所述滤波器元件。
8、 根据权利要求l所述的电子电路，其中在印刷电路板"PCB" 上实现所述电路，并且所述延迟元件包括所述PCB中的可选迹线，所 述迹线通过插入至少一个0 Q的组件来与所述电路选择性地相连，以 完成所述迹线与所述电路之间的电气连接。
9、 根据权利要求1所述的电子电路，其中在印刷电路板"PCB"上实现所述电路，并且所述电路还包括电容器，用于减少来自所述功率放大器的信号在PCB中将所述功率放大器与用于所述放大器的电池相连的电源接入电路的迹线中的发射。
10、 根据权利要求9所述的电子电路，其中一组所述电容器位 于高滤波器扼流圈与所述功率放大器之间的所述电源接入电路中.
11、 根据权利要求10所述的电子电路，其中所述一组所述电容 器提供了低通滤波器，用于削弱2GHz频带上的信号。
12、 根据权利要求10或11所述的电子电路，其中第二组所述 电容器位于所述高滤波器扼流圈与电池之间的所述电源接入电路中。
13、 根据权利要求12所述的电子电路，其中所述第二组所述电 容器提供了低通滤波器，用于削弱2GHz频带上的信号。
14、 根据权利要求9-13任一所述的电子电路，其中所述电路上的输入点被调谐以适应所述功率放大器的输出的功率和阻抗特性。
15、 根据权利要求1所述的电子电路，其中在印刷电路板"PCB" 上实现所述电路，并且所述延迟元件是所述PCB中的迹线，所述迹线 具有足够的长度，向通过所述长度的信号提供了传播延迟，以提供所 述定时延迟。
16、 一种减少来自无线通信设备的射频发射电路中的功率放大 器的输出信号的谐波的方法，包括提供针对所述输出信号的第一滤波级； 在所述第一滤波级之后向所述输出信号提供谐波滤波器； 在所述谐波滤波器之后提供用于所述输出信号的输出级；以及 在所述谐波滤波器之前提供用于所述输出信号的专用延迟元件，以对该输出信号施加时延，从而使输出信号的谐波减少，其中，所述谐波滤波器是具有频率截止点的低通滤波器，所述低通滤波器削弱所述输出信号的一次谐波。
17、 根据权利要求16所述的方法，其中所述延迟元件是OQ的组件。
18、 根据权利要求17所述的方法，其中所述延迟元件替代所述 电路中的滤波器元件的组件。
19、 根据权利要求18所述的方法，还包括对来自所述功率放大 器的信号在将功率放大器与用于所述放大器的电池相连的电源接入电 路中的发射进行滤波。
20、 一种无线通信设备，具有根据权利要求l-15任一所述的电 子电路，用于减少来自所述无线通信设备的射频发射电路中的功率放 大器的输出信号的谐波。
全文摘要
本发明涉及一种用于削弱输出信号中的谐波的系统及方法。在该系统中，提供了一种用于减少来自无线通信设备的发射电路中的功率放大器的输出信号的谐波的电子电路。该电路包括印刷电路板(PCB)；功率放大器，用于产生输出信号；以及与功率放大器用于该输出信号的输出端子相连的、在PCB上实现的电路。该电路包括第一滤波级、延迟元件、以及谐波滤波器。延迟元件位于谐波滤波器与输出端子之间，并且该延迟元件通过至少一个额定0Ω的组件，来提供输出信号中的定时延迟。此外，谐波滤波器是具有频率截止点的低通滤波器，该低通滤波器削弱输出信号的一次谐波。
文档编号H04B1/10GK101257316SQ20081000891
公开日2008年9月3日 申请日期2008年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者乔治·曼科鲁斯, 俊 徐, 朱里中, 肯特·尼科尔森, 麦克尔·科里根 申请人:捷讯研究有限公司