(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して増幅ＲＦ信号を提供する電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合され、前記電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供する第１のチューナブル整合回路であって、前記増幅ＲＦ信号を受け取って出力ＲＦ信号を提供し、かつ前記電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルである第１のチューナブル整合回路と、
前記電力増幅器の出力および前記チューナブル整合回路の出力の各々に結合され前記増幅ＲＦ信号および前記出力ＲＦ信号の各々の少なくとも１つの性質を測定するように構成された少なくとも１つのセンサと、
前記電力増幅器からの出力電力レベル範囲毎に決定された異なる整合回路設定を使用し、前記センサからの結果と前記少なくとも１つのパラメータとに基づいて前記第１のチューナブル整合回路を調整する制御回路と、
を備える装置。
【請求項２】
前記チューナブル整合回路は前記チューナブル整合回路の入力および出力間に直列に結合された可変キャパシタを備え、前記可変キャパシタは前記少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記チューナブル整合回路は、
前記チューナブル整合回路の出力および回路グランド間に結合された可変キャパシタを備え、前記可変キャパシタは前記少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記チューナブル整合回路は、
さらに前記チューナブル整合回路の出力および回路グランド間に結合された第２の可変キャパシタを備え、前記第２の可変キャパシタは前記少なくとも１つのパラメータに基づいて生起されるチューナブルである、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記チューナブル整合回路は複数の段を備え、各段は前記少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルな少なくとも１つの可変キャパシタを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのパラメータを示す情報を受け取り、この受取情報に基づいて前記チューナブル整合回路に対する少なくとも１つのコントロールを生成する制御ユニットをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのパラメータは前記増幅ＲＦ信号についてのエンベロープ信号を備え、前記チューナブル整合回路は前記エンベロープ信号に基づいて調整される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのパラメータは前記出力ＲＦ信号の平均出力電力レベルを備え、前記チューナブル整合回路は前記平均出力電力レベルに基づいて調整される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのパラメータは前記電力増幅器ための電源電圧を備え、前記チューナブル整合回路は前記電源電圧に基づいて調整される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのパラメータは集積回路（ＩＣ）プロセス変動を備え、前記チューナブル整合回路は前記電力増幅器についての検出されたＩＣプロセスコーナに基づいて調整される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのパラメータは前記電力増幅器の温度、周波数帯域、負荷、高調波除去、動作モード、またはこれらの組み合わせを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
第２の入力ＲＦ信号を増幅して第２の増幅ＲＦ信号を提供する第２の電力増幅器と、
前記第２の電力増幅器に結合され、前記第２の電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供する第２のチューナブル整合回路とをさらに備え、前記第２のチューナブル整合回路は前記第２の増幅ＲＦ信号を受け取って第２の出力ＲＦ信号を提供するもので、かつ前記第２のチューナブル整合回路は前記第２の電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つの第２のパラメータに基づいてチューナブルである、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１および第２のチューナブル整合回路に結合された第３のチューナブル整合回路をさらに備え、前記第３のチューナブル整合回路は前記第１および第２の出力ＲＦ信号を受け取って第３の出力ＲＦ信号を提供するものである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して増幅ＲＦ信号を提供する電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合され、前記電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供するチューナブル整合回路であって、前記増幅ＲＦ信号を受け取って出力ＲＦ信号を提供する前記チューナブル整合回路と、
前記電力増幅器の出力および前記チューナブル整合回路の出力の各々に結合され前記増幅ＲＦ信号および前記出力ＲＦ信号の各々の少なくとも１つの性質を測定するように構成された少なくとも１つのセンサと、
前記電力増幅器からの出力電力レベル範囲毎に決定された異なる整合回路設定を使用し、前記センサからの結果と前記電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータとに基づいて前記チューナブル整合回路を調整するためのコントロールを生成する制御ユニットと、
を備える無線デバイス。
【請求項１５】
前記チューナブル整合回路は前記チューナブル整合回路の入力および出力間に直列に結合された可変キャパシタを備え、前記可変キャパシタは前記制御ユニットからの前記コントロールに基づいてチューナブルである、請求項１４に記載の無線デバイス。
【請求項１６】
信号増幅を行う方法であって、
増幅ＲＦ信号を得るために電力増幅器で入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅することと、
チューナブル整合回路で前記電力増幅器のための出力インピーダンス整合を行うことと、
前記増幅ＲＦ信号および前記チューナブル整合回路の出力の各々の少なくとも１つの性質を感知することと、
前記電力増幅器からの異なる出力電力レベル範囲毎に決定された異なる整合回路設定を使用し、前記感知の結果と前記電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータとに基づいて前記チューナブル整合回路を調整することと、
を備える方法。
【請求項１７】
前記チューナブル整合回路を調整することは、前記電力増幅器についてのエンベロープ信号、前記電力増幅器の平均出力電力レベル、前記電力増幅器のための電源電圧、またはこれらの任意の組み合わせに基づいて前記チューナブル整合回路を調整することを備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記チューナブル整合回路を調整することは、
前記増幅ＲＦ信号、または前記チューナブル整合回路からの出力ＲＦ信号、または両方を測定することと、
前記増幅ＲＦ信号、前記出力ＲＦ信号、または両方の測定値に基づいて前記チューナブル整合回路を調整することと、
を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記チューナブル整合回路を調整することは、
前記少なくとも１つのパラメータに基づいてコントロールを生成することと、
前記コントロールに基づいて前記チューナブル整合回路の可変キャパシタを調整することと、
を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
増幅ＲＦ信号を得るために入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅する手段と、
前記増幅する手段の出力インピーダンスを整合する手段と、
前記増幅ＲＦ信号および前記整合する手段の出力の各々の少なくとも１つの性質を感知する手段と、
前記増幅する手段からの異なる出力電力レベル範囲毎に決定された異なる設定を使用し、前記感知する手段からの結果からの結果と前記増幅する手段の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータとに基づいて前記整合する手段を調整する手段と、
を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
米国特許法１１９条に基づく優先権の主張
本出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、２００９年６月３日に出願された「TUNABLE MATCHING CIRCUITS FOR POWER AMPLIFIERS」と題する米国仮出願６１／１８３８７７号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は一般に電子回路に関し、さらに詳細には、電力増幅器のための整合回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信デバイスはデータ送信を支援する送信機を一般的に含む。送信機は無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して高い出力電力を提供するために電力増幅器を有し得る。電力増幅器は特定の負荷インピーダンス（例えば、５０オーム）を駆動し、最大出力電力レベルでできる限り最良な効率を持つように設計され得る。電力増幅器は広範囲の出力電力レベルにわたって動作でき、電力増幅器の効率は低い出力電力レベルで一般的に低下する。電力増幅器の効率を低いほうの出力電力レベルで改善することは望ましいはずであり、これは最大出力電力レベルよりも極めて普通なことのはずである。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、無線通信デバイスのブロック図を示す。
【図２】図２は、２つの電力増幅器および出力回路のブロック図を示す。
【図３】図３は、チューナブルインピーダンス整合を伴う場合の出力電力に対する効率を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、チューナブル直列リアクタンス伴うチューナブル回路を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、チューナブル直列リアクタンスを伴うチューナブル回路を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、チューナブル分路リアクタンスを伴うチューナブル整合回路を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、チューナブル分路リアクタンスを伴うチューナブル整合回路を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、チューナブル直列および分路リアクタンスを伴うチューナブル整合回路を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、チューナブル直列および分路リアクタンスを伴うチューナブル整合回路を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、二段階チューナブル整合回路を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、二段階チューナブル整合回路を示す。
【図８】図８は、出力回路のための３つのチューナブル整合回路を示す。
【図９】図９は、信号を増幅するためのプロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
「例示的（exemplary）」という用語は本明細書において、「実例、事例、例証としての役割を果たすこと」を意味するために使用される。「例示的」として本明細書に述べる任意の設計は、他の設計より好ましいとか有利であると必ずしも解釈されない。
【０００６】
電力増幅器の効率を改善できるチューナブル整合回路が本明細書において述べられる。チューナブル整合回路は無線通信デバイス、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルドデバイス、無線モデム、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ブルートゥースデバイス、消費者電子デバイス等のような様々な電子デバイスのために使用できる。明確さのために、無線通信デバイスにおけるチューナブル整合回路の使用が以下に述べられる。
【０００７】
図１は、無線通信デバイス１００の例示的設計の簡略ブロック図を示す。この例示的設計では、無線デバイス１００が１または複数のプロセッサ／コントローラ１１０、メモリ１１２、および送信機１２０を含む。一般に、無線デバイス１００は任意数の送信機および任意数の受信機を任意数の通信システムおよび任意数の周波数帯域のために含み得る。
【０００８】
図１に示す例示的設計において、送信機１２０はＮ個の送信信号経路を含む。ここで、Ｎは任意の整数値であり得る。Ｎ個の送信信号経路は異なる無線技術、異なる周波数帯域などのためであり得る。各送信信号経路は送信機回路１３０および電力増幅器（ＰＡ）１４０を含む。出力回路１５０が全Ｎ個の電力増幅器１４０ａ〜１４０ｎ、またＫ個のアンテナ１５２ａ〜１５２ｋに結合する。ここで、Ｋは任意の整数値であり得る。出力回路１５０は電力増幅器１４０のためのインピーダンス整合を行うことができ、１または複数のＲＦ信号を１または複数の電力増幅器１４０から１または複数のアンテナ１５２にルーティングすることもできる。
【０００９】
プロセッサ１１０は１または複数の送信信号経路を介して送信すべきデータを処理してアナログ出力信号を各送信信号経路に提供できる。各送信信号経路毎に、送信機回路１３０はこの送信信号経路に対するアナログ出力信号を増幅し、フィルタし、アップコンバートして入力ＲＦ信号を提供できる。電力増幅器１４０は所望の出力電力レベルを得るためにこの入力ＲＦ信号を増幅して増幅ＲＦ信号を出力回路１５０に提供できる。出力回路１５０はインピーダンス整合および切替を行って出力ＲＦ信号を選択されたアンテナ１５２に提供できる。
【００１０】
図１は、送信機１２０の例示的設計を示す。一般に、送信機１２０における信号のコンディショニングは、１または複数段の増幅器、フィルタ、ミキサなどで行われ得る。全てまたは一部の送信機１２０は１または複数のアナログ集積回路（ＩＣ）、ＲＦ ＩＣ（ＲＦＩＣ）、混合信号ＩＣ上で実施され得る。
【００１１】
プロセッサ／コントローラ１１０は無線デバイス１００ための様々な機能、例えば送信すべきデータのための処理を行える。プロセッサ／コントローラ１１０は無線デバイス１１０内の様々な回路の動作を制御することもできる。メモリ１１２はプロセッサ／コントローラ１１０のためのプログラムコードおよびデータを記憶できる。プロセッサ／コントローラ１１０およびメモリ１１２は１または複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および／または他のＩＣ上で実施され得る。
【００１２】
図２は、２つの送信信号経路のための２つの電力増幅器１４０ａおよび１４０ｂを伴う場合について出力回路１５０の例示的設計のブロック図を示す。第１の送信信号経路は第１の周波数帯域（帯域１）の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）および／または広域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）のためのものである。第２の送信信号経路は第２の周波数帯域（帯域２）のＣＤＭＡ／ＷＣＤＭＡのためのものである。ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communication）のための第３の出力は、第１および第２の送信信号経路の出力を組み合わせることによって生成され得る。一般に、任意数の送信信号経路が、任意数の無線技術、任意の無線技術、および任意数の周波数帯域を支援するために使用できる。
【００１３】
電力増幅器１４０ａは第１の入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ１）を増幅して第１の増幅ＲＦ信号を提供する。出力回路１５０内において、チューナブル整合回路２１０ａは電力増幅器１４０ａの出力に結合され、電力増幅器１４０ａのための出力インピーダンス整合を提供する。スイッチ２２０ａはチューナブル整合回路２１０ａからの第１の出力ＲＦ信号（ＲＦｏｕｔ１）をＣＤＭＡ／ＷＣＤＭＡ帯域への第１の出力またはチューナブル整合回路２１０ｃのどちらかに結合する。センサ２４０ａは電力増幅器１４０ａからの第１の増幅ＲＦ信号およびチューナブル整合回路２１０ａからの第１の出力ＲＦ信号を受け取る。センサ２４０ａは一方または両方のＲＦ信号の電力、電圧、および／または電流を測定して測定値を制御ユニット２３０に提供できる。センサ２４０ａからの測定値はチューナブル整合回路２１０ａのインピーダンスおよび／または第１の送信信号経路のパフォーマンスを特徴付けるために使用できる。この測定値はチューナブル整合回路２１０ａを制御／調整するために使用できる。
【００１４】
電力増幅器１４０ｂは第２の入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ２）を増幅して第２の増幅ＲＦ信号を提供する。出力回路１５０内で、チューナブル整合回路２１０ｂは電力増幅器１４０ｂの出力に結合され、電力増幅器１４０ｂのために出力インピーダンス整合を提供できる。スイッチ２２０ｂはチューナブル整合回路２１０ｂからの第２の出力ＲＦ信号（ＲＦｏｕｔ２）をＣＤＭＡ／ＷＣＤＭＡ帯域２への第２の出力またはチューナブル整合回路２１０ｃのどちらかに結合する。センサ２４０ｂは電力増幅器１４０ｂからの第２の増幅ＲＦ信号およびチューナブル整合回路２１０ｂからの第２の出力ＲＦ信号を受け取る。センサ２４０ｂは一方または両方のＲＦ信号の電力、電圧、および／または電流を測定して測定値を制御ユニット２３０に提供できる。センサ２４０ｂからの測定値はチューナブル整合回路２１０ｂのインピーダンスおよび／または第２の送信信号経路のパフォーマンスを特徴付けるために使用できる。この測定値はチューナブル整合回路２１０ｂを制御／調整するために使用できる。
【００１５】
制御ユニット２３０は、各アクティブ送信信号経路についてのエンベロープ信号、各アクティブ送信信号経路の平均出力電力レベルを示す情報および／または電力増幅器１４０ａおよび１４０ｂの動作に影響を及ぼす他のパラメータ（例えば、周波数帯域、動作モードなど）についての情報を例えば図１のプロセッサ／コントローラ１１０から受け取ることができる。アクティブ送信信号経路は、使用するために選択された送信信号経路であってかつ動作中のものである。また、制御ユニット２３０は、各アクティブ送信信号経路毎の測定値（例えば、電力、電圧、電流などについての）をセンサ２４０から受け取ることができる。また、制御ユニット２３０は、測定値（例えば、電源電圧、温度などについての）を１または複数のセンサ２５０から受け取ることができる。制御ユニット２３０は、例えば各アクティブ電力増幅器１４０の効率を改善するなど、良好なパフォーマンスを達成するために、受け取ったこれら入力に基づいて少なくとも１つのコントロール（Ｃｏｎｔｒｏｌ１またはＣｏｎｔｒｏｌ２）を各チューナブル整合回路２１０に対して生成できる。また、制御ユニット２３０は、測定値（例えば、電力、電圧、電流などについての）を、チューナブル整合回路２１０、電力増幅器１４０などの動作を制御できるプロセッサ／コントローラ１１０に提供できる。
【００１６】
電力増幅器は、ある出力インピーダンス（Ｚｐａ）を有し、かつ特定の負荷インピーダンス（Ｚｏ）を駆動するように設計され得る。電力増幅器の出力インピーダンスは、例えば負荷インピーダンスが５０オームのはずであるのに対して約４オームであり得る。整合回路は、よ良好なパフォーマンスを達成するためにＰＡ出力インピーダンスを負荷インピーダンスに整合させることに使用できる。この制御回路は、良好なパフォーマンス（例えば、高いＰＡ効率）を最大出力電力レベルで提供するように設計されるはずの固定整合回路であってよい。しかしながら、この固定整合回路は最適以下のパフォーマンス（例えば、より低いＰＡ効率）を低いほうの出力電力レベルで提供することがある。低いほうの出力電力レベルは最大出力電力レベルよりも極めて頻繁に生じ得る。
【００１７】
一態様では、各チューナブル整合回路２１０が、関連する電力増幅器１４０のためにチューナブルインピーダンス整合を提供できる。第１の例示的設計において、チューナブルインピーダンス整合は電力増幅器１４０からの増幅ＲＦ信号のエンベロープを示すエンベロープ信号に基づいて動的に変更され得る。第２の例示的設計において、チューナブルインピーダンス整合は電力増幅器１４０からの増幅ＲＦ信号の平均出力電力レベルに基づいて変更され得る。第１の例示的設計は、チューナブルインピーダンス整合が例えば約数マイクロ秒（μｓ）という比較的速いレートで変更されることを可能にする。第２の例示的設計は、チューナブルインピーダンス整合が例えば約数ミリ秒（ｍｓ）かもっとゆっくりな比較的遅いレートで変更されることを可能にする。エンベロープ信号や平均出力電力レベルは、無線デバイス１００の動作状態に基づいてプロセッサ１１０によって提供され得る。第３の例示的設計において、センサ２４０は、チューナブル整合回路２１０の出力ＲＦ信号および／または増幅ＲＦ信号の電力、電圧、および／または、電流を測定できる。この測定値はチューナブルインピーダンス整合を変更するために使用できる。チューナブルインピーダンス整合は他の方法で変更されることもできる。
【００１８】
図３は、チューナブルインピーダンス整合を伴う電力増幅器のための出力電力レベル（Ｐｏｕｔ）に対する効率のプロットを示す。水平軸はＰｏｕｔを示し、これはｄＢｍの単位で表される。垂直軸は効率を示し、これはパーセント（％）で表される。プロット３１０は、最大出力電力レベルに対して設計され得る公称出力インピーダンス整合についてＰｏｕｔに対する効率を示す。プロット３１２、３１４、３１６、３１８、３２０は、５つの異なるインピーダンス整合設定についてＰｏｕｔに対する効率を示す。各インピーダンス整合設定は、チューナブル整合回路において各構成可能コンポーネント（例えば、各可変キャパシタ）毎の特定値に対応できる。
【００１９】
図３に示すように、異なるインピーダンス整合設定が異なる出力電力レベルで異なる効率を提供できる。例えば、プロット３２０に対応するインピーダンス整合設定は２１ｄＢｍから２６ｄＢｍの間においてより良い効率を提供できるものの、２６ｄＢｍのピーク出力電力レベルを提供する能力であり得る。効率を最大化するために、異なるインピーダンス整合設定が異なる範囲の出力電力レベルに対して使用できる。例えば、プロット３２０に対応する設定は２６ｄＢｍ以下に対して使用され、プロット３１８に対応する設定は２６ｄＢｍから２７．５ｄＢｍの間で使用され、プロット３１６に対応する設定は２７．５ｄＢｍから２９ｄＢｍの間で使用され、プロット３１４に対応する設定は２９ｄＢｍから３１ｄＢｍの間で使用され、プロット３１０または３１２に対応する設定は３１ｄＢｍより上で使用できる。
【００２０】
図２におけるチューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃは様々な方式で実施され得る。チューナブル整合回路２１０のいくつかの例示的設計が以下に述べられる。
【００２１】
図４Ａは、チューナブル直列リアクタンスを伴う単一段のチューナブル整合回路２１０ｕの例示的設計を示す。チューナブル整合回路２１０ｕは図２におけるチューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、および２１０ｃのうちのどの１つに対しても使用できる。図４Ａに示す例示的設計では、チューナブル整合回路２１０ｕがチューナブル整合回路２１０ｕの入力（ノードＡ）および出力（ノードＢ）間に並列に結合されたインダクタ４１０および可変キャパシタ４２０を含む。分路キャパシタ４３０はノードＢおよび回路グランド（circuit ground）間に結合される。キャパシタ４２０は、ＣｍｉｎからＣｍａｘの範囲内で変化され得る可変キャパシタンスＣｖａｒを有する。すなわち、Ｃｍｉｎ≦Ｃｖａｒ≦Ｃｍａｘである。インダクタ４１０は固定インダクタンスＬを有し、キャパシタ４３０は固定キャパシタンスＣｓｈを有する。インダクタンスＬ並びにキャパシタンスＣｓｈおよびＣｍｉｎは、最大出力電力レベルで公称出力インピーダンス整合を得るように、例えば図３のプロット３１０を得るように、選択され得る。異なるインピーダンス整合設定は異なる値のＣｖａｒで得ることができる。
【００２２】
直列なキャパシタ４２０は、インダクタ４１０のインダクタンスを増加させる望ましいであろう傾向を有し得る。また、キャパシタ４２０およびインダクタ４１０はキャパシタ４２０のキャパシタンスおよびインダクタ４１０のインダクタンスによって決定される共振周波数を伴う共振器を形成する。共振器はこの共振周波数で高いインピーダンスを有し、増幅ＲＦ信号の不所望な高調波を減衰させるためのトラップとして使用できる。例えば、キャパシタ４２０は、この共振周波数が増幅ＲＦ信号の第２の高調波または第３の高調波になるように変更され得る。
【００２３】
図４Ｂは、切替可能キャパシタを使用する図４Ａのチューナブル整合回路２１０ｕの例示的設計を示す。図４Ｂに示す例示的設計では、可変キャパシタ４２０が並列に結合された４つのキャパシタ４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃ、４２２ｄで実施される。キャパシタ４２２ａは常に選択される固定キャパシタであり、キャパシタ４２２ｂ、４２２ｃ、４２２ｄは各々選択または選択解除され得る切替可能キャパシタである。
【００２４】
キャパシタ４２２ａは、ノードＡおよびＢ間に直接結合される。キャパシタ４２２ｂは複数（例えば、５個）の金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスタ４２４ｂと直列に結合され、これらの組み合わせがノードＡおよびＢ間に結合される。これらＭＯＳトランジスタ４２４ｂはキャパシタ４２２ｂをノードＢから切断または接続できるスイッチとして動作する。同様に、キャパシタ４２２ｃは複数（例えば、５個）のＭＯＳトランジスタ４２４ｃと直列に結合され、これらの組み合わせがノードＡおよびＢ間に結合される。キャパシタ４２２ｄは複数（例えば、５個）のＭＯＳトランジスタ４２４ｄと直列に結合され、これらの組み合わせがノードＡおよびＢ間に結合される。複数のＭＯＳトランジスタ４２４ｂのゲートは複数の抵抗４２６ｂを介してＣｔｒｌ１１制御信号を受け取り、複数のＭＯＳトランジスタ４２４ｃのゲートは複数の抵抗４２６ｃを介してＣｔｒｌ１２制御信号を受け取り、複数のＭＯＳトランジスタ４２４ｄのゲートは複数の抵抗４２６ｄを介してＣｔｒｌ１３制御信号を受け取る。Ｃｔｒｌ１１、Ｃｔｒｌ１２、Ｃｔｒｌ１３制御信号は図２における制御ユニット２３０によって提供されるＣｏｎｔｒｏｌ１またはＣｏｎｔｒｏｌ２の一部であり得る。
【００２５】
図４Ｂに示すように、複数のＭＯＳトランジスタ４２４は、出力ＲＦ信号のわずかだけが各ＭＯＳトランジスタを横切って印加されるように、各スイッチ毎に一緒に重ねられ得る。これらＭＯＳトランジスタ４２４は、出力ＲＦ信号スイングに比べて小さい動作電圧を有し得る。一緒に重ねられる複数のＭＯＳトランジスタ４２４の使用は信頼性を向上できる。一緒に重ねられるＭＯＳトランジスタの数はＭＯＳトランジスタの定格動作電圧および出力ＲＦ信号の最大出力電力レベルに基づいて選択され得る。
【００２６】
図４Ｂに示す例示的設計は、２進法の重み付け（binary weighting）を使用する。キャパシタ４２２ａはキャパシタンスＣを有し、キャパシタ４２２ｂもキャパシタンスＣを有し、キャパシタ４２２ｃはキャパシタンス２Ｃを有し、キャパシタ４２２ｄはキャパシタンス４Ｃを有し得る。Ｃは１ピコファラド（ｐＦ）、あるいは、それ以外の適切なキャパシタンス値であり、これは動作の周波数帯域に基づいて選択され得る。別の例示的設計では、サーモメータ復号（thermometer decoding）が使用でき、キャパシタ４２２ａ〜４２２ｄは同一のキャパシタンスを有し得る。
【００２７】
一般に、任意数の固定キャパシタおよび切替可能キャパシタが可変キャパシタ４２０を形成するために使用できる。さらに、固定キャパシタまたは切替可能キャパシタの各々は任意の適切なキャパシタンス値を有し得る。異なるインピーダンス整合設定は、選択されている切替可能キャパシタの異なる組み合わせで得ることができる。例えば、Ｃ〜８Ｃまで範囲の８つの異なるインピーダンス整合設定はキャパシタ４２２ｂ、４２２ｃ、４２２ｄのための３つのスイッチに対する８つの異なるスイッチング状態で得ることができる。
【００２８】
図５Ａは、チューナブル分路リアクタンスを伴う単一段のチューナブル整合回路２１０ｖの例示的設計を示す。また、チューナブル整合回路２１０ｖは図２におけるチューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃのうちのどの１つに対しても使用できる。図５Ａに示す例示的設計では、チューナブル整合回路２１０ｖがチューナブル整合回路２１０ｖの入力（ノードＢ）および出力（ノードＢ）間に結合されたインダクタ４１０を含む。可変分路キャパシタ４４０がノードＢおよび回路グランド間に結合される。インダクタ４１０は、固定インダクタンスＬを有し、キャパシタ４４０は可変キャパシタンスＣｖａｒを有する。異なるインピーダンス整合設定は異なる値のＣｖａｒで得ることができる。
【００２９】
図５Ｂは、切替可能キャパシタを使用する図５Ａのチューナブル整合回路２１０ｖの例示的設計を示す。図５Ｂに示す例示的設計では、可変キャパシタ４４０が並列に結合された４つのキャパシタ４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄで実施される。キャパシタ４２２ａは常に選択される固定キャパシタであり、キャパシタ４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄは各々選択または選択解除され得る切替可能キャパシタである。
【００３０】
キャパシタ４２２ａはノードＢおよび回路グランド間に直接結合される。キャパシタ４４２ｂは複数（例えば、５個）のＭＯＳトランジスタ４４４ｂと直列に結合され、キャパシタ４４２ｃは複数のＭＯＳトランジスタ４４４ｃと直列に結合され、キャパシタ４４２ｄは複数のＭＯＳトランジスタ４４４ｄと直列に結合される。複数のキャパシタ４４２および複数のＭＯＳトランジスタ４４４の３つの直列な組み合わせはノードＢおよび回路グランド間に結合される。複数のＭＯＳトランジスタ４４４ｂのゲートは複数の抵抗４４６ｂを介してＣｔｒｌ２１制御信号を受け取り、複数のＭＯＳトランジスタ４４４ｃのゲートは抵抗４４６ｃを介してＣｔｒｌ２２制御信号を受け取り、複数のＭＯＳトランジスタ４４４ｄのゲートは抵抗４４６ｄを介してＣｔｒｌ２３制御信号を受け取る。Ｃｔｒｌ２１、Ｃｔｒｌ２２、Ｃｔｒｌ２３制御信号は図２における制御ユニット２３０によって提供されるＣｏｎｔｒｏｌ１またはＣｏｎｔｒｏｌ２の一部であり得る。
【００３１】
２進法の重み付けに関し、キャパシタ４４２ａはキャパシタンスＣを有し、キャパシタ４４２ｂもキャパシタンスＣを有し、キャパシタ４４２ｃはキャパシタンス２Ｃを有し、キャパシタ４４２ｄはキャパシタンス４Ｃを有し得る。サーモメータ復号について、キャパシタ４２２ａ〜４２２ｄは、同一のキャパシタンスを有し得る。一般に、任意数の固定キャパシタおよび切替可能キャパシタが可変キャパシタ４４０を形成するために使用され、固定キャパシタまたは切替可能キャパシタの各々は任意の適切なキャパシタンス値を有し得る。
【００３２】
図６Ａは、チューナブル直列リアクタンスおよびチューナブル分路リアクタンスを伴う単一段のチューナブル整合回路２１０ｗの例示的設計を示す。また、チューナブル整合回路２１０ｗは図２におけるチューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃのうちのどの１つに対しても使用できる。図６Ａに示す例示的設計では、チューナブル整合回路２１０ｗがチューナブル整合回路２１０ｗの入力（ノードＡ）および出力（ノードＢ）間に並列に結合されたインダクタ４１０および可変キャパシタ４２０を含む。可変分路キャパシタ４４０はノードＢおよび回路グランド間に結合される。インダクタ４１０は固定インダクタンスＬを有し、キャパシタ４２０は可変キャパシタンスＣｖａｒ１を有し、キャパシタ４４０は可変キャパシタンスＣｖａｒ２を有する。異なるインピーダンス整合設定はＣｖａｒ１およびＣｖａｒ２に対する値の異なる組み合わせで得ることができる。
【００３３】
図６Ｂは、切替可能キャパシタを使用する図６Ａのチューナブル整合回路２１０ｗの例示的設計を示す。図６Ｂに示す例示的設計では、可変直列キャパシタ４２０が図４Ｂに関して上述されたように結合される４つのキャパシタ４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃ、４２２ｄ並びにＭＯＳトランジスタ４２４ａ、４２４ｂ、４２４ｃ、４２４ｄで実施される。可変分路キャパシタ４４０は図５Ｂに関して上述されたように結合される４つのキャパシタ４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ並びにＭＯＳトランジスタ４４４ａ、４４４ｂ、４４４ｃ、４４４ｄで実施される。キャパシタ４２２ｂ、４４２ｃ、４２２ｄはそれぞれＣｔｒｌ１１、Ｃｔｒｌ１２、Ｃｔｒｌ１３制御信号によって選択または選択解除され得る。キャパシタ４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄはそれぞれＣｔｒｌ２１、Ｃｔｒｌ２２、Ｃｔｒｌ２３制御信号によって選択または選択解除され得る。一般に、任意数の固定キャパシタおよび切替可能キャパシタが複数の可変キャパシタ４２０および４４０の各々を実施するために使用できる。固定キャパシタまたは切替可能キャパシタの各々は任意の適切なキャパシタンス値を有し得る。
【００３４】
図７Ａは、チューナブル直列および分路リアクタンスを伴う二段のチューナブル整合回路２１０ｘの例示的設計を示す。また、チューナブル整合回路２１０ｘは図２におけるチューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃのうちのどの１つに対しても使用できる。図７Ａに示す例示的設計では、チューナブル整合回路２１０ｘが図６Ａに関して上述されたようにノードＡおよびノードＢ間に結合されるインダクタ４１０、可変直列キャパシタ４２０、および可変分路キャパシタ４４０を備える第１段を含む。チューナブル整合回路２１０ｘはさらに第１段と同様の方式でノードＢおよびノードＤ間に結合されるインダクタ４５０、可変直列キャパシタ４６０、および可変分路キャパシタ４７０を備える第２段を含む。異なるインピーダンス整合設定はそれぞれ可変キャパシタ４２０、４４０、４６０、４７０についてのＣｖａｒ１、Ｃｖａｒ２、Ｃｖａｒ３、Ｃｖａｒ４に対する値の異なる組み合わせで得ることができる。２つの段はインピーダンス整合をチューンするより多くの自由度を提供できる。
【００３５】
図７Ｂは、切替可能キャパシタを使用する図７Ａにおけるチューナブル整合回路２１０ｘの例示的設計を示す。図７Ｂに示す例示的設計では、可変直列キャパシタ４２０が図４Ｂに関して上述されたように結合される複数のキャパシタ４２２ａ〜４２２ｄ並びに複数のＭＯＳトランジスタ４２４ａ〜４２４ｄで実施される。可変分路キャパシタ４４０は図５Ｂに関して上述されたように結合される複数のキャパシタ４４２ａ〜４４２ｄ並びに複数のＭＯＳトランジスタ４４４ａ〜４４４ｄで実施される。可変直列キャパシタ４６０は複数のキャパシタ４２２および複数のＭＯＳトランジスタ４２４と同様の方式で結合される複数のキャパシタ４６２ａ〜４６２ｄ並びに複数のＭＯＳトランジスタ４６４ｂ〜４６４ｄで実施される。可変分路キャパシタ４７０は複数のキャパシタ４４２および複数のＭＯＳトランジスタ４４４と同様の方式で結合される複数のキャパシタ４７２ａ〜４７２ｄ並びに複数のＭＯＳトランジスタ４７４ｂ〜４７４ｄで実施される。一般に、任意数の固定キャパシタおよび切替可能キャパシタが可変キャパシタ４２０、４４０、４６０、４７０の各々を実施するために使用できる。さらに、固定キャパシタまたは切替可能キャパシタの各々は任意の適切なキャパシタンス値を有し得る。
【００３６】
図８は、図２のチューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃの例示的設計を示す。この例示的設計では、各チューナブル整合回路２１０が図６Ａに関して上述されたように結合されるインダクタ４１０、可変直列キャパシタ４２０、および可変分路キャパシタ４４０で実施される。チューナブル整合回路２１０ａは電力増幅器１４０ａの出力インピーダンスＺｐａ１を負荷インピーダンスＺｏに整合させる。同様に、チューナブル整合回路２１０ｂは電力増幅器１４０ｂの出力インピーダンスＺｐａ２を負荷インピーダンスＺｏに整合させる。
【００３７】
スイッチ２２０ａおよび２２０ｂはチューナブル整合回路２１０ａおよび２１０ｂの出力をチューナブル整合回路２１０ｃの入力に結合するように構成され得る。この場合、チューナブル整合回路２１０ｃは入力インピーダンスＺｏ／２を観測して、Ｚｏ／２を負荷インピーダンスＺｏに整合させるであろう。チューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃは同一の接続形態(topology)を有し得る。しかしながら、異なる値のインダクタ４１０および／またはキャパシタ４２０および４４０が異なるチューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃのために使用できる。
【００３８】
上述された例示的設計では、１または複数の切替可能キャパシタが可変キャパシタを実施するために使用できる。別の例示的設計では、１または複数のバラクタ（varactor）が可変キャパシタを実施するために使用できる。バラクタは制御電圧に応じて変更され得るキャパシタンスを有し得る。バラクタは半導体デバイス、ＭＥＭＳ（micro-electro-mechanical system）デバイスなどで実施され得る。
【００３９】
チューナブル整合回路２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃは様々なパラメータに基づいて調整され得る。一例示的設計では、与えられたチューナブル整合回路２１０が、関連する電力増幅器１４０についてのエンベロープ信号に基づいて調整され得る。この例示的設計は、例えば、高いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）による出力ＲＦ信号のエンベロープにおける変化を追跡するために使用できる。例えば、ピーク出力電力レベルはＣＤＭＡ信号の平均出力電力レベルよりも約４ｄＢ高くなり得る。チューニングは、ＰＡＰＲによる出力電力レベルにおける変化を追跡することを試み得る。
【００４０】
別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０が、関連する電力増幅器１４０の平均出力電力レベルに基づいて調整され得る。この例示的設計は、特にＧＳＭ信号のような、一定のエンベロープを有するＲＦ信号に適応できる。
【００４１】
さらに別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０が関連するセンサ２４０からの電力、電圧および／または電流についての測定値に基づいて調整され得る。この測定値は、インピーダンス不整合を検出し、これに応じてチューナブル整合回路２１０を調整するために使用できる。
【００４２】
さらに別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０が、関連する電力増幅器１４０のためのＶｄｄ電源電圧に基づいて調整され得る。電源電圧は、バッテリ、ＤＣ切替回路などによって提供され得る。電力増幅器１４０は、電源電圧の範囲で動作できる。電力増幅器１４０の効率は、一般的に、電源電圧がより高くなるにつれて減少する。より高い電源電圧における電力増幅器１４０の効率を改善することが望まれるはずである。また、より低い電源電圧において電力増幅器１４０を動作させることが望まれるはずである。これは、より低い電圧で電力を供給し、これによってより長い動作時間を提供可能なバッテリ技術を支援できる。一例示的設計では、異なるセットのパフォーマンスプロットが電力増幅器１４０のための異なる電源電圧に対して得ることができる。各セットのパフォーマンスプロットは図３に示すセットのプロットに類似し、１つの特定の電源電圧に対するものであり得る。異なるインピーダンス整合設定が異なる電源電圧に対して使用されて、良好なパフォーマンス、例えば、より良いＰＡ効率および／またはより良いＰＡのパフォーマンスなどを達成できる。例えば、電力増幅器１４０のための電源電圧が測定されることができ、測定された電源電圧に対応するセットのパフォーマンスプロットが使用できる。このとき、異なるインピーダンス整合設定がこのセットのパフォーマンスプロットに基づいて選択され得る。別の例示的設計では、１セットのフォーマンスプロットが特定のインピーダンス整合設定での異なる電源電圧について電力増幅器１４０のために得ることができる。１つのパフォーマンスプロットが、測定された電源電圧に基づいて使用のために選択され得る。
【００４３】
電源電圧に基づいてチューナブル整合回路２１０を調整することは、ＰＡ効率を向上し、より低い電源電圧での電力増幅器１４０の動作も支援できる。
【００４４】
さらに別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０が関連電力増幅器１４０で観測された温度に基づいて調整され得る。１セットのパフォーマンスプロットが電力増幅器１４０の異なる温度に対して得ることができる。異なるインピーダンス整合設定が異なる温度に対して使用されて、良好なパフォーマンスを達成できる。例えば、電力増幅器１４０の温度が感知され、感知された温度に対応するセットのパフォーマンスプロットが使用できる。このとき、異なるインピーダンス整合設定がこのセットのパフォーマンスプロットに基づいて選択され得る。
【００４５】
さらに別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０がＩＣプロセス変動（process variation）に基づいて調整され得る。１セットのパフォーマンスプロットが異なるＩＣプロセスコーナ（process corner）に対して得ることができる。異なるインピーダンス整合設定が異なるＩＣプロセスコーナに対して使用されて、良好なパフォーマンスを達成できる。
【００４６】
さらに別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０が動作の周波数帯域に基づいて調整され得る。異なるセットのパフォーマンスプロットが異なる周波数帯の電力増幅器１４０に対して得ることができる。選択された周波数帯域に対応するセットのパフォーマンスプロットが使用できる。
【００４７】
さらに別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０が動作モードに基づいて調整され得る。異なるセットのパフォーマンスプロットが例えば線形モード、飽和モードなどの異なる動作モードの電力増幅器１４０に対して得ることができる。電力増幅器１４０の現在の動作モードに対応するセットのパフォーマンスプロットが使用できる。
【００４８】
さらに別の例示的設計では、チューナブル整合回路２１０が負荷に基づいて調整され得る。１セットのパフォーマンスプロットが異なる負荷値に対して得ることができる。異なるインピーダンス整合設定が異なる負荷値に対して使用され、良好なパフォーマンスを達成できる。また、チューナブル整合回路２１０は高調波除去などのような他のパラメータに基づいて調整され得る。
【００４９】
また、チューナブル整合回路２１０は、他の方式で、例えば、電力増幅器１４０の動作またはパフォーマンスに影響を及ぼし得る別パラメータに基づいて、調整され得る。一例示的設計では、ルックアップテーブルが異なるパラメータ値に対する異なるインピーダンス整合設定を保存できる。適切なインピーダンス整合設定は現在のパラメータ値をルックアップテーブルに適用することにより得ることができる。
【００５０】
一例示的設計では、装置が電力増幅器（図２または８における電力増幅器１４０ａ）およびチューナブル整合回路（例えば、チューナブル整合回路２１０ａ）を備え得る。電力増幅器は入力ＲＦ信号を増幅して増幅ＲＦ信号を提供できる。チューナブル整合回路は電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供し、この増幅ＲＦ信号を受け取って出力ＲＦ信号を提供する。さらに、それは、電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルであり得る。
【００５１】
一例示的設計では、チューナブル整合回路は、チューナブル整合回路の入力と出力との間に直列に結合された可変キャパシタ（例えば、図４Ａまたは６Ａにおけるキャパシタ４２０）を備え得る。代替的または付加的に、チューナブル整合回路はチューナブル整合回路の出力および回路グランド間に結合された可変キャパシタ（例えば、図５Ａまたは６Ａにおけるキャパシタ４４０）を備え得る。各可変キャパシタは少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルであり得る。別の例示的設計では、チューナブル整合回路が複数の段（例えば、図７Ａおよび７Ｂで示されるような）を備え得る。各段は少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルであり得る少なくとも１つの可変キャパシタを備え得る。
【００５２】
この装置は、さらに少なくとも１つのパラメータを示す情報を受け取り、この受取情報に基づいてチューナブル整合回路に対する少なくとも１つのコントロールを生成できる制御ユニットを備え得る。この装置は、さらに増幅ＲＦ信号および／または出力ＲＦ信号を測定できるセンサを備え得る。制御ユニットは、センサからの測定値を受け取り、この測定値に基づいてチューナブル整合回路を調整できる。
【００５３】
一例示的設計では、少なくとも１つのパラメータが増幅ＲＦ信号についてのエンベロープ信号を備え得る。チューナブル整合回路はこのエンベロープ信号に基づいて調整され得る。別の例示的設計では、１または複数のパラメータが出力ＲＦ信号の平均出力電力レベルを備え得る。チューナブル整合回路はこの平均出力電力レベルに基づいて調整され得る。さらに別の例示的設計では、パラメータが電力増幅器のための電源電圧を備え得る。チューナブル整合回路はこの電源電圧に基づいて調整され得る。さらに別の例示的設計では、１または複数のパラメータがＩＣプロセス変動を備え得る。チューナブル整合回路は電力増幅器についての検出されたＩＣプロセスコーナに基づいて調整され得る。チューナブル整合回路はさらに他のパラメータに基づいて調整され得る。
【００５４】
この装置はさらに第２の電力増幅器（例えば、図２または８における電力増幅器１４０ｂ）および第２のチューナブル整合回路（例えば、チューナブル整合回路２１０ｂ）を備え得る。第２の電力増幅器は第２の入力ＲＦ信号を増幅して第２の増幅ＲＦ信号を提供できる。第２のチューナブル整合回路は第２の電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供すると共に、第２の増幅ＲＦ信号を受け取って第２の出力ＲＦ信号を提供でき、第２の電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つの第２のパラメータに基づいてチューナブルであり得る。この装置はさらに第１および第２の出力ＲＦ信号を受け取って第３の出力ＲＦ信号を提供できる第３のチューナブル整合回路（例えば、チューナブル整合回路２１０ｃ）を備え得る。
【００５５】
一例示的設計では、無線デバイスが例えば図２に示すような電力増幅器、チューナブル整合回路および制御ユニットを備え得る。電力増幅器は入力ＲＦ信号を増幅して増幅ＲＦ信号を提供できる。チューナブル整合回路は電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供すると共に、増幅ＲＦ信号を受け取って出力ＲＦ信号を提供できる。制御ユニットは電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブル整合回路を調整するためのコントロールを生成できる。チューナブル整合回路はチューナブル整合回路の入力および出力間に直列に結合された可変キャパシタ、および／または出力および回路グランド間に結合された可変キャパシタを含み得る。各可変キャパシタは制御ユニットからの制御に基づいてチューナブルであり得る。無線デバイスはさらに増幅ＲＦ信号および／または出力ＲＦ信号を測定できるセンサを備え、このセンサからの測定値に基づいてチューナブル整合回路に対するコントロールを生成できる。
【００５６】
図９は、信号を増幅するためのプロセス９００の設計を示す。入力ＲＦ信号は増幅ＲＦ信号を得ために電力増幅器で増幅され得る（ブロック９１２）。出力インピーダンス整合はチューナブル整合回路で電力増幅器に対して行なわれ得る（ブロック９１４）。チューナブル整合回路は電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいて調整され得る（ブロック９１６）。例えばチューナブル整合回路は電力増幅器についてのエンベロープ信号、電力増幅器の平均出力電力レベルおよび電力増幅器の電源電圧に基づいて調整され得る。一例示的設計では、チューナブル整合回路の可変キャパシタが１または複数のパラメータに基づいて生成されたコントロールに基づいて調整され得る。一例示的設計では、増幅ＲＦ信号および／または出力ＲＦ信号が測定でき、チューナブル整合回路が増幅ＲＦ信号および／または出力ＲＦ信号の測定値に基づいて調整され得る。
【００５７】
本明細書で記述されたチューナブル整合回路は、ＩＣ、アナログＩＣ，ＲＦＩＣ、混合信号ＩＣ、ＡＳＩＣ、プリント回路板（ＰＣＢ）、電子デバイスなど上で実施され得る。また、チューナブル整合回路は相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、Ｎ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）、Ｐ型ＭＯＳ（ＰＭＯＳ）、両極性結合トランジスタ（ＢＪＴ）、両極性ＣＭＯＳ（ＢｉＣＭＯＳ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの様々なＩＣプロセス技術で製造され得る。
【００５８】
本明細書で記述されたチューナブル整合回路を実施する装置は、独立型デバイスや、より大きいデバイスの一部であってよい。デバイスは、（ｉ）独立型ＩＣ、（ｉｉ）データおよび／または命令群を記憶するためのメモリＩＣを含み得る１または複数のＩＣのセット、（ｉｉｉ）ＲＦ受信機（ＲＦＲ）またはＲＦ送信機／受信機（ＲＴＲ）のようなＲＦＩＣ、（ｉｖ）モバイル局モデム（ＭＳＭ）のようなＡＳＩＣ、（ｖ）他のデバイスに組み込まれ得るモジュール、（ｖｉ）受信機、セルラ電話、無線デバイス、ハンドセット、またはモバイル装置、（ｖｉｉ）その他であってよい。
【００５９】
１または複数の例示的設計では、記述された機能が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実施され得る。ソフトウェアで実施されるとすれば、この機能はコンピュータ可読媒体上の１または複数の命令群またはコードとして記憶または送信され得る。コンピュータ可読能媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から他へのコンピュータプログラム移送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体はコンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体でよい。限定するものでない例として、このようなコンピュータ可読媒体はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、もしくは、コンピュータによってアクセス可能であり、命令やデータ構造の形式で所望のプログラムコードを搬送または保存するために使用できる任意の他の媒体を備え得る。任意の接続も当然コンピュータ可読媒体と呼ばれる。例えば、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、マイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースからソフトウェアが送信されるならば、この同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、ＤＳＬ、または赤外線、無線、マイクロ無線などの無線技術が媒体の定義に含まれる。ディスク（ｄｉｓｋ）とディスク（ｄｉｓｃ）は、本明細書で使用される際、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスクを含む。ディスク（ｄｉｓｋ）は通常磁気作用によってデータを再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）はレーザーで光学的にデータを再生する。上述の組み合わせもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００６０】
本開示の先行記述は、当業者が本開示を実施および使用可能にするために提供され、本開示に対する様々な変形は当業者には容易に明らかであり、本明細書において定義された一般原理は本開示の精神または範囲を逸脱することなく他の変形に適用することができる。従って、本開示は本明細書に記述される例および設計に限定されるものではなく、本明細書で開示される原理および新規な特徴に合致する最も広い範囲が与えられるべきである。
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］  入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して増幅ＲＦ信号を提供する電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合され、前記電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供するチューナブル整合回路とを備え、前記チューナブル整合回路は前記増幅ＲＦ信号を受け取って出力ＲＦ信号を提供するもので、かつ前記チューナブル整合回路は前記電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルである、装置。
［Ｃ２］  前記チューナブル整合回路は前記チューナブル整合回路の入力および出力間に直列に結合された可変キャパシタを備え、前記可変キャパシタは前記少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルである、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ３］  前記チューナブル整合回路は、
前記チューナブル整合回路の出力および回路グランド間に直列に結合された可変キャパシタを備え、前記可変キャパシタは前記少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルである、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ４］  前記チューナブル整合回路は、
さらに前記チューナブル整合回路の出力および回路グランド間に直列に結合された第２の可変キャパシタを備え、前記第２の可変キャパシタは前記少なくとも１つのパラメータに基づいて生起されるチューナブルである、Ｃ２に記載の装置。
［Ｃ５］  前記チューナブル整合回路は複数の段を備え、各段は前記少なくとも１つのパラメータに基づいてチューナブルな少なくとも１つの可変キャパシタを備える、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ６］  前記少なくとも１つのパラメータを示す情報を受け取り、この受取情報に基づいて前記チューナブル整合回路に対する少なくとも１つのコントロールを生成する制御ユニットをさらに備える、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ７］  前記少なくとも１つのパラメータは前記増幅ＲＦ信号についてのエンベロープ信号を備え、前記チューナブル整合回路は前記エンベロープ信号に基づいて調整される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ８］  前記少なくとも１つのパラメータは前記出力ＲＦ信号の平均出力電力レベルを備え、前記チューナブル整合回路は前記平均出力電力レベルに基づいて調整される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ９］  前記少なくとも１つのパラメータは前記電力増幅器ための電源電圧を備え、前記チューナブル整合回路は前記電源電圧に基づいて調整される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１０］  前記少なくとも１つのパラメータは集積回路（ＩＣ）プロセス変動を備え、前記チューナブル整合回路は前記電力増幅器についての検出されたＩＣプロセスコーナに基づいて調整される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１１］  前記少なくとも１つのパラメータは前記電力増幅器の温度、周波数帯域、負荷、高調波除去、動作モード、またはこれらの組み合わせを備える、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１２］  第２の入力ＲＦ信号を増幅して第２の増幅ＲＦ信号を提供する第２の電力増幅器と、
前記第２の電力増幅器に結合され、前記第２の電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供する第２のチューナブル整合回路とを備え、前記第２のチューナブル整合回路は前記第２の増幅ＲＦ信号を受け取って第２の出力ＲＦ信号を提供するもので、かつ前記第２のチューナブル整合回路は前記第２の電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つの第２のパラメータに基づいてチューナブルである、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１３］  前記第１および第２のチューナブル整合回路に結合された第３のチューナブル整合回路をさらに備え、前記第３のチューナブル整合回路は前記第１および第２の出力ＲＦ信号を受け取って第３の出力ＲＦ信号を提供するものである、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１４］  前記チューナブル整合回路に結合され、前記増幅ＲＦ信号、または前記出力ＲＦ信号、または両方を測定するセンサと、
前記センサから測定値を受け取り、前記測定値に基づいて前記チューナブル整合回路を調整する制御ユニットと、
をさらに備える、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１５］  入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して増幅ＲＦ信号を提供する電力増幅器と、
前記電力増幅器に結合され、前記電力増幅器のための出力インピーダンス整合を提供するチューナブル整合回路であって、前記増幅ＲＦ信号を受け取って出力ＲＦ信号を提供する前記チューナブル整合回路と、
前記電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいて前記チューナブル整合回路を調整するためのコントロールを生成する制御ユニットと、
を備える無線デバイス。
［Ｃ１６］  前記チューナブル整合回路は前記チューナブル整合回路の入力および出力間に直列に結合された可変キャパシタを備え、前記可変キャパシタは前記制御ユニットからの前記コントロールに基づいてチューナブルである、Ｃ１５に記載の無線デバイス。
［Ｃ１７］  前記チューナブル整合回路に結合され、前記増幅ＲＦ信号、または前記出力ＲＦ信号、または両方を測定するセンサをさらに備え、前記制御ユニットは前記センサからの測定値に基づいて前記チューナブル整合回路に対する前記コントロールを生成する、Ｃ１５に記載の無線デバイス。
［Ｃ１８］  信号増幅を行う方法であって、
増幅ＲＦ信号を得るために電力増幅器で入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅することと、
チューナブル整合回路で前記電力増幅のための出力インピーダンス整合を行うことと、
前記電力増幅器の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいて前記チューナブル整合回路を調整することと、
を備える方法。
［Ｃ１９］  前記チューナブル整合回路を調整することは、前記電力増幅器についてのエンベロープ信号、前記電力増幅器の平均出力電力レベル、前記電力増幅器のための電源電圧、またはこれらの任意の組み合わせに基づいて前記チューナブル整合回路を調整することを備える、Ｃ１８に記載の方法。
［Ｃ２０］  前記チューナブル整合回路を調整することは、
前記増幅ＲＦ信号、または前記チューナブル整合からの出力ＲＦ信号、または両方を測定することと、
前記増幅ＲＦ信号、前記出力ＲＦ信号、または両方の測定値に基づいて前記チューナブル整合回路を調整することと、
を備える、Ｃ１８に記載の方法。
［Ｃ２１］  前記チューナブル整合回路を調整することは、
前記少なくとも１つのパラメータに基づいてコントロールを生成することと、
前記コントロールに基づいて前記チューナブル整合回路の可変キャパシタを調整することと、
を備える、Ｃ１８に記載の方法。
［Ｃ２２］  増幅ＲＦ信号を得るために入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅する手段と、
前記増幅する手段の出力インピーダンスを整合する手段と、
前記出力インピーダンスを整合する手段を前記増幅する手段の動作に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータに基づいて調整する手段と、
を備える装置。
【図１】
0005694304.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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