专利名称：通信方法和通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，更具体地说，涉及一种将漏波天线(leaky waveantenna)作 为功率放大器的负载的方法和系统。
背景技术：
移动通信改变了人们的通信方式，移动电话已从奢侈品转变为日常生活必不可少 的部分。当今，移动电话的使用由社会状况控制，而不受地域或技术的牵制。语音连接满足 了通信的基本需求，而移动语音连接将会更深入的渗透到日常生活中，移动互联网将会是 移动通信变革的下一目标。移动互联网随时会成为人们日常信息的来源，而且方便、通用地 移动访问这些数据将会成为必然。随着支持有线和/或移动通信的电子设备数量的增加，为了使得这些设备具有更 高功率效率(power efficient)，已做了相当大的努力。例如，通信设备中很大比例都是移 动无线设备，而且往往在电池电源下运作。另外，这些移动无线设备中的发射和/或接收电 路往往占用了这些设备所消耗的功率中的很大一部分。而且，在一些常用的通信系统中，与 便携式通信设备的其他模块相比，发射器和/或接收器具有较低的功率效率。因此，这些发 射器和/或接收器对移动无线设备的电池寿命有重要影响。比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其他缺陷和弊端对于本领 域的技术人员来说是显而易见的。
发明内容
本发明提出一种将漏波天线作为功率放大器的负载的方法和系统，下面将结合至 少一幅附图来充分展示和/或说明，并且将在权利要求中进行完整的阐述。根据本发明的一方面，提出一种通信方法，包括使用无线设备中的一个或多个电路执行以下步骤，所述一个或多个电路集成在芯 片中，其中所述一个或多个电路包括一个或多个功率放大器配置与所述一个或多个功率放大器相连的一个或多个漏波天线，使其作为所述一 个或多个功率放大器的负载。根据本发明的另一方面，提出一种通信系统，包括一个或多个电路，所述一个或多个电路包括一个或多个功率放大器，所述一个或 多个电路集成在芯片中，其中所述一个或多个电路用于配置一个或多个漏波天线，使其作为所述一个或多个功 率放大器的负载，所述一个或多个漏波天线与所述一个或多个功率放大器相连。作为优选，所述一个或多个电路用于通过所述一个或多个漏波天线发射RF信号。作为优选，所述一个或多个漏波天线集成在所述芯片中。作为优选，所述一个或多个漏波天线集成在附加(affix)有所述芯片的封装内。作为优选，所述一个或多个漏波天线集成在附加(affix)有所述芯片的印刷电路板内。作为优选，所述一个或多个漏波天线包括设置在所述一个或多个功率放大器上的 电感负载(inductive load)。作为优选，所述一个或多个漏波天线包括用于所述一个或多个功率放大器的平衡 不平衡变换器(balim)。作为优选，所述一个或多个漏波天线与所述一个或多个功率放大器阻抗匹配。作为优选，所述一个或多个电路用于使用所述一个或多个功率放大器对将要发射 的信号进行放大。作为优选，所述一个或多个电路用于通过控制所述一个或多个功率放大器的偏置 电压对所述一个或多个功率放大器的输出功率进行配置。下文将结合附图对具体实施例进行详细描述，以帮助理解本发明的各种优点、各 个方面和创新特征。
图1是依据本发明一实施例的使用漏波天线的示范性无线系统的结构示意图；图2是依据本发明一实施例的示范性漏波天线的示意图；图3是依据本发明一实施例的示范性部分反射面(partially reflectivesurface)俯视图；图4是依据本发明一实施例的漏波天线的示范性相位依赖性(phasecbpendence) 示意图；图5是依据本发明一实施例的漏波天线的示范性同相和异相波束形状示意图；图6是依据本发明一实施例的具有可变输入阻抗反馈点的漏波天线的结构示意 图；图7是依据本发明一实施例的使用漏波天线作为负载的多级功率放大器结构示 意图；图8是依据本发明一实施例的使用漏波天线作为负载的两级功率放大器结构示 意图；图9是依据本发明一实施例的使用漏波天线作为负载的示范性实施步骤示意图。
具体实施例方式本发明的一些方面提供了一种将漏波天线作为功率放大器的负载的方法和系统。 本发明的示范性方面包括配置一个或多个漏波天线，所述一个或多个漏波天线与一个或多 个功率放大器相连，使得一个或多个漏波天线作为无线设备中一个或多个功率放大器的负 载。通过所述一个或多个漏波天线发射RF信号。所述一个或多个漏波天线集成在所述芯 片中、附加有所述芯片的封装内和/或附加有所述芯片的印刷电路板内。所述一个或多个 漏波天线包括设置在所述一个或多个功率放大器上的电感负载(inductive load)或用于 所述一个或多个功率放大器的平衡不平衡变换器。所述一个或多个漏波天线与所述一个或 多个功率放大器阻抗匹配。通过调制所述一个或多个功率放大器的偏置电流，来对由所述 一个或多个功率放大器放大的一个或多个信号进行幅度调制。
图1是依据本发明一实施例的使用漏波天线的示范性无线系统结构示意图。参考 图1，无线设备150包括天线151、收发器152、基带处理器154、处理器156、系统存储器158、 逻辑模块160、芯片162、漏波天线164A、164B和164C、外部耳机端口 166、以及封装167。无 线设备150还包括模拟麦克风168、集成免提(Integrated Hands Face)立体声扬声器170、 印刷电路板171、助听兼容(HAC)线圈174、双数位麦克风(Dual Digital Microphone) 176、 振动传感器(vibration transducer) 178、键盘和/或触摸屏180、以及显示屏182。收发器152包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于调制和上变频基带信号 为RF信号以便由一个或多个天线(可由天线151作为代表)发射出去。收发器152还用 于下变频和解调制所接收的RF信号为基带信号。RF信号可由一个或多个天线接收，这些天 线可由天线151或者漏波天线164A、164B和164C作为代表。不同的无线系统使用不同的 天线进行发射和接收。收发器152能够执行其他功能，例如，对基带和/或RF信号进行滤 波和/或放大基带和/或RF信号。尽管示出的是单个收发器152，但本发明并不限于此。 因此，收发器152可由单个发射器和单个接收器来实现。另外，还可包括多个收发器、发射 器和/或接收器。在这点上，多个收发器、发射器和/或接收器使得无线设备150能够处理 多个无线协议和/或标准，包括蜂窝、WLAN和PAN。无线设备150所处理的无线技术包括例 如 GSM、CDMA、CDMA2000、WCDMA、GMS、GPRS、EDGE、WiMAX、WLAN、3GPP、UMTS、BLUETOOTH、以及 ZigBee0基带处理器154包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于处理基带信号以便 通过收发器152来发射，和/或处理接收自收发器162的基带信号。处理器156可以是任何 适当的处理器或控制器诸如CPU、DSP、ARM、或任何其他类型的集成电路处理器。处理器156 包括适当的逻辑、电路和/或代码，用于控制收发器152和/或基带处理器154的操作。例 如，处理器156用于更新和/或修改收发器152和/或基带处理器154中多个组件、器件和 /或处理元件的可编程参数和/或值。至少一部分可编程参数存储在系统存储器158中。包括可编程参数的控制和/或数据信息可从无线设备150的其他部分(图1未示 出)转送至处理器156。类似地，处理器156用于将包括可编程参数的控制和/或数据信息 转发至无线设备150的其他部分(图1未示出)，所述其他部分是无线设备150的一部分。处理器156使用所接收的包括可编程参数的控制和/或数据信息，确定收发器152 的操作模式。例如，处理器156用于为本地振荡器选择特定频率，为可变增益放大器选择特 定增益，配置本地振荡器和/或配置可变增益放大器以便依据本发明的多个实施例进行运 作。而且，所选择的特定频率和/或计算特定频率所需的参数和/或用于计算特定增益的 特定增益值和/或参数，可通过例如处理器156存储于系统存储器158中。存储在系统存 储器158中的信息可通过处理器156从系统存储器158转发至收发器152。系统存储器158包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于存储多个控制和/ 或数据信息，包括计算频率和/或增益所需的参数和/或频率值和/或增益值。系统存储 器158存储处理器156控制的至少一部分可编程参数逻辑模块160包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于控制无线设备150的 各种功能。例如，逻辑模块160包括一个或多个状态机，用于生成控制收发器152和/或基 带处理器154的信号。逻辑模块160还包括寄存器，用于存储控制例如收发器152和/或 基带处理器154的数据。逻辑模块160还生成和/或存储状态信息，所述状态信息由例如处理器156读出。放大器增益和/或滤波特性可由例如逻辑模块160控制。BT无线收发器/处理器163包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于发射和 /或接收蓝牙信号。BT无线收发器/处理器163可处理和/或操控BT基带信号。在这一 点上，BT无线收发器/处理器163可以处理或操控经由无线通信媒介接收和/或发送的BT 信号。基于来自已处理的BT信号的信息，BT无线收发器/处理器163还可提供控制和/或 反馈信息给基带处理器154和/或处理器156，或者提供来自基带处理器154和/或处理器 156的控制和/或反馈信息。BT无线收发器/处理器163将来自己处理的BT信号的信息 和/或数据传送至处理器156和/或系统存储器158。而且，BT无线收发器/处理器163 接收来自处理器156和/或系统存储器158的信息，对其进行处理并通过无线通信媒介发 射至例如蓝牙耳机。CODEC 172包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于处理接收自和/或传送至 输入/输出设备的音频信号。输入设备可内置于无线设备150中和/或与无线设备150通 信连接，输入设备包括例如模拟麦克风168、立体声扬声器170、助听兼容(HAC)线圈174、双 数位麦克风(Dual DigitalMicrophone) 176以及振动传感器178。CODEC 172用于上变频 和/或下变频信号频率至期望的频率以便由输出设备进行处理和/或发射。CODEC 172可 使用多个数字音频输入，诸如16位或18位输入。CODEC 172还可使用多个数据采样速率 输入。例如，CODEC 172 可以诸如 8kHz、11. 025kHz、12kHz、16kHz、22. 05kHz、24kHz、32kHz、 44. IkHz和/或48kHz的采样速率来接收数字音频信号。CODEC 172可支持多个音频源 的混合。例如，CODEC 172还可支持音频源诸如一般音频(general audio)、复调振铃器 (polyphonicringer), I2S FM音频、振动驱动信号和语音。在这点上，一般音频和复调振铃 器音频源可支持音频CODEC 172所能接受的多个采样速率，而语音源可支持所述多个采样 速率中的一部分，诸如8kHz和16kHz。芯片162包括集成有多个功能模块的集成电路，诸如收发器152、处理器156、基带 处理器154、BT无线收发器/处理器163、CODEC 172以及漏波天线164A。集成在芯片162 中的功能模块的数量并不限于图1所示的数量。因此，依赖例如芯片的空间和无线设备150 的需求，可在芯片162上集成任何数量的模块。漏波天线164A、164B 和 164C 包括具有强反射面(highly ref lectivesurface)和 弱反射面(lower reflective surface)的谐振腔(resonant cavity)，可集成在芯片 162、 封装167和/或印刷电路板171中或芯片162、封装167和/或印刷电路板171上。较低反 射率的表面允许谐振模式“漏”出该谐振腔。配置漏波天线164A、164B和164C的弱反射面， 使其在金属表面或金属片格局上具有狭槽，如图2和图3所示。可对漏波天线164A、164B 和164C的物理尺寸进行配置，使其优化发射带宽和/或辐射的波束图。在本发明的另一实 施例中，漏波天线164B可集成在封装167中，漏波天线164C可集成在附加有芯片162的印 刷电路板171中和/或印刷电路板171上。以此方式，漏波天线164B和164C的尺寸不受 芯片162的大小限制。外部耳机端口 166包括用于外部耳机的物理连接，所述外部耳机与无线设备150 通信连接。模拟麦克风168包括适当的电路、逻辑、接口和/或代码，用于检测声波并通过 例如压电效应(piezoelectric effect)将其转换为电信号。模拟麦克风168所生成的电 信号包括模拟信号，该模拟信号在处理之前需要进行模数转换。
封装167包括陶瓷封装、印刷电路板或其他能够支撑芯片162和无线设备150中 其他组件的结构。在这点上，芯片162粘合(bond)至封装167。封装167包括例如隔离和 导电材料，可提供装配在封装167上的电组件之间的电隔离。立体声扬声器170包括一对扬声器，用于从接收自CODEC 172的电信号中生成音 频信号。HAC线圈174包括适当的电路、逻辑和/或代码，能够实现例如无线设备150和助 听器中的T线圈之间的通信。以这种方式，电音频信号可传送至使用助听器的用户(无需 通过扬声器(诸如立体声扬声器170)生成声音信号，并在助听器中将所生成的声音信号转 换回电信号)，随后在用户耳朵中再将电信号转换回放大的声音信号。双数位麦克风176包括适当的电路、逻辑、接口和/或代码，用于检测声波并将其 转换为电信号。双数位麦克风176所生成的电信号包括数字信号，在CODEC 172中进行数 字处理之前无需进行模数转换。双数位麦克风176具有例如波束成形能力。振动传感器178包括适当的电路、逻辑、接口和/或代码，无需使用声音就能将到 达的呼叫、警报和/或消息通知给无线设备150。振动传感器生成振动，该振动可与诸如语 音或音乐的音频信号同步。在操作中，包括可编程参数的控制和/或数据信息可从无线设备150的其他部分 (图1未示出)转发至处理器156。类似地，处理器156可将包括可编程参数的控制和/或 数据信息转发至无线设备150的其他部分(图1未示出)，所述其他部分是无线设备150的 组成部分。处理器156使用所接收的包括可编程参数的控制和/或数据信息，确定收发器152 的操作模式。例如，处理器156用于为本地振荡器选择特定频率、为可变增益放大器选择特 定增益，配置本地振荡器和/或配置可变增益放大器以便依据本发明的多个实施例进行运 作。而且，所选择的特定频率和/或计算特定频率所需的参数和/或用于计算特定增益的 特定增益值和/或参数，可通过例如处理器156存储于系统存储器158中。存储在系统存 储器158中的信息可通过处理器156从系统存储器158转发至收发器152。无线设备150中的CODEC 172与处理器156通信，以便转发音频数据和控制信号。 CODEC 172的控制寄存器可设置在处理器156中。处理器156通过系统存储器158交换音 频信号和控制信息。CODEC 172还可对多个音频源的频率进行上变频和/或下变频，以在期 望的采样频率进行处理。可由漏波天线164A、164B和164C发射和接收无线信号。可通过调整传送至漏波 天线164A、164B和164C的信号的频率，来配置漏波天线164A、164B和164C所辐射的波束 图。而且，可配置漏波天线164A、164B和164C的物理特性以便调整发射信号的带宽。在本发明一实施例中，漏波天线164A、164B和164C包括负载，该负载在收发器152 中的一个或多个功率放大器上。漏波天线164A、164B和164C依赖于反馈点布置的不同展 现不同的输入阻抗。在这点上，可配置漏波天线164A、164B和164C的阻抗使其与驱动漏波 天线164A、164B和164C的功率放大器的输出阻抗匹配。图2是依据本发明一实施例的示范性漏波天线的结构示意图。参考图2，示出的漏 波天线164A/164B/164C包括部分反射面201A、反射面201B以及反馈点203。部分反射面 201A和反射面201B之间的空间由例如绝缘材料填充，部分反射面201A和反射面201B之间 的高度h用于配置漏波天线164A/164B/164C的发射频率。
反馈点203包括用于将输入电压施加于漏波天线164A/164B/164C的输入端。本 发明并不限于单个反馈点203，可将用于异相位的信号各种数量的反馈点例如应用于漏波 天线 164A/164B/164C。在本发明一实施例中，高度h是漏波天线164A/164B/164C发射模式的波长的一 半。以此方式，穿越腔体两次的电磁模式的相位与反馈点203处的输入信号相干，从而将 谐振腔配置为法布里珀罗(Fabry-Perot)腔。谐振模式的幅度从反馈点以横向(lateral direction)指数级地衰减，从而减少或消除与漏波天线164A、164B和/或164C各个边的 约束结构(confinement structure)的需求。可由反馈点203的垂直位置来配置漏波天线 164AU64B和/或164C的输入阻抗，如后面结合图6所作的描述。在操作中，将要通过功率放大器发射的信号可传送至漏波天线164A/164B/164C 的频率为f的反馈点203。可配置腔的高度h使其与频率为f的信号的波长的一半相关联。 信号穿越腔的高度并被部分反射面201A反射，然后再次穿越腔的高度回到反射面201B。由 于波传播的距离对应于全波长，就会产生相长干涉(constructive interference)，从而建 立起谐振模式。漏波天线无需大的天线阵列就能实现高增益天线的配置，所述大的天线阵列需要 复杂的反馈网络且会因反馈线而遭受损耗。漏波天线164A/164B/164C可集成在芯片、封装 或印刷电路板上或芯片、封装或印刷电路板中。漏波天线164A/164B/164C包括负载，该负 载设置在功率放大器上。可对漏波天线164A/164B/164C的输入阻抗进行配置使其与功率 放大器的输出阻抗匹配。以此方式，可减少或消除对匹配电路的需求。所发射的波束形状包括当传送至反馈点203的信号与腔的谐振频率相匹配时的 窄垂直波束。在频率偏离中心频率的情况下，波束形状变为圆锥形，具有与垂直方向有一定 角度的节点。图3是依据本发明一实施例的示范性部分反射面(partially reflectivesurface)俯视图。参考图3，示出的部分反射表面300包括金属表面的周期狭 槽，部分反射表面320包括周期金属片。部分反射表面300/320包括结合图2所描述的部 分反射表面20IA的不同实施方式。部分反射表面300/320中狭槽和/或片的间距、尺寸、形状和/或取向可用于配置 部分反射表面300/320以及反射表面诸如图2所示的反射表面201B所定义的谐振腔的带 宽和Q因子。由于信号的窄带宽，部分反射表面300/320可包括频率选择表面，该信号可从 狭槽和/或片所配置的结构中泄露出去。片和/或狭槽之间的间距与所发射和/或接收的信号的波长相关，类似于具有多 重天线(multiple antennas)的波束成形。狭槽和/或片的长度比所发射和/或接收的信 号的波长大几倍或更小，例如由于片周围的狭槽和/或区域的泄露会累加，类似于具有多 重天线的波束成形。在本发明一实施例中，可通过微机电系统(Micro Electronic MechanicalSystem,简称MEMS)开关对狭槽/片进行配置以调节谐振腔的Q因子。图4是依据本发明一实施例的漏波天线的示范性相位依赖性(phasecbpendence) 示意图。参考图4，示出的漏波天线包括部分反射面201A、反射面201B以及反馈点203。同 相状态400示出了当传送至反馈点203的信号的频率与谐振腔的频率相匹配时，漏波天线
8164A/164B/164C所发射的相对波束形状；所述谐振腔是由腔的高度h和反射面之间的材料 的介电常数(dielectric constant)所界定的。类似地，异相状态420示出了当传送至反馈点203的信号的频率与谐振腔的频 率不相匹配时，漏波天线164A/164B/164C所发射的相对波束形状。与单个主垂直节点 (single main vertical node)相对比，得到的波束形状为圆锥形。图5是依据本发明一实施例的漏波天线的示范性同相和异相波束形状示意图。参 考图5，示出了漏波天线同相和异相状态下发射信号波束形状与角度的对比图500。示意图500中的同相曲线对应于传送至漏波天线的信号的频率与腔的谐振频率 相匹配的情况。在这种情况下，就会产生单垂直主节点(single verticalmain node) 0当 反馈点处的信号的频率不在谐振频率上时，则会生成双节点或圆锥形(conical-shaped) 节点，如示意图500中的异相曲线所示。图6是依据本发明一实施例的具有可变输入阻抗反馈点的漏波天线结构示意图。 参考图6，示出的漏波天线600包括部分反射面201A以及反射面201B。还示出了反馈点 601A-601C。反馈点601A-601C可位于沿腔的高度h的不同位置，从而配置漏波天线的不同 阻抗点。以此方式，漏波天线可以耦合至具有不同输出阻抗的功率放大器，从而增加耦合 效率(coupling efficiency)而无需阻抗匹配电路。较高阻抗的PA可与腔中的较高位置 的反馈点耦合，较低阻抗的PA可与离反射面201B较近的反馈点耦合。图7是依据本发明一实施例的使用漏波天线作为负载的多级功率放大器结构示 意图。参考图7，示出的功率放大器( 幻700包括01 5晶体管机-116、电流源70认-701(、陷 波滤波器(notch filter) 703、开关S1-S6、平衡不平衡变换器705、DC-DC控制器707。还 示出了输入信号LO+和L0-、幅度调制信号AM以及传送至DC-DC控制器707的控制信号。电流源701A-701C包括适当的电路、逻辑、接口和/或代码，用于为PA 700的各 个级提供偏置电流。电流源701A-701C包括一个或多个具有可变大小的CMOS晶体管，以 便为给定的栅级和漏-源级电压提供电流(thus current flowfor a given gate and drain-source voltages)。在本发明一实施例中，电流源701B提供的电流是电流源701A 提供的电流的八倍，电流源701C提供的电流是电流源701B提供的电流的八倍。在本发明 另一实施例中，电流源701A-701C是二进制加权(binary-weighted)的，其中每一电流源提 供相邻电流源的两倍或一半电流。晶体管M1-M6包括PA 700的各个增益级，可对晶体管M1-M6进行配置使其在差模 或共模下运作。开关S1-S6用于配置输入级以便在差模或共模下运作，所述输入级包括晶 体管M1-M6的栅极端。在差模下，晶体管对中的开关，例如CMOS晶体管Ml和M2的开关Sl 和S2可切换至LO+和LO-输入信号。类似地，开关S2可切换至地(ground)，开关Sl可连 接至LO+输入信号，从而配置M1/M2级使其处于共模。PA 700中的级数不限于图7所示的数目。因此，可依赖例如芯片空间和功率需求 使用各种级数。陷波滤波器703包括适当的电路、逻辑、接口和/或代码，用于滤除窄频带中的信 号且允许频带外的信号通过。平衡不平衡变换器(balim) 705包括适当的电路、逻辑、接口和/或代码，用于将平衡信号转换为不平衡信号。平衡不平衡变换器705的输出与作为平衡不平衡变换器705和 PA700的负载的漏波天线通信连接。在本发明另一实施例中，平衡不平衡变换器705包括具 有多个输入反馈点的漏波天线，以便接收平衡信号。在操作中，包括LO+和LO-的本地振荡器信号传送至包括CMOS晶体管对M1/M2、 M3/M4、M5/M6的增益级。开关S1-S6用于配置PA级为差模或共模。可通过用于调制电流 源701A-701C的AM信号进行幅度调制，从而调制PA 700的输出信号的幅度。另外，可通过 控制信号并使用DC-DC控制器707对输出功率进行配置。以此方式，可配置传送至天线的 信号的最大电压摆动(voltage swing)。在本发明一实施例中，平衡不平衡变换器705将PA 700生成的平衡信号转换成不 平衡信号并传送至与平衡不平衡变换器705相连接的天线。在本发明另一实施例中，平衡 不平衡变换器705包括漏波天线，从而能够接收将由配置为平衡不平衡变换器705的漏波 天线发射的平衡信号。平衡不平衡变换器705还包括PA700的负载，可配置该负载达到正 确匹配时的期望阻抗。在这点上，常规调谐电路、匹配电路和天线可由PA上的漏波天线取 代。另外，使用电流源701A-701C并通过配置VDD和幅度调制来控制输出功率，可增加 功率控制的动态范围、提高幅度调制线性特性以及功率效率。图8是依据本发明一实施例的使用漏波天线作为负载的两级功率放大器结构示 意图。参考图8，示出的功率放大器800包括晶体管MINP、MINN、MCP、MCN、M2N以及M2P、偏置 电路810、电阻Rl、Rl和R2、电容C1-C6以及电感LL1-LL4、Ls和LM1_LM2。还示出了输入端 INP和INN，输出端OutP和OutN、电源电压VDD、偏置电源V以及偏置控制输入Bios。偏置电路810包括CMOS晶体管MBl-MBB以及电流源801。电流源801包括适当的 逻辑、电路、接口和/或代码，用于向CMOS晶体管MB1-MB8提供电流。偏置控制输入和偏置 电压V用于配置PA 800的偏置电流。晶体管Minp、Minn, MCP、MCN、M2N、电感 LL1-LL2 以及电阻 RL 包括于 PA 800 的第一 级，可包括共源共栅极(cascode stage) 0第一级的输入包括INP和INN输入端，输出信号 通过耦合电容Cl和C2传送至第二级。PA 800的第二级包括晶体管M2N和M2P以及电感 Ls、LL3 禾口 LL4。在常规的PA中，PA 800的第二级包括作为PA负载的分离的电感LL3和LL4、以及 包括电容C3-C6和电感LMl和LM2的匹配电路，该第二级与天线通信。在本发明一实施例 中，负载电感LL3和LL4、匹配电路以及天线可由漏波天线替代。漏波天线通过谐振腔的谐 振频率来提供调谐电路，还可提供与PA 800的阻抗匹配，从而提高耦合效率。在操作中，输入信号可传送至INP和INN输入端，以便由PA 800的第一和第二级 进行放大。可通过偏置(Bios)和V信号对PA 800的偏置条件进行配置。在本发明一实施 例中，负载电感LL3和LL4包括与PA 800阻抗匹配的一个或多个漏波天线，从而消除了匹 配电路的需要，该匹配电路包括电容C3-C6和电感LMl和LM2。包括漏波天线的电感LM3和LM4以漏波天线的几何形状所限定的方向发射已放大 的信号，如图2-5所述。图9是依据本发明一实施例的使用漏波天线作为负载的示范性实施步骤示意图。 参考图9，在开始步骤901之后进入步骤903，通过配置天线的部分反射面来将漏波天线配置为功率放大器上的负载。在步骤905中，RF信号可由PA接收、放大并由漏波天线发射出 去，随后进入步骤907，为不同的增益设置配置漏波天线，例如通过配置漏波天线中的VDD。 在步骤909中，如果无线设备150掉电，示范性步骤进入结束步骤911，如果无线设备150未 掉电，示范性步骤返回步骤903，将漏波天线配置为PA上的负载。在本发明一实施例中，揭露了一种配置一个或多个漏波天线作为无线设备150中 一个或多个功率放大器的负载的方法和系统。可通过一个或多个漏波天线164A/164B/164C 发射RF信号。一个或多个漏波天线164A/164B/164C可集成在芯片162、附加有芯片162的 封装167和/或附加有芯片162的印刷电路板171中。漏波天线164A/164B/164C包括设 置在一个或多个功率放大器700/800上的电感负载LL3/LL4或用于一个或多个功率放大器 700/800的平衡不平衡变换器705。漏波天线164A/164B/164C可与一个或多个功率放大器 700/800阻抗匹配。将要发射的一个或多个信号由所述一个或多个功率放大器700/800放 大。通过控制一个或多个功率放大器700/800的偏置电压VDD对一个或多个功率放大器的 输出功率进行配置。本发明的另一实施例提供一种机器和/或计算机可读存储器和/或介质，其上存 储的机器代码和/或计算机程序具有至少一个可由机器和/或计算机执行的代码段，使得 机器和/或计算机能够实现本文所描述的漏波天线作为功率放大器的负载的步骤。总之，本发明可用硬件、软件、固件或其中的组合来实现。本发明可以在至少一个 计算机系统中以集成的方式实现，或将不同的组件置于多个相互相连的计算机系统中以分 立的方式实现。任何计算机系统或其他适于执行本发明所描述方法的装置都是适用的。典 型的硬件、软件和固件的组合为带有计算机程序的专用计算机系统，当该程序被装载和执 行，就会控制计算机系统使其执行本发明所描述的方法。本发明的实施例可作为板级产品(board level product)来实施，如单个芯片、专 用集成电路(ASIC)、或者作为单独的部件以不同的集成度与系统的其他部分一起集成在单 个芯片上。系统的集成度主要取决于速度和成本考虑。现代处理器品种繁多，使得能够采 用目前市场上可找到的处理器。另外，如果作为ASIC核心或逻辑模块的该处理器是可获得 的，那么经济可行的处理器可作为多种功能由固件实现的ASIC设备的一部分来实现。本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，所述程序包含能够实现本发明方法 的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本申请文件 中的计算机程序所指的是可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表 达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个 步骤之后，a)转换成其他语言、代码或符号；b)以不同的格式再现，实现特定功能。本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的 精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明 的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明 的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利 要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。相关申请的交叉引用本申请参考了如下美国专利申请申请号为No. 61/246，618申请日为2009年9月29日的美国临时专利申请；
申请号为No. 61/185，245申请日为2009年6月9日的美国临时专利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号NO.21205US02)申请日为_的美
国专利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号NO.21211US02)申请日为_的
美国专利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号NO.21214US02)申请日为_的美
国专利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号NO.21227US02)申请日为_的美
国专利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号No. 21230US02)申请日为_的美
国专利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号NO.21231US02)申请日为_的
美国专利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号NO.21232US02)申请日为_的美国专
利申请；申请号为No._(律师事务所案卷号NO.21233US02)申请日为_的美
国专利申请·，在本文中引用上述美国专利申请的全部内容。
1权利要求
一种通信方法，其特征在于，包括使用无线设备中的一个或多个电路执行以下步骤，所述一个或多个电路集成在芯片中，其中所述一个或多个电路包括一个或多个功率放大器配置与所述一个或多个功率放大器相连的一个或多个漏波天线，使其作为所述一个或多个功率放大器的负载。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，包括通过所述一个或多个漏波天线 发射RF信号。
3.根据权利要求1或2所述的通信方法，其特征在于，所述一个或多个漏波天线集成在 所述芯片中。
4.根据权利要求1 3任一项所述的通信方法，其特征在于，所述一个或多个漏波天线 集成在附加有所述芯片的封装内。
5.根据权利要求1 4任一项所述的通信方法，其特征在于，所述一个或多个漏波天线 集成在附加有所述芯片的印刷电路板内。
6.一种通信系统，其特征在于，包括一个或多个电路，所述一个或多个电路包括一个或多个功率放大器，所述一个或多个 电路集成在芯片中，其中所述一个或多个电路用于配置一个或多个漏波天线，使其作为所述一个或多个功率放 大器的负载，所述一个或多个漏波天线与所述一个或多个功率放大器相连。
7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述一个或多个电路用于通过所述 一个或多个漏波天线发射RF信号。
8.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述一个或多个漏波天线集成在所 述芯片中。
9.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述一个或多个漏波天线集成在附 加有所述芯片的封装内。
10.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述一个或多个漏波天线集成在附 加有所述芯片的印刷电路板内。
全文摘要
本发明涉及通信方法和通信系统，其中使用漏波天线作为功率放大器的负载。所述方法包括配置一个或多个漏波天线，使其作为无线设备中的一个或多个功率放大器(PA)的负载。通过集成在芯片中、附加有所述芯片的封装内、或附加有所述芯片的印刷电路板内的所述一个或多个漏波天线发射RF信号。所述天线包括设置在一个或多个PA上的电感负载和/或用于所述一个或多个PA的平衡不平衡变换器。漏波天线与PA阻抗匹配。PA对将要发射的信号进行放大，且通过控制PA的偏置电压来配置PA的输出功率。
文档编号H04W52/02GK101924572SQ20101019348
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者玛雅姆·罗弗戈兰, 阿玛德雷兹·罗弗戈兰 申请人:美国博通公司