(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送信器に含まれて断続仕様を満たすように構成された電子システムであって、
送信帯域内にある第１無線周波数信号を公称仕様に従って与えるように構成された第１送信経路と、
前記第１無線周波数信号と同じ送信帯域内にある第２無線周波数信号を前記断続仕様に従って与えるように構成された第２送信経路と、
前記第１送信経路及び前記第２送信経路の双方に結合されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に結合されたアンテナと
を含み、
前記第１送信経路は第１送信フィルタを含み、
前記第２送信経路は、前記第１送信フィルタと近似的に同じ通過帯域を有する第２送信フィルタを含み、
前記スイッチ素子は、前記第１無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第１状態と、前記第２無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第２状態との間で切り替えられるように構成される電子システム。
【請求項２】
前記第２送信フィルタは前記第１送信フィルタよりも高い帯域外減衰を有する請求項１の電子システム。
【請求項３】
前記第２送信フィルタは前記第１送信フィルタよりも高い帯域内減衰を有する請求項２の電子システム。
【請求項４】
前記スイッチ素子は、
前記第１送信フィルタからの第１無線周波数信号を受信するように構成された第１投と、
前記第２送信フィルタからの第２無線周波数信号を受信するように構成された第２投と
を含む請求項２の電子システム。
【請求項５】
前記スイッチ素子は、断続的にシグナリングを行うモードを示す信号に少なくとも部分的に基づいて前記第２投を選択してアンテナポートに電気的に結合するように構成される請求項４の電子システム。
【請求項６】
前記第２送信フィルタの帯域外減衰は、前記通過帯域に対して非対称である請求項２の電子システム。
【請求項７】
前記第２送信経路は帯域通過フィルタ及びノッチフィルタを有する請求項１の電子システム。
【請求項８】
前記スイッチ素子は、少なくとも第１投及び第２投を含む多投無線周波数スイッチを含み、
前記第１投は前記第１送信経路に電気的に結合され、
前記第２投は前記第２送信経路に電気的に結合される請求項１の電子システム。
【請求項９】
前記スイッチ素子は、前記第１送信経路、前記第２送信経路又は第３送信経路の一つを選択して前記スイッチ素子の送信出力部に電気的に結合するように構成される請求項１の電子システム。
【請求項１０】
前記スイッチ素子の前記送信出力部はアンテナポートに電気的に結合される請求項９の電子システム。
【請求項１１】
前記断続仕様はＮＳ＿０７仕様であり、
前記同じ送信帯域は７７７ＭＨｚから７８７ＭＨｚまでである請求項１の電子システム。
【請求項１２】
前記公称仕様はバンド１３送信仕様である請求項１１の電子システム。
【請求項１３】
前記第２無線周波数信号は前記第１無線周波数信号よりも高い線形性を有する請求項１の電子システム。
【請求項１４】
前記第１送信フィルタ及び前記第２送信フィルタは、一つの受信フィルタを含む共通パッケージ状デュプレクサに含まれる請求項１の電子システム。
【請求項１５】
前記スイッチ素子は、前記第１状態においてアンテナポートを前記一つの受信フィルタ及び前記第１送信フィルタに電気的に結合するように構成され、前記第２状態において前記アンテナポートを前記一つの受信フィルタ及び前記第２送信フィルタに電気的に結合するように構成される請求項１４の電子システム。
【請求項１６】
無線送信器に含まれて断続仕様を満たすように構成された電子システムであって、
送信帯域内にある第１無線周波数信号を公称仕様に従って与えるように構成された第１送信経路と、
前記第１無線周波数信号と同じ送信帯域内にある第２無線周波数信号を前記断続仕様に従って与えるように構成された第２送信経路と、
前記第１送信経路及び前記第２送信経路の双方に結合されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に結合されたアンテナと
を含み、
前記第１送信経路は、前記第２送信経路よりも高い、電力増幅器の電力付加効率に関連づけられ、
前記第２送信経路は、前記第１送信経路よりも高い、無線周波数信号の線形性に関連づけられ、
前記スイッチ素子は、前記第１無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第１状態と、前記第２無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第２状態との間で切り替えられるように構成される電子システム。
【請求項１７】
無線送信器に含まれる電力増幅器システムであって、
送信帯域内にある第１無線周波数信号を公称仕様に従って与えるように構成された第１送信経路と、
前記第１送信経路に関連づけられて包絡線追跡モードで動作するように構成された第１電力増幅器と、
前記第１無線周波数信号と同じ送信帯域内にある第２無線周波数信号を断続仕様に従って与えるように構成された第２送信経路と、
前記第２送信経路に関連づけられて平均電力追跡モードで動作するように構成された第２電力増幅器と、
前記第１送信経路及び前記第２送信経路の双方に結合されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に結合されたアンテナと
を含み、
前記スイッチ素子は、前記第１無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第１状態と、前記第２無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第２状態との間で切り替えられるように構成される電力増幅器システム。
【請求項１８】
無線送信器に含まれて断続仕様を満たすように構成された電子システムであって、
送信帯域内にある第１無線周波数信号を公称仕様に従って与えるように構成された第１送信経路と、
前記第１無線周波数信号と同じ送信帯域内にある第２無線周波数信号を前記断続仕様に従って与えるように構成された第２送信経路と、
前記第１送信経路及び前記第２送信経路の双方に結合されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に結合されたアンテナと
を含み、
前記第１送信経路は前記第２送信経路よりも挿入損失が低く、
前記スイッチ素子は、前記第１無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第１状態と、前記第２無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第２状態との間で切り替えられるように構成される電子システム。
【請求項１９】
前記第１送信経路は第１送信フィルタを含み、
前記第２送信経路は第２送信フィルタを含み、
前記第１送信フィルタと前記第２送信フィルタとは近似的に同じ通過帯域を有する請求項１８の電子システム。
【請求項２０】
無線送信器に含まれるパッケージ状モジュールであって、
送信帯域内にある第１無線周波数信号を公称仕様に従って与えるように構成された第１送信経路と、
前記第１無線周波数信号と同じ送信帯域内にある第２無線周波数信号を断続仕様に従って与えるように構成された第２送信経路と、
前記第１送信経路及び前記第２送信経路の双方に結合されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に結合されたアンテナと
を含み、
前記第１送信経路は、前記第２送信経路よりも高い、電力増幅器の電力付加効率に関連づけられ、
前記第２送信経路は、前記第１送信経路よりも高い、無線周波数信号の線形性に関連付けられ、
前記スイッチ素子は、前記第１無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第１状態と、前記第２無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第２状態との間で切り替えられるように構成され、
前記第１送信経路、前記第２送信経路及び前記スイッチ素子は共通パッケージ内に存在するパッケージ状モジュール。
【請求項２１】
前記第１送信経路は第１送信フィルタを含み、
前記第２送信経路は第２送信フィルタを含み、
前記第１送信フィルタと前記第２送信フィルタとは近似的に同じ通過帯域を有する請求項２０のパッケージ状モジュール。
【請求項２２】
無線送信器として動作する携帯型デバイスであって、
送信帯域内にある第１無線周波数信号を公称仕様に従って与えるように構成された第１送信経路と、
前記第１無線周波数信号と同じ送信帯域内にある第２無線周波数信号を断続仕様に従って与えるように構成された第２送信経路と、
前記第１送信経路及び前記第２送信経路の双方に結合されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に電気的に結合されたアンテナと
を含み、
前記第２無線周波数信号は前記第１無線周波数信号よりも高い線形性を有し、
前記スイッチ素子は、前記第１無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第１状態と、前記第２無線周波数信号を、前記アンテナを介して送信する第２状態との間で切り替えられるように構成される携帯型デバイス。
【請求項２３】
前記第１送信経路に関連づけられて包絡線追跡モードで動作するように構成された第１電力増幅器と、
前記第２送信経路に関連付けられた平均電力追跡モードで動作するように構成された第２電力増幅器と
をさらに含む請求項２２の携帯型デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は電子システムに関し、詳しくは無線周波数（ＲＦ）回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー無線周波数送信仕様は典型的に、公称動作条件に対する固有の線形性、放射、電力レベル及び変調品質を規定する。望ましいとされ得るのは、こうした仕様を相対的に高い効率で達成することである。セルラー無線周波数送信仕様はまた、携帯型デバイスの断続的信号送信条件に対する固有の線形性、放射、電力レベル及び／又は変調品質も規定し得る。かかる断続的信号送信の仕様は、携帯型デバイスにおける及び／又は携帯型デバイスまわりの共存環境に関連づけられる。最悪のケースの断続仕様を満たすには、公称動作条件の効率の犠牲を伴うことがある。これは、典型的動作中に準最適な性能をもたらし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８５３５６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４７５８９号公報
【発明の概要】
【０００４】
請求項に記載の新機軸は、それぞれがいくつかの側面を有するが、そのいずれの一つも、望ましい属性を単独で担うわけではない。特許請求の範囲を制限することなく、本開示の顕著な特徴のいくつかを、ここに簡単に述べる。
【０００５】
本開示の一側面は、第１送信経路、第２送信経路及びスイッチ素子を含む装置である。第１送信経路は、公称仕様に従う第１無線周波数（ＲＦ）信号を与えるように構成される。第２送信経路は、断続仕様に従う第２ＲＦ信号を与えるように構成され、第１ＲＦ信号及び第２ＲＦ信号は同じ送信帯域にある。スイッチ素子は、第１送信経路及び第２経路の双方に結合される。スイッチ素子は、第１ＲＦ信号を第１状態にある送信モード出力として与え、第２ＲＦ信号を第２状態にある送信モード出力として与えるように構成される。
【０００６】
第１送信経路は第１送信フィルタを含んでよく、第２送信経路は第２送信フィルタを含んでよい。ここで、第１送信フィルタと第２送信フィルタとは、近似的に同じ通過帯域を有する。第２送信フィルタは、第１送信フィルタよりも高い帯域外減衰を有してよい。第２送信フィルタは、第１送信フィルタよりも高い帯域内減衰を有してよい。
【０００７】
第１送信経路は、第２送信経路よりも高い電力付加効率（ＰＡＥ）に関連づけてよい。第２送信経路は、第１送信経路よりも高い線形性に関連づけてよい。第１送信経路は、第２送信経路よりも挿入損失が低くてよい。一実施形態において、第２送信経路は、帯域通過フィルタ及びノッチフィルタを含んでよい。
【０００８】
第１送信経路は第１電力増幅器からＲＦ信号を受信し、第２送信経路は第２電力増幅器から第２ＲＦ信号を受信してよい。第１電力増幅器は包絡線追跡モードで動作するように構成され、第２電力増幅器は平均電力モードで動作するように構成されてよい。代替的に、装置は、電力増幅器の出力を、選択スイッチの多投の選択された一つに電気的に結合するように構成された選択スイッチを含んでよい。ここで、選択スイッチの多投は少なくとも、第１送信経路に電気的に結合された第１投、及び第２送信経路に電気的に結合された第２投を含む。
【０００９】
スイッチ素子の送信モード出力は、アンテナポートに電気的に結合されてよい。スイッチ素子は、少なくとも第１投及び第２投を有する多投無線周波数スイッチである。ここで、第１投は第１送信経路に電気的に結合され、第２投は第２送信経路に電気的に結合される。スイッチ素子は、例えば、単極多投スイッチである。いくつかの他の実装によれば、スイッチ素子は、多極及び多投を含んでよい。スイッチ素子は、第１送信経路、第２送信経路又は第３送信経路の一つを選択してアンテナポートに結合してよい。
【００１０】
断続仕様は、例えば、ＮＳ＿０７仕様であり得る。公称仕様は、例えば、バンド１３送信仕様であり得る。送信帯域は、所定のアプリケーションにおいて７７７ＭＨｚ及び７８７ＭＨｚからとしてよい。
【００１１】
本開示の他側面は、第１送信フィルタ、第２送信フィルタ及びスイッチ素子を含む装置である。第１送信フィルタは通過帯域を有する。第２送信フィルタは、第１送信フィルタと近似的に同じ通過帯域を有する。第２送信フィルタは、第１送信フィルタよりも高い帯域外減衰を有する。スイッチ素子は、第１送信フィルタ及び第２送信フィルタの双方に電気的に結合される。
【００１２】
スイッチ素子は、少なくとも、第１送信フィルタに電気的に結合される第１投と、第２送信フィルタに電気的に結合される第２投とを有してよい。スイッチ素子は、断続的信号送信モードを示す信号に少なくとも部分的に基づいて、第２投を選択してアンテナポートに電気的に結合してよい。装置はアンテナも含んでよく、スイッチ素子は、多投の選択された一つをアンテナに電気的に結合するように構成される。ここで、多投は第１投及び第２投を含む。
【００１３】
第２フィルタは、第１送信フィルタよりも高い帯域外及び／又は帯域内減衰を与えてよい。第２フィルタの帯域外減衰は、通過帯域まわりに非対称であってよい。第２フィルタの高い帯域外減衰は、通過帯域を下回る及び／又は上回る周波数でよい。第１送信フィルタ及び第２送信フィルタは、別個のデュプレクサに含まれてよい。代替的に、第１送信フィルタ及び第２送信フィルタは、共通パッケージ状デュプレクサに含まれてよい。
【００１４】
装置はまた、第１送信フィルタと通信する第１電力増幅器、及び第２送信フィルタと通信する第２電力増幅器を含んでよい。代替的に、装置はまた、電力増幅器と、当該電力増幅器の出力を、多投の選択された一つの投に電気的に結合するように構成された選択スイッチとを含んでよい。ここで、多投は、少なくとも、第１送信フィルタに電気的に結合された第１投と、第２送信フィルタに電気的に結合された第２投とを含む。
【００１５】
本開示の他側面は、特定の周波数帯域内にある無線周波数（ＲＦ）信号をアンテナに与えることと、断続放射仕様に関連づけられた信号を受信することと、当該受信に応答してスイッチの状態を、当該特定の周波数帯域内にあり断続放射仕様に従う異なるＲＦ信号が当該アンテナに与えられるようにすることとを含む電子的に実装される方法である。
【００１６】
方法はさらに、異なるＲＦ信号を、当該異なるＲＦ信号がＲＦ信号よりも高い線形性を有するように生成することを含んでよい。
【００１７】
本開示を要約する目的で本発明の一定の側面、利点及び新規な特徴がここに記載された。理解すべきことだが、かかる利点のすべてが必ずしも、本発明の任意の特定実施形態によって達成できるわけではない。すなわち、本発明は、ここに教示される一つの利点又は複数の利点の群を、ここに教示され又は示唆され得る他の利点を達成する必要なしに、達成又は最適化する態様で具体化し又は実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本開示の実施形態が、添付図面を参照して、非限定的な例により以下に説明される。
【００１９】
【図１Ａ】一実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図１Ｂ】一実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図１Ｃ】図１Ａの送信経路の２つにおけるフィルタの周波数応答のグラフである。
【図２Ａ】他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図２Ｂ】他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図３Ａ】他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図３Ｂ】他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図４Ａ】他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図４Ｂ】他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。
【図５】図５Ａ〜５Ｃは、様々な実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。ここで、固有の送信経路は、ノッチフィルタを含む。
【図６】一実施形態に係る選択された送信経路から無線周波数信号を与える例示のプロセスのフロー図である。
【図７】図７Ａ及び７Ｂは、所定の実施形態に係るパッケージ状モジュールの模式図である。
【図８】ここに説明されるフロントエンドアーキテクチャの特徴の任意の組み合わせを備えたフロントエンドアーキテクチャを含み得る携帯型デバイスの一例の模式的なブロック図である。図８の携帯型デバイスの例は、図６の例示のプロセスを行うこともできる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の、所定の実施形態の詳細な説明は、特定の実施形態の様々な記載を提示する。しかしながら、ここに記載の新機軸は、例えば特許請求の範囲によって画定かつカバーされる多数の異なる態様で具体化することができる。本記載において参照される図面では、同じ参照番号が同一の又は機能的に類似の要素を示し得る。理解されることだが、図面に例示される要素は必ずしも縮尺どおりではない。さらに理解されることだが、所定の実施形態は、図面に例示されるよりも多くの要素を含んでよく、及び／又は図面に例示される要素の部分集合を含んでよい。さらに、いくつかの実施形態は、２以上の図面からの特徴の任意の適切な組み合わせを組み入れてよい。
【００２１】
セルラー無線送信器の公称動作条件は、固有の線形性、放射、電力レベル及び変調品質を特定する。望ましいのは、こうした仕様を、相対的に高い直流（ＤＣ）効率で達成することである。断続放射仕様は、ネットワークによってシグナリングされ得る。例えば、基地局が、断続放射仕様モードに入るための信号を携帯型デバイスに送信してよい。これは、ハンドセットにおける及び／又はハンドセットまわりの共存環境の変化に起因し得る。最悪のケースの断続仕様を満たすには、目標とする線形性及び／又は帯域外放射仕様を達成するためのＤＣ電流効率が犠牲となり得る。最悪のケースの断続仕様を満たす従来の解決法によれば、最悪のケースの断続仕様を満たすことの代償として大部分の時間存在するＤＣ電流消費及び／又は挿入損失のような公称動作条件に、ペナルティを科していた。これは、典型的動作中に準最適な性能をもたらし得る。
【００２２】
本開示の複数の側面は、断続仕様を満たしながらも、典型的動作に対して相対的に高い性能を維持することに関する。本開示は、典型的なバンド１３の動作と、ＮＳ＿０７放射の断続的ネットワークシグナリング仕様とを満たす実施形態の例を与える。ＮＳ＿０７の要件は、消防士、警察等が使用できる公共安全帯域に関連する。ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格では、バンド１３の送信帯域がＮＳ＿０７の帯域に隣接する。ＮＳ＿０７送信との干渉には厳密な仕様が存在する。バンド１３の送信帯域（７７７〜７８７ＭＨｚ）で動作する場合、ＮＳ＿０７の特別なケースがネットワークを介してシグナリングされ得る。ＮＳ＿０７の特別なケースがシグナリングされると、仕様は、公共安全帯域（７６９〜７７５ＭＨｚ）のアンテナにおいて−５７ｄＢｍ／６．２５ｋＨｚ未満のスペクトル放射に整合させるべく、ハンドセットに対してその放射を下げるように要求する。これにより、公共安全帯域を保護することができる。ＮＳ＿０７の公共安全帯域は、バンド１３の送信帯域から約２ＭＨｚだけ離れているにすぎない。ＮＳ＿０７の公共安全帯域がバンド１３の送信帯域に近接することにより、技術的な課題が提示される。例えば、バンド１３の送信帯域とＮＳ＿０７の公共安全帯域との干渉を防止するべくフィルタ減衰を著しく増加させることにより、典型的動作に対する挿入損失及びＤＣ動作電流が増加し得る。
【００２３】
ＮＳ＿０７仕様は、バンド１３の送信経路において、公称モードのバンド１３送信動作よりも著しい帯域外減衰を規定する。この増加した帯域外減衰は、電力増幅器及びアンテナスイッチモジュール間に配置されたデュプレクサによって実装可能である。しかしながら、増加した帯域外減衰を伴うフィルタもまた、バンド１３の送信経路における挿入損失を増加させる。ＮＳ＿０７モードは典型的に、わずかなパーセンテージの時間（例えば約１％以下の時間）のみに発生するので、典型的動作中に公称送信ＤＣ電流消費を保持しながらもＮＳ＿０７仕様を満たす解決法が望ましい。
【００２４】
本開示において、バンド１３の典型的な送信のための、及びバンド１３で送信しながらもＮＳ＿０７公共安全帯域の放射仕様を満たすための専用のＲＦ経路が与えられる。一の経路は、典型的なバンド１３信号の送信のような、相対的に高い効率での公称動作条件のために実装可能であり、他の経路は、ＮＳ＿０７ケースのような、高い線形性及び／又は帯域外フィルタ減衰を有する断続ケースのために実装可能である。２つの経路の一方は、断続ケースがシグナリングされたか否かに基づいて選択可能である。これにより、困難かつ断続的な放射の仕様を、断続モード中の高いＤＣ電流消費ひいては低効率というペナルティで満たすことが可能となるので、典型的動作中に同様のペナルティが生じることはない。したがって、典型的動作中において、ＤＣ電流消費のような性能を相対的に高いレベルに維持しながらも断続放射仕様及び／又は共存仕様を満たすことができる。
【００２５】
ここに説明される原理及び利点は、セルラー電話機のような携帯型デバイスにおける様々なアプリケーションに適用可能である。ここに説明される原理及び利点は一般に、著しく厳しい放射性能が、常にというわけではないが断続的に望まれる場合に適用可能である。
【００２６】
ここに説明される原理及び利点の一つのアプリケーションは、一つの携帯型デバイス（例えば一つのハンドセット）内の複数ラジオの中に断続放射が存在する場合である。これは、自己デセンス共存とも称される。例えば、携帯電話機は、バンド４１（２４９６ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの周波数範囲）でのロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通話を容易にする一方、２．４ＧＨｚのＷｉ−Ｆｉ（登録商標）接続（２４０３ＭＨｚ〜２４８３ＭＨｚの周波数範囲）も開始することができる。この例において、バンド４１送信からの放射を２．４ＧＨｚのＷｉ−Ｆｉ上側周波数チャネルまで低減することが望ましい。かかる放射低減が不在であれば、携帯型デバイスは、自身のＷｉ−Ｆｉ受信をデセンスし得る。他例では、バンド１２の動作が、バンド４における二次受信チャネルとのキャリアアグリゲーションとなり得る。バンド１２の第３高調波は、自身で動作しているときは問題とはならないのが典型的であるが、バンド１２の送信／受信一次チャネルが二次バンド４の受信チャネルに加わると、バンド１２の第３高調波を、電力増幅器出力（例えばバイポーラ電力増幅器トランジスタのコレクタ）において、その振幅から約１００ｄＢまで減衰させてバンド４の受信経路と干渉させないようにすることが望ましい。さらなる一例では、バンド１３で動作する携帯型デバイスは、グローバルポジションシステム（ＧＰＳ）周波数帯域に近い第２高調波を有し得る。ＧＰＳが動作していない場合、バンド１３の第２高調波の抑制はそれほど問題とはならない。しかしながら、ＧＰＳがアクティブになると、バンド１３の第２高調波をフィルタリングにより除外することが、性能向上に対して著しい影響を与え得る。
【００２７】
ここに説明される原理及び利点の他のアプリケーションは、携帯型デバイスまわりの環境からの干渉が存在する場合である。例えば、携帯型デバイスが群衆の中で使用されている場合、他の近隣ユーザの携帯型デバイスが干渉を引き起こし得る。代替的又は追加的に、ネットワーク干渉環境が変わり得るので、携帯型デバイスがセル内で突然、干渉状況に没入する可能性がある。基地局（例えばエボルブドノードＢ［ｅＮｏｄｅＢ］）は、携帯型デバイスに対し、一時的な共存問題に良好に対処するべく、より厳格な仕様内で動作するように指示することができる。
【００２８】
ここに説明される原理及び利点の他のアプリケーションは、ネットワークシグナリングケースにおいてである。例えば、ＬＴＥ規格は、一定数のネットワークシグナリングケースを与える。以下の表１は、ＬＴＥセルラー通信規格のユーザ機器（ＵＥ）における固有のＲＦ経路及び帯域サポートに厳格な放射が課されるネットワークシグナリングケースに関する情報を含む。かかるケースは、以下のネットワークシグナリング（ＮＳ）ケースを含む。これらは、地理的領域がローカル無線サービスを保護するための、公共安全のための、地理的にデジタルテレビジョン共存仕様等に占められるエリアをカバーするためのものであり得る。表１の周波数帯域は、ＬＴＥのＥ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ）動作帯域に対応する。これらのＮＳケースのいくつかは、被害者帯域を保護するためのものである。以下のＮＳケースの他のいくつかは、スペクトルマスクに関連する。ここに説明される原理及び利点は、以下の表１のＮＳケースのいずれかに適用可能である。ここに説明される原理及び利点は、公称ケースよりも厳しい放射規格を規定する他のＮＳケースにも適用可能である。
【表１】
0006470835.tif 000002
【００２９】
図１Ａは、一実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図１Ａのフロントエンドアーキテクチャは、ＲＦ信号を送信及び受信することができる。ＲＦ信号は、ＬＴＥシステムにおける無線周波数信号に対する約４５０ＭＨｚ〜約４ＧＨｚの範囲のような、約３０ｋＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲の周波数を有してよい。図１Ａにおいて、断続放射及び／又は相対的に稀に発生する放射のような固有の放射仕様に対処するべく専用送信経路が与えられ、典型的動作には別個の経路を与えることができる。典型的動作に対する送信経路は、固有の放射仕様に対する専用送信経路よりも良好なＤＣ性能を有し得る。固有の放射仕様に対処するべく専用経路に切り替えられる一方、典型的動作に対しては他の経路に切り替えられる。これにより、固有の放射仕様を満たすべく典型的動作中に性能を著しく損なうことが回避される。図１Ａに例示されるフロントエンドアーキテクチャにおいて、固有の放射仕様はＮＳ＿０７仕様であり、典型的動作はバンド１３の送信である。
【００３０】
図１Ａに例示のフロントエンドアーキテクチャは、送信選択スイッチ１１０、電力増幅器１２０、第１デュプレクサ１２１、第２デュプレクサ１２２、第３デュプレクサ１２４、アンテナスイッチモジュール１３０、アンテナ１４０及び受信選択スイッチ１５０を含む。いくつかの他実施形態において、図１Ａのフロントエンドアーキテクチャ及び／又は他の例示の実施形態のいずれかは、例示よりも多い又は少ない要素を含んでよい。
【００３１】
送信選択スイッチ１１０は、電力増幅器１２０の出力を、選択されたデュプレクサに結合することができる。送信選択スイッチ１１０は、ＲＦスイッチとしてよい。送信選択スイッチ１１０は、例示される単極多投スイッチのような多投スイッチとしてよい。送信選択スイッチ１１０は、電力増幅器１２０の出力を、多投の選択された一つに結合することができる。多投は、典型的動作用に構成された第１デュプレクサ１２１に電気的に結合された第１投、及び固有の放射仕様を満たすように構成された第２デュプレクサ１２２に電気的に結合された第２投を含んでよい。送信選択スイッチ１１０は、断続放射仕様を示す信号に少なくとも部分的に基づいて、電力増幅器１２０の出力を、多投の一つを選択して電気的に結合してよい。断続放射仕様を示す信号は、アンテナ１４０を介して受信することができる。送信選択スイッチ１１０は、異なる周波数帯域及び／又は異なる動作モードに関連づけられた一以上の他の投を含んでよい。例えば、送信選択スイッチ１１０は例示のとおり、第３デュプレクサ１２４に電気的に結合された第３投を含む。図１Ａにおいて、第３デュプレクサ１２４は、バンド１２の送信及び受信のために配列される。
【００３２】
第２デュプレクサ１２２は、第１デュプレクサ１２１とは異なる一以上の特性を有してよい。例えば、第２デュプレクサ１２２は、送信経路において第１デュプレクサ１２１よりも高い帯域外減衰を与えてよい。第２デュプレクサ１２２が与える高い帯域外減衰は、通過帯域の外側で対称又は非対称でよい。いくつかの例において、通過帯域の一側で増加した減衰は、断続放射仕様に準拠するのに十分となり得る。例えば、ＮＳ＿０７仕様に関連づけられた公共安全帯域は、バンド１３の送信帯域よりも約２ＭＨｚだけ下回る。したがって、第２デュプレクサ１２２の通過帯域を下回る周波数での高い帯域外減衰は、通過帯域を上回る周波数で高い帯域外減衰を有することがないアプリケーションにおいて十分となり得る。いくつかの他のアプリケーションにおいて、かかるデュプレクサは、通過帯域を上回る周波数において高い帯域外減衰を与え、又は通過帯域を上回る周波数及び下回る周波数において高い帯域外減衰を与えることができる。他例では、第２デュプレクサ１２２は、第１デュプレクサ１２１の送信フィルタよりも高い帯域内減衰を与えてよい。例示されるように、第１デュプレクサ１２１が典型的なバンド１３送信用の送信フィルタを与え、第２デュプレクサ１２２が、ＮＳ＿０７仕様に準拠するバンド１３送信用の送信フィルタを与える。第１デュプレクサ１２１の送信フィルタ、及び第２デュプレクサ１２２の送信フィルタは、同じ通過帯域を有する帯域通過フィルタとしてよい。ここで、第２デュプレクサ１２２の送信フィルタは、第１デュプレクサ１２１の送信フィルタよりも高い帯域外減衰を有する。第１デュプレクサ１２１の送信フィルタは、上述のとおり、第２デュプレクサ１２２の送信フィルタとは異なる特性を有し得る。
【００３３】
図１Ｃは、一実施形態に係る図１Ａの送信経路の２つにおけるフィルタの周波数応答のグラフである。図１Ｃにおいて、第１曲線１８０は、図１Ａの第２デュプレクサ１２２における送信フィルタの周波数応答を例示し、第２曲線１８５は、図１Ａの第１デュプレクサ１２１における送信フィルタの周波数応答を例示する。これらの送信フィルタは双方とも、近似的に同じ通過帯域を有する帯域通過フィルタである。曲線１８０及び１８５が例示するのは、第２デュプレクサ１２２の送信フィルタが、第１デュプレクサ１２１の送信フィルタよりも高い帯域内減衰を有することである。したがって、第２デュプレクサ１２２は、第１デュプレクサ１２１よりも多くの挿入損失（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  ｌｏｓｓ（ＩＬ））を加える必要がある。加えて、曲線１８０及び１８５が例示するのは、第２デュプレクサ１２２の送信フィルタが、通過帯域を下回るところで第１デュプレクサ１２１の送信フィルタよりも高い帯域外（ｏｕｔ  ｏｆ  ｂａｎｄ（ＯＯＢ））減衰を有することである。
【００３４】
図１Ａに戻ると、アンテナスイッチモジュール１３０は、第１デュプレクサ１２１又は第２デュプレクサ１２２の一方を選択してアンテナ１４０に電気的に結合することができる。所定のアプリケーションにおいて、アンテナスイッチモジュール１３０とアンテナ１４０との間に一以上の付加素子を配置してよい。例示のアンテナスイッチモジュール１３０は、選択されたデュプレクサとアンテナ１４０との双方向通信のために構成される。送信モードにおいて、アンテナスイッチモジュール１３０はＲＦ信号を、選択されたデュプレクサからアンテナ１４０へと与えるように構成される。アンテナスイッチモジュール１３０の出力は送信モードにおいて、選択されたＲＦ信号を、図１Ａの実施形態におけるアンテナ１４０へと与える。受信モードにおいて、アンテナスイッチモジュール１３０は、アンテナ１４０から、選択されたデュプレクサへとＲＦ信号を与えるように構成される。アンテナスイッチモジュール１３０の出力は受信モードにおいて、選択されたＲＦ信号を、図１Ａの実施形態における選択されたデュプレクサに与える。
【００３５】
アンテナスイッチモジュール１３０は、送信モードにおいて、選択された送信経路からのＲＦ信号を、スイッチ素子の出力として選択的に与えるように構成されたスイッチ素子を含む。例示されるように、スイッチ素子は単極多投スイッチである。他実施形態において、スイッチ素子は、２以上のスイッチを含んでよい。２以上のスイッチは、信号を送信するように構成してよい。２以上のスイッチは、信号送信のための、及びアンテナ１４０からの信号受信のための別個のスイッチを含んでよい。スイッチ素子は、送信モードにおいて、一以上のアンテナに出力を与えてよい。例えば、スイッチ素子は、図１Ａに例示されるように、出力を一つのアンテナ１４０に与えてよい。他例において、スイッチ素子は、出力を、多重アンテナ素子を含むアンテナに与えてよい。いくつかの実装によれば、スイッチ素子は、送信モードにおいて、図１Ａに例示されるバンド１３経路及びＮＳ＿０７バンド１３経路のような異なる経路からのＲＦ信号を、異なるそれぞれのアンテナに与えることができる。
【００３６】
アンテナスイッチモジュール１３０は、送信モードにおいて、任意数の送信経路の選択された一つを選択してアンテナに電気的に結合することができる。例示されるように、アンテナスイッチモジュール１３０は、送信モードにおいて、第１デュプレクサ１２１、第２デュプレクサ１２２又は第３デュプレクサ１２４の一つからのＲＦ信号を選択してアンテナ１４０に与えることができる。第１状態において、スイッチ素子は、第１デュプレクサ１２１からの第１ＲＦ信号を送信モード出力として与えてよい。第２状態において、スイッチ素子は、第２デュプレクサ１２２からの第２ＲＦ信号を送信モード出力として与えてよい。第３状態において、スイッチ素子は、第３デュプレクサ１２４からの第３ＲＦ信号を送信モード出力として与えてよい。
【００３７】
アンテナスイッチモジュール１３０は、少なくとも、スイッチを含んでよい。第１デュプレクサ１２１に電気的に結合された第１投、及び第２デュプレクサ１２２に電気的に結合された第２投を含んでよい。アンテナスイッチモジュール１３０は、少なくとも第１投及び第２投を含む多投のうち、選択された投をアンテナ１４０に電気的に結合してよい。したがって、アンテナスイッチモジュール１３０は、典型的なバンド１３動作用の経路、又はＮＳ＿０７準拠バンド１３動作用の経路のいずれかを選択してアンテナ１４０に電気的に結合してよい。アンテナスイッチモジュール１３０はまた、図１Ａに示されるバンド１２経路のような他の経路を選択してアンテナに電気的に結合してよい。アンテナスイッチモジュール１３０のスイッチは、例示の単極多投スイッチのような多投スイッチとしてよい。アンテナスイッチモジュール１３０のスイッチは、例示の双方向スイッチとしてよい。
【００３８】
他実施形態において、単極双投スイッチのようなスイッチが、第１デュプレクサ１２１又は第２デュプレクサ１２２のいずれかを選択してアンテナスイッチモジュールに電気的に結合してよい。
【００３９】
図１Ａに例示のフロントエンドモジュールは、第１デュプレクサ１２１の受信フィルタに電気的に結合された第１投、及び第２デュプレクサ１２２の受信フィルタに電気的に結合された第２投を有する受信選択スイッチ１５０を含む。受信選択スイッチ１５０は、第３デュプレクサ１２４のような、他の動作帯域に関連づけられた他のデュプレクサに電気的に結合された付加投を含んでよい。代替的に、受信選択スイッチは、第１デュプレクサ１２１又は第２デュプレクサ１２２を選択して当該受信選択スイッチに結合できる他のスイッチを介して受信経路に結合してよい。
【００４０】
パッケージ状モジュールは、図１Ａの電力増幅器１２０、送信選択スイッチ１１０、デュプレクサ１２１及び１２２、並びに受信選択スイッチ１５０、又はここに説明される他実施形態のいずれかの、機能が同様の素子のいずれかを含んでよい。パッケージ状モジュールは、電力増幅器１２０、送信選択スイッチ１１０、デュプレクサ１２１及び１２２、並びに受信選択スイッチ１５０を封入するパッケージを含んでよい。かかるパッケージ状モジュールは、携帯電話機（例えばスマートフォン）のような携帯型デバイスにおいて使用されるように構成してよい。所定の実施形態において、パッケージ状モジュールは、電力増幅器１２０、送信選択スイッチ１１０、デュプレクサ１２１及び１２２、受信選択スイッチ１５０、並びにアンテナスイッチモジュール１３０を含んでよい。
【００４１】
図１Ｂは、一実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図１Ｂが示すのは、アンテナスイッチモジュール１３０’が多極多投スイッチ素子を含み得ることである。例示されるように、アンテナスイッチモジュール１３０’は、第１アンテナポートアンテナポート１に対応する第１極、及びアンテナポートアンテナポート２に対応する第２極を含む。したがって、アンテナスイッチモジュール１３０’は、ＲＦ信号を多重アンテナに与えることができる。アンテナスイッチモジュール１３０’はまた、受信ＲＦ信号を多重アンテナから受信することもできる。一実施形態において、アンテナスイッチモジュール１３０’は、ＲＦ信号を選択して一次アンテナ及びダイバーシティアンテナに与えることができる。所定の実施形態によれば、アンテナスイッチモジュール１３０’は、選択された送信経路からのＲＦ信号を、選択されたアンテナに与える一方、他のアンテナから受信したＲＦ信号を、選択された受信経路に与えてよい。例示されるのは２極を含むアンテナスイッチモジュール１３０’であるが、ここに説明される原理及び利点は、３以上の極を有するスイッチ素子にも適用してよい。同様に、ここに説明される当該アンテナスイッチ素子は、任意の適切な数の投を有してよい。
【００４２】
図２Ａは、他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図２Ａの実施形態において、図１Ａの第１及び第２デュプレクサ１２１及び１２２はそれぞれ、共通パッケージ状デュプレクサ２１０として結合可能である。共通パッケージ状デュプレクサ２１０は、図１Ａの別個の第１及び第２デュプレクサ１２１及び１２２それぞれに対してコスト及びサイズを低減し得る。相対的なコスト及びサイズの低減は、共通パッケージング及び／又は受信フィルタ排除によりもたらされる。共通パッケージ状デュプレクサ２１０は、３つの入力ポートＴＸＩＮ１、ＴＸＩＮ２及びＲＸＩＮと、３つの出力ポートＴＸＯＵＴ１、ＴＸＯＵＴ２及びＲＸＯＵＴとを有してよい。例示の共通パッケージ状デュプレクサ２１０は、２つの送信フィルタ及び一つの受信フィルタを含む。図２Ａに示されるように、共通パッケージ状デュプレクサ２１０は、典型的なバンド１３送信用に構成された第１送信フィルタ、ＮＳ＿０７モード用に構成された第２送信フィルタ、及び受信フィルタを含んでよい。これらの送信フィルタは、同じ通過帯域を有する帯域通過フィルタとしてよい。第１送信フィルタは、通過帯域において相対的に低い挿入損失を有するように構成されるので、相対的に高い電力付加効率（ＰＡＥ）をもたらし得る。第２送信フィルタは、ＮＳ＿０７放射仕様を満たすように構成してよい。第２送信フィルタは、第１送信フィルタよりも高い挿入損失及び低い効率を与えてよいが、ＮＳ＿０７公共安全帯域において良好な周波数減衰を与える。第２送信フィルタは、第１送信フィルタよりも高い帯域外減衰及び／又は高い帯域内減衰を与えてよい。図２Ａに示されるように、共通パッケージ状デュプレクサの受信フィルタは、アンテナ１４０から受信された信号を、典型的なバンド１３受信モード及びＮＳ＿０７受信モードの双方に対し、同じフィルタを使用して処理することができる。したがって、受信選択スイッチ２５０は、図１Ａの受信選択スイッチ１５０よりも投が一つ少ない。
【００４３】
図２Ａに例示されるアンテナスイッチモジュール１３０は、図１Ａに例示のアンテナスイッチモジュールよりも投が一つ多い。３つの別個のトレース又は他の電気接続部は、アンテナスイッチモジュール１３０の３つの投を、共通パッケージ状デュプレクサ２１０の各ポートに電気的に接続することができる。アンテナスイッチモジュール１３０は、アンテナポートを選択して受信フィルタと複数の送信フィルタの一つとに電気的に接続するスイッチ結合機能を実装してよい。図２Ａに示されるように、アンテナスイッチモジュール１３０の２つの投は、同時にアクティブになることにより、共通パッケージ状デュプレクサ２１０の受信フィルタと、共通パッケージ状デュプレクサ２１０の複数の送信フィルタの一つとを一度にアンテナ１４０に結合することができる。一状態において、図２Ａのアンテナスイッチモジュール１３０は、共通パッケージ状デュプレクサ２１０の第１送信フィルタ、及び共通パッケージ状デュプレクサ２１０の受信フィルタをアンテナポートに電気的に結合することができる。他状態において、図２Ａのアンテナスイッチモジュール１３０は、共通パッケージ状デュプレクサ２１０の第２送信フィルタ、及び共通パッケージ状デュプレクサ２１０の受信フィルタを、アンテナポートに電気的に結合することができる。
【００４４】
図２Ｂは、一実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図２Ｂが示すのは、アンテナスイッチモジュール１３０’が多極多投スイッチ素子を含み、ＲＦ信号を選択して様々なアンテナポートに与えてよいことである。図２Ｂの特徴は、ここに説明される原理及び利点のいずれかに関連して実装可能である。
【００４５】
図３Ａは、他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図３Ａに例示されるフロントエンドアーキテクチャは、第１電力増幅器３１０、第２電力増幅器３１５、第１デュプレクサ１２１、２デュプレクサ１２２、第３デュプレクサ１２４、選択スイッチ３２０、アンテナスイッチモジュール１３０、アンテナ１４０及び受信選択スイッチ１５０を含む。
【００４６】
図３Ａの実施形態において、２つの異なる電力増幅器が実装される。第１電力増幅器３１０を典型的動作用に構成し、第２電力増幅器３１５を、固有の放射仕様を満たすように構成してよい。これら２つの電力増幅器の一方がディセーブルにされ、これらの電力増幅器の他方がイネーブルにされる。これら電力増幅器は、同じ送信周波数帯域（例えばバンド１３）のＲＦ信号を増幅するように構成可能である。第１電力増幅器３１０は、ＲＦスイッチによる挿入損失を加えることなく、出力を第１デュプレクサ１２１に与えることができる。第１デュプレクサ１２１は、規格放射仕様を満たすべく配列された相対的に低損失のデュプレクサとしてよい。ネットワークから受信した信号が、ＮＳ＿０７放射仕様のような固有の放射仕様を無線送信器が満たすべきことを示すと、第２電力増幅器３１５に結合された送信経路が選択可能となる。第２電力増幅器３１５は、固有の放射仕様を順守するように構成してよい。第２電力増幅器３１５の出力は、選択スイッチ３２０を介して第２デュプレクサ１２２へと与えることができる。第１デュプレクサ１２１の送信フィルタに対して通過帯域での高い挿入損失及び／又は高い帯域外減衰を有する送信フィルタを含む第２デュプレクサ１２２に切り替えて、固有の放射仕様を満たすことができる。これにより、断続的信号送信仕様（例えばＮＳ＿０７）に関連するあまり望ましくないＤＣ電流消費がもたらされるが、このペナルティは、断続的信号送信モード（例えばＮＳ＿０７モード）においてのみ生じ得る。
【００４７】
電力増幅器は、変調電源による包絡線追跡（ＥＴ）モード、又は固定電源による平均電力追跡（ＡＰＴ）モードで動作させることができる。ＥＴモード及びＡＰＴモードの双方で最適に動作するように電力増幅器を構成することは困難となり得る。一実施形態において、２つの別個の電力増幅器が実装可能である。これらの電力増幅器の一つ目を、ＮＳ＿０７動作用の所望の線形性を目的としてＡＰＴモードの最大電力を達成するように構成してよい。これらの電力増幅器の２つ目を、典型的動作用のＥＴモードで所望の効率を達成するように構成してよい。送信モジュールは、ＥＴモード又はＡＰＴモードのいずれで動作すべきかを示すプログラミングビットを受信することができる。プログラミングビットは、第１電力増幅器を含む第１経路、又は第２電力増幅器を含む第２経路のいずれかを選択するように使用することができる。このプログラミングビットは、なんらかの方法で所定のアプリケーションに含めることができるので、付加データの必要性なしに典型的動作用の第１経路とＮＳ＿０７動作条件用の第２経路とを選択することができる。これにより、別個の経路の実装を、送信モジュールの外側にとって透過的にすることができる。
【００４８】
所定の実施形態によれば、第１電力増幅器３１０をＥＴモードで動作するように構成し、第２電力増幅器３１５をＡＰＴモードで動作するように構成してよい。一般に、第１電力増幅器３１０を、相対的に高い効率を目的として構成し、第２電力増幅器３１５を、相対的に高い線形性を目的として構成してよい。
【００４９】
図３Ｂは、一実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図３Ｂが示すのは、アンテナスイッチモジュール１３０’が多極多投スイッチ素子を含み、ＲＦ信号を様々なアンテナポートに選択的に与えてよいことである。図３Ｂの特徴は、ここに説明される原理及び利点のいずれかに関連して実装可能である。
【００５０】
図４Ａは、他実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図４Ａの実施形態において、図３の第１及び第２デュプレクサ１２１及び１２２はそれぞれ、共通パッケージ状デュプレクサ２１０として結合することができる。共通パッケージ状デュプレクサ２１０は、図２Ａ及び／又は２Ｂを参照して説明された特徴の任意の組み合わせを含んでよい。図４Ａの実施形態の受信経路は、受信選択スイッチ２５０のような、図２Ａ及び／又は２Ｂの受信経路の特徴の任意の組み合わせを実装することができる。
【００５１】
他実施形態において（例示せず）、図２Ａの共通パッケージ状デュプレクサ２１０の第１送信フィルタの出力、及び共通パッケージ状デュプレクサ２１０の第２送信フィルタの出力は、アンテナスイッチモジュール１３０の同じ送信入力に与えられてよい。いくつかのかかる実施形態によれば、図４Ａの電力増幅器３１０及び３１５が共通パッケージ状デュプレクサ２１０の異なる送信フィルタに電気的に接続され、電力増幅器３１０及び３１５の一方がアクティブ解除される一方で当該電力増幅器の他方がアクティブにされてよい。したがって、共通パッケージ状デュプレクサ２１０の送信フィルタのうち、アクティブな電力増幅器の出力を受信する方が、ＲＦ出力を、アンテナスイッチモジュール１３０の送信入力に与えることができる。これにより、アンテナスイッチモジュール１３０のスイッチにおける投の数を、図２Ａの実施形態又は図４Ａの実施形態に対して一投だけ低減することができる。
【００５２】
図４Ｂは、一実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。図４Ｂのフロントエンドアーキテクチャは、アンテナスイッチモジュール１３０’が、ＲＦ信号を様々なアンテナポートに選択的に与える多極多投スイッチ素子を含む点を除き、図４Ａのフロントエンドアーキテクチャと同様である。図４Ｂの特徴は、ここに説明される原理及び利点のいずれかに関連して実装可能である。
【００５３】
図５Ａ〜５Ｃは、様々な実施形態に係るフロントエンドアーキテクチャの模式図である。ここで、固有の送信経路はノッチフィルタを含む。これらの実施形態において、断続放射及び／又は相対的に稀に発生する放射に対処するべくノッチフィルタを含む専用送信経路が与えられ、典型的動作に対しては別個の経路が与えられる。図５Ａ〜５Ｃに例示のフロントエンドアーキテクチャが送信経路を例示するが、これらのアーキテクチャはいずれも受信経路を含んでよい。例えば、例示のフィルタのいずれも、デュプレクサ及び／又は共通パッケージ状デュプレクサに実装可能である。図５Ａ〜５Ｃを参照して説明された原理及び利点のいずれも、他の実施形態のいずれかを参照して説明された原理及び利点のいずれかに関連して実装可能である。図５Ａ〜５Ｃの特徴の任意の適切な組み合わせが、相互に組み合わせて実装可能である。
【００５４】
図５Ａに例示のフロントエンドアーキテクチャは、送信選択スイッチ１１０、電力増幅器１２０、ノッチフィルタ５１０、選択スイッチ５２０、帯域通過フィルタ５３０及び５４０、アンテナスイッチモジュール１３０、アンテナ１４０を含む。送信選択スイッチ１１０及び選択スイッチ５２０は、電力増幅器１２０と帯域通過フィルタ５３０との間の経路においてノッチフィルタ５１０に選択的に切り替えられる。
【００５５】
ノッチフィルタ５１０は、選択された断続放射及び／又は相対的に稀に発生する放射に対して電力増幅器１２０が与えるＲＦ信号の高調波をフィルタリングして除去することができる。例えば、ノッチフィルタ５１０は、アンテナがバンド４受信信号を受信経路（例示せず）に与えている間に電力増幅器１２０が与えるバンド１２ＲＦ信号の第３高調波をフィルタリングして除去するように、電力増幅器１２０の出力と帯域通過フィルタ５３０との間に切り替わることができる。他例において、ノッチフィルタは、ＧＰＳ周波数帯域がアクティブになるとバンド１３信号の第２高調波をフィルタリングして除外する。ノッチフィルタ５１０は、特定のアプリケーションのための固有周波数範囲を、例えば、キャパシタンス値、インダクタンス値、抵抗値、又はノッチフィルタ５１０における回路素子のこれらの任意の組み合わせを選択することによってフィルタリングするように構成してよい。ノッチフィルタ５１０は、帯域消去フィルタと称してよい。
【００５６】
帯域通過フィルタ５４０は、所定の実施形態において、帯域通過フィルタ５３０とは異なる通過帯域を有してよい。代替的に、帯域通過フィルタ５４０は、帯域通過フィルタ５３０と近似的に同じ通過帯域を有してよく、これらの帯域通過フィルタは異なるフィルタ特性を有してもよい。例えば、かかる実装において、帯域通過フィルタ５３０は、帯域通過フィルタ５４０よりも高い帯域内減衰及び／又は高い帯域外減衰を有してよい。
【００５７】
図５Ｂに例示されるフロントエンドアーキテクチャは、送信選択スイッチ１１０、電力増幅器１２０、ノッチフィルタ５１０、帯域通過フィルタ５３０、５３０’及び５４０、アンテナスイッチモジュール１３０、並びにアンテナ１４０を含む。送信選択スイッチ１１０は、断続放射及び／又は相対的に稀に発生する放射のために電力増幅器１２０の出力を選択して、帯域通過フィルタ５３０’及びノッチフィルタ５１０を含む送信経路に電気的に接続することができる。アンテナスイッチモジュール１３０は、断続放射及び／又は相対的に稀に発生する放射のために、帯域通過フィルタ５３０’及びノッチフィルタ５１０を含む送信経路をアンテナ１４０に電気的に結合することができる。図５Ｂに示されるように、ノッチフィルタ５１０は、帯域通過フィルタ５３０’とアンテナスイッチモジュール１３０との間の信号経路に配置してよい。代替的に、帯域通過フィルタ５３０’は、ノッチフィルタ５１０とアンテナスイッチモジュール１３０との間の信号経路に配置してもよい。帯域通過フィルタ５３０及び５３０’は、同じ通過帯域又は類似のフィルタ特性（例えば帯域内減衰及び／又は帯域外減衰）を有してよい。いくつかの実施形態において、帯域通過フィルタ５３０及び５３０’は、異なるフィルタ特性を有してよい。
【００５８】
図５Ｃに例示されるフロントエンドアーキテクチャは、第１電力増幅器 ３１０、第２電力増幅器３１５、選択スイッチ３２０、ノッチフィルタ５１０、帯域通過フィルタ５３０及び５３０’、アンテナスイッチモジュール１３０並びにアンテナ１４０を含む。このフロントエンドアーキテクチャでは、２つの異なる電力増幅器が実装される。これら２つの電力増幅器の一方がディセーブルにされ、これらの電力増幅器の他方がイネーブルにされる。これらの電力増幅器は、同じ送信周波数帯域のＲＦ信号を増幅するように構成してよい。第１電力増幅器３１０は、ＲＦスイッチによる挿入損失を加えることなく、出力を帯域選択フィルタ５３０に与えることができる。選択スイッチ３２０は、第２電力増幅器３１５を、ノッチフィルタ５１０及び帯域通過フィルタ５３０’を含む信号経路、又は帯域通過フィルタ５４０を含む信号経路を選択して電気的に接続することができる。ノッチフィルタ５１０及び帯域通過フィルタ５３０’を備える信号経路は、断続的信号送信モード中に第２電力増幅器３１５が与えるＲＦ信号の高調波周波数をフィルタリングして除去することができる。一実施形態において、第１電力増幅器３１０を典型的動作用にＥＴモードで動作するように構成し、第２電力増幅器３１５を断続的信号送信モード用にＡＰＴモードで動作するように構成してよい。典型的動作用の及び断続的信号送信モード用の別個の経路を、送信モジュールの外側にとって透過的にすることができる。
【００５９】
図６は、一実施形態に係るプロセス６００の一例のフロー図である。プロセス６００は、例示されるよりも多い又は少ない動作を含んでよい。プロセス６００は、例えば図１Ａ〜５Ｃのフロントエンドアーキテクチャのいずれかのような、ここに説明されるフロントエンドアーキテクチャのいずれかによって実装可能である。ブロック６１０において、ＲＦ信号をアンテナに与えることができる。ＲＦ信号は、特定の周波数帯域内にある。一例では、特定の周波数帯域は、７７７ＭＨｚ〜７８７ＭＨｚとなるバンド１３用送信帯域でよい。断続放射仕様に関連づけられた信号が、ブロック６２０において受信され得る。断続的信号送信仕様は、例えば、上述の表１によるＮＳ仕様としてよい。一実施形態において、断続的信号送信仕様はＮＳ＿０７仕様であり得る。ブロック６２０における信号の受信に応答してスイッチの状態は、ブロック６３０において、異なるＲＦ信号が断続的信号送信仕様に従ってアンテナに与えられるように変更され得る。ブロック６３０において、ここに説明されるスイッチの一以上（送信選択スイッチ１１０、アンテナスイッチモジュール１３０又はアンテナスイッチモジュール１３０’の一以上のスイッチ、並びに受信選択スイッチ１５０及び／又は２５０）が状態を変更し得る。したがって、複数のスイッチがブロック６３０において状態を変更し得る。異なるＲＦ信号は、ブロック６１０において与えられるＲＦ信号と同じ特定の周波数帯域内にあってよい。プロセスは、異なるＲＦ信号を、当該異なるＲＦ信号がＲＦ信号よりも高い線形性を有するように生成することを含んでよい。代替的又は追加的に、プロセスは、異なるＲＦ信号を、特定の周波数帯域の外側において当該異なるＲＦ信号がＲＦ信号よりも高い減衰を有するように生成することを含んでよい。
【００６０】
図７Ａ及び７Ｂはそれぞれ、所定の実施形態に係るパッケージ状モジュール７００及び７００’の模式図である。これらのモジュールは、パッケージ内に集積される一以上のダイ及び／又は他のコンポーネントを含んでよい。これらのモジュールは、複数のコンポーネントを受容するように構成された積層基板のようなパッケージング基板を含んでよい。モジュールは、他の電子コンポーネントに電気的に接続するためのピンのような接触部を含んでよい。
【００６１】
図７Ａに例示されるように、パッケージ状モジュール７００は、一以上の電力増幅器ダイ７１０、一以上のフィルタダイ７２０、及び一以上のスイッチダイ７３０を含んでよい。電力増幅器ダイ７１０は、ここに説明される電力増幅器のいずれかを含んでよい。一実施形態において、一つの電力増幅器ダイ７１０は、ここに説明されるフロントエンドアーキテクチャのいずれかに例示される電力増幅器を含んでよい。フィルタダイ７２０は、ここに説明されるフィルタ及び／又はデュプレクサのいずれかを含んでよい。フィルタダイ７２０は、例えば、弾性表面波フィルタ及び／又はバルク弾性波フィルタを含んでよい。所定の実施形態によれば、別個のフィルタダイが別個のデュプレクサを実装してよい。一実施形態において、一のフィルタダイが共通パッケージ状デュプレクサ２１０を実装し、他のフィルタダイが他のデュプレクサを実装してよい。スイッチダイ７３０は、ここに説明されるスイッチのいずれを実装してよい。
【００６２】
図７Ｂに例示されるように、パッケージ状モジュール７００’は、一以上のフィルタダイ７２０、及び一以上のスイッチダイ７３０を含んでよい。かかる実施形態において、パッケージ状モジュール７００’は、一以上の電力増幅器との電気的接続を与える一以上の接続部を含んでよい。
【００６３】
図８は、一以上の電力増幅器及び一以上のアンテナスイッチモジュールを含み得る無線又は携帯型デバイス ８１１の一例の模式的なブロック図である。無線デバイス８１１は、本開示の一以上の特徴を実装する送信及び／又は受信経路となり得る。例えば、図８の電力増幅器８１７は、図１Ａ〜７を参照して説明されたいずれかの電力増幅器に対応してよい。同様に、図８アンテナスイッチモジュール１３０及びアンテナ１４０はそれぞれ、ここに説明されるアンテナスイッチモジュール及び／又はアンテナに対応してよい。ここに説明されるデュプレクサのいずれかのような付加素子を、図８の電力増幅器８１７のいずれかの出力とアンテナスイッチモジュール１３０との間に配置してよい。
【００６４】
図８に描かれる無線デバイス８１１の例は、多重帯域／多重モード携帯電話機のような多重帯域及び／又は多重モードのデバイスを代表し得る。例えば、無線デバイス８１１は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）に従う通信が可能である。この例では、無線デバイスは、ＬＴＥ規格によって画定される一以上の周波数帯域で動作するように構成してよい。無線デバイス８１１は、代替的又は付加的に、Ｗｉ−Ｆｉ規格、３Ｇ規格、４Ｇ規格又はアドバンストＬＴＥ規格の一以上を含むがこれらに限られない一以上の他の通信規格に従って通信するように構成してよい。本開示の送信及び／又は受信経路を、例えば上記通信規格の例の任意の組み合わせを実装する携帯型デバイス内に、実装することができる。
【００６５】
例示されるように、無線デバイス８１１は、アンテナスイッチモジュール１３０、送受信器８１３、アンテナ１４０、電力増幅器８１７、制御コンポーネント８１８、コンピュータ可読記憶媒体８１９、プロセッサ８２０及び電池８２１を含んでよい。
【００６６】
送受信器８１３は、アンテナ１４０を介して送信されるＲＦ信号を生成してよい。さらに、送受信器８１３は、アンテナ１４０から入来するＲＦ信号を受信してよい。無線デバイス８１１は、所定の実装において、一次アンテナ及びダイバーシティアンテナのような複数のアンテナを含んでよい。理解されることだが、ＲＦ信号の送信及び受信に関連する様々な機能は、図８において集合的に送受信器８１３として代表される一以上のコンポーネントによって達成することができる。例えば、一つのコンポーネントを、送信及び受信双方の機能を与えるように構成してよい。他例において、送信及び受信の機能は、別個のコンポーネントによって与えられてよい。
【００６７】
図８において、送受信器８１３からの一以上の出力信号は、一以上の送信経路８１５を介してアンテナ１４０へと与えられるように描かれる。図示の例では、異なる送信経路８１５が、異なる帯域及び／又は異なる電力出力に関連づけられた出力経路を表し得る。例えば、図示の２つの異なる経路は、図３Ａ〜４Ｂ又は５Ｃを参照して説明されたフロントエンドアーキテクチャのいずれかの異なる送信経路の２つを表し得る。他例では、別個の送信経路を、図１Ａ〜２Ｂ、５Ａ又は５Ｂを参照して説明されたフロントエンドアーキテクチャのいずれかに従う電力増幅器８１７の出力から与えてよい。送信経路８１５を、異なる送信モード（例えば公称モード及び断続的信号送信モード）に関連づけてよい。他の送信経路８１５を、異なる送信周波数帯域に関連づけられた異なる電力モード（例えば高電力モード及び低電力モード）及び／又は経路に関連づけてよい。送信経路８１５は、相対的に低電力のＲＦ信号を、送信に適した高電力までブーストするのを補助するべく、一以上の電力増幅器８１７を含んでよい。電力増幅器８１７は、例えば、上述の電力増幅器１２０又は電力増幅器３１０及び３１５を含んでよい。図８が２つの送信経路８１５を使用する構成を例示するにもかかわらず、無線デバイス８１１は、これよりも多い又は少ない送信経路８１５を含むように適合されてよい。
【００６８】
図８において、アンテナ１４０からの一以上の検出された信号が、一以上の受信経路８１６を介して送受信器８１３へと与えられるように描かれる。図示の例において、異なる受信経路８１６は、異なるシグナリングモード及び／又は異なる受信周波数帯域に関連づけられた経路を表し得る。図８が４つの受信経路８１６を使用する構成を例示するにもかかわらず、無線デバイス８１１は、これよりも多い又は少ない受信経路８１６を含むように適合してよい。
【００６９】
受信経路及び／又は送信経路間の切り替えを容易にするべく、アンテナスイッチモジュール１３０を、選択された送信又は受信経路にアンテナ１４０を選択的かつ電気的に接続するように含め又は使用してよい。すなわち、アンテナスイッチモジュール１３０は、無線デバイス８１１の動作に関連づけられた一定数の切り替え機能を与えてよい。アンテナスイッチモジュール１３０は、例えば、異なる帯域間の切り替え、異なるモード間の切り替え、送信モード及び受信モード間の切り替え、又はこれらの任意の組み合わせに関連する機能を与えるように構成された多投スイッチを含み得る。
【００７０】
図８は、所定の実施形態において、制御コンポーネント８１８が、アンテナスイッチモジュール１３０及び／又は他の動作コンポーネントの動作に関連づけられた様々な制御機能を制御するように設けられてよいことを例示する。例えば、制御コンポーネント８１８は、固有の送信又は受信経路を選択するべく、制御信号をアンテナスイッチモジュール１３０に与えることを補助してよい。例えば、制御コンポーネントは、アンテナスイッチモジュール１３０のための選択信号を、無線デバイス８１１が受信した断続的信号送信仕様に関連づけられた信号に少なくとも部分的に基づいて生成することができる。
【００７１】
所定の実施形態において、プロセッサ８２０は、無線デバイス８１１における様々なプロセスの実装を容易にするように構成することができる。プロセッサ８２０は、例えば、汎用プロセッサ又は専用プロセッサでよい。所定の実装において、無線デバイス８１１は、プロセッサ８２０に与えられて実行されるコンピュータプログラム命令を記憶可能なコンピュータ可読メモリ８１９を含んでよい。
【００７２】
電池８２１は、無線デバイス８１１に使用される任意の適切な電池であってよく、例えばリチウムイオン電池を含む。
【００７３】
所定の実施形態が、ＮＳ＿０７モード及び典型的なバンド１３モードを参照しつつ例示を目的としてここに説明されるにもかかわらず、ここに説明される原理及び利点は、異なる設計上の制約を有する断続仕様及び典型的仕様を備えた任意の適切な実装に適用可能であることを理解されたい。例えば、ここに説明される原理及び利点のいずれかは、任意の他のＮＳ＿ｘｙシナリオ、同時Ｗｉ−Ｆｉ動作がハンドセットにおいて生じた場合の放射共存要件等に適用することができる。
【００７４】
上述の実施形態のいくつかは、電力増幅器及び／又は携帯型デバイスに関連する例を与えてきた。しかしながら、当該実施形態の原理及び利点は、ここに記載される回路のいずれかから利益が得られる任意のアップリンクセルラーデバイスのような任意の他のシステム又は装置に使用してもよい。ここの教示は、例えば多重帯域及び／又は多重モード電力増幅器システムを含む多重電力増幅器付きのシステムを含む様々な電力増幅器システムに適用可能である。ここに記載の教示は、様々なトランジスタ構造を用いる多段電力増幅器及び電力増幅器のような様々な電力増幅器構造に適用可能である。ここに説明される電力増幅器トランジスタは、例えば、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）トランジスタ、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）トランジスタ又はシリコントランジスタでよい。ここに説明される電力増幅器は、電界効果トランジスタ、及び／又はヘテロ接合バイポーラトランジスタのようなバイポーラトランジスタによって実装可能である。
【００７５】
本開示の複数の側面は、様々な電子デバイスに実装可能である。電子デバイスの例は、家庭用電子製品、家庭用電子製品の部品、電子試験装置等を含んでよいが、これらに限られない。電子デバイスの例は、スマートフォンのような携帯電話機、電話機、テレビジョン、コンピュータモニタ、コンピュータ、モデム、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、電子レンジ、冷蔵庫、自動車エレクトロニクスシステムのような車両電子システム、ステレオシステム、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＭＰ３プレーヤのようなデジタル音楽プレーヤ、カメラ、デジタルカメラ、携帯型メモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯／乾燥機、複写機、ファクシミリ機、スキャナ、多機能周辺機器、腕時計、置き時計等を含んでよいが、これらに限られない。さらに、電子デバイスは、未完成の製品を含んでよい。
【００７６】
本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、文脈上そうでないことが明らかでない限り、「含む」等の用語は、排他的又は網羅的な意味とは反対の包括的意味に、すなわち「〜を含むがこれらに限られない」との意味に解釈すべきである。ここで一般に使用される用語「結合」は、直接接続されるか又は一以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る２以上の要素を言及する。同様に、ここで一般に使用される用語「接続」は、直接接続されるか又は一以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る２以上の要素を言及する。加えて、用語「ここ」、「上」、「下」及び同様の趣旨の用語は、本願において使用される場合、本願全体を言及し、本願の任意の固有部分を言及するわけではない。文脈が許容する場合、単数又は複数を使用する上述の詳細な説明における用語はそれぞれ、複数又は単数をも含み得る。適切な場合には、２以上の項目のリストを参照する用語「又は」及び「若しくは」は、当該用語の以下の解釈のすべてをカバーする。すなわち、当該リストの任意の項目、当該リストのすべての項目、及び当該リストの項目の任意の組み合わせである。
【００７７】
さらに、とりわけ「できる」、「かもしれない」、「してよい」、「し得る」、「例えば」等のような、ここで使用される条件的言語は、特にそうでないことが表明されない限り、又は使用の文脈においてそうでないことが理解されない限り、一般に、所定の特徴、要素及び／又は状態を所定の実施形態が含む一方、他の実施形態が含まないことを伝えるものと解釈される。すなわち、かかる条件的言語は、特徴、要素及び／若しくは状態が任意の態様で一以上の実施形態にとって必要であること、又は一以上の実施形態が必ず、作者の入力若しくは促しあり若しくはなしで、これらの特徴、要素及び／若しくは状態が任意の固有実施形態に含まれ若しくは当該実施形態で行われるか否かを決定するロジックを含むこと、を示唆するものとは一般に意図しない。
【００７８】
本発明の所定の実施形態が記載されたが、これらの実施形態は、例のみとして提示されており、本開示の範囲を制限することを意図しない。実際のところ、ここに記載される新規な方法、装置及びシステムは、様々な他の形態で具体化することができる。さらに、ここに記載される方法及びシステムの形態における様々な省略、置換及び変更が、本開示の要旨から逸脱することなくなし得る。例えば、ブロックが所与の配列で提示されるが、代替実施形態は、異なるコンポーネント及び／又は回路トポロジで同様の機能を果たすことができ、いくつかのブロックは削除、移動、追加、細分化、結合、及び／又は修正することができる。これらのブロックはそれぞれが、様々な異なる態様で実装することができる。上述した様々な実施形態の要素及び工程の任意の適切な組み合わせを、さらなる実施形態を与えるように組み合わせることができる。添付の特許請求の範囲及びその均等物が、本開示の範囲及び要旨に収まるかかる形態又は修正をカバーすることが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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