(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーパックを用いるように適合されている移動通信デバイスであって、
該移動通信デバイスは、
音声回路と、
該音声回路に電力を供給するために、該パワーパック上の第１のタップ対に該音声回路を導電的に接続するように位置付けられている導体対と、
電力増幅器と、
該電力増幅器に電力を供給するために、該パワーパック上の第２のタップ対に該電力増幅器を導電的に接続するように位置付けられているトレース対であって、該第２のタップ対は、該第１のタップ対よりも該電力増幅器に近接して配置されている、トレース対と
を含む、移動通信デバイス。
【請求項２】
電力を必要とする追加の部品と、
該電力を必要とする追加の部品に電力を供給するために、前記パワーパック上の第３のタップ対に該追加の部品を導電的に接続するように配置されている更なるトレース対と
をさらに含む、請求項１に記載の移動通信デバイス。
【請求項３】
前記追加の部品は、発光ダイオードである、請求項２に記載の移動通信デバイス。
【請求項４】
前記発光ダイオードに関連付けられ、かつ、該発光ダイオードに接続されている制御装置をさらに含み、該制御装置は、該発光ダイオードと前記第３のタップ対の一方との間に挟まれている、請求項３に記載の移動通信デバイス。
【請求項５】
ユーザインターフェイス回路をさらに含み、前記導体対は、該ユーザインターフェイス回路に電力を供給するために、前記パワーパック上の前記第１のタップ対に該ユーザインターフェイス回路をさらに導電的に接続する、請求項１に記載の移動通信デバイス。
【請求項６】
衛星航法サービス（ＧＰＳ）受信機をさらに含み、前記導体対は、該ＧＰＳ受信機に電力を供給するために、前記パワーパック上の前記第１のタップ対に該ＧＰＳ受信機をさらに導電的に接続する、請求項１に記載の移動通信デバイス。
【請求項７】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバをさらに含み、前記導体対は、該Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバに電力を供給するために、前記パワーパック上の前記第１のタップ対に該Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバをさらに導電的に接続する、請求項１に記載の移動通信デバイス。
【請求項８】
無線ローカルエリアネットワークトランシーバをさらに含み、前記導体対は、該無線ローカルエリアネットワークトランシーバに電力を供給するために、前記パワーパック上の前記第１のタップ対に該無線ローカルエリアネットワークトランシーバをさらに導電的に接続する、請求項１に記載の移動通信デバイス。
【請求項９】
無線遠距離通信サブシステムをさらに含み、前記導体対は、該無線遠距離通信サブシステムに電力を供給するために、前記パワーパック上の前記第１のタップ対に該無線遠距離通信サブシステムをさらに導電的に接続する、請求項１に記載の移動通信デバイス。
【請求項１０】
前記電力増幅器を収納するフロントエンドモジュールをさらに含み、該フロントエンドモジュールは、ローパスフィルタとアンテナ整合回路とをさらに収納する、請求項１に記載の移動通信デバイス。
【請求項１１】
前記アンテナ整合回路に導電的に接続されているアンテナをさらに含む、請求項１０に記載の移動通信デバイス。
【請求項１２】
前記アンテナ整合回路に前記ローパスフィルタを導電的に接続しているスイッチをさらに含む、請求項１０に記載の移動通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して、移動通信デバイスのためのパワーパックに関し、より詳細には、複数のタップ対を有するパワーパックを採用する移動通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電荷格納部品を有する、パワーパック（バッテリのような）を有する電力分配ネットワークにおいて、電源電圧におけるリップルは、例えば、無線周波数電力増幅回路によるパルス状の高い引き出し電流に起因し得る。電力分配ネットワークに依存する他の部品へのリップルの伝播は、望まれない効果を生じる。音声回路に対しては、例えば、リップルは可聴のバズを生じ得る。さらに、電力増幅回路に対するパワーパックのある構成は、顕著な電磁干渉の生成を起こす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
（概観）
移動通信デバイスのためのパワーパックは、電荷格納部品および、ａ）移動通信デバイスの部品およびｂ）電力増幅器へ電力を供給するための複数のタップ対を含む。電力を電力増幅器に供給する一対のタップは、他のタップ対よりも電源増幅器により近接して配置され得、それによって、単一対のタップのみを有するパワーパックに対して存在する電力増幅器電流ループよりも小さい電力増幅器の電流ループを可能にする。
【０００４】
本願の１つの局面に従うと、移動通信デバイスが提供される。移動通信デバイスは、電力増幅器およびパワーパックを含む。パワーパックは、電荷格納部品、電荷格納部品の端子に接続された、電力を少なくとも移動通信デバイスの音声回路に供給するための第一のタップ対、および電荷格納部品の端子に接続された、電力を電力増幅器に供給するための第二のタップ対を含み、第二のタップ対は、電力が移動通信デバイスに組み込まれる場合、第一のタップ対よりも電力増幅器により近接して配置される。
【０００５】
本発明の別の局面および特徴は、添付の図面と共に本発明の特定の実施形態の以下の記述のレビューにより、当業者に明らかになるであろう。
【０００６】
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
（項目１）
移動通信デバイスであって、
電力増幅器と、
パワーパックであって、該パワーパックは、
電荷格納部品と、
該電荷格納部品の端子に接続される第１のタップ対であって、少なくとも該移動通信デバイスの音声回路に電力を供給する、第１のタップ対と、
該電力増幅器に電力を供給する、該電荷格納部品の端子に接続される第２のタップ対であって、該第２のタップ対は、該電力が該移動通信デバイスに組み込まれる場合、該第１のタップ対よりも該電力増幅器に近接して配置される、第２のタップ対と
を含むパワーパックと
を備える、移動通信デバイス。
（項目２）
上記電荷格納部品は、単一の再充電可能なバッテリである、上記項目に記載の移動通信デバイス。
（項目３）
上記単一の再充電可能なバッテリは、リチウムイオンバッテリである、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目４）
上記電荷格納部品は、第１の再充電可能なバッテリおよび第２の再充電可能なバッテリを含む、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目５）
上記第１の再充電可能なバッテリは、リチウムイオンバッテリであり、前記第２の再充電可能なバッテリは、リチウムイオンバッテリである、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目６）
上記電荷格納部品は、キャパシタおよび再充電可能なバッテリを含む、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目７）
上記キャパシタは、スーパーキャパシタである、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目８）
上記再充電可能なバッテリは、リチウムイオンバッテリである、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目９）
電力を必要とする追加の部品をさらに含み、
上記パワーパックは、上記スーパーキャパシタの端子に接続され、該追加の部品に電力を供給する、第３のタップ対を含む、
上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目１０）
上記追加の部品は、発光ダイオードである、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
（項目１１）
上記発光ダイオードに関連し、かつ接続された制御装置をさらに含み、該制御装置は、該発光ダイオードと上記第３のタップ対の一つとの間に入っている、上記項目のいずれか一項に記載の移動通信デバイス。
【０００７】
（摘要）
移動通信デバイスは、電力増幅器およびパワーパックを有する。パワーパックは、電荷格納部品、電荷格納部品に接続された、電力を移動通信デバイスの部品に供給するための第一のタップ対、および電荷格納部品に接続された、電力を電力増幅器に供給するための第二のタップ対を含み、第二のタップ対は、電力が移動通信デバイスに組み込まれる場合、第一のタップ対よりも電力増幅器により近接して配置される。第２のタップ対が電力増幅器により近接して配置されていることにより、複数タップのパワーパックを含む電力増幅器電流ループが、小さくされ得る。より小さい電力増幅器電流ループの利益は、ＲＦ干渉信号の低減された放射であり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
ここで、例示の方法として本開示の実施形態を示す図面を参照する。
【図１】図１は、フロントエンドモジュールを有する電力分配ネットワークを例示し、フロントエンドモジュールは電力増幅器およびパワーパックを含む。
【図２】図２は、図１の電力分配ネットワークのフロントエンドモジュールを模式的に例示する。
【図３】図３は、バッテリカバーが取り除かれて図１のパワーパックおよび図２からの電力増幅器を露出する状態の移動通信デバイスを例示する。
【図４】図４は、電力分配ネットワークに使用するフロントエンドモジュールを模式的に例示しており、複数のバッテリを有する複数タップのパワーパックによって提供される。
【図５】図５は、図４の複数タップパワーパックを、様々なタップに対して識別される推奨位置を有する透視図で例示する。
【図６】図６は、電力分配ネットワークに使用するフロントエンドモジュールを模式的に例示しており、スーパーキャパシタおよびバッテリを有するハイブリッドパワーパックによって電力が供給されている。
【図７】図７は、電力分配ネットワークに使用するフロントエンドモジュールを模式的に例示しており、電力分配ネットワークは、追加の部品を含み、図６のハイブリッドパワーパックの適合版によって電力が供給されており、この適合パワーパックは、スーパーキャパシタが電力を追加の部品に供給することを可能にするタップを含む。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（好ましい実施形態の記述）
図１は、フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１２４および単パワーパック１２０を有する電力分配ネットワーク１００を例示する。パワーパック１２０は、電荷格納部品を含む。以下に議論するように、電荷格納部品は、化学電池あるいはスーパーキャパシタのような、電荷を格納する任意の部品であり得る。電力分配ネットワーク１００は、移動通信デバイスでの使用のために配置されている。移動通信デバイスは、移動通信デバイスの全体の動作を制御するための、あるいは移動通信デバイスの選択された動作制御するためのプロセッサ１０２を含む。移動通信デバイスの部品は、ハウジング（示されない）および複数のユーザインターフェイス部品１０４を含む。このユーザインターフェイス部品１０４は、入力デバイス（例えば、複数のキーを有するキーボード、ボタン、トラックボールあるいはタッチパッド）および出力デバイス（例えば、ディスプレイ）を含み、この出力デバイスは、フルグラフィックあるいはフルカラーの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含み得る。いくつかの実施形態において、ディスプレイは、タッチスクリーンディスプレイを含み得る。そのような実施形態において、キーボードは仮想キーボードを含み得る。別のタイプの出力デバイスが代替として利用され得る。プロセッサ１０２は、部分的には、移動通信デバイスのユーザによるキーボード上のキーの作動に応答して、ディスプレイの動作を制御する。
【００１０】
移動通信デバイスの部品は、また、音声回路１０６を含み得、この音声回路は、ユーザへの音声警報（ベル音）、電話呼び出しにおいて受信された音声、およびデバイスメモリ（示されない）に保存されたデジタル音楽ファイルに基づいた音声の提示を制御する。
【００１１】
移動通信デバイスの部品は、また、公知の衛星航法システム（ＧＰＳ）に使用する受信機１０８を含み得る。ＧＰＳ受信機１０８は、ＧＰＳ受信アンテナ１１８Ａに通信可能に接続されて例示されている。
【００１２】
移動通信デバイスの部品は、また、短距離通信サブシステムに使用されるトランシーバ１１０を含み得、この短距離通信サブシステムは、移動通信デバイスと、必ずしも同様なデバイスである必要はない他の隣接するシステムあるはデバイスとの間の通信を可能にする。例えば、短距離通信サブシステムは、赤外線デバイスおよび関連する回路および部品、または、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）通信モジュールを含み、同様にイネーブルされたシステムおよびデバイスとの通信を提供する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバ１１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバアンテナ１１８Ｂと通信可能に接続されているように例示されている。
【００１３】
移動通信デバイスの部品は、また、無線ローカルエリアネットワーク通信サブシステムに使用する、トランシーバ１１２を含み得る。一組の標準が、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）によって確立されており、ＩＥＥＥ８０２．１１標準として既知である。製品は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に密接する既知のＷｉ−Ｆｉアライアンスによって認定され得る。Ｗｉ−Ｆｉトランシーバ１１２は、Ｗｉ−Ｆｉトランシーバアンテナ１１８Ｃに通信可能に接続されているように例示されている。
【００１４】
移動通信デバイスの部品は、また、第１の無線遠距離通信サブシステムに使用するトランシーバ１１４を含み得る。この第１の無線遠距離通信サブシステムは、既知の広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）標準に基づき得る。Ｗ−ＣＤＭＡトランシーバ１１４は、Ｗ−ＣＤＭＡトランシーバアンテナ１１８Ｄに通信可能に接続されているように例示されている。
【００１５】
移動通信デバイスの部品は、また、第２の無線遠距離通信サブシステムに使用するトランシーバ１１６を含み得る。第２の無線遠距離通信サブシステムは、既知のグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）およびエンハンストデータレートフォーＧＳＭエボリューション（ＥＤＧＥ）標準に基づき得る。ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６は、ＦＥＭ１２４を通じてＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅに通信可能に接続されているように例示されている。
【００１６】
プロセッサ１０２、ユーザインターフェイス１０４、音声回路１０６、ＧＰＳ受信機１０８、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバ１１０、Ｗｉ−Ｆｉトランシーバ１１２、Ｗ−ＣＤＭＡトランシーバ１１４およびＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６は、すべて電力管理集積回路（ＰＭＩＣ）１２２への接続を維持する。ＰＭＩＣ１２２およびＦＥＭ１２４は、パワーパック１２０への接続を維持する。パワーパック１２０は、第１のタップ１３２Ａを通じてバッテリ充電回路１２６への接続を維持し、また、第２のタップ１３４Ａを通じて、ＦＥＭ１２４の部品と共通の電源基準電圧への接続を維持する。別のタップ対は、複数タップパワーパック１２０をＦＥＭ１２４に接続する第３のタップ１３２Ｂを含み、複数タップパワーパック１２０を電源基準電圧に接続する、第４のタップ１３４Ｂを含む。
【００１７】
パワーパック１２０は、例えば、動作範囲が４．２Ｖから３．２ＶであるＬｉイオン電池を収納する。本明細書に記述された概念は、しかしながら、エネルギ格納あるいはバッテリ化学の特定の形式に限定されるものではない。
【００１８】
図１のＦＥＭ１２４の部品が、図２に例示されている。ＦＥＭ１２４は、（必ずしもこれに限定されないが）ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１６６の出力およびローパスフィルタ２０４の入力に接続する電力増幅器２０２を含む。スイッチ２０６は、１つの状態で、ローパスフィルタ２０４の出力をアンテナ整合回路２０８に接続し、このアンテナ整合回路２０８は、ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅに接続する。別の状態では、スイッチ２０６は、アンテナ整合回路２０８の出力をバンドパスフィルタ２１０の入力に接続する。バンドパスフィルタ２１０の出力は、ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６の入力に接続する。
【００１９】
電力増幅器２０２は、複数段（個別には参照されていないが）を含むように例示されており、各段は電源電圧をパワーパック１２０の第３のタップ１３２Ｂから受け取る。同様に、各段は、電源基準電圧をパワーパック１２０の第４のタップ１３４Ｂと共有する。
【００２０】
動作では、ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６は、電力増幅器２０２をいわゆる「プッシュモード」で動作させる。電力増幅器のパルスモード動作は、パワーパック１２０の第１の端子１３２Ａに提供される電源電圧に変動を生じさせることが知られている。電源電圧における変動、つまりリップルは、高いパルス電流に起因して、ピーク対ピークで４００ｍＶ程度であり得る。不幸なことに、リップルはパワーパック１２０からＰＭＩＣ１２２に、部品の残りの部分に伝播し得る。音声回路１０６に対して、リップルは可聴のバズ（ＧＳＭベースの通信デバイスに対しては、多くは２１７Ｈｚのバズを経験している）を生じ得、その除去は困難でコストのかかるものとして了解されてきた。
【００２１】
電力増幅器電流ループは、パワーパック１２０および電力増幅器２０２を通じて形成されるとして定義され得る。従来の電力増幅器電流ループの比較的大きな領域によって、電力増幅器の動作のパルスモードは、測定可能な放射される磁気放射を生じる。この放射は、補聴器に見られるような回路のような他の回路、とりわけＴ型磁気コイル（つまり、Ｔコイル）を利用して音声信号をピックアップする補聴器に見られる回路、と干渉するように示され得る。電力増幅器電流ループからの磁気放射の漏洩は、また、放射が、電力分配ネットワーク１００が電力を提供する移動通信デバイスの筺体の中および／または外の様々な変換器および他の部品と結合する場合、問題であり得る。
【００２２】
送信の時に電力増幅器２０２に存在する無線周波数（ＲＦ）の干渉信号（任意の望まない信号）は、電力供給線を介して、他の回路１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１２２および１２６に結合され得ることが示され得る。干渉信号が例えばパワーパック１２０と結合する場合、これらの干渉信号は、バッテリ構造に起因して、パワーパック１２０によって放射され得ることが示され得る。バッテリ構造は、例えば、パワーパック１２０の第１のタップ２１２（つまり、正のコンタクト）が移動通信デバイスのハウジングに接続されていることを包含する。そのような場合、移動通信デバイスのハウジングがアンテナのように振る舞うことが示され得る。
【００２３】
図３は、移動通信デバイス３００を例示しており、バッテリカバーを取り除いた状態で複数タップのパワーパック１２０（図１を参照）および図２からの電力増幅器２０２を露出して、例示している。第１のトレース３１２は、第３のタップ１３２Ｂを電力増幅器２０２に接続して例示されている。同様に、第２のトレース３１４は、第４のタップ１３４Ｂを電力増幅器２０２に接続して例示されている。
【００２４】
図３は、移動通信デバイス３００の例を例示しており、バッテリカバーを取り除いた状態で複数タップのパワーパック１２０（図１を参照）および図２からの電力増幅器２０２を露出して、例示している。第１のトレースは、第３のタップ１３２Ｂを電力増幅器２０２に接続して例示されている。同様に、第２のトレース３１４は、第４のタップ１３４Ｂを電力増幅器２０２に接続して例示されている。比較すると、単タップパワーパックは、タップ１３２Ａおよび１３４Ａを有し得るが、タップ１３２Ｂおよび１３４Ｂは有さなく、また、トレースは、電力増幅器２０２をタップ１３２Ａおよび１３４Ａに接続する。それにより電力増幅器２０２が、タップ１３２Ａおよび１３４Ａによってパワーパック１２０に接続されるが、電流ループは、タップ１３２Ｂおよび１３４Ｂを介する接続を通じて形成される電流ループとは異なる。特に、タップ１３２Ｂおよび１３４Ｂが、タップ１３２Ａおよび１３４Ａよりも電力増幅器２０２により近いので、後者の電流ループはより小さい。以下に議論するように、より小さい電流は、ＲＦ干渉を減少するために有用である。さらに、パワーパック１２０と電力増幅器２０２との間の電流ループは、電力を他の部品に供給している可能性のあるタップ１３２Ａおよび１３４Ａに対しては直接的には電気的に結合していない。
【００２５】
図４は、複数のタップ対を有するパワーパック４２０の実装例を示す。複数タップのパワーパック４２０は、第１の再充電可能なバッテリ４２２Ａおよび第２の再充電可能なバッテリ４２２Ｂを収容する。第１のバッテリ４２２Ａは、バッテリ充電回路４２６に接続された第１のタップ４１２Ａおよび電力分配ネットワークに対する共通供給電圧に接続された第２のタップ４１４Ａを有する。第２のバッテリ４２２Ｂの第２のタップ４１４Ｂは、また、電力分配ネットワークに対する共通供給電圧に接続されている。第２のバッテリ４２２Ｂの第１のタップ４１２Ｂは、バッテリ充電回路４２６に接続される。第２のバッテリ４２２Ｂの第１のタップ４１２Ｂは、また、フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）４２４に接続される。ＦＥＭ４２４は、また、共通供給電圧に接続される。ＦＥＭ４２４は、ＦＥＭ４２４に対して図２に例示された構造と同様な構造（示されない）を有する。代替の実装では、バッテリ充電回路４２６は、図４に例示されたすべての接続を維持しながら、複数タップのパワーパック４２０の内部にある。
【００２６】
複数タップのパワーパック４２０は、バッテリ識別器および温度センサ４２８を含む。バッテリ識別器および温度センサ４２８は、プロセッサ１０２（図１）に接続する。バッテリ識別器部分は、バッテリＩＤタップ４１６において信号を出力するように適合される。温度センサ部分は、温度タップ４１８において信号を出力するように適合される。
【００２７】
選択として、図４の回路は、第２のバッテリ４２２Ｂの第１のタップ４１２ＢとＦＥＭ４２４との間に挟まれたフィルタ４３６を含み得る。そのようなフィルタは、電力増幅器が使用される場合、ＦＥＭ４２４からの、より具体的には、その中の電力増幅器からの、無線周波数ノイズの伝播を低減する用途として考えられ得る。実際、ノイズは電力分配ネットワーク１００のいたるところに発生し得る。
【００２８】
単に２つの電荷格納部品の代わりに、複数タップのパワーパック４２０は、３つ以上の電荷格納部品を有するように設計され得る。さらなる電荷格納部品（示されない）の各々は、特定の回路に関連し得る。例えば、対応するタップを有する第３の電荷格納部品は、Ｗｉ−Ｆｉトランシーバ１１２に使用する電力増幅器を含むモジュールに関連し得る。
【００２９】
この場合、第３の電荷格納部品は、Ｗｉ−Ｆｉトランシーバ１１２に使用する電力増幅器の取扱い必要電力に特化して選択し得る。例えば、Ｗｉ−Ｆｉトランシーバ１１２に使用する電力増幅器は、ただ２．５Ｗのピーク電力需要を有し得、これは、ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６を使用する電力増幅器に対する１２Ｗのピーク電力需要よりも顕著に低い。よって、第３の電荷格納部品は、第２のバッテリ４２２Ｂから区別して選択し得る。さらに、第３の電荷格納部品とＷｉ−Ｆｉトランシーバ１１２に使用する電力増幅器を含むモジュールとの間に接続されるフィルタは、第２のバッテリ４２２Ｂと図４のＦＥＭ４２４との間に接続されるフィルタ４３６から区別して選択し得る。
【００３０】
図５は、複数タップのパワーパック４２０を透視図で例示し、第１のタップ４１２Ａ、第２のタップ４１４Ａ、第３のタップ４１２Ｂ、第４のタップ４１４Ｂ，バッテリＩＤタップ４１６および温度タップ４１８に対して識別される推奨位置を有する。
【００３１】
選択として、図４の複数タップのパワーパックにおける第２のバッテリ４２２Ｂは、図６に示されるように、代替の電荷格納部品で置換され得る。図６において、ＦＥＭ４２４は、ハイブリッドパワーパック６２０から電力を受け取る。ハイブリッドパワーパック６２０は、スーパーキャパシタ６２３および再充電可能バッテリ６２２を含む。
【００３２】
一般に、スーパーキャパシタは、スーパーキャパシタが非常に高い容量を小さなパッケージで提供することを除いて、通常のキャパシタに似ている。エネルギ格納は、従来の化学バッテリのような方法である電気化学プロセスよりも、静電荷の手段によって達成される。通常のキャパシタと共通して、スーパーキャパシタは正の極板および負の極板を有する。正および負の極板に電圧の差分を印加することによって、電荷はスーパーキャパシタに格納され得る。通常のキャパシタは、一般に導電性ホイルおよびドライセパレータを含み、一方、スーパーキャパシタは、一般に特殊な電極および電解液を含む。
【００３３】
日本の東京中央区日本橋のＴＤＫによる公知の部品番号ＥＤＬＣ１５２３４４−５５１−２Ｆ−３０は、スーパーキャパシタ６２３に使用され得る部品の例である。この例示的部品の仕様は、寸法２３×４４×１．５ｍｍ、連続バイアスの定格電圧−４．２Ｖ、間欠バイアスの定格電圧５．７Ｖおよび公称容量５５０ｍＦを含む。本明細書に記載された概念は、任意の特定のスーパーキャパシタ、あるいは任意の特定の容量、あるいは、電荷格納あるいは電荷分離のための任意の特定の構造に限定されるものではない。
【００３４】
複数タップのパワーパック４２０の第１のバッテリ４２２Ａに共通して、ハイブリッドパワーパック６２０のバッテリ６２２は、バッテリ充電回路１２６に接続された第１のタップ６１２Ａおよび電力分配ネットワークに対する共通供給電圧に接続された第２のタップ６１４Ａを有する。スーパーキャパシタ６２３の第２のタップ６１４Ｂは、また、電力分配ネットワークのための共通供給電圧に接続される。スーパーキャパシタ６２３の第１のタップ６１２Ｂおよびバッテリ６２２の第１のタップ６１２Ａは、スーパーキャパシタ充電回路６２１に接続され挟まれている。ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバータ６２８は、スーパーキャパシタ６２３の第１のタップ６１２ＢとＦＥＭ４２４に接続する。
【００３５】
スーパーキャパシタ充電回路６２１は、標準のスイッチング電源として実装され得、この電源は、所定の充電電流を有するステップアップコンバータあるいはステップダウンコンバータであり得る。
【００３６】
ハイブリッドパワーパック６２０は、バッテリ識別器および温度センサ６２６を含む。バッテリ識別器および温度センサ６２６は、プロセッサ１０２（図１）に接続する。バッテリ識別器部分は、バッテリＩＤタップ６１６においてハイブリッドパワーパック６２０の識別を出力するように適合される。温度センサ部分は、ハイブリッドパワーパック６２０の中の温度を感知し、温度タップ６１８において、温度を示す出力信号をプロセッサ１０２に提供する。
【００３７】
図６のハイブリッドパワーパック６２０は、電力を移動通信デバイスのさらなる部品に電力を供給するためのさらなるタップ対を有するように適合され得る。適合されたハイブリッドパワーパック７２０が、図７に例示されている。
【００３８】
図６のハイブリッドパワーパック６２０に共通して、適合されたハイブリッドパワーパック７２０のバッテリ６２２は、バッテリ充電回路１２６（図１）に接続された第１のタップ６１２Ａと、電力分配ネットワークに対する共通供給電圧に接続された第２のタップ６１４Ａとを有する。スーパーキャパシタ６２３の第２のタップ６１４Ｂは、また、電力分配ネットワークに対する共通供給電圧に接続される。図６の回路にちょうど見られるように、スーパーキャパシタ６２３の第１のタップ６１２Ｂおよびバッテリ６２２の第１のタップ６１２Ａは、スーパーキャパシタ充電回路６２１に接続され挟まれている。ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバータ６２８は、スーパーキャパシタ６２３の第１のタップ６１２ＢとＦＥＭ４２４に接続する。
【００３９】
図６のハイブリッドパワーパック６２０のように、適合ハイブリッドパワーパック７２０は、バッテリ識別器および温度センサ６２６を含む。バッテリ識別器および温度センサ６２６は、プロセッサ１０２（図１）に接続する。バッテリ識別器部分は、バッテリＩＤタップ６１６において、適合ハイブリッドパワーパック７２０の識別を出力するように適合される。温度センサ部分は、適合バイブリッドパワーパック７２０の中の温度を感知し、温度タップ６１８において、温度を示す出力信号をプロセッサ１０２に提供するように適合される。
【００４０】
図７の回路は、移動通信デバイスに見られ得る追加の部品を含む。追加の部品は、発光ダイオード（ＬＥＤ）７３２を含む。ＬＥＤ７３２に関連して、かつ接続しているのは、制御装置７３０である。制御装置７３０は、適合ハイブリッドパワーパック７２０の第５のタップ７３４に接続し、ここでは、第５のタップ７３４が、第３のタップ６１２Ｂに接続されているスーパーキャパシタ６２３の同じ端子に接続されている。さらに、制御装置７３０は、プロセッサ１０２（図１）に接続する。第６のタップ７３６が第５のタップ７３４と対になっており、第６のタップ７３６は第４のタップ６１４Ｂに接続されているスーパーキャパシタ６２３の同じ端子に接続されている。
【００４１】
概要において、少なくともタップ（１３２Ｂ、１３４Ｂ、図１）の第２の組がパワーパック１２０において含まれ得、複数タップのパワーパック１２０を形成する。タップ（１３２Ｂ、１３４Ｂ）の第２の組が電力増幅器２０２により近接して配置される場合、図１の複数タップのパワーパック１２０を含む電力増幅器の電流ループは、図１のパワーパック１２０を含む電力増幅器の電流ループより小さく作られ得る。より小さい電力増幅器の電流ループの利益の１つは、ＲＦ干渉信号の低減された放射であり得る。
【００４２】
図１のＦＥＭ１２４は、動作において、ＦＥＭ１２４が、ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅ上での送信のためのＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６からの信号を受信するように配置されている。さらに、図１のＦＥＭ１２４は、動作において、ＦＥＭ１２４がＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅからの信号を受信して、受信された信号をＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６に送信するように配置されている。図１のＦＥＭ１２４の動作は、パワーパック１２０から受け取られたパワーによって容易にされる。
【００４３】
図１のＦＥＭ１２４の動作は、複数タップのパワーパック１２０から受け取られた電力によって容易にされる。特に、複数タップのパワーパック１２０は、図４、６および７を考慮して議論されたように、単一バッテリー（示されない）を含むか、複数の電荷格納部品を含み得る。
【００４４】
都合のよいことに、トレース３１２、３１４、複数タップのパワーパック１２０および電力増幅器２０２は、電力増幅器２０２とパワーパック１２０のタップ１３２Ａおよび１３２Ｂとの間のトレースによって形成される電力増幅器の電流ループよりも小さい、図３の電力増幅器の電流ループを形成する。
【００４５】
プリント基板（ＰＣＢ）上の比較的長い電力供給トレースは、ＰＣＢの不動産を占有し、比較的高い等価直列抵抗（ＥＳＲ）を保ち、このことは、パワーパックによって供給される電力の効率に不利益をもたらすと考えられ得る。図３において画定される低減面積の電力増幅器の電流ループのさらなる結果は、電力供給トレースの長さの減少であり、それによって、ＰＣＢの不動産を保存し、電力供給トレースのＥＳＲを低減し、複数タップのパワーパック１２０からの電力使用の効率の増加に導く。
【００４６】
図４のＦＥＭ４２４は、動作において、ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅ上での送信のために、ＦＥＭ４２４がＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６から信号を受け取るように、図１のＦＥＭ１２４と同様な方法で配置されている。さらに、図４のＦＥＭ４２４は、動作において、ＦＥＭ４２４がＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅから信号を受信して、その受信された信号をＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６に送信するように、図１のＦＥＭ１２４と同様な方法で、配置されている。図４のＦＥＭ４２４の動作は、複数タップのパワーパック４２０から受け取られる電力によって、容易にされる。
【００４７】
動作において、バッテリ識別器および温度センサ４２８のバッテリ識別器部分は、バッテリＩＤタップ４１６において、複数タップのパワーパック４２０の識別を出力する。さらに、バッテリ識別器および温度センサ４２８の温度センサ部分は、複数タップのパワーパック４２０内の温度を感知して、温度タップ４１８において、プロセッサ１０２に温度を表わす出力信号を提供する。
【００４８】
重要なことは、動作において、第２のバッテリ４２２Ｂから電力を引き出している一方で、パルスモードで動作しているＦＥＭ４２４によって起こされた電圧リップルは、第１のバッテリ４２２Ａによって電力を与えられている回路から分離されていると考えられ得ることである。よって、回路の複雑性は、デカップリング部品の数を低減し、かつ、高い電源除去比の低い必要性を有するいくつかの能動デバイスのコストを削減することによって、他の回路１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１２２および１２６に対して顕著に簡単化され得る。
【００４９】
図６のＦＥＭ４２４は、動作において、ＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅ上での送信のために、ＦＥＭ４２４がＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６から信号を受け取るように、図１のＦＥＭ１２４と同様な方法で配置されている。さらに、図４のＦＥＭ４２４は、動作において、ＦＥＭ４２４がＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバアンテナ１１８Ｅから信号を受信して、その受信された信号をＧＳＭ／ＥＤＧＥトランシーバ１１６に送信するように、図１のＦＥＭ１２４と同様な方法で、配置されている。図６のＦＥＭ４２４の動作は、ハイブリッドパワーパック６２０から受け取られる電力によって、容易にされる。
【００５０】
動作において、図６の回路では、ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバータ６２８は、スーパーキャパシタ６２３の第１のタップ６１２Ｂにおいて利用可能な電圧をより低い電圧に変換し、その低い電圧をＦＥＭ４２４に対して利用可能にする。スーパーキャパシタ６２３から電力を引き出している一方で、パルスモードで動作しているＦＥＭ４２４によって起こされる電圧リップルは、バッテリ６２２によって電力を与えられている回路から分離されていると考えられ得る。
【００５１】
さらに、スーパーキャパシタ充電回路６２１は、スーパーキャパシタ６２３に、図１の電力分配ネットワーク１００のパワーパック１２０に維持されることが可能であるものよりも、一貫した電荷を維持する。
【００５２】
ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバータ６２８とハイブリッドパワーパック６２０との組み合わせによって形成される電力増幅器電流ループの部分のＥＳＲは、パワーパック１２０のＥＳＲよりも低い。実験では、パワーパック１２０のＥＳＲは、１５０ｍΩのオーダであり得、一方、ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバータ６２８とハイブリッドパワーパック６２０との組み合わせのＥＳＲは、ただ３０ｍΩだけのオーダであり得る。
【００５３】
当業者には明確なように、２つ以上の高電流負荷がある場合、ハイブリッドパワーパック６２０は２つ以上のスーパーキャパシタにより設計され得る。
【００５４】
図７のＦＥＭ４２４の動作は、適合ハイブリッドパワーパック７２０から受け取られた電力によって容易にされる。
【００５５】
本明細書では電力増幅器動作のパルスモードが、バッテリにおいて提供される電源電圧中のリップルを生じるとして既知であり、リップルが他の回路に悪影響を与えることが示され得るとして議論されてきた。また、一般的な移動通信デバイスにおける他の回路が、電源電圧におけるリップルを生じ得ることが示され得る。そのようなリップルを生じる回路の例は、図７のＬＥＤ７３２と制御装置７３０の組み合わせである。
【００５６】
図７の回路において、ＬＥＤ７３２は、移動通信デバイスが静止画を取得する場合のフラッシュとして使用され得る。ＬＥＤ７３２は、また、移動通信デバイスがビデオを取得する場合に、光を提供するトーチとして使用される。制御装置７３０は、適合ハイブリッドパワーパック７２０の第５のタップ７３４からの電力を受け取る。さらに、制御装置７３０は、プロセッサ１０２（図１）から命令を受け取る。
【００５７】
典型的な移動通信デバイスにおいて、ＦＥＭ４２４とＬＥＤ７３２は、高いパルス状の電力消費および結果としての他の回路に伝播する電圧リップルのために、同時には動作されないかもしれない。ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバータ６２８およびスーパーキャパシタ充電回路７２１を有するスーパーキャパシタ７２３の使用が、他の回路に伝播する顕著な電源電圧リップルを生じることなく、ＦＥＭ４２４とＬＥＤ７３２の同時動作を可能にすることが示され得る。
【００５８】
上記の実施形態およびその変形は、１つ以上の利点を実現し得、その中のいくつかは、前に述べられている。上に注解したように、電力増幅器２０２が、タップ１３２Ａおよび１３４Ａに直接には電気的に結合していない場合、電力増幅器によって生じる電圧リップルは、部分的にあるいは実質的に、他の回路網から完全に分離されており、それによって、リップルの影響を低減する。いくつかの部品の性能が、それにより増強され得る。例えば、音声回路からのリップルの分離は、オーディオバズの低減をもたらし得る。Ｔコイルの通信との干渉のような、いくつかの通信チャネルとの電磁干渉が低減され得る。
【００５９】
本願の上記の実施形態は、例示のみを意図している。代替、修正および変更が、本願に添付の特許請求の範囲によって規定される本願の範囲から外れることなく、当業者によって特定の実施形態にもたらされ得る。
【符号の説明】
【００６０】
１００  電力分配ネットワーク
１０２  プロセッサ
１０４  ユーザインターフェイス
１０６  音声回路
１０８  ＧＰＳ受信機
１１０  トランシーバ
１２０  パワーパック
１２４  フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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