(57)【要約】  典型的な実施形態は、電力増幅器を備えた送信機に向けられ、複数の動作モードのために複数の出力パスをインプリメントしている切替型出力整合回路が説明される。電力増幅器は、入力ＲＦ信を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給する。出力整合回路網は、電力増幅器の出力における低いインピーダンスから整合回路網の出力における高いインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する。複数の出力パスは、出力整合回路網に結合される。各出力パスは、電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供し、その出力パスが選択されたときに、増幅されたＲＦ信号を電力増幅器からアンテナへ送る。各出力パスは、スイッチと直列に結合された整合回路網を含むことができる。整合回路網は、その出力パスが選択されたときに、電力増幅器のために目標出力インピーダンスを提供する。スイッチは、電力増幅器へ／から出力パスを結合および減結合する。
2013500638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための装置であって、
入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給するための電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合された複数の出力パスであって、各出力パスは、前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供し、前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器からアンテナへ前記増幅されたＲＦ信号を送る、複数の出力パスと、
を備える装置。
【請求項２】
前記電力増幅器と前記複数の出力パスとの間に結合された整合回路網をさらに備え、前記整合回路網は、前記電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから前記整合回路網の出力における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のインピーダンスは、前記複数の出力パスに関する前記電力増幅器の目標出力インピーダンスに基づいて決定され、また、前記第２のインピーダンスは、前記アンテナのための目標インピーダンスによって決定される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
各出力パスは、
前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器のために前記目標出力インピーダンスを提供するための整合回路網と、
前記整合回路網と直列に結合されたスイッチとを備え、
前記スイッチは、前記出力パスが選択されたときに、前記出力パスを前記電力増幅器に結合し、また、前記出力パスが選択されなかったときに、前記出力パスを前記電力増幅器から減結合する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の出力パスは、ショートを用いてインプリメントされる整合回路網を備えた出力パスを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記複数の出力パスは、調節可能なキャパシタを有する整合回路網を備えた出力パスを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記電力増幅器に関する異なる動作特性と関連づけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記第１の動作モードは、前記第２の動作モードよりも高い最大出力電力をサポートし、前記第２の動作モードは、前記第１の動作モードよりも高い線形性を提供する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記電力増幅器は、前記第１の動作モードでのより高い効率のために飽和領域において動作し、前記第２のモードでのより高い線形性のために前記飽和領域外で動作する、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の出力パスは、複数の無線技術をサポートし、各出力パスは、少なくとも１つの無線技術の異なるセットをサポートする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の出力パスは、第１の出力パスおよび第２の出力パスを含み、前記第１の出力パスは、一定のエンベロープを有する出力ＲＦ信号の第１の無線技術をサポートし、前記第２の出力パスは、可変のエンベロープを有する出力ＲＦ信号の第２の無線技術をサポートする、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の無線技術は、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）であり、前記第２の無線技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数の出力パスに結合された複数のスイッチを備えるスイッチプレクサをさら備え、各スイッチは、前記スイッチが選択されたときに、前記電力増幅器からの前記増幅されたＲＦ信号を、関連する出力パスを経由して前記アンテナへ送る、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給するための電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合されて、複数の動作モードをサポートするための切替型出力整合回路であって、前記切替型出力整合回路は、前記複数の動作モードに関する前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する、切替型出力整合回路と、
前記切替型出力整合回路に結合されて、前記電力増幅器からの前記増幅されたＲＦ信号を、前記切替型出力整合回路を介して送るためのスイッチプレクサと、
前記スイッチプレクサに結合されて、前記スイッチプレクサから受信された前記増幅されたＲＦ信号を送信するためのアンテナと、
を備えるワイヤレスデバイス。
【請求項１５】
前記切替型出力整合回路は、
前記電力増幅器の出力に結合された出力整合回路網であって、前記出力整合回路網は、前記電力増幅器の前記出力における第１のインピーダンスから前記出力整合回路網の出力における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する、出力整合回路網と、
前記出力整合回路網に結合された複数の出力パスであって、各出力パスは、前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する、複数の出力パスと、
を備える、請求項１４に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１６】
各出力パスは、
前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器のために前記目標出力インピーダンスを提供するための整合回路網と、
前記整合回路網と直列に結合されたスイッチであって、前記スイッチは、前記出力パスが選択されたときに、前記出力パスを前記電力増幅器に結合し、前記出力パスが選択されなかったときに、前記電力増幅器から前記出力パスを減結合する、スイッチと、
を備える、請求項１５に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１７】
前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記第１の動作モードは、前記第２の動作モードよりも高い最大出力電力をサポートし、前記第２の動作モードは、前記第１の動作モードよりも高い線形性を提供する、請求項１４に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１８】
増幅されたＲＦ信号を得るために、電力増幅器を用いて入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅することと、
前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する複数の出力パスの中から出力パスを選択することと、
前記増幅されたＲＦ信号を、前記選択された出力パスを経由して前記電力増幅器からアンテナへ送ることと、
を備える信号伝送の方法。
【請求項１９】
前記電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから前記複数の出力パスのための共通の接続点における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行すること、
をさらに備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記増幅されたＲＦ信号を送ることは、
前記選択された出力パスにおけるスイッチを介して前記増幅されたＲＦ信号を渡すことと、
前記選択された出力パスに関する前記電力増幅器のために目標出力インピーダンスを提供する整合回路網を介して、前記増幅されたＲＦ信号を渡すことと、
を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記電力増幅器に関する異なる動作特性に関連づけられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
増幅されたＲＦ信号を得るために、入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するための手段と、
前記増幅するための手段のために異なる目標出力インピーダンスを提供する複数の出力パスの中から出力パスを選択するための手段と、
前記増幅されたＲＦ信号を、前記選択された出力パスを経由して前記増幅するための手段からアンテナへ送るための手段と、
を備える信号伝送のための装置。
【請求項２３】
前記増幅するための手段の出力における第１のインピーダンスから前記複数の出力パスのための共通の接続点における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行するための手段、
をさらに備える請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記増幅されたＲＦ信号を送るための手段は、
前記選択された出力パスにおいて前記増幅されたＲＦ信号を渡すための手段と、
前記選択された出力パスに関する前記増幅するための手段のために目標出力インピーダンスを提供するための手段と、
を備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記増幅するための手段に関する異なる動作特性と関連づけられる、請求項２２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連技術】
【０００１】
［３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に基づく優先権の主張］
本願は、本譲受人にその権利が譲渡され、ここに参照によって明確に組み込まれている米国仮出願番号第６１／２２８，５１１号（２００９年７月２４日に出願された「マルチ標準動作のための切替型ＰＡ出力整合回路網（SWITCHED PA OUTPUT MATCHING NETWORK FOR MULTI-STANDARD OPERATION）」の優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般的には電子機器に関し、より具体的には電力増幅器と出力整合回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
増幅器は、一般に、信号の増幅を提供するために様々な電子デバイスにおいて使用される。種々のタイプの増幅器が、異なる用途のために利用可能である。例えば、セルラ電話などのワイヤレス通信デバイスは、双方向通信のために送信機と受信機を含みうる。送信機は、電力増幅器（ＰＡ）を利用することができ、受信機は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）を利用することができ、また、送信機および受信機は、可変利得増幅器（ＶＧＡｓ）を利用することができる。
【０００４】
電力増幅器は、送信される信号のために高い出力電力を提供することができる増幅器である。電力増幅器は、典型的に、アンテナにおける目標インピーダンス（例えば、５０オーム）を電力増幅器の出力における異なるインピーダンス（例えば、４オーム）に変換するために、整合回路網を使用する。整合回路網は、典型的に固定され、故に、固定のインピーダンスまたは負荷線を電力増幅器に与える（presents）。固定インピーダンスは、電力増幅器に関する高い効率または最大出力電力のために選択されうる。固定インピーダンスは、インピーダンスが選択される動作シナリオでは、電力増幅器のために良好なパフォーマンスをもたらしうるが、他の動作シナリオでは、次善（sub-optimal）のパフォーマンスをもたらしうる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、ワイヤレス通信デバイスを示すブロック図である。
【図２】図２は、２つの動作モードのために２つの電力増幅器を備えた送信機を示す図である。
【図３】図３は、図２の２つの電力増幅器に関する典型的な負荷線を示す図である。
【図４】図４は、２つの動作モードのために単一の電力増幅器を備えた送信機を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、２つのモードでの図４に示される送信機の動作を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、２つのモードでの図４に示される送信機の動作を示す図である。
【図６】図６は、図４の送信機内の整合回路網を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、整合回路網の３つの典型的な設計のうちの１つを示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、整合回路網の３つの典型的な設計のうちの１つを示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、整合回路網の３つの典型的な設計のうちの１つを示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、複数の動作モードのために複数の出力パスと単一の電力増幅器を備えた２つの送信機のうちの１つを示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、複数の動作モードのために複数の出力パスと単一の電力増幅器を備えた２つの送信機のうちの１つを示す図である。
【図９】図９は、信号伝送のためのプロセスを示す図である。
【詳細な説明】
【０００６】
「典型的（exemplary）」という言葉は、本明細書で、「例、実例、または例証を提供する」という意味で用いられる。本明細書で「典型的」であると説明される任意の設計は、他の設計に対して必ずしも好ましいあるいは有利であるようには解釈されない。
【０００７】
電力増幅器と切替型出力整合回路を備える送信機が、ここに説明される。切替型出力整合回路は、複数の動作モードのために複数の出力パスをサポートする。送信機は、ワイヤレス通信デバイス、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルドデバイス、ワイヤレスモデム、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、家庭用電子デバイスなどのような、様々な電子デバイスのために使用されうる。明確さのために、ワイヤレス通信デバイス内の送信機の使用が、下記に説明される。
【０００８】
図１は、ワイヤレス通信デバイス１００の典型的な設計のブロック図を示す。この典型的な設計では、ワイヤレスデバイス１００は、データプロセッサ１１０とトランシーバ１２０を含む。トランシーバ１２０は、双方向のワイヤレス通信をサポートする送信機１３０と受信機１６０とを含む。一般に、ワイヤレスデバイス１００は、任意の数の通信システムおよび任意の数の周波数帯域のために、任意の数の送信機および任意の数の受信機を含みうる。
【０００９】
送信パスでは、データプロセッサ１１０は、送信されるデータを処理して、送信機１３０にアナログ出力信号を供給する。送信機１３０内では、アナログ出力信号は、増幅器（Ａｍｐ）１３２によって増幅され、デジタル−アナログ変換によって引き起こされるイメージを除去するためにローパスフィルタ（lowpass filter)１３４によってフィルタにかけられ、ＶＧＡ １３６によって増幅され、ミキサ１３８によってベースバンドから無線周波数（ＲＦ）にアップコンバート（upconverted）される。アップコンバートされた信号は、周波数アップコンバージョン（frequency upconversion）によって引き起こされるイメージを除去するためにフィルタ１４２によってフィルタにかけられ、所望の出力電力レベルを得るために電力増幅器（ＰＡ）１４４によってさらに増幅され、出力回路１５０の経路で送られ（routed through）、アンテナ１５２を介して送信される。出力回路１５０は、下記に説明されるように、インピーダンス整合、信号の切替え、フィルタリング（filtering）、および／またはその他の機能を実行しうる。
【００１０】
受信パスでは、アンテナ１５２は、基地局および他の送信局から信号を受信して、受信されたＲＦ信号を供給し、それは、出力回路１５０の経路で送られて、受信機１６０に供給される。受信機１６０は、受信されたＲＦ信号を処理して（例えば、増幅する、ダウンコンバート（downconverts）する、およびフィルタする）、データプロセッサ１１０にアナログ入力信号を供給する。簡単化のために、受信機１６０の詳細は、図１に示されていない。
【００１１】
図１は、直接変換（direct-conversion）のアーキテクチャをインプリメント（implementing）する送信機１３０を示し、それは、１つの段階で、信号をベースバンドからＲＦへ周波数アップコンバート（frequency upconverts）する。送信機１３０は、また、スーパー・ヘテロダイン（super-heterodyne)のアーキテクチャをインプリメントすることができ、それは、複数の段階で、信号をベースバンドからＲＦへ周波数アップコンバートする。局部発振器（ＬＯ）ジェネレータ１７０は、ＬＯ信号を生成して、ミキサ１３８に供給する。位相ロックループ（ＰＬＬ）１７２は、データプロセッサ１１０から制御情報を受信して、適切な周波数においてＬＯ信号を生成するために、ＬＯジェネレータ１７０に制御信号を供給する。
【００１２】
図１は、典型的な送信機の設計を示す。一般に、送信機１３０における信号の調整は、増幅器、フィルタ、ミキサなどの、１つまたは複数の段階によって実行されうる。これらの回路ブロックは、図１に示される構成とは異なって配置されうる。さらに、図１に示されていない他の回路ブロックもまた、送信機において信号を調整するために使用されうる。図１のいくつかの回路ブロックはまた、省略されうる。送信機１３０の全体または一部は、アナログ集積回路（ＩＣ）、ＲＦ ＩＣ（ＲＦＩＣ）、混合信号（mixed-signal）ＩＣなどの上にインプリメントされうる。
【００１３】
データプロセッサ１１０は、ワイヤレスデバイス１００ために様々な機能を実行しうる（例えば、送信されたデータおよび受信されたデータに関する処理）。メモリ１１２は、データプロセッサ１１０のためにプログラムコードおよびデータを記憶しうる。データプロセッサ１１０は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）および／または他のＩＣｓの上にインプリメントされうる。
【００１４】
ワイヤレスデバイス１００は、異なる無線技術を利用するマルチプル（multiple）のワイヤレス通信システムを用いた通信をサポートしうる。これらの無線技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などに基づきうる。例えば、ワイヤレスデバイス１００は、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）（登録商標）だけでなく、ＣＤＭＡ １Ｘ、および／または広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）もサポートしうる。あるいは、または加えて、ワイヤレスデバイス１００は、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ：wireless local area network）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどのような、他の無線技術をサポートしうる。明確さのために、下記の説明の多くは、ワイヤレスデバイス１００が、ＣＤＭＡ（例えば、ＣＤＭＡ １Ｘおよび／またはＷＣＤＭＡ）およびＧＳＭをサポートすると仮定している。
【００１５】
ＧＳＭは、時分割二重通信（ＴＤＤ）を用いるＴＤＭＡ無線技術である。ＴＤＤについては、ダウンリンクおよびアップリンクは、単一の周波数チャネルを共有し、この周波数チャネル上の異なる時間インターバルを割り当てられる。スイッチは、一般的に、送信機１３０からアンテナ１５２へ出力ＲＦ信号を送るためと、アンテナ１５２から受信機１６０へ受信されたＲＦ信号を送るためとに使用される。ＣＤＭＡ １ＸおよびＷＣＤＭＡは、周波数分割二重通信（ＦＤＤ）を用いる２つのＣＤＭＡ無線技術である。ＦＤＤについては、ダウンリンクおよびアップリンクは、別々の周波数チャネルを割り当てられ、また、デュプレクサが、一般的に、送信機１３０からアンテナ１５２へ出力ＲＦ信号を送るためと、アンテナ１５２から受信機１６０へ受信されたＲＦ信号を送るためとに使用される。下記に説明されるように、ＧＳＭおよびＣＤＭＡは、電力増幅器の設計に影響を及ぼしうる他の特性を有する。
【００１６】
図２は、ＧＳＭおよびＣＤＭＡのために別々の電力増幅器を備えた送信機２００の設計のブロック図を示す。送信機２００は、ＧＳＭのための第１の信号パス２１０と、ＣＤＭＡのための第２の信号パス２２０とを含む。第１の信号パス２１０では、第１の入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ１）が、入力整合回路網２１２の経路で送られ、電力増幅器（ＰＡ１）２１４によって増幅され、出力整合回路網２１６の経路で送られる。整合回路網２１６からの第１の出力ＲＦ信号（ＲＦｏｕｔ１）は、スイッチプレクサ（switchplexer）２３０に供給される。第２の信号パス２２０では、第２の入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ２）が、入力整合回路網２２２の経路で送られ、電力増幅器（ＰＡ２）２２４によって増幅され、出力整合回路網２２６の経路で送られる。整合回路網２２６からの第２の出力ＲＦ信号（ＲＦｏｕｔ２）は、デュプレクサ（duplexer）２２８を通って渡され、スイッチプレクサ２３０に供給される。スイッチプレクサ２３０内では、スイッチ２３２は、スイッチ２３２が選択されたときに、整合回路網２１６からアンテナ２５２へＲＦｏｕｔ１信号を送る。スイッチ２３４は、スイッチ２３４が選択されたときに、デュプレクサ２２８からアンテナ２５２へＲＦｏｕｔ２信号を送る。スイッチプレクサ２３０は、アンテナ２５２に１つまたは複数の受信機を結合するために、１つまたは複数の追加のスイッチを含みうる。
【００１７】
整合回路網２１２および２２２は、それぞれ電力増幅器２１４および２２４のために入力インピーダンス整合を実行する。整合回路網２１６は、電力増幅器２１４のために出力インピーダンス整合を実行し、電力増幅器２１４にインピーダンスＺ１を提供し、アンテナ２５２にインピーダンスＺｏを提供する。同様に、整合回路網２２６は、電力増幅器２２４のために出力インピーダンス整合を実行し、電力増幅器２２４にインピーダンスＺ２を提供し、デュプレクサ２２８にインピーダンスＺｏを提供する。Ｚ１は、ＧＳＭに関する電力増幅器２１４の目標出力インピーダンスである。Ｚ２は、ＣＤＭＡに関する電力増幅器２２４の目標出力インピーダンスである。Ｚｏは、アンテナ２５２のための目標インピーダンスであり、５０オームまたは何か他の値でありうる。
【００１８】
ＧＳＭは、高い最大出力所要電力（maximum output power requirement)（例えば、＋３３ｄＢｍ）を有する。しかしながら、ＧＳＭは、ガウス最小偏位変調（ＧＭＳＫ：Gaussian Minimum Shift Keying）を使用し、これは、一定のエンベロープ（envelope）を有する出力ＲＦ信号を供給することができる変調技術である。一定のエンベロープにより、線形性はＧＳＭにとって重要ではないので、電力増幅器２１４は、電力効率を改善するために飽和領域において動作されうる。電力増幅器２１４のための出力インピーダンスＺ１は、ＧＳＭのための最大出力電力（Ｐｍａｘ）および電力増幅器２１４のための電源電圧（Ｖｄｄ）に基づいて決定されることができ、Ｚ１∝Ｖｄｄ／Ｐｍａｘとして与えられることができる。したがって、出力インピーダンスＺ１は、より高い最大出力電力および／またはより低い電源電圧のためには、より低くありうる。
【００１９】
ＣＤＭＡは、より低い最大出力所要電力（例えば、＋２７ｄＢｍ）を有する。しかしながら、ＣＤＭＡは、可変のエンベロープを有する出力ＲＦ信号を生成する変調技術である。可変のエンベロープにより、線形性はＣＤＭＡにとって重要であるので、電力増幅器２２４は、線形性を改善するためにより線形な領域（more linear region）において動作されうる。電力増幅器２２４のための出力インピーダンスＺ２は、ＣＤＭＡのための最大出力電力と、電源電圧とに基づいて決定されうる。
【００２０】
図３は、ＧＳＭおよびＣＤＭＡのための電力増幅器２１４および２２４に関する典型的な負荷線（load lines）を示す。図３では、水平軸は出力電圧を表わし、また、垂直軸は出力電流を表わす。最大出力電圧Ｖｍａｘは、電源電圧Ｖｄｄの２倍でありうる。ＧＳＭのための最大出力電流Ｉｍａｘ１は、ＧＳＭのための最大出力電力に依存しうる。ＣＤＭＡのための最大出力電流Ｉｍａｘ２は、ＣＤＭＡのための最大出力電力に依存しうる。ＧＳＭのためのＩｍａｘ１は、ＣＤＭＡのためのＩｍａｘ２よりも大きくありうる。ＶｍａｘとＩｍａｘ１との間の線３１０は、ＧＳＭのための負荷線を表わす。ＶｍａｘとＩｍａｘ２との間の線３２０は、ＣＤＭＡのための負荷線を表わす。電力増幅器によって観察される出力インピーダンスは、１／傾斜、に等しくなり、ここで「傾斜（slope）」は、電力増幅器に関する負荷線の傾斜である。電力増幅器に関する動作ポイントは、その電力増幅器に関する負荷線に沿ったポイントである。
【００２１】
図２の設計は、異なる無線技術のために別々の電力増幅器２１４および２２４を使用する。各無線技術のための電力増幅器および出力整合回路網は、その無線技術の必要条件および特性に基づいて設計されうる。例えば、電力増幅器２１４は、一定のエンベロープのＧＳＭのために、飽和領域において動作されうるのに対して、電力増幅器２２４は、可変のエンベロープのＣＤＭＡのために、より線形な領域へバックオフ（backed off）されうる。整合回路網２１６および２２６は、ＧＳＭおよびＣＤＭＡのために良好なパフォーマンスを得るために、それぞれ電力増幅器２１４および２２４のために異なる負荷線を提供しうる。しかしながら、ＧＳＭおよびＣＤＭＡのために、別々の電力増幅器および別々の出力整合回路網を使用することは、コストを増加させ、回路面積を増加させ、信頼性を低下させうる。
【００２２】
一態様では、切替型出力整合回路を備えた単一の電力増幅器は、異なる動作モードのために変更されうる負荷線を用いて複数の動作モードをサポートすることができる。各動作モードは、電力増幅器に関するある動作条件に関連づけられうる。例えば、第１のモードは、電力増幅器に関する第１の負荷線および飽和動作（saturated operation）に関連づけられることができ、ＧＳＭのために使用されることができる。第２のモードは、電力増幅器に関する第２の負荷線およびより線形な動作に関連づけられることができ、ＣＤＭＡのために使用されることができる。第１のモードは、また、ＧＳＭモードと呼ばれることができ、第２のモードは、ＣＤＭＡモードと呼ばれることができる。異なる動作モードのために可変の負荷線の使用することは、すべての動作モードにとってのパフォーマンスを改善することができる。
【００２３】
図４は、ＧＳＭおよびＣＤＭＡのために単一の電力増幅器を備えた送信機４００の典型的な設計のブロック図を示す。送信機４００は、共通の入力パス４１０、ＧＳＭのための第１の出力パス４２０、およびＣＤＭＡのための第２の出力パス４３０を含む。共通の入力パス４１０では、入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ）は、中間ＲＦ信号を得るために、入力整合回路網４１２の経路で送られ、電力増幅器４１４によって増幅され、出力整合回路網４１８の経路で送られる。
【００２４】
第１の出力パス４２０では、中間ＲＦ信号は、スイッチ４２４を通って渡され、整合回路網４２６の経路で送られ、スイッチプレクサ４４０に第１の出力ＲＦ信号（ＲＦｏｕｔ１）として供給される。第２の出力パス４３０では、中間ＲＦ信号は、スイッチ４３４を通って渡され、整合回路網４３６の経路で送られる。整合回路網４３６からの第２の出力ＲＦ信号（ＲＦｏｕｔ２）は、デュプレクサ４３８を通って渡され、スイッチプレクサ４４０に供給される。スイッチプレクサ４４０内では、スイッチ４４２は、スイッチ４４２が選択されたときに、整合回路網４２６からのＲＦｏｕｔ１信号をアンテナ４５２へ送る。スイッチ４４４は、スイッチ４４４が選択されたときに、デュプレクサ４３８からのＲＦｏｕｔ２信号をアンテナ４５２へ送る。スイッチプレクサ４４０は、アンテナ４５２に１つまたは複数の受信機を結合するために、１つまたは複数の追加のスイッチを含みうる。
【００２５】
整合回路網４１２は、電力増幅器４１４のために入力インピーダンス整合を実行する。整合回路網４１８は、電力増幅器４１４のために粗い（coarse）出力インピーダンス整合を実行する。整合回路網４１８は、（ｉ）その出力がＺｏｍで終端される（terminated with）とき、入力インピーダンスＺｉｍを有し、（ｉｉ）その入力がＺｉｍで終端されるとき、出力インピーダンＺｏｍを有する。Ｚｏｍは、Ｚ１およびＺ２よりも高くあることができ、これらは、それぞれＧＳＭモードおよびＣＤＭＡモードにおける電力増幅器４１４のための目標出力インピーダンスである。したがって、整合回路網４１８は、より高いＺｏｍが、スイッチ４２４および４３４のオン抵抗（on resistance of）による、より少ない挿入損失をもたらすように、インピーダンス変換を実行しうる。整合回路網４２６は、ＧＳＭモードにおいて、電力増幅器４１４のために精細な（fine）出力インピーダンス整合を実行する。整合回路網４１８および４２６の組み合わせは、ＧＳＭモードにおいて、電力増幅器４１４にインピーダンスＺ１、およびアンテナ４５２にインピーダンスＺｏを提供する。整合回路網４３６は、ＣＤＭＡモードにおいて、電力増幅器４１４のために精細な出力インピーダンス整合を実行する。整合回路網４１８および４３６の組み合わせは、ＣＤＭＡモードにおいて、電力増幅器４１４にインピーダンスＺ２、およびアンテナ４５２にインピーダンスＺｏを提供する。したがって、異なる整合回路網４２６および４３６を用いて、ＧＳＭおよびＣＤＭＡのモードのために異なる負荷線が得られることができる。整合回路網４１８、４２６および４３６と、スイッチ４２４および４３４とが、電力増幅器４１４のための切替型出力整合回路４１６を形成する。
【００２６】
図４の整合回路網４１２は、図１のフィルタ１４２の一部でありうる。電力増幅器４１４は、図１の電力増幅器１４４に対応しうる。整合回路網４１８、４２６および４３６、スイッチ４２４および４３４、デュプレクサ４３８、およびスイッチプレクサ４４０は、図１の出力回路１５０の一部でありうる。スイッチ４２４および４３４は、金属酸化膜半導体（ＭＯＳ：metal oxide semiconductor）トランジスタ、他のタイプのトランジスタ、または他のＲＦスイッチを用いてインプリメントされうる。
【００２７】
図５Ａは、ＧＳＭモードでの送信機４００の動作を示す。ＧＳＭモードでは、スイッチ４２４および４４２は閉じられ、また、スイッチ４３４および４４４は、開かれている。ＲＦｉｎ信号は、整合回路網４１２、電力増幅器４１４、整合回路網４１８、スイッチ４２４、整合回路網４２６およびスイッチ４４２を通ってアンテナ４５２へ渡される。整合回路網４１８および４２６により、電力増幅器４１４によって観察される出力インピーダンスは、Ｚ１である。アンテナ４５２におけるインピーダンスは、およそＺｏである。
【００２８】
図５Ｂは、ＣＤＭＡモードでの送信機４００の動作を示す。ＣＤＭＡモードでは、スイッチ４３４および４４４は閉じられ、また、スイッチ４２４および４４２は開かれている。ＲＦｉｎ信号は、整合回路網４１２、電力増幅器４１４、整合回路網４１８、スイッチ４３４、整合回路網４３６およびスイッチ４４４を通ってアンテナ４５２へ渡される。整合回路網４１８および４３６により、電力増幅器４１４によって観察される出力インピーダンスは、Ｚ２であり、また、アンテナ４５２におけるインピーダンスは、およそＺｏである。
【００２９】
図６は、図４の送信機４００内の整合回路網の典型的な設計を示す。図６に示される典型的な設計では、整合回路網４１８は、整合回路網の入力と出力との間に結合されたインダクタ６１２と、出力と回路グラウンド（circuit ground）との間に結合されたキャパシタ６１４を含む。インダクタ６１２のインダクタンスおよびキャパシタ６１４のキャパシタンスは、目標周波数において、整合回路網４１８のためにおよそＺ１の入力インピーダンスと、およそＺｏの出力インピーダンスとを得るために選択されうる。目標周波数は、送信機４００によってサポートされる周波数帯の中心周波数でありうる。
【００３０】
整合回路網４３６は、整合回路網の入力と出力との間に結合されたインダクタ６３２と、出力と回路グラウンドとの間に結合された調節可能な（tunable）キャパシタ６３４とを含む。インダクタ６３２のインダクタンスおよびキャパシタ６３４のキャパシタンスは、整合回路網４１８および４３６の組み合わせが、目標周波数において、電力増幅器４１４におよそＺ２のインピーダンスおよびアンテナ４５２におよそＺｏのインピーダンスを提供するように選択されうる。図６に示される典型的な設計では、キャパシタ６３４は、ＣＤＭＡモードにおいて、より良い整合および改善された線形性を得るために変化されうる調節可能なキャパシタンスを有することができる。図６に示されていない別の典型的な設計では、キャパシタ６３４は、ＣＤＭＡモードにおいて良好なパフォーマンスを得るために選択されうる固定されたキャパシタンスを有することができる。
【００３１】
図６に示される典型的な設計では、整合回路網４２６は、単にＲＦ信号を渡すワイヤ６２２を用いてインプリメントされる。ＧＳＭモードでの出力インピーダンス整合は、整合回路網４１８によって完全に実行されうる。図６に示されていない別の典型的な設計では、整合回路網４２６は、整合回路網の入力と出力との間に結合されたインダクタと、出力と回路グラウンドとの間に結合されたキャパシタとを含みうる。インダクタのインダクタンスおよびキャパシタのキャパシタンスは、整合回路網４１８および４２６の組み合わせが、目標周波数において、電力増幅器４１４におよそＺ１のインピーダンスおよびアンテナ４５２におよそＺｏのインピーダンスを提供するように選択されうる。
【００３２】
図６は、整合回路網４１８が、その出力がＺｏで終端されるときにおよそＺ１の入力インピーダンスＺｉｍを有する、典型的な設計を示す。例えば、Ｚ１は、およそ４オームであることができ、Ｚ２は、およそ６オームであることができ、また、Ｚｉｍは、およそ４オームであることができる。整合回路網４２６は、（図６に示されるように）省略されることができ、あるいはＺｉｍを変更せずにフィルタリングを提供するために含まれることができる。整合回路網４３６は、Ｚ２を得るためにＺｉｍを変更しうる。
【００３３】
別の典型的な設計では、整合回路網４１８は、Ｚ１とＺ２の平均とだいたい等しい入力インピーダンス、すなわち、
【数１】
2013500638.tif 000003
【００３４】
を有するように設計されうる。上に与えられたこの例では、Ｚｉｍは、およそ５オームでありうる。整合回路網４２６は、Ｚ１を得るためにＺｉｍを変更することができ、また、整合回路網４３６は、Ｚ２を得るためにＺｉｍを変更することができる。
【００３５】
なお別の典型的な設計では、整合回路網４１８は、Ｚ２とだいたい等しい入力インピーダンスを有するように設計されうる。上に与えられたこの例では、Ｚｉｍは、およそ６オームでありうる。整合回路網４２６は、Ｚ１を得るためにＺｉｍを変更しうる。整合回路網４３６は、省略されることができ、あるいはＺｉｍを変更せずにフィルタリングを提供するために含まれることができる。
【００３６】
図７Ａは、整合回路網７１０の典型的な設計を示し、これは、図４に示された任意の整合回路網のために使用されうる。この典型的な設計では、整合回路網７１０は、整合回路網の入力と出力との間に結合されたインダクタ７１２と、入力と回路グラウンドとの間に結合されたキャパシタ７１４と、出力と回路グラウンドとの間に結合されたキャパシタ７１６とを含む。
【００３７】
図７Ｂは、整合回路網７２０の典型的な設計を示し、これもまた、図４に示された任意の整合回路網のために使用されうる。この典型的な設計では、整合回路網７２０は、図７Ａの整合回路網７１０におけるすべての回路コンポーネントを含む。整合回路網７２０は、整合回路網の入力と出力との間に結合されたキャパシタ７１８をさらに含む。インダクタ７１２およびキャパシタ７１８は、共振周波数において、望ましくない信号コンポーネントの高い減衰を提供するために使用されうる共振器回路を形成する。
【００３８】
図７Ｃは、２段階の整合回路網７３０の典型的な設計を示し、これもまた、図４に示された任意の整合回路網のために使用されうる。この典型的な設計では、整合回路網７３０の第１の段階は、（ｉ）整合回路網の入力と接続点（node）Ａとの間に結合されたインダクタ７３２と、（ｉｉ）接続点Ａと回路グラウンドとの間に結合されたキャパシタ７３４とを含む。整合回路網７３０の第２の段階は、（ｉ）接続点Ａと整合回路網の出力との間に結合されたインダクタ７３６と、（ｉｉ）出力と回路グラウンドとの間に結合されたキャパシタ７３８とを含む。
【００３９】
整合回路網のいくつかの典型的な設計が、図６、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃにおいて示された。整合回路網は、また、他の設計および他の回路トポロジを用いてインプリメントされうる。整合回路網は、固定値を備えた１つまたは複数のキャパシタおよび１つまたは複数のインダクタを含みうる。整合回路網は、また、調節可能な値を備えた１つまたは複数の回路素子（例えば、キャパシタ）を含みうる。異なる複素インピーダンスは、調節可能なキャパシタを変化させることによって得られることができ、線形性と効率の点からは、より良いパフォーマンスをもたらすことができる。
【００４０】
図８Ａは、Ｎ個の動作モードのために単一の電力増幅器を備えた送信機８００の典型的な設計のブロック図を示し、ここで、Ｎは１より大きい。送信機８００は、Ｎ個の動作モードのために、共通の入力パス８１０と、Ｎ個の出力パス８２０ａ乃至８２０ｎとを含む。共通の入力パス８１０では、入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ）は、中間ＲＦ信号を得るために、入力整合回路網８１２の経路で送られ、電力増幅器８１４によって増幅され、出力整合回路網８１８の経路で送られる。Ｎ個の出力パス８２０ａ乃至８２０ｎのうちの１つは、いつなんどきでも選択されうる。選択された出力パスについては、中間のＲＦ信号は、スイッチ８２４を通って渡され、整合回路網８２６（また、場合によっては、デュプレクサおよび／または図８Ａには示されていない他の回路ブロック）の経路で送られ、別のスイッチ８３２を通って渡され、アンテナ８５２に供給される。整合回路網８２６ａ乃至８２６ｎは、Ｎ個の出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔ１乃至ＲＦｏｕｔＮをそれぞれ供給する。Ｎ個の出力パスのためのスイッチ８３２ａ乃至８３２ｎは、スイッチプレクサ８３０の一部であることができ、それは、アンテナ８５２に１つまたは複数の受信機を結合するために、１つまたは複数の追加のスイッチを含むことができる。
【００４１】
整合回路網８１２は、電力増幅器８１４のために入力インピーダンス整合を実行する。整合回路網８１８は、電力増幅器８１４のために粗い出力インピーダンス整合を実行する。整合回路網８１８は、（ｉ）その出力がＺｏｍで終端されるとき、入力インピーダンスＺｉｍを有し、（ｉｉ）その入力がＺｉｍで終端されるとき、出力インピーダンＺｏｍを有する。電力増幅器８１４のための目標出力インピーダンスは、Ｎ個の動作モードのために、Ｚ１乃至ＺＮでありうる。Ｚｏｍは、Ｚ１乃至ＺＮよりも高くあることができ、スイッチ８２４ａ乃至８２４ｎのオン抵抗による挿入損失を低減するために、Ｚｏにより近くあることができる。整合回路網８２６ａ乃至８２６ｎは、Ｎ個の動作モードのために、電力増幅器８１４のための精細な出力インピーダンス整合を実行する。整合回路網８１８および８２６ａの組み合わせは、第１の動作モードにおいて、電力増幅器８１４にインピーダンスＺ１およびアンテナ８５２にインピーダンスＺｏを提供する。一般に、ｎ番目の出力パスについては、整合回路網８１８およびその出力パスのための整合回路網８２６の組み合わせは、ｎ番目の動作モードにおいて、電力増幅器８１４にインピーダンスＺｎおよびアンテナ８５２にインピーダンスＺｏを提供し、ここで、ｎ＝１、...、Ｎである。したがって、異なる負荷線が、異なる整合回路網８２６ａ乃至８２６ｎを備えるＮ個の動作モードのために得られうる。整合回路網８１８および８２６ａ乃至８２６ｎと、スイッチ８２４ａ乃至８２４ｎは、電力増幅器８１４のための切替型出力整合回路８１６を形成する。
【００４２】
図８Ｂは、Ｎ個の動作モードのために単一の電力増幅器を備えた送信機８０２の典型的な設計のブロック図を示す。送信機８０２は、整合回路網８１８（これは、送信機８０２では省略されている）を除いた図８Ａの送信機８００におけるすべての回路ブロックを含む。Ｎ個のスイッチ８２４ａ乃至８２４ｎは、それぞれ、電力増幅器８１４の出力に結合された一端と、Ｎ個の整合回路網８２６ａ乃至８２６ｎに結合されたもう一方の端を有する。ｎ番目の出力パスのための整合回路網８２６は、ｎ番目の動作モードにおいて、電力増幅器８１４にインピーダンスＺｎおよびアンテナ８５２にインピーダンスＺｏを提供するように設計されることができる、ただし、ｎ＝１、...、Ｎ。整合回路網８２６ａ乃至８２６ｎおよびスイッチ８２４ａ乃至８２４ｎは、電力増幅器８１４のための切替型出力整合回路８１７を形成する。
【００４３】
図８Ａおよび図８Ｂの整合回路網８１２は、図１のフィルタ１４２の一部でありうる。電力増幅器８１４は、図１の電力増幅器１４４に対応しうる。整合回路網８１８および８２６ａ乃至８２６ｎ、スイッチ８２４ａ乃至８２４ｎ、およびスイッチプレクサ８３０は、図１の出力回路１５０の一部でありうる。
【００４４】
一般に、送信機は、任意の数の動作モード（Ｎ）をサポートしうる。Ｎ個の動作モードは、（例えば、線形性、効率などのための）異なる電力増幅器の必要条件に対応しうる。上記に説明されたように、Ｎ個の動作モードは、異なる無線技術（例えば、ＧＳＭとＣＤＭＡ）のために使用されうる。Ｎ個の動作モードは、また、異なる出力電力レベル、異なる電源電圧、異なるＩＣプロセスコーナー（process corner）、異なる温度などのために使用されうる。
【００４５】
ここに説明されたすべての送信機について、所与の送信機内の各整合回路網は、この送信機内の電力増幅器のために、良好な線形性と効率を得るために所望のインピーダンス整合（例えば、目標入力インピーダンスおよび目標出力インピーダンス）を提供するように設計されうる。各動作モードに関する電力増幅器の目標出力インピーダンスＺｎは、その動作モードのための出力ＲＦ信号の特性および必要条件に依存しうる。各整合回路網は、また、所望のフィルタリングを提供するように設計されうる。例えば、線形性および効率を改善するために、出力ＲＦ信号の第２および／または第３の高調波（harmonic)を減衰させることが望ましくありうる。
【００４６】
図４、図８Ａおよび図８Ｂに示されているように、複数の出力パスを備えた単一の電力増幅器は、（例えば、異なる無線技術のための）複数の動作モードをサポートするために使用されうる。この単一の電力増幅器の設計は、例えば、図２に示されたような、各動作モードのために別々の電力増幅器を使用する設計に対して、コストおよび面積を低減させうる。単一の電力増幅器は、ＲＦスイッチを介して異なる出力パスに結合されることができ、それは、ＭＯＳトランジスタあるいは何か他の電子スイッチを用いて効率的にインプリメントされることができる。追加の整合回路網が、その出力パスによってサポートされる動作モードに関する所望の負荷線を得るために、各出力パスに加えられうる。１つの出力パスのみが任意の所与の時間にアクティブ（active）であることができるので、所望のインピーダンス整合は、他の出力パスに影響を及ぼすことなく、各出力パスによって達成されることができる。その後、電力増幅器は、各動作モードに関する異なる（場合によっては、より適切な）負荷線を観察することができる。異なる負荷線は、スイッチプレクサによって容易にサポートされうるデジタルで切替えられる（digitally switched）出力パスを使用することによって得られることができる。
【００４７】
異なる動作モードのために異なる出力パスを使用することは、アナログの調節可能な回路素子（例えば、バラクター、マイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ：micro-electro-mechanical system）回路コンポーネントなど）での単一の出力パスの使用に対して、ある利点を提供しうる。例えば、異なる出力パスは、アナログの調節可能な回路素子よりも広い幅（more range）を提供することができ、高品質の調節可能な回路素子の必要性を回避することができる。
【００４８】
典型的な設計では、例えば、図４、図８Ａまたは図８Ｂに示されているように、装置（例えば、ワイヤレスデバイス、集積回路など）は、電力増幅器と複数の出力パスを含みうる。電力増幅器は、入力ＲＦ信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給しうる。複数の出力パスは、電力増幅器に（直接的または間接的に）結合されうる。各出力パスは、電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供することができ、その出力パスが選択されたときに、電力増幅器からアンテナへ増幅されたＲＦ信号を送ることができる。
【００４９】
装置は、電力増幅器と複数の出力パスとの間に結合された整合回路網（例えば、図４の整合回路網４１８または図８Ａの整合回路網８１８）をさらに含みうる。整合回路網は、電力増幅器の出力における第１のインピーダンス（例えば、Ｚｉｍ）から整合回路網の出力における第２のインピーダンス（例えば、Ｚｏｍ）へのインピーダンス変換を実行しうる。第１のインピーダンスは、複数の出力パスに関する電力増幅器の目標出力インピーダンス（例えば、Ｚ１乃至ＺＮ）に基づいて決定されうる。第２のインピーダンスは、アンテナのための目標インピーダンス（例えば、Ｚｏ）によって決定されうる（例えば、それに近くなりうる）。
【００５０】
典型的な設計では、各出力パスは、スイッチと直列に結合された整合回路網を備えることができる。整合回路網は、出力パスが選択されたときに、電力増幅器のために目標出力インピーダンスを提供しうる。スイッチは、出力パスが選択されたときに、電力増幅器にこの出力パスを結合することができ、そうでなければ、電力増幅器から出力パスを減結合（decouple）することができる。整合回路網は、図６、図７Ａ、図７Ｂまたは図７Ｃに示されているように、インプリメントされうる。整合回路網は、また、ショートを用いてインプリメントされることができ（例えば、図６の整合回路網４２６）、あるいは調節可能なキャパシタを有することができる（例えば、図６の整合回路網４３６）。
【００５１】
装置は、複数の出力パスに（直接的または間接的に）結合された複数のスイッチを備えるスイッチプレクサをさらに含みうる。各スイッチは、そのスイッチが選択されたときに、電力増幅器からの増幅されたＲＦ信号を、関連する出力パスを経由してアンテナへ送ることができる。
【００５２】
複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートしうる。各動作モードは、電力増幅器に関する異なる動作特性に関連づけられうる。複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含みうる。第１の動作モードは、より高い最大出力電力をサポートすることができ、より高い効率のために飽和領域において動作する電力増幅器を有することができる。第２のモードは、より高い線形性を提供することができ、より高い線形性を得るために飽和領域外で動作する電力増幅器を有することができる。複数の出力パスは、複数の無線技術をサポートしうる。例えば、第１の出力パスは、一定のエンベロープを有する出力ＲＦ信号を備える第１の無線技術（例えば、ＧＳＭ）をサポートしうる。第２の出力パスは、可変のエンベロープを有する出力ＲＦ信号を備える第２の無線技術（例えば、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭＡなど）をサポートしうる。
【００５３】
別の典型的な設計では、例えば、図４、図８Ａまたは図８Ｂに示されているように、ワイヤレスデバイスは、電力増幅器、切替型出力整合回路、スイッチプレクサ、およびアンテナを含みうる。電力増幅器は、入力ＲＦ信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給しうる。切替型出力整合回路は、複数の動作モードをサポートすることができ、複数の動作モードに関する電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供することができる。スイッチプレクサは、電力増幅器からの増幅されたＲＦ信号を、切替型出力整合回路を介してアンテナへ送ることができる。
【００５４】
典型的な設計では、例えば、図４または図８Ａに示されているように、切替型出力整合回路は、出力整合回路網と複数の出力パスを含みうる。出力整合回路網は、電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから整合回路の出力における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行しうる。各出力パスは、電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供することができ、整合回路網とスイッチを含むことができる。別の典型的な設計では、例えば、図８Ｂに示されているように、切替型出力整合回路は、電力増幅器に直接結合された複数の出力パスを備えることができる。
【００５５】
図９は、信号伝送のためのプロセス９００の典型的な設計を示す。入力ＲＦ信号は、増幅されたＲＦ信号を得るために、電力増幅器を用いて増幅されうる（ブロック９１２）。出力パスが、電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する複数の出力パスの中から選択されうる（ブロック９１４）。インピーダンス変換は、電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから、複数の出力パスのための共通の接続点（common node）における第２のインピーダンスへ、整合回路網を用いて実行されうる（ブロック９１６）。第１のインピーダンスは、電力増幅器のための目標インピーダンスに近くあることができ、また、第２のインピーダンスは、アンテナのための目標インピーダンスに近くあることができる。増幅されたＲＦ信号は、選択された出力パスを経由して電力増幅器からアンテナへ送られることができる（ブロック９１８）。ブロック９１８では、増幅されたＲＦ信号は、（ｉ）選択された出力パスを電力増幅器に接続しているスイッチ、および（ｉｉ）電力増幅器のために目標出力インピーダンスを提供する整合回路網、を介して渡されうる。複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートすることができ、また、各動作モードは、電力増幅器に関する異なる動作特性に関連づけられることができる。
【００５６】
ここに説明された電力増幅器および切替型出力整合回路は、ＩＣ、アナログＩＣ、ＲＦＩＣ、混合信号のＩＣ、ＡＳＩＣ、プリント配線回路用基板（ＰＣＢ：printed circuit board）、電子デバイスなどの上でインプリメントされうる。電力増幅器および出力パスは、また、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：complementary metal oxide semiconductor）、Ｎ−チャネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）、Ｐ−チャネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、バイポーラ−ＣＭＯＳ（ＢｉＣＭＯＳ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）などのような、様々なＩＣの加工技術を用いて製造されうる。
【００５７】
ここに説明された電力増幅器および切替型出力整合回路をインプリメントする装置は、独立型（stand-alone）のデバイスであることができ、あるいはより大きなデバイスの一部であることができる。デバイスは、（i）独立型のＩＣ、（ii）データおよび／または命令を記憶するためのメモリＩＣｓを含みうる１つまたは複数のＩＣｓのセット、（iii）ＲＦ受信機（ＲＦＲ）またはＲＦ送信機／受信機（ＲＴＲ）などのＲＦＩＣ、（iv）移動局モデム（ＭＳＭ）などのＡＳＩＣ、（v）他のデバイス内に組み込まれうるモジュール、（vi）受信機、セルラ電話、ワイヤレスデバイス、ハンドセット、またはモバイルユニット、（vii）その他、でありうる。
【００５８】
１つまたは複数の典型的な設計では、説明されたこれらの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせにおいてインプリメントされうる。ソフトウェアにおいてインプリメントされる場合、これらの機能は、コンピュータ可読媒体上で、１つまたは複数の命令またはコードとして送信または記憶されうる。コンピュータ可読媒体は、１つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体と、コンピュータ記憶媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされうる任意の利用可能な媒体でありうる。限定ではなく例として、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置デバイス、あるいは、データ構造または命令の形式で所望のプログラムコードを格納または搬送するために使用でき、且つ、コンピュータによってアクセスされることができるその他任意の媒体を備えることができる。また、任意の接続は、コンピュータ可読媒体と厳密には称されうる。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、電波、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバまたは他の遠隔ソースから送信される場合には、この同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、電波、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。ここで使用される場合、ディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイ（登録商標）ディスクを含み、ここでディスク（disks）は、通常磁気的にデータを再生し、一方ディスク（discs）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００５９】
本開示についての前の説明は、何れの当業者が、本開示を製造または使用することを可能にするために提供される。本開示への様々な修正は、当業者にとって容易に明白であり、ここに定義された包括的な原理（generic principle）は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用されうる。したがって、本開示は、ここに説明された例および設計に制限されるようには意図されず、ここに開示されている原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられることとなる。
【図１】
2013500638.tif 000004
【図２】
2013500638.tif 000005
【図３】
2013500638.tif 000006
【図４】
2013500638.tif 000007
【図５Ａ】
2013500638.tif 000008
【図５Ｂ】
2013500638.tif 000009
【図６】
2013500638.tif 000010
【図７Ａ】
2013500638.tif 000011
【図７Ｂ】
2013500638.tif 000012
【図７Ｃ】
2013500638.tif 000013
【図８Ａ】
2013500638.tif 000014
【図８Ｂ】
2013500638.tif 000015
【図９】
2013500638.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月15日(2012.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための装置であって、
入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給する電力増幅器と、
前記電力増幅器に動作的に結合された複数の出力パスであって、各出力パスは、前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供し、前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器からアンテナへ前記増幅されたＲＦ信号を送る、複数の出力パスと、
を備える装置。
【請求項２】
前記電力増幅器と前記複数の出力パスとの間に結合された整合回路網をさらに備え、前記整合回路網は、前記電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから前記整合回路網の出力における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のインピーダンスは、前記複数の出力パスに関する前記電力増幅器の目標出力インピーダンスに基づいて決定され、また、前記第２のインピーダンスは、前記アンテナのための目標インピーダンスによって決定される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
各出力パスは、
前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器のために前記目標出力インピーダンスを提供する整合回路網と、
前記整合回路網と直列に結合されたスイッチとを備え、
前記スイッチは、前記出力パスが選択されたときに、前記出力パスを前記電力増幅器に結合し、また、前記出力パスが選択されなかったときに、前記出力パスを前記電力増幅器から減結合する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の出力パスは、ショートを用いてインプリメントされる整合回路網を備えた出力パスを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記複数の出力パスは、調節可能なキャパシタを有する整合回路網を備えた出力パスを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記電力増幅器に関する異なる動作特性と関連づけられている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記第１の動作モードは、前記第２の動作モードよりも高い最大出力電力をサポートし、前記第２の動作モードは、前記第１の動作モードよりも高い線形性を提供する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記電力増幅器は、前記第１の動作モードでのより高い効率のために飽和領域において動作し、前記第２のモードでのより高い線形性のために前記飽和領域外で動作する、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の出力パスは、複数の無線技術をサポートし、各出力パスは、少なくとも１つの無線技術の異なるセットをサポートする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の出力パスは、第１の出力パスおよび第２の出力パスを含み、前記第１の出力パスは、一定のエンベロープを有する出力ＲＦ信号の第１の無線技術をサポートし、前記第２の出力パスは、可変のエンベロープを有する出力ＲＦ信号の第２の無線技術をサポートする、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の無線技術は、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ（登録商標））であり、前記第２の無線技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数の出力パスに動作的に結合された複数のスイッチを備えるスイッチプレクサをさら備え、各スイッチは、前記スイッチが選択されたときに、前記電力増幅器からの前記増幅されたＲＦ信号を、関連する出力パスを経由して前記アンテナへ送る、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給する電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合されて、複数の動作モードをサポートする切替型出力整合回路であって、前記切替型出力整合回路は、前記複数の動作モードに関する前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する、切替型出力整合回路と、
前記切替型出力整合回路に結合されて、前記電力増幅器からの前記増幅されたＲＦ信号を、前記切替型出力整合回路を介して送るスイッチプレクサと、
前記スイッチプレクサに結合されて、前記スイッチプレクサから受信された前記増幅されたＲＦ信号を送信するアンテナと、
を備えるワイヤレスデバイス。
【請求項１５】
前記切替型出力整合回路は、
前記電力増幅器の出力に結合された出力整合回路網であって、前記出力整合回路網は、前記電力増幅器の前記出力における第１のインピーダンスから前記出力整合回路網の出力における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する、出力整合回路網と、
前記出力整合回路網に結合された複数の出力パスであって、各出力パスは、前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する、複数の出力パスと、
を備える、請求項１４に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１６】
各出力パスは、
前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器のために前記目標出力インピーダンスを提供する整合回路網と、
前記整合回路網と直列に結合されたスイッチであって、前記スイッチは、前記出力パスが選択されたときに、前記出力パスを前記電力増幅器に結合し、前記出力パスが選択されなかったときに、前記電力増幅器から前記出力パスを減結合する、スイッチと、
を備える、請求項１５に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１７】
前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記第１の動作モードは、前記第２の動作モードよりも高い最大出力電力をサポートし、前記第２の動作モードは、前記第１の動作モードよりも高い線形性を提供する、請求項１４に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１８】
増幅されたＲＦ信号を得るために、電力増幅器を用いて入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅することと、
前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する複数の出力パスの中から出力パスを選択することと、
前記増幅されたＲＦ信号を、前記選択された出力パスを経由して前記電力増幅器からアンテナへ送ることと、
を備える信号伝送の方法。
【請求項１９】
前記電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから前記複数の出力パスのための共通の接続点における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行すること、
をさらに備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記増幅されたＲＦ信号を送ることは、
前記選択された出力パスにおけるスイッチを介して前記増幅されたＲＦ信号を渡すことと、
前記選択された出力パスに関する前記電力増幅器のために目標出力インピーダンスを提供する整合回路網を介して、前記増幅されたＲＦ信号を渡すことと、
を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記電力増幅器に関する異なる動作特性に関連づけられている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
増幅されたＲＦ信号を得るために、入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するための手段と、
前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する複数の出力パスの中から出力パスを選択するための手段と、
前記増幅されたＲＦ信号を、前記選択された出力パスを経由して前記電力増幅器からアンテナへ送るための手段と、
を備える信号伝送のための装置。
【請求項２３】
前記電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから前記複数の出力パスのための共通の接続点における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行するための手段、
をさらに備える請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記増幅されたＲＦ信号を送るための手段は、
前記選択された出力パスにおいて前記増幅されたＲＦ信号を渡すための手段と、
前記選択された出力パスに関する前記電力増幅器のために目標出力インピーダンスを提供するための手段と、
を備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記増幅するための手段に関する異なる動作特性と関連づけられている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数の動作モードは、第１の周波数における第１の動作モードと、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数における第２の動作モードとを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１の周波数と前記第２の周波数とは、異なる帯域にある、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記複数の動作モードは、第１の周波数における第１の動作モードと、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数における第２の動作モードとを含む、請求項１４に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２９】
前記第１の周波数と前記第２の周波数とは、異なる帯域にある、請求項２８に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３０】
前記複数の出力パスは、第１の周波数における第１の動作モードと、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数における第２の動作モードとを含む複数の動作モードをサポートする、請求項１８に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の周波数と前記第２の周波数とは、異なる帯域にある、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の出力パスは、第１の周波数における第１の動作モードと、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数における第２の動作モードとを含む複数の動作モードをサポートする、請求項２２に記載の装置。
【請求項３３】
前記第１の周波数と前記第２の周波数とは、異なる帯域にある、請求項３２に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
本開示についての前の説明は、何れの当業者が、本開示を製造または使用することを可能にするために提供される。本開示への様々な修正は、当業者にとって容易に明白であり、ここに定義された包括的な原理（generic principle）は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用されうる。したがって、本開示は、ここに説明された例および設計に制限されるようには意図されず、ここに開示されている原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられることとなる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］  ワイヤレス通信のための装置であって、
入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給するための電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合された複数の出力パスであって、各出力パスは、前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供し、前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器からアンテナへ前記増幅されたＲＦ信号を送る、複数の出力パスと、
を備える装置。
［Ｃ２］  前記電力増幅器と前記複数の出力パスとの間に結合された整合回路網をさらに備え、前記整合回路網は、前記電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから前記整合回路網の出力における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ３］  前記第１のインピーダンスは、前記複数の出力パスに関する前記電力増幅器の目標出力インピーダンスに基づいて決定され、また、前記第２のインピーダンスは、前記アンテナのための目標インピーダンスによって決定される、Ｃ２に記載の装置。
［Ｃ４］  各出力パスは、
前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器のために前記目標出力インピーダンスを提供するための整合回路網と、
前記整合回路網と直列に結合されたスイッチとを備え、
前記スイッチは、前記出力パスが選択されたときに、前記出力パスを前記電力増幅器に結合し、また、前記出力パスが選択されなかったときに、前記出力パスを前記電力増幅器から減結合する、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ５］  前記複数の出力パスは、ショートを用いてインプリメントされる整合回路網を備えた出力パスを含む、Ｃ４に記載の装置。
［Ｃ６］  前記複数の出力パスは、調節可能なキャパシタを有する整合回路網を備えた出力パスを含む、Ｃ４に記載の装置。
［Ｃ７］  前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記電力増幅器に関する異なる動作特性と関連づけられる、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ８］  前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記第１の動作モードは、前記第２の動作モードよりも高い最大出力電力をサポートし、前記第２の動作モードは、前記第１の動作モードよりも高い線形性を提供する、Ｃ７に記載の装置。
［Ｃ９］  前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記電力増幅器は、前記第１の動作モードでのより高い効率のために飽和領域において動作し、前記第２のモードでのより高い線形性のために前記飽和領域外で動作する、Ｃ７に記載の装置。
［Ｃ１０］  前記複数の出力パスは、複数の無線技術をサポートし、各出力パスは、少なくとも１つの無線技術の異なるセットをサポートする、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１１］  前記複数の出力パスは、第１の出力パスおよび第２の出力パスを含み、前記第１の出力パスは、一定のエンベロープを有する出力ＲＦ信号の第１の無線技術をサポートし、前記第２の出力パスは、可変のエンベロープを有する出力ＲＦ信号の第２の無線技術をサポートする、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１２］  前記第１の無線技術は、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）であり、前記第２の無線技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）である、Ｃ１１に記載の装置。
［Ｃ１３］  前記複数の出力パスに結合された複数のスイッチを備えるスイッチプレクサをさら備え、各スイッチは、前記スイッチが選択されたときに、前記電力増幅器からの前記増幅されたＲＦ信号を、関連する出力パスを経由して前記アンテナへ送る、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１４］  入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信して、増幅されたＲＦ信号を供給するための電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合されて、複数の動作モードをサポートするための切替型出力整合回路であって、前記切替型出力整合回路は、前記複数の動作モードに関する前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する、切替型出力整合回路と、
前記切替型出力整合回路に結合されて、前記電力増幅器からの前記増幅されたＲＦ信号を、前記切替型出力整合回路を介して送るためのスイッチプレクサと、
前記スイッチプレクサに結合されて、前記スイッチプレクサから受信された前記増幅されたＲＦ信号を送信するためのアンテナと、
を備えるワイヤレスデバイス。
［Ｃ１５］  前記切替型出力整合回路は、
前記電力増幅器の出力に結合された出力整合回路網であって、前記出力整合回路網は、前記電力増幅器の前記出力における第１のインピーダンスから前記出力整合回路網の出力における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する、出力整合回路網と、
前記出力整合回路網に結合された複数の出力パスであって、各出力パスは、前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する、複数の出力パスと、
を備える、Ｃ１４に記載のワイヤレスデバイス。
［Ｃ１６］  各出力パスは、
前記出力パスが選択されたときに、前記電力増幅器のために前記目標出力インピーダンスを提供するための整合回路網と、
前記整合回路網と直列に結合されたスイッチであって、前記スイッチは、前記出力パスが選択されたときに、前記出力パスを前記電力増幅器に結合し、前記出力パスが選択されなかったときに、前記電力増幅器から前記出力パスを減結合する、スイッチと、
を備える、Ｃ１５に記載のワイヤレスデバイス。
［Ｃ１７］  前記複数の動作モードは、第１の動作モードおよび第２の動作モードを含み、前記第１の動作モードは、前記第２の動作モードよりも高い最大出力電力をサポートし、前記第２の動作モードは、前記第１の動作モードよりも高い線形性を提供する、Ｃ１４に記載のワイヤレスデバイス。
［Ｃ１８］  増幅されたＲＦ信号を得るために、電力増幅器を用いて入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅することと、
前記電力増幅器のために異なる目標出力インピーダンスを提供する複数の出力パスの中から出力パスを選択することと、
前記増幅されたＲＦ信号を、前記選択された出力パスを経由して前記電力増幅器からアンテナへ送ることと、
を備える信号伝送の方法。
［Ｃ１９］  前記電力増幅器の出力における第１のインピーダンスから前記複数の出力パスのための共通の接続点における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行すること、
をさらに備えるＣ１８に記載の方法。
［Ｃ２０］  前記増幅されたＲＦ信号を送ることは、
前記選択された出力パスにおけるスイッチを介して前記増幅されたＲＦ信号を渡すことと、
前記選択された出力パスに関する前記電力増幅器のために目標出力インピーダンスを提供する整合回路網を介して、前記増幅されたＲＦ信号を渡すことと、
を備える、Ｃ１８に記載の方法。
［Ｃ２１］  前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記電力増幅器に関する異なる動作特性に関連づけられる、Ｃ１８に記載の方法。
［Ｃ２２］  増幅されたＲＦ信号を得るために、入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するための手段と、
前記増幅するための手段のために異なる目標出力インピーダンスを提供する複数の出力パスの中から出力パスを選択するための手段と、
前記増幅されたＲＦ信号を、前記選択された出力パスを経由して前記増幅するための手段からアンテナへ送るための手段と、
を備える信号伝送のための装置。
［Ｃ２３］  前記増幅するための手段の出力における第１のインピーダンスから前記複数の出力パスのための共通の接続点における第２のインピーダンスへのインピーダンス変換を実行するための手段、
をさらに備えるＣ２２に記載の装置。
［Ｃ２４］  前記増幅されたＲＦ信号を送るための手段は、
前記選択された出力パスにおいて前記増幅されたＲＦ信号を渡すための手段と、
前記選択された出力パスに関する前記増幅するための手段のために目標出力インピーダンスを提供するための手段と、
を備える、Ｃ２２に記載の装置。
［Ｃ２５］  前記複数の出力パスは、複数の動作モードをサポートし、各動作モードは、前記増幅するための手段に関する異なる動作特性と関連づけられる、Ｃ２２に記載の装置。
【国際調査報告】
2013500638.tif 000017
2013500638.tif 000018
2013500638.tif 000019