用于功率放大器的具有可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了用于功率放大器的具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路。該功率放大器放大輸入射頻(RF)信號(hào)并提供經(jīng)放大RF信號(hào)。阻抗匹配電路執(zhí)行功率放大器的輸出阻抗匹配并包括至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器。每個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器具有在頻率上能被變動(dòng)的陷波以提供對(duì)不期望信號(hào)的更好衰減。該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器衰減經(jīng)放大RF信號(hào)中的至少一個(gè)不期望信號(hào)。該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可包括(i)第一可調(diào)諧陷波濾波器，用以衰減經(jīng)放大RF信號(hào)的第二諧波處的第一不期望信號(hào)和/或(ii)第二可調(diào)諧陷波濾波器，用以衰減經(jīng)放大RF信號(hào)處的第三諧波處的第二不期望信號(hào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于功率放大器的具有可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路
[0001] 背景
[0002] 領(lǐng)域
[0003] 本公開(kāi)一般涉及電子設(shè)備，尤其涉及用于功率放大器的阻抗匹配電路。
[0004] 背景
[0005] 無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的無(wú)線(xiàn)設(shè)備（例如，蜂窩電話(huà)或智能電話(huà)）可發(fā)射和接收數(shù)據(jù)以 進(jìn)行雙向通信。無(wú)線(xiàn)設(shè)備可包括用于數(shù)據(jù)傳送的發(fā)射機(jī)以及用于數(shù)據(jù)接收的接收機(jī)。對(duì)于 數(shù)據(jù)傳送，發(fā)射機(jī)可用數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)制射頻（RF)載波信號(hào)以獲得經(jīng)調(diào)制RF信號(hào)，放大經(jīng)調(diào)制RF 信號(hào)以獲得具有恰當(dāng)輸出功率電平的輸出RF信號(hào)，并經(jīng)由天線(xiàn)將該輸出RF信號(hào)發(fā)射到基 站。對(duì)于數(shù)據(jù)接收，接收機(jī)可經(jīng)由天線(xiàn)獲得收到RF信號(hào)并且可調(diào)理和處理該收到RF信號(hào) 以恢復(fù)由基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0006] 發(fā)射機(jī)可支持寬頻率范圍上的操作。發(fā)射機(jī)可包括許多電路（例如，放大器和濾 波器）以便符合在寬頻率范圍上對(duì)發(fā)射機(jī)所要求的規(guī)范。這些電路可增加發(fā)射機(jī)的大小和 成本。
[0007] 附圖簡(jiǎn)述
[0008] 圖1示出能夠與不同無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)通信的無(wú)線(xiàn)設(shè)備。
[0009] 圖2示出圖1中的無(wú)線(xiàn)設(shè)備的框圖。
[0010] 圖3示出經(jīng)放大的RF信號(hào)的頻譜。
[0011] 圖4示出寬帶功率放大器的頻譜。
[0012] 圖5示出功率放大器模塊的框圖。
[0013] 圖6示出具有可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路的示意圖。
[0014] 圖7A到7C示出具有可調(diào)諧陷波濾波器的三種阻抗匹配電路的示意圖。
[0015] 圖8示出可調(diào)節(jié)電容器的示意圖。
[0016] 圖9A和9B示出對(duì)于不同的可調(diào)節(jié)電容器值而言的非期望信號(hào)的輸出功率。
[0017] 圖10示出功率放大器的示意圖。
[0018] 詳細(xì)描述
[0019] 以下闡述的詳細(xì)描述旨在作為本公開(kāi)的示例性設(shè)計(jì)的描述，而無(wú)意表示可在其中 實(shí)踐本公開(kāi)的僅有設(shè)計(jì)。術(shù)語(yǔ)"示例性"在本文中用于表示"用作示例、實(shí)例或解說(shuō)"。本文 中描述為"示例性"的任何設(shè)計(jì)不必被解釋為優(yōu)于或勝過(guò)其他設(shè)計(jì)。本詳細(xì)描述包括具體 細(xì)節(jié)以提供對(duì)本公開(kāi)的示例性設(shè)計(jì)的透徹理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，沒(méi)有這 些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐本文描述的示例性設(shè)計(jì)。在一些實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形 式示出以免湮沒(méi)本文中給出的示例性設(shè)計(jì)的新穎性。
[0020] 本文描述了用于功率放大器的具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路。 該阻抗匹配電路可用于無(wú)線(xiàn)設(shè)備和其它電子設(shè)備。
[0021] 圖1示出能夠與不同無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)120和122通信的無(wú)線(xiàn)設(shè)備110。無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)120 和122各自可以是碼分多址（CDMA)系統(tǒng)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM)系統(tǒng)、長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE) 系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN)系統(tǒng)、或某一其他無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)寬帶CDMA(WCDMA)、 cdma2000、或某一其他版本的CDMA。出于簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖1示出了無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)120包括一個(gè)基站 130和一個(gè)系統(tǒng)控制器140,而無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)122包括一個(gè)基站132和一個(gè)系統(tǒng)控制器142。一 般而言，每個(gè)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)可包括任何數(shù)目的基站以及任何網(wǎng)絡(luò)實(shí)體集合。
[0022] 無(wú)線(xiàn)設(shè)備110也可被稱(chēng)為用戶(hù)裝備（UE)、移動(dòng)站、終端、接入終端、訂戶(hù)單元、站 等。無(wú)線(xiàn)設(shè)備110可以是蜂窩電話(huà)、智能電話(huà)、平板計(jì)算機(jī)、無(wú)線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、手持式設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)、智能本、上網(wǎng)本、無(wú)繩電話(huà)、無(wú)線(xiàn)本地環(huán)路（WLL)站、藍(lán) 牙設(shè)備等。無(wú)線(xiàn)設(shè)備110可以能夠與無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)120和/或122通信。無(wú)線(xiàn)設(shè)備110可以還 能夠接收來(lái)自廣播站（例如，廣播站134)的信號(hào)。無(wú)線(xiàn)設(shè)備110可以還能夠接收來(lái)自一個(gè) 或多個(gè)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS)中的衛(wèi)星（例如，衛(wèi)星150)的信號(hào)。無(wú)線(xiàn)設(shè)備110可支 持用于無(wú)線(xiàn)通信的一種或多種無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，諸如LTE、cdma2000、WCDMA、GSM、IEEE802. 11等 等。
[0023] 圖2示出無(wú)線(xiàn)設(shè)備110的示例性設(shè)計(jì)的框圖。在此示例性設(shè)計(jì)中，無(wú)線(xiàn)設(shè)備110 包括數(shù)據(jù)處理器/控制器210、收發(fā)機(jī)220和天線(xiàn)254。收發(fā)機(jī)220包括支持雙向無(wú)線(xiàn)通信 的發(fā)射機(jī)230和接收機(jī)260。
[0024] 在發(fā)射路徑中，數(shù)據(jù)處理器210處理（例如，編碼和調(diào)制）待發(fā)射的數(shù)據(jù)并且向發(fā) 射機(jī)230提供模擬輸出信號(hào)。在發(fā)射機(jī)230內(nèi)，發(fā)射電路232對(duì)該模擬輸出信號(hào)進(jìn)行放大、 濾波并將其從基帶上變頻至RF，并且提供輸入RF信號(hào)。發(fā)射電路232可包括放大器、濾波 器、混頻器、阻抗匹配電路、振蕩器、本地振蕩器（L0)發(fā)生器、鎖相環(huán)（PLL)等等。功率放大 器（PA) 240接收并放大輸入RF信號(hào)并提供將具有恰當(dāng)?shù)妮敵龉β孰娖降慕?jīng)放大RF信號(hào)。 阻抗匹配電路250為功率放大器240執(zhí)行輸出阻抗匹配。匹配電路250從功率放大器240 接收經(jīng)放大RF信號(hào)并提供輸出RF信號(hào)，該輸出RF信號(hào)路由通過(guò)開(kāi)關(guān)/雙工器252并經(jīng)由 天線(xiàn)254發(fā)射。
[0025] 在接收路徑中，天線(xiàn)254從基站和/或其他發(fā)射機(jī)站接收信號(hào)并提供接收到的RF 信號(hào)，該接收到的RF信號(hào)路由通過(guò)開(kāi)關(guān)/雙工器252并提供給接收機(jī)260。在接收機(jī)260 內(nèi)，阻抗匹配電路262執(zhí)行關(guān)于低噪聲放大器（LNA) 264的輸入阻抗匹配。LNA264放大來(lái) 自匹配電路262的收到RF信號(hào)并提供經(jīng)放大信號(hào)。接收電路266對(duì)該經(jīng)放大信號(hào)進(jìn)行放 大、濾波并將其從RF下變頻到基帶，并且將模擬輸入信號(hào)提供給數(shù)據(jù)處理器210。接收電路 266可包括放大器、濾波器、混頻器、阻抗匹配電路、振蕩器和L0發(fā)生器、PLL等等。
[0026] 圖2示出了發(fā)射機(jī)230和接收機(jī)260的示例性設(shè)計(jì)。發(fā)射機(jī)230和/或接收機(jī) 260可包括圖2中未示出的不同的和/或附加的電路。例如，發(fā)射機(jī)230在功率放大器240 之前可包括激勵(lì)放大器。收發(fā)機(jī)220的全部或一部分可被實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)模擬集成電路 (1C)、射頻IC(RFIC)、混合信號(hào)1C等上。例如，發(fā)射電路232、功率放大器240、LNA264、接 收電路266及阻抗匹配電路250和262可以實(shí)現(xiàn)在RFIC上。功率放大器240以及可能還 有其它電路也可被實(shí)現(xiàn)在分離的1C或模塊上。匹配電路250和/或262以及可能還有其 它電路也可實(shí)現(xiàn)在分離的1C或模塊上。
[0027] 數(shù)據(jù)處理器/控制器210可為無(wú)線(xiàn)設(shè)備110執(zhí)行各種功能。例如，數(shù)據(jù)處理器210 可對(duì)經(jīng)由發(fā)射機(jī)230發(fā)射的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由接收機(jī)260收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理?？刂破?10可 以控制發(fā)射電路232、接收電路266、功率放大器240、匹配電路250和/或262、開(kāi)關(guān)/雙工 器252等的操作。存儲(chǔ)器212可存儲(chǔ)供數(shù)據(jù)處理器/控制器210使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)處理器/控制器210可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用集成電路（ASIC)和/或其他1C上。
[0028] 功率放大器240可具有以下傳遞函數(shù)：
[0029] y (x) = a1*x+a2*x2+a3*x3+...式（1)
[0030] 其中x表示提供給功率放大器240的輸入RF信號(hào)，
[0031] ap a2和a3是定義功率放大器240的線(xiàn)性性的系數(shù)，并且
[0032] y (X)表示來(lái)自功率放大器240的經(jīng)放大RF信號(hào)。
[0033] 為了簡(jiǎn)單化，式（1)中未示出三階以上的更高階的項(xiàng)。
[0034] 在式⑴中，a#x是線(xiàn)性項(xiàng)，其中ai是功率放大器240的增益。功率放大器240 的二階非線(xiàn)性性由項(xiàng)a 2*x2給出，并且功率放大器240的三階非線(xiàn)性性由項(xiàng)a3*x3給出。系 數(shù)a 2和a3分別決定二階和三階非線(xiàn)性性的量。對(duì)于理想功率放大器，是非零值，且a2和 a3等于零。然而，功率放大器240本身是非理想和非線(xiàn)性的，并且將因此具有帶有非零值的 %和&3的非線(xiàn)性傳遞函數(shù)。式（1)中的系數(shù)可能具有取決于頻率、發(fā)射功率電平和/或其 它因素的值。
[0035] 圖3示出來(lái)自圖2中的功率放大器240的經(jīng)放大RF信號(hào)的頻譜。由于功率放大 器240的非線(xiàn)性性，經(jīng)放大RF信號(hào)包括工作頻率f s (其是輸入RF信號(hào)的頻率）處的期望 信號(hào)以及第二諧波頻率2fs處的不期望信號(hào)、第三諧波頻率3f s處的另一不期望信號(hào)等。第 二諧波頻率處的不期望信號(hào)的幅值取決于式（1)中的系數(shù)&2。第三諧波頻率處的不期望信 號(hào)的幅值取決于式（1)中的系數(shù)a 3。
[0036] 諸如圖2中的功率放大器240之類(lèi)的放大器是固有非線(xiàn)性電路。因此，來(lái)自功率 放大器240的經(jīng)放大RF信號(hào)包括輸入RF信號(hào)的經(jīng)放大副本以及輸入RF信號(hào)的諧波頻率 處的不期望信號(hào)，如圖3中所示。不期望信號(hào)的幅值通常要求在由頻譜框罩要求給出的規(guī) 定電平以下。低通濾波器可被耦合至功率放大器240的輸出并且可被用于衰減諸諧波頻率 處的不期望信號(hào)而同時(shí)使期望信號(hào)的衰減最小化。
[0037] 一些無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，諸如GSM系統(tǒng)，可對(duì)諧波頻率處放射的可允許輸出功率施加嚴(yán)格 的放射要求。在這些無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中，高階低通濾波器可被用于充分衰減諧波頻率處的不期望 信號(hào)以滿(mǎn)足這些嚴(yán)格的放射要求。然而，高階低通濾波器可能包括許多電路組件（例如，許 多電感器和電容器）并且很有可能在工作頻帶內(nèi)具有更多因電路組件的有限品質(zhì)因數(shù)（Q) 導(dǎo)致的插入損耗。較高的插入損耗可使功率放大器240的功率附加效率（PAE)降級(jí)。因 此，高階低通濾波器通常因較高成本、較大電路面積、較大帶內(nèi)插入損耗和較低PAE而不被 用于衰減諧波頻率處的不期望信號(hào)。陷波濾波器可被用于衰減諧波頻率處的不期望信號(hào)。 陷波濾波器能提供圍繞特定頻率（其被稱(chēng)為陷波頻率）的尖銳得多的轉(zhuǎn)換（或陷波）。陷 波濾波器通?？稍谡l率范圍上提供高衰減，其中衰減量和陷波帶寬取決于用于實(shí)現(xiàn)該陷 波濾波器的電路組件的Q。陷波濾波器可將其陷波置于輸入RF信號(hào)的諧波之一處，并且可 隨后被稱(chēng)為諧波陷阱。
[0038] 如圖3中所示，第一陷波濾波器可將其陷波置于2fs的第二諧波頻率處，并且可被 用于衰減第二諧波頻率處的不期望信號(hào)。第二陷波濾波器可將其陷波置于3f s的第三諧波 頻率處，并且可被用于衰減第三諧波頻率處的不期望信號(hào)。陷波濾波器可具有通帶和阻帶 之間的陡峭轉(zhuǎn)換。因?yàn)檫@一尖銳轉(zhuǎn)換，陷波濾波器的衰減可在輸入RF信號(hào)的頻率從陷波頻 率處移開(kāi)時(shí)快速降低。因此，因?yàn)槠浼怃J轉(zhuǎn)換本質(zhì)，陷波濾波器應(yīng)被仔細(xì)調(diào)諧以將其陷波頻 率與諧波頻率對(duì)齊。對(duì)于用分立的電路組件實(shí)現(xiàn)的固定陷波濾波器，仔細(xì)調(diào)諧可通過(guò)改變 組件值或者稍微改動(dòng)在其上實(shí)現(xiàn)該陷波濾波器的印刷電路板來(lái)達(dá)成。然而，在全集成電路 設(shè)計(jì)中，上述技術(shù)可能并不可用。
[0039] 功率放大器240可被設(shè)計(jì)成支持寬的總體工作頻帶，其可能覆蓋多個(gè)頻帶。功率 放大器240的總體工作頻帶可以是諸如是該功率放大器的中心頻率的10%到15%。對(duì)于 此種寬帶功率放大器，諧波陷阱因該諧波陷阱的尖銳轉(zhuǎn)換而可提供在總體工作頻帶的僅一 小部分上的期望衰減（其可取決于特定應(yīng)用）。
[0040] 圖4示出了寬帶功率放大器240的頻譜。功率放大器240可支持以頻率f。為中 心的寬的總體工作頻帶。提供給功率放大器240的輸入RF信號(hào)可以頻率f s為中心，其可 落在總體工作頻帶內(nèi)的任何地方。寬的總體工作頻帶可與以頻率2f。為中心的寬的第二諧 波頻帶相關(guān)聯(lián)。來(lái)自功率放大器240的不期望信號(hào)可以頻率2f s為中心，其可落在寬的第 二諧波頻帶內(nèi)的任何地方。
[0041] 如圖4中所示，一組K個(gè)諧波陷阱可被用于減輕每個(gè)諧波陷阱的受限帶寬，其中K 可以是大于一的任何整數(shù)值。這K個(gè)諧波陷阱可將其陷波頻率跨第二諧波頻帶錯(cuò)開(kāi)，如圖 4中所示。可通過(guò)K個(gè)諧波陷阱的陷波頻率的合適放置來(lái)在較寬頻率范圍上達(dá)成對(duì)不期望 信號(hào)的期望量的衰減。替換地或附加地，可通過(guò)在特定頻率處或緊靠這一特定頻率放置多 個(gè)陷波頻率來(lái)達(dá)成對(duì)這一特定頻率處的不期望信號(hào)的更大衰減。盡管出于簡(jiǎn)化未在圖4中 示出，但多組的陷波濾波器可被用于不同的諧波頻率，其中對(duì)每個(gè)諧波頻率有一組陷波濾 波器。
[0042] 如圖3和4中所示，使陷波濾波器成為用于濾除諧波頻率處的不期望信號(hào)的良好 候選的尖銳轉(zhuǎn)換本質(zhì)在輸入RF信號(hào)（并且因此其諧波）可能跨頻率顯著變動(dòng)時(shí)同樣可能 代表著挑戰(zhàn)。多個(gè)諧波陷阱可被用于在寬諧波頻帶上提供期望量的衰減，如圖4中所示。然 而，可能需要許多諧波陷阱才能提供期望量的衰減并且可導(dǎo)致較高成本、較大電路面積和 較大的電路復(fù)雜性，所有這些可能都是不期望的。
[0043] 在一方面，可將具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路耦合至功率放大 器的輸出并且可將其用于衰減至少一個(gè)諧波頻率處的至少一個(gè)不期望信號(hào)。阻抗匹配電路 可被用于將功率放大器的輸出阻抗匹配至負(fù)載（例如，天線(xiàn)）。該阻抗匹配電路可被實(shí)現(xiàn)為 包括至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器。每個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可具有能跨頻率變動(dòng)的陷波。每 個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的陷波頻率可被變動(dòng)（例如，以與不期望信號(hào)的頻率相符）以提供對(duì) 不期望信號(hào)的更好衰減。該調(diào)諧能力可允許可調(diào)諧陷波濾波器覆蓋較寬的頻率范圍，這在 給定了陷波濾波器的尖銳轉(zhuǎn)換本質(zhì)的前提下是有優(yōu)勢(shì)的。該調(diào)諧能力可幫助校正因電路設(shè) 計(jì)建模中的不準(zhǔn)確性、電路組件值中的變動(dòng)等引起的對(duì)陷波頻率的潛在誤調(diào)諧。
[0044] 圖5示出了帶有具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路550的PA模塊 500的示例性設(shè)計(jì)的框圖。PA模塊500包括耦合至阻抗匹配電路550的功率放大器540。 匹配電路550執(zhí)行功率放大器540的輸出阻抗與負(fù)載554的阻抗之間的阻抗匹配。匹配電 路550還包括至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器以衰減來(lái)自功率放大器540的至少一個(gè)不期望信 號(hào)。功率放大器540可對(duì)應(yīng)于圖2中的功率放大器240,而匹配電路550可對(duì)應(yīng)于圖2中的 匹配電路250。負(fù)載554可對(duì)應(yīng)于圖2中的雙工器252和/或天線(xiàn)254。通過(guò)集成阻抗匹 配電路550內(nèi)的至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器，僅一些附加電路組件就可足以實(shí)現(xiàn)該至少一 個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器。此外，匹配電路550可被設(shè)計(jì)成展現(xiàn)低通濾波器響應(yīng)以提供對(duì)諧波 頻率處的不期望信號(hào)的附加衰減。
[0045] 圖6示出了具有四個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路550a的示意圖，其是圖5 中的阻抗匹配電路550的示例性設(shè)計(jì)。在這一示例性設(shè)計(jì)中，匹配電路550a包括串聯(lián)耦合 的兩個(gè)L區(qū)段650a和650b。L區(qū)段包括耦合至分流電路組件的串聯(lián)電路組件。電路組件 可以是電感器、電容器、電阻器等。串聯(lián)電路組件是耦合在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的電路組件，而分 流電路組件是耦合在節(jié)點(diǎn)和電路接地之間的電路組件。
[0046] 在匹配電路550a的第一 L區(qū)段650a內(nèi)，電感器652和可調(diào)節(jié)電容器662并聯(lián)耦 合，并且耦合在匹配電路550a的輸入和節(jié)點(diǎn)A之間。電感器654和可調(diào)節(jié)電容器664串聯(lián) 耦合，并且該組合耦合在節(jié)點(diǎn)A與電路接地之間。在匹配電路550a的第二L區(qū)段650b內(nèi)， 電感器656和可調(diào)節(jié)電容器666并聯(lián)耦合，并且耦合在節(jié)點(diǎn)A與匹配電路550a的輸出之間。 電感器658和可調(diào)節(jié)電容器668串聯(lián)耦合，并且該組合耦合在匹配電路550a的輸出與電路 接地之間。
[0047] 如圖6中所示，陷波濾波器可由并聯(lián)耦合在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的串聯(lián)電感器和串聯(lián)電 容器（例如，電感器652和電容器662)形成。陷波濾波器還可由串聯(lián)耦合在節(jié)點(diǎn)和電路接 地之間的分流電感器和分流電容器（例如，電感器654和電容器664)形成。電感器652和 電容器662形成第一可調(diào)諧陷波濾波器。電感器654和電容器664形成第二可調(diào)諧陷波濾 波器。電感器656和電容器666形成第三可調(diào)諧陷波濾波器。電感器658和電容器668形 成第四可調(diào)諧陷波濾波器?？烧{(diào)諧陷波濾波器可以具有可調(diào)節(jié)電感器和/或可調(diào)節(jié)電容器 以對(duì)該可調(diào)諧陷波濾波器的陷波頻率進(jìn)行調(diào)諧。實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)電容器比實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)電感器可 能更容易。因此，圖6示出了針對(duì)四個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的四個(gè)可調(diào)節(jié)電容器662、664、666 和 668。
[0048] 阻抗匹配電路可用兩個(gè)L區(qū)段來(lái)實(shí)現(xiàn)并且可包括串聯(lián)電感器、分流電容器、另一 串聯(lián)電感器以及另一分流電容器?？烧{(diào)諧陷波濾波器可通過(guò)添加與串聯(lián)電感器（例如電感 器652)并聯(lián)的可調(diào)節(jié)電容器（例如電容器662)來(lái)形成?？烧{(diào)諧陷波濾波器還可通過(guò)添加 與分流電容器（例如電容器664)串聯(lián)的電感器（例如電感器654)并使得所述電容器可調(diào) 節(jié)來(lái)形成。阻抗匹配電路可因此容易地用至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)設(shè)計(jì)以衰減至少一 個(gè)不期望信號(hào)。
[0049] 一般來(lái)說(shuō)，阻抗匹配電路可包括任何數(shù)目的可調(diào)諧陷波濾波器。可調(diào)諧陷波濾波 器可以將其陷波置于不同的諧波頻率和/或特定諧波頻率的寬諧波頻帶上的不同頻率處。 在一個(gè)示例性設(shè)計(jì)中，由圖4中的電感器654和電容器664形成的可調(diào)諧陷波濾波器可被 調(diào)諧至第二諧波頻率，并且由電感器658和電容器668形成的可調(diào)諧陷波濾波器也可被調(diào) 諧至第二諧波頻率。由電感器652和電容器662形成的可調(diào)諧陷波濾波器可被調(diào)諧至第三 諧波頻率，并且由電感器656和電容器666形成的可調(diào)諧陷波濾波器也可被調(diào)諧至第三諧 波頻率。
[0050] 圖6示出了具有可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路550a的示例性設(shè)計(jì)。具有可 調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路還可基于其它電路設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以下描述其中一些。
[0051] 圖7A示出了具有可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路550b的示意圖，其是圖5中 的阻抗匹配電路550的另一示例性設(shè)計(jì)。匹配電路550b包括（i)耦合在匹配電路550b的 輸入和輸出之間的串聯(lián)電感器712,（ii)與電感器712并聯(lián)耦合的可調(diào)節(jié)電容器714,以及 (iii)耦合在匹配電路550b的輸出與電路接地之間的可調(diào)節(jié)分流電容器716?？烧{(diào)諧陷波 濾波器由電感器712和電容器714來(lái)形成。
[0052] 圖7B示出了具有兩個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路550c的示意圖，其是圖5 中的阻抗匹配電路550的又一示例性設(shè)計(jì)。匹配電路550c包括（i)耦合在匹配電路550c 的輸入與B節(jié)點(diǎn)之間的串聯(lián)電感器722,（ii)與電感器722并聯(lián)耦合的可調(diào)節(jié)電容器724， (iii)耦合在B節(jié)點(diǎn)與電路接地之間的可調(diào)節(jié)分流電容器726,（iv)耦合在B節(jié)點(diǎn)與匹配 電路550c的輸出之間的串聯(lián)電感器728,以及（v)與電感器728并聯(lián)耦合的可調(diào)節(jié)電容器 730。第一可調(diào)諧陷波濾波器由電感器722和電容器724來(lái)形成。第二可調(diào)諧陷波濾波器 由電感器728和電容器730來(lái)形成。
[0053] 圖7C示出了具有兩個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路550d的示意圖，其是圖5 中的阻抗匹配電路550的又一示例性設(shè)計(jì)。匹配電路550d包括（i)耦合至匹配電路550d 的輸入的分流電感器742,（ii)與電感器742串聯(lián)耦合并進(jìn)一步耦合至電路接地的可調(diào)節(jié) 電容器744,（iii)耦合在匹配電路550d的輸入和輸出之間的串聯(lián)電容器746,（iv)耦合在 匹配電路550d的輸出與電路接地之間的分流電容器748,（v)耦合至匹配電路550d的輸出 的分流電感器750,以及（vi)與電感器750串聯(lián)耦合并進(jìn)一步耦合至電路接地的可調(diào)節(jié)電 容器752。第一可調(diào)諧陷波濾波器由電感器742和電容器744來(lái)形成。第二可調(diào)諧陷波濾 波器由電感器750和電容器752來(lái)形成。
[0054] 以上在圖6到7C中描述了具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路的一 些示例性設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，阻抗匹配電路可包括任何數(shù)目的級(jí)。更多級(jí)可被用于增加帶寬， 提供阻抗匹配中更多的靈活性，通過(guò)減少每一級(jí)的阻抗變換比來(lái)降低損耗，和/或提供以 更多電路組件為代價(jià)的其它益處。每一級(jí)可基于L拓?fù)?、R拓?fù)?、T拓?fù)洹ⅵ型負(fù)涞葘?shí)現(xiàn)。 L拓?fù)浒ǚQ(chēng)合至分流電路組件的串聯(lián)電路組件，例如如圖7Α中所示。R拓?fù)浒ǚQ(chēng)合至 串聯(lián)電路組件的分流電路組件。Τ拓?fù)浒詈现练至麟娐方M件以及還耦合至另一串聯(lián)電 路組件的串聯(lián)電路組件。η拓?fù)浒詈现链?lián)電路組件的分流電路組件，該串聯(lián)電路組 件耦合至另一分流電路組件。不同的電路拓?fù)淇梢愿m合于功率放大器的不同標(biāo)稱(chēng)輸出阻 抗。例如，一些電路拓?fù)湓谳敵鲎杩钩尸F(xiàn)感性時(shí)可能更為適合，而其它電路拓?fù)湓谳敵鲎杩?呈現(xiàn)容性時(shí)可能更為適合。
[0055] -般來(lái)說(shuō)，具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的適合阻抗匹配電路可被用于功率放 大器。阻抗匹配電路可包括任何數(shù)目的可調(diào)諧陷波濾波器。每個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可用電 感器和可調(diào)節(jié)電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖6到7C所示。這至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可實(shí)現(xiàn)在寬 頻率范圍上對(duì)在每個(gè)感興趣的諧波頻率處的不期望信號(hào)進(jìn)行衰減以滿(mǎn)足雜散放射要求。
[0056] 可調(diào)諧陷波濾波器中的可調(diào)節(jié)電容器可以各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在示例性設(shè)計(jì)中，可 調(diào)節(jié)電容器可用具有可基于模擬控制電壓來(lái)調(diào)節(jié)的電容的可變電容器（變抗器）來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在另一示例性設(shè)計(jì)中，可調(diào)節(jié)電容器可用電容器排來(lái)實(shí)現(xiàn)，該排電容器可被選擇或不被選 擇以改變電容。在任何情形中，可變動(dòng)可調(diào)諧陷波濾波器中的可調(diào)節(jié)電容器以調(diào)節(jié)陷波頻 率并改善對(duì)不期望信號(hào)的衰減。
[0057] 圖8示出了用可開(kāi)關(guān)電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)的可調(diào)節(jié)電容器810的示例性設(shè)計(jì)的示意圖。 可調(diào)節(jié)電容器810可被用于圖6到7C中的任何可調(diào)節(jié)電容器。在圖8中示出的示例性設(shè) 計(jì)中，可調(diào)節(jié)電容器810用N對(duì)可開(kāi)關(guān)電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中N可以是任何整數(shù)值。每對(duì)可開(kāi) 關(guān)電容器包括與相關(guān)聯(lián)的商功率開(kāi)關(guān)840串聯(lián)f禹合的電容器830和832。商功率開(kāi)關(guān)840 用以堆棧形式耦合的多個(gè)N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體（NMOS)晶體管842來(lái)實(shí)現(xiàn)。NMOS晶體 管的堆棧可分?jǐn)偨?jīng)放大RF信號(hào)的大信號(hào)擺幅，從而每個(gè)NMOS晶體管可僅觀(guān)察到該大信號(hào) 擺幅的一小部分。電阻器844耦合在堆棧中連貫NMOS晶體管的柵極之間。電阻器846具 有耦合至堆棧中最下面的NMOS晶體管的柵極的一端以及接收用于相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)840的控 制信號(hào)的另一端。
[0058] 在圖8中示出的示例性設(shè)計(jì)中，N個(gè)可開(kāi)關(guān)電容器830a到830η具有耦合至第一端 子812的一端以及分別耦合至開(kāi)關(guān)840a到840η的一端的另一端。Ν個(gè)可開(kāi)關(guān)電容器832a 到832η具有耦合至第二端子814的一端以及分別耦合至開(kāi)關(guān)840a到840η的另一端的另一 端。開(kāi)關(guān)840a到840η分別接收Ν個(gè)控制信號(hào)S1到SN。每個(gè)開(kāi)關(guān)840可基于其相關(guān)聯(lián)的 控制信號(hào)來(lái)斷開(kāi)或閉合，該控制信號(hào)可應(yīng)用于用于該開(kāi)關(guān)的NM0S晶體管堆棧的低電壓端， 如圖8中所示。
[0059] 圖8示出了示例性設(shè)計(jì)，其中可調(diào)節(jié)電容器810包括N個(gè)分支，每個(gè)分支包括與一 個(gè)開(kāi)關(guān)840串聯(lián)耦合的兩個(gè)可開(kāi)關(guān)電容器830和832。分支還可包括與開(kāi)關(guān)串聯(lián)耦合的單 個(gè)電容器（例如，僅電容器830或僅電容器832)。
[0060] 在一種示例性設(shè)計(jì)中，N個(gè)電容器830a到830η(并且還有N個(gè)電容器832a到 832η)可具有不同的電容，例如C、2C、4C等，其中C是電容的基本單位。在另一種示例性設(shè) 計(jì)中，N個(gè)電容器830a到830η (并且還有N個(gè)電容器832a到832η)可具有相同的電容C。
[0061] 用于實(shí)現(xiàn)耦合至可開(kāi)關(guān)電容器830和832的開(kāi)關(guān)840的NM0S晶體管842可被設(shè) 計(jì)成具有合適的晶體管大小以提供針對(duì)所有電容器的目標(biāo)Q或更好Q。在圖8中示出的示 例性設(shè)計(jì)中，NM0S晶體管842具有與其相關(guān)聯(lián)的電容器830和832的大小成比例的大小。 因此，用于開(kāi)關(guān)840a的NM0S晶體管842a (其被耦合至各自具有電容C的電容器830a和 832a)可各自具有W/L的晶體管大小，其中W是NM0S晶體管的寬度而L是長(zhǎng)度。用于開(kāi)關(guān) 840b的NM0S晶體管842b (其被耦合至各自具有電容2C的電容器830b和832b)可各自具 有2W/L的晶體管大小。用于保持開(kāi)關(guān)840的NM0S晶體管842可類(lèi)似地具有基于其相關(guān)聯(lián) 的電容器830的電容來(lái)確定的大小以獲得關(guān)于各電容器的目標(biāo)Q或更好Q。
[0062] 可調(diào)節(jié)電容器可被設(shè)計(jì)成具有適合調(diào)諧范圍的電容值。在圖8中N = 4的示例性 設(shè)計(jì)中，可調(diào)節(jié)電容器810可被設(shè)計(jì)成具有大約C到15C的調(diào)諧范圍。這一調(diào)諧范圍可能 比阻抗匹配電路中的可調(diào)節(jié)電容器的典型調(diào)諧范圍大得多。該較大調(diào)諧范圍可使陷波頻率 能在更寬范圍上被調(diào)諧。一般來(lái)說(shuō)，可調(diào)諧陷波濾波器中的可調(diào)節(jié)電容器的調(diào)諧范圍可以 取決于使用該可調(diào)諧濾波器的應(yīng)用?？梢罂烧{(diào)諧陷波濾波器僅覆蓋一個(gè)頻帶，并且15% 到20%的調(diào)諧范圍可能是足夠的。還可要求可調(diào)諧陷波濾波器覆蓋寬的頻率范圍（例如， 包括第二或第三諧波），并且調(diào)諧范圍可以大得多?？烧{(diào)節(jié)電容器的較寬調(diào)諧范圍可使可調(diào) 諧陷波濾波器在較寬頻率范圍上變動(dòng)但可導(dǎo)致可調(diào)節(jié)電容器的較低Q。
[0063] 在示例性設(shè)計(jì)中，可針對(duì)可調(diào)諧陷波濾波器使用固定電感器，如以上圖6到7C中 所描述和示出的。在另一示例性設(shè)計(jì)中，可調(diào)節(jié)電感器可被用于可調(diào)諧陷波濾波器?？烧{(diào) 節(jié)電感器可以粗步長(zhǎng)來(lái)變動(dòng)，例如，通過(guò)連接或斷開(kāi)電感器的不同區(qū)段。電感器的粗調(diào)諧可 用于在頻段之間切換和/或用于其它目的。
[0064] 具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路可以各種方式來(lái)控制。在一種示 例性設(shè)計(jì)中，可調(diào)諧陷波濾波器可基于陷波濾波器的預(yù)表征來(lái)調(diào)節(jié)。例如，可針對(duì)可調(diào)諧陷 波濾波器中的可調(diào)節(jié)電容器的不同可能設(shè)置來(lái)表征（例如，在電路設(shè)計(jì)階段或制造階段期 間）陷波頻率。該陷波濾波器的這些陷波頻率及其相關(guān)聯(lián)的設(shè)置可被存儲(chǔ)在查找表中（例 如，圖2中的存儲(chǔ)器212中）。該表征可針對(duì)阻抗匹配電路中的每個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)執(zhí) 行。該表征可通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真、實(shí)驗(yàn)室測(cè)量、工廠(chǎng)測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等來(lái)執(zhí)行。其后，可從該查 找表中檢索每個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的能為當(dāng)前工作頻率提供期望衰減的設(shè)置并將其應(yīng)用 于阻抗匹配電路。
[0065] 在另一示例性設(shè)計(jì)中，具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路可被動(dòng)態(tài) 調(diào)節(jié)，例如在操作期間。例如，可針對(duì)可調(diào)諧陷波濾波器不同的可能設(shè)置來(lái)測(cè)量一個(gè)或多個(gè) 參數(shù)，諸如信號(hào)功率。可選擇使用能提供最佳性能的設(shè)置，如由這一個(gè)或多個(gè)參數(shù)所衡量 的。
[0066] 在又一示例性設(shè)計(jì)中，可基于匹配電路的預(yù)表征與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的組合來(lái)調(diào)節(jié)具有至 少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路。例如，阻抗匹配電路的性能可以被預(yù)表征，并且 可從查找表中檢索能在感興趣頻率處提供良好性能的設(shè)置并將其應(yīng)用于阻抗匹配電路。阻 抗匹配電路可隨后在操作期間被動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)（例如，在圍繞對(duì)應(yīng)于選定設(shè)置的標(biāo)稱(chēng)值的更窄 范圍內(nèi)）。
[0067] 還可以其它方式來(lái)調(diào)節(jié)具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路。在任何 情形中，阻抗匹配電路可包括多個(gè)設(shè)置。每個(gè)設(shè)置可對(duì)應(yīng)于針對(duì)阻抗匹配電路中的所有可 調(diào)節(jié)電容器的不同的值集。阻抗匹配電路可使功率放大器能達(dá)成寬工作頻帶上的良好性能 (例如，就對(duì)在諧波頻率處的不期望信號(hào)的拒斥而言）。
[0068] 圖9A示出了針對(duì)由圖6中的電感器654和電容器664形成的可調(diào)諧陷波濾波器 中的可調(diào)節(jié)電容器664的不同值而言在第二諧波頻率處的不期望信號(hào)的輸出功率。在圖9A 中，橫軸表示頻率并且是以千兆赫茲（GHz)為單位來(lái)給出的。堅(jiān)軸表示第二諧波頻率處的 不期望信號(hào)的輸出功率并且是以dBm為單位來(lái)給出的。標(biāo)繪912示出對(duì)于圖6中的電容器 664的最大值（Cmax)而言第二諧波頻率處的不期望信號(hào)的輸出功率對(duì)頻率的標(biāo)繪。標(biāo)繪 914到922示出針對(duì)電容器664的逐漸變小值而言不期望信號(hào)的輸出功率。
[0069] 圖9B示出了針對(duì)由圖6中的電感器658和電容器668形成的可調(diào)諧陷波濾波器 中的可調(diào)節(jié)電容器668的不同值而言在第二諧波頻率處的不期望信號(hào)的輸出功率。在圖9B 中，橫軸表示頻率，并且堅(jiān)軸表示第二諧波頻率處的不期望信號(hào)的輸出功率。標(biāo)繪932示出 對(duì)于圖6中的電容器668的最低值（Cmin)而言在第二諧波頻率處的不期望信號(hào)的輸出功 率對(duì)頻率的標(biāo)繪。標(biāo)繪934到940示出針對(duì)電容器668的逐漸變大值的不期望信號(hào)的輸出 功率。
[0070] 功率放大器可以各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，用各種類(lèi)型的晶體管并且基于各種電路 設(shè)計(jì)。以下描述功率放大器的示例性設(shè)計(jì)。
[0071] 圖10示出功率放大器1000的示意圖，其是圖2中的功率放大器240以及圖5和 6中的功率放大器540的一種不例性設(shè)計(jì)。功率放大器1000包括以堆棧形式稱(chēng)合的Μ個(gè) NM0S晶體管1010a到1010m，其中Μ可以是任何整數(shù)值。最下面的NM0S晶體管1010a的 源極耦合至電路接地，并且其柵極經(jīng)由交流（AC)耦合電容器1022來(lái)接收輸入信號(hào)（Vin)。 堆棧中的每個(gè)更高的NMOS晶體管1010的源極耦合至堆棧中在其下面的另一 NMOS晶體管 的漏極。最上面的NM0S晶體管1010m的漏極提供經(jīng)放大的RF信號(hào)（Vout)。負(fù)載電感器 1012耦合在電源電壓（Vdd)與最上面的NMOS晶體管1010m的漏極之間，并且為功率放大器 1000提供DC偏置電流。負(fù)載電感器1012可以是功率放大器1000的阻抗匹配電路的一部 分。NMOS晶體管1010a到1010m的柵極分別經(jīng)由Μ個(gè)電阻器1020a到1020m接收Μ個(gè)偏置 電壓Vbiasl到VbiasM。這些偏置電壓可被生成為在功率放大器1000被啟用時(shí)導(dǎo)通功率放 大器1000,并且在功率放大器1000被禁用時(shí)關(guān)斷功率放大器1000。
[0072] 來(lái)自功率放大器1000的經(jīng)放大RF信號(hào)可具有大電壓擺幅，該大電壓擺幅可能超 過(guò)每個(gè)NM0S晶體管1010的擊穿電壓。經(jīng)放大RF信號(hào)的大電壓擺幅可跨這Μ個(gè)NM0S晶體 管1010a到1010m大致相等地拆分或分?jǐn)?。每個(gè)NM0S晶體管1010可隨后僅觀(guān)察到該電壓 擺幅的一小部分，該小部分可以小于每個(gè)NM0S晶體管的擊穿電壓以達(dá)成高可靠性。Μ個(gè)偏 置電壓Vbiasl至VbiasM可被選擇成提供經(jīng)放大RF信號(hào)的期望電壓拆分，例如，使得每個(gè) NM0S晶體管1010觀(guān)察到該電壓擺幅的約1/M。
[0073] 圖10示出了功率放大器的示例性設(shè)計(jì)，該功率放大器也可按照其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 例如，功率放大器可用其他類(lèi)型的晶體管或其他電路設(shè)計(jì)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。堆棧式晶體管的數(shù)目、 晶體管尺寸、負(fù)載電感器、偏置電流、偏置電壓和/或其它電路特性可基于功率放大器的要 求來(lái)選擇。
[0074] 在示例性設(shè)計(jì)中，一裝置（例如，無(wú)線(xiàn)設(shè)備、1C、電路模塊等）可包括功率放大器和 阻抗匹配電路，例如如圖5中所示。功率放大器（例如，圖5中的功率放大器540)可放大 輸入RF信號(hào)，并且提供經(jīng)放大RF信號(hào)。阻抗匹配電路（例如，圖5中的阻抗匹配電路550) 可為功率放大器執(zhí)行輸出阻抗匹配。阻抗匹配電路可包括至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器以衰 減經(jīng)放大RF信號(hào)中的至少一個(gè)不期望信號(hào)。
[0075] 在一種示例性設(shè)計(jì)中，阻抗匹配電路可包括由電感器和可調(diào)節(jié)電容器形成的串聯(lián) 耦合的可調(diào)諧陷波濾波器。電感器（例如，圖6中的電感器652或656)可串聯(lián)耦合在阻抗 匹配電路的輸入與輸出之間的信號(hào)路徑中?？烧{(diào)節(jié)電容器（例如，圖6中的電容器662或 666)可與該電感器并聯(lián)f禹合。
[0076] 在另一種示例性設(shè)計(jì)中，阻抗匹配電路可包括由電感器和可調(diào)節(jié)電容器形成的分 流耦合的可調(diào)諧陷波濾波器。電感器（例如，圖6中的電感器654或658)可耦合至阻抗匹 配電路的節(jié)點(diǎn)?？烧{(diào)節(jié)電容器（例如，圖6中的電容器664或668)可與該電感器串聯(lián)耦合。 電感器和可調(diào)節(jié)電容器的組合可被耦合在節(jié)點(diǎn)與電路接地之間。
[0077] 在另一種示例性設(shè)計(jì)中，阻抗匹配電路可包括串聯(lián)耦合和分流耦合的可調(diào)諧陷波 濾波器兩者。阻抗匹配電路可包括由并聯(lián)耦合的第一電感器和第一可調(diào)節(jié)電容器形成的第 一可調(diào)諧陷波濾波器。阻抗匹配電路可進(jìn)一步包括由串聯(lián)耦合的第二電感器和第二可調(diào)節(jié) 電容器形成的第二可調(diào)諧陷波濾波器。
[0078] 在示例性設(shè)計(jì)中，該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可包括被調(diào)諧至經(jīng)放大RF信號(hào) 的第二諧波頻率的可調(diào)諧陷波濾波器。這一可調(diào)諧陷波濾波器可衰減第二諧波頻率處的不 期望信號(hào)。在另一示例性設(shè)計(jì)中，該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可包括被調(diào)諧至經(jīng)放大RF 信號(hào)的第三諧波頻率的可調(diào)諧陷波濾波器。這一可調(diào)諧陷波濾波器可衰減第三諧波頻率處 的不期望信號(hào)。
[0079] 在又一示例性設(shè)計(jì)中，該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可包括（i)第一可調(diào)諧陷波 濾波器，用以衰減經(jīng)放大RF信號(hào)的第二諧波處的第一不期望信號(hào)以及（ii)第二可調(diào)諧陷 波濾波器，用以衰減經(jīng)放大RF信號(hào)處的第三諧波處的第二不期望信號(hào)。一般而言，阻抗匹 配電路可包括任何數(shù)目的可調(diào)諧陷波濾波器，其可覆蓋任何數(shù)目的諧波和經(jīng)放大RF信號(hào) 的任何諧波。
[0080] 在示例性設(shè)計(jì)中，功率放大器可在多個(gè)頻帶上工作。例如，功率放大器可在覆蓋該 功率放大器的中心頻率的百分之十或更多的寬工作頻帶上工作。該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾 波器可在對(duì)應(yīng)于這多個(gè)頻帶的頻率范圍上是可調(diào)諧的。
[0081] 在示例性設(shè)計(jì)中，該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可包括至少一個(gè)可調(diào)節(jié)電容器， 例如如圖6到7C中所示。每個(gè)可調(diào)節(jié)電容器可包括基于該可調(diào)節(jié)電容器的相應(yīng)控制信號(hào) 來(lái)被選擇或不選擇的至少一個(gè)可開(kāi)關(guān)電容器。
[0082] 在示例性設(shè)計(jì)中，該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器可包括可調(diào)節(jié)電容器，其包括第 一和第二可開(kāi)關(guān)電容器以及第一和第二組晶體管。第一可開(kāi)關(guān)晶體管（例如，圖8中的電 容器830a)可以具有第一電容器大小，而第二可開(kāi)關(guān)晶體管（例如，圖8中的電容器830b) 可以具有第二電容器大小。第一組晶體管（例如，圖8中的NM0S晶體管842a)可作為第一 可開(kāi)關(guān)電容器的開(kāi)關(guān)來(lái)工作，可耦合至第一可開(kāi)關(guān)電容器，并且可具有第一晶體管大小。第 二組晶體管（例如，圖8中的NM0S晶體管842b)可作為第二可開(kāi)關(guān)電容器的開(kāi)關(guān)來(lái)工作， 可耦合至第二可開(kāi)關(guān)電容器，并且可具有第二晶體管大小。在示例性設(shè)計(jì)中，第二電容器大 小可以是第一電容器大小的兩倍，并且第二晶體管大小可以是第一晶體管大小的兩倍，例 如如圖8中所示。在示例性設(shè)計(jì)中，第一和第二晶體管大小可基于第一和第二電容器大小 來(lái)確定以維持第一和第二電容器大致恒定的Q。可調(diào)節(jié)電容器還可包括附加可開(kāi)關(guān)電容器 和作為這些附加可開(kāi)關(guān)電容器的開(kāi)關(guān)工作的附加晶體管組。
[0083] 在示例性設(shè)計(jì)中，該裝置可進(jìn)一步包括查找表以存儲(chǔ)該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波 器中的每一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的多種設(shè)置。該查找表可接收當(dāng)前工作頻率的指示并且可 提供對(duì)應(yīng)于每個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的當(dāng)前工作頻率的多種設(shè)置之一。
[0084] 圖11示出由無(wú)線(xiàn)設(shè)備執(zhí)行的過(guò)程1100的示例性設(shè)計(jì)。輸入RF信號(hào)可用功率放 大器來(lái)放大以獲得經(jīng)放大RF信號(hào)（框1112)?？捎冒辽僖粋€(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗 匹配電路來(lái)為功率放大器執(zhí)行阻抗匹配（框1114)。經(jīng)放大RF信號(hào)中的至少一個(gè)不期望信 號(hào)可用該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)衰減（框1116)。
[0085] 在框1116的示例性設(shè)計(jì)中，經(jīng)放大RF信號(hào)的第二諧波處的第一不期望信號(hào)可用 該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器中的第一可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)衰減。在示例性設(shè)計(jì)中，經(jīng)放 大RF信號(hào)的第三諧波處的第二不期望信號(hào)可用該至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器中的第二可 調(diào)諧陷波濾波器來(lái)衰減。經(jīng)放大RF信號(hào)的第二、第三和/或其它諧波處的不期望信號(hào)可用 附加可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)衰減。
[0086] 本文描述的用于功率放大器的具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配 電路可實(shí)現(xiàn)在1C、模擬1C、RFIC、混合信號(hào)1C、ASIC、印刷電路板（PCB)、電子設(shè)備等之 上。該功率放大器和阻抗匹配電路還可用各種1C工藝技術(shù)來(lái)制造，諸如互補(bǔ)金屬氧化 物半導(dǎo)體（CMOS)、N溝道MOS (N-M0S)、P溝道MOS (P-M0S)、雙極結(jié)型晶體管（B JT)、雙極 CMOS(BiCMOS)、硅鍺（SiGe)、砷化鎵（GaAs)、異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管（HBT)、高電子遷移率晶 體管（HEMT)、絕緣體上覆硅（SOI)等。
[0087] 實(shí)現(xiàn)具有至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路的裝置可以是自立設(shè)備或 可以是更大設(shè)備的一部分。設(shè)備可以是（i)自立的IC，（ii)具有一個(gè)或多個(gè)1C的集合，其 可包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或指令的存儲(chǔ)器IC，（iii)RFIC，諸如RF接收機(jī)（RFR)或RF發(fā)射 機(jī)/接收機(jī)（RTR)，（iv)ASIC，諸如移動(dòng)站調(diào)制解調(diào)器（MSM)，（v)可嵌入在其他設(shè)備內(nèi)的模 塊，（vi)接收機(jī)、蜂窩電話(huà)、無(wú)線(xiàn)設(shè)備、手持機(jī)、或者移動(dòng)單元，（vii)其他等等。
[0088] 在一個(gè)或多個(gè)示例性設(shè)計(jì)中，所描述的功能可以在硬件、軟件、固件、或其任何組 合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，則各功能可以作為一條或多條指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，包括促 成計(jì)算機(jī)程序從一地向另一地轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能被計(jì)算機(jī)訪(fǎng)問(wèn)的任何可 用介質(zhì)。作為示例而非限定，這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其 它光盤(pán)存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)或其它磁存儲(chǔ)設(shè)備、或能被用來(lái)攜帶或存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的 期望程序代碼且能被計(jì)算機(jī)訪(fǎng)問(wèn)的任何其它介質(zhì)。任何連接也被正當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線(xiàn)、數(shù)字訂戶(hù)線(xiàn)（DSL)、或諸如紅外、無(wú) 線(xiàn)電、以及微波之類(lèi)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)從web網(wǎng)站、服務(wù)器、或其它遠(yuǎn)程源傳送而來(lái)，則該同軸電 纜、光纖電纜、雙絞線(xiàn)、DSL、或諸如紅外、無(wú)線(xiàn)電、以及微波之類(lèi)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)就被包括在介質(zhì) 的定義之中。如本文中所使用的，盤(pán)（disk)和碟（disc)包括壓縮碟（CD)、激光碟、光碟、數(shù) 字多用碟（DVD)、軟盤(pán)和藍(lán)光碟，其中盤(pán)（disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而碟（disc)用激 光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述組合應(yīng)當(dāng)也被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[〇〇89] 提供對(duì)本公開(kāi)的先前描述是為了使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本 公開(kāi)。對(duì)本公開(kāi)的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且本文中定義的普適 原理可被應(yīng)用于其他變形而不會(huì)脫離本公開(kāi)的范圍。由此，本公開(kāi)并非旨在被限定于本文 中所描述的示例和設(shè)計(jì)，而是應(yīng)被授予與本文中所公開(kāi)的原理和新穎性特征相一致的最廣 范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種裝置，包括： 功率放大器，其被配置成放大輸入射頻（RF)信號(hào)并提供經(jīng)放大RF信號(hào)；以及 耦合至所述功率放大器并被配置成匹配所述功率放大器的輸出阻抗的阻抗匹配電路， 所述阻抗匹配電路包括至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器，其被配置成衰減所述經(jīng)放大RF信號(hào) 中的至少一個(gè)不期望信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述阻抗匹配電路包括： 電感器，其串聯(lián)耦合在所述阻抗匹配電路的輸入與輸出之間的信號(hào)路徑中：以及 與所述電感器并聯(lián)耦合的可調(diào)節(jié)電容器，所述電感器和所述可調(diào)節(jié)電容器形成所述至 少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器之一。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述阻抗匹配電路包括： 電感器，耦合至所述阻抗匹配電路的節(jié)點(diǎn)；以及 與所述電感器串聯(lián)耦合的可調(diào)節(jié)電容器，所述電感器和所述可調(diào)節(jié)電容器耦合在所述 節(jié)點(diǎn)與電路接地之間并形成所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器之一。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述阻抗匹配電路包括： 第一可調(diào)諧陷波濾波器，其由并聯(lián)耦合的第一電感器和第一可調(diào)節(jié)電容器形成；以及 第二可調(diào)諧陷波濾波器，其由串聯(lián)耦合的第二電感器和第二可調(diào)節(jié)電容器形成。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器包括被調(diào) 諧至所述經(jīng)放大RF信號(hào)的第二諧波頻率并被配置成衰減所述第二諧波頻率處的不期望信 號(hào)的可調(diào)諧陷波濾波器。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器包括被調(diào) 諧至所述經(jīng)放大RF信號(hào)的第三諧波頻率并被配置成衰減所述第三諧波頻率處的不期望信 號(hào)的可調(diào)諧陷波濾波器。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器包括： 第一可調(diào)諧陷波濾波器，其被配置成衰減所述經(jīng)放大RF信號(hào)的第二諧波處的第一不 期望信號(hào)；以及 第二可調(diào)諧陷波濾波器，其被配置成衰減所述經(jīng)放大RF信號(hào)的第三諧波處的第二不 期望信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述功率放大器被配置成工作在多個(gè)頻帶 上，并且其中所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器在與所述多個(gè)頻帶對(duì)應(yīng)的頻率范圍上是可調(diào) 諧的。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器包括至少 一個(gè)可調(diào)節(jié)電容器，每個(gè)可調(diào)節(jié)電容器包括基于對(duì)所述可調(diào)節(jié)電容器的控制信號(hào)來(lái)被選擇 或不選擇的至少一個(gè)可開(kāi)關(guān)電容器。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器包括可調(diào) 節(jié)電容器。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)電容器包括： 第一可開(kāi)關(guān)電容器，其具有第一電容器大??； 第一組晶體管，其耦合至所述第一可開(kāi)關(guān)電容器并具有第一晶體管大??； 第二可開(kāi)關(guān)電容器，其具有第二電容器大?。灰约? 第二組晶體管，其耦合至所述第二可開(kāi)關(guān)電容器并具有第二晶體管大小。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第二電容器大小是所述第一電容器 大小的兩倍，并且其中所述第二晶體管大小是所述第一晶體管大小的兩倍。
13. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二晶體管大小是基于所述 第一和第二電容器大小來(lái)確定的，以便為所述第一和第二電容器獲得目標(biāo)品質(zhì)因數(shù)（Q)或 更好Q。
14. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括： 查找表，其被配置成存儲(chǔ)所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器中的每一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波 器的多種設(shè)置，接收當(dāng)前工作頻率的指示，以及為所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器中的每 一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器提供所述多種設(shè)置中與所述當(dāng)前工作頻率對(duì)應(yīng)的一種設(shè)置。
15. -種方法，包括： 用功率放大器來(lái)放大輸入射頻（RF)信號(hào)以獲得經(jīng)放大RF信號(hào)； 用包括至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器的阻抗匹配電路來(lái)對(duì)功率放大器進(jìn)行阻抗匹配；以 及 用所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)衰減所述經(jīng)放大RF信號(hào)中的至少一個(gè)不期望信 號(hào)。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述衰減至少一個(gè)不期望信號(hào)包括用所 述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器中的第一可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)衰減所述經(jīng)放大RF信號(hào)的第 二諧波處的第一不期望信號(hào)。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述衰減至少一個(gè)不期望信號(hào)進(jìn)一步包 括用所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波濾波器中的第二可調(diào)諧陷波濾波器來(lái)衰減所述經(jīng)放大RF信 號(hào)的第三諧波處的第二不期望信號(hào)。
18. -種設(shè)備，包括： 用于放大輸入射頻（RF)信號(hào)以獲得經(jīng)放大RF信號(hào)的裝置； 用于對(duì)所述用于放大的裝置進(jìn)行阻抗匹配的裝置，所述用于放大的裝置包括至少一個(gè) 可調(diào)諧陷波；以及 用于用所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波來(lái)衰減所述經(jīng)放大RF信號(hào)中的至少一個(gè)不期望信號(hào) 的裝置。
19. 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于衰減至少一個(gè)不期望信號(hào)的裝 置包括用于用所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波中的第一可調(diào)諧陷波來(lái)衰減所述經(jīng)放大RF信號(hào)的 第二諧波處的第一不期望信號(hào)的裝置。
20. 如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于衰減至少一個(gè)不期望信號(hào)的裝 置進(jìn)一步包括用于用所述至少一個(gè)可調(diào)諧陷波中的第二可調(diào)諧陷波來(lái)衰減所述經(jīng)放大RF 信號(hào)的第三諧波處的第二不期望信號(hào)的裝置。
【文檔編號(hào)】H03H7/40GK104067514SQ201380006278
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月23日
【發(fā)明者】J·卡班尼拉斯, C·D·普萊斯蒂, B·內(nèi)杰蒂, G·凱爾門(mén)茨 申請(qǐng)人:高通股份有限公司