"送信のために無線周波数RF入力信号を増幅するように構成された電力増幅回路と、前記電力増幅回路の出力に結合され、第1の複数の可変インピーダンス素子を備える出力整合ネットワークと、前記第1の複数の可変インピーダンス素子の値を動的に制御して、動作中に前記RF入力信号の中心周波数が変化するにつれ、前記出力整合ネットワークが前記RF入力信号の1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するように構成されたインピーダンス制御回路とを備える送信回路。前記第1の複数の可変インピーダンス素子の前記値は、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の中心周波数の周辺で信号を実質的に通過させ、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波の周辺で信号を実質的に反射するように制御される請求項1に記載の送信回路。前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望される負荷インピーダンスは、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波を設計されたように反射して、前記電力増幅回路の出力信号をさらに強化するように作用する請求項2に記載の送信回路。前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波は、前記電力増幅回路の前記出力信号を強化するように所定の位相において反射される請求項3に記載の送信回路。前記1つまたは複数の高調波は、前記RF入力信号の第2の高調波を備える請求項1に記載の送信回路。前記1つまたは複数の高調波は、前記RF入力信号の第3の高調波をさらに備える請求項5に記載の送信回路。前記1つまたは複数の高調波は、前記RF入力信号の第2の高調波および第3の高調波を備える請求項1に記載の送信回路。前記電力増幅回路の入力に結合された入力整合ネットワークをさらに備え、第2の複数の可変インピーダンス素子を備え、前記第2の複数の可変インピーダンス素子の値は、前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号によって制御され、前記インピーダンス制御回路は、前記第2の複数の可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御して、動作中に前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件が変化するにつれ、前記入力整合ネットワークが、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望されるソースインピーダンス、および前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望されるソースインピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するようにさらに構成される請求項1に記載の送信回路。前記第1の複数の可変インピーダンス素子の前記値は、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の中心周波数の周辺で信号を実質的に通過させ、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波の周辺で信号を実質的に反射するように制御され、前記第2の複数の可変インピーダンス素子の前記値は、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望されるソースインピーダンスが前記RF入力信号の中心周波数の周辺で信号を実質的に通過させ、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望されるソースインピーダンスが前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波の周辺でフィードバック信号を前記電力増幅回路に向けて実質的に反射するように制御される請求項8に記載の送信回路。無線周波数RF入力信号を増幅するように構成された電力増幅回路と、前記電力増幅回路の出力に結合され、第1の複数の可変インピーダンス素子を備えた出力整合ネットワークであって、前記第1の複数の可変インピーダンス素子の値は、少なくとも1つのインピーダンス制御信号によって制御される、出力整合ネットワークと、前記RF入力信号の中心周波数、および少なくとも1つの動作パラメータ条件に基づいて前記第1の複数の可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御して、動作中に前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件が変化するにつれ、前記出力整合ネットワークが、前記RF入力信号の中心周波数における所望される負荷インピーダンス、および前記RF入力信号の1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するように構成されたインピーダンス制御回路とを備える送信回路。前記電力増幅回路および前記出力整合ネットワークは、単一のモノリシック集積回路上に形成される請求項10に記載の送信回路。少なくとも前記インピーダンス制御回路は、前記モノリシック集積回路とは別個の集積回路上に形成される請求項11に記載の送信回路。前記モノリシック集積回路は、実質的に窒化ガリウム材料系で形成される請求項12に記載の送信回路。前記RF入力信号の中心周波数の利用可能な周波数と、前記少なくとも1つの動作パラメータ条件の利用可能な状態の様々な組み合わせに関して、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望される負荷インピーダンス、および前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望される負荷インピーダンスの対応する値は、所与のパフォーマンス規格を実現するように動作に先立って特徴付けられる請求項10に記載の送信回路。前記第1の複数の可変インピーダンス素子の値は、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の中心周波数の周辺で信号を実質的に通過させ、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波の周辺で信号を実質的に反射するように制御される請求項10に記載の送信回路。前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波の前記所望される負荷インピーダンスは、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波を設計されたように反射して、前記電力増幅回路の出力信号をさらに強化するように作用する請求項15に記載の送信回路。前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波は、前記電力増幅回路の前記出力信号を強化するように所定の位相において反射される請求項16に記載の送信回路。前記1つまたは複数の高調波は、前記RF入力信号の第2の高調波を備える請求項10に記載の送信回路。前記1つまたは複数の高調波は、前記RF入力信号の第3の高調波をさらに備える請求項22に記載の送信回路。前記第1の複数の可変インピーダンス素子の値は、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の中心周波数の周辺で信号を実質的に通過させ、前記RF入力信号の前記第2の高調波および前記第3の高調波のそれぞれにおける前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の前記第2の高調波および前記第3の高調波の周辺で信号を実質的に反射するように制御される請求項23に記載の送信回路。動作条件は、出力電力と関係し、前記少なくとも1つの動作パラメータ条件は、所望される出力電力レベルを備える請求項10に記載の送信回路。動作条件は、前記RF入力信号の或る特性と関係し、前記少なくとも1つの動作パラメータ条件は、前記RF入力信号の振幅を備える請求項10に記載の送信回路。動作条件は、前記RF入力信号の或る特性と関係し、前記少なくとも1つの動作パラメータ条件は、前記RF入力信号の位相を備える請求項10に記載の送信回路。動作条件は、前記送信回路が動作する動作の周波数帯域と関係し、前記少なくとも1つの動作パラメータ条件は、前記送信回路が現在、動作している動作の前記周波数帯域のうちの特定の1つを備える請求項10に記載の送信回路。動作条件は、前記送信回路が動作する動作モードと関係し、前記少なくとも1つの動作パラメータ条件は、前記送信回路が現在、動作している前記動作モードのうちの特定の1つを備える請求項10に記載の送信回路。動作条件は、前記RF入力信号を生成するように前記データを変調するために利用可能な変調タイプと関係し、前記少なくとも1つの動作パラメータ条件は、前記RF入力信号を生成するように前記データを変調するのに使用される前記変調タイプのうちの特定の1つを備える請求項10に記載の送信回路。前記電力増幅回路の入力に結合された入力整合ネットワークをさらに備え、第2の複数の可変インピーダンス素子を備え、前記第2の複数の可変インピーダンス素子の値は、前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号によって制御され、前記インピーダンス制御回路は、前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件に基づいて前記第2の複数の可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御して、動作中に前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件が変化するにつれ、前記入力整合ネットワークが、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望されるソースインピーダンス、および前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望されるソースインピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するようにさらに構成される請求項10に記載の送信回路。前記第1の複数の可変インピーダンス素子の前記値は、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の中心周波数の周辺で信号を実質的に通過させ、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望される負荷インピーダンスが前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波の周辺で信号を実質的に反射するように制御され、前記第2の複数の可変インピーダンス素子の前記値は、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望されるソースインピーダンスが前記RF入力信号の中心周波数の周辺で信号を実質的に通過させ、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望されるソースインピーダンスが前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波の周辺でフィードバック信号を前記電力増幅回路に向けて実質的に反射するように制御される請求項27に記載の送信回路。前記1つまたは複数の高調波は、前記RF入力信号の第2の高調波を備える請求項28に記載の送信回路。前記1つまたは複数の高調波は、前記RF入力信号の第3の高調波をさらに備える請求項29に記載の送信回路。前記電力増幅回路、前記入力整合ネットワーク、および前記出力整合ネットワークは、単一のモノリシック集積回路上に形成される請求項27に記載の送信回路。前記電力増幅回路と前記出力整合ネットワークは、ドハティ増幅器アーキテクチャのキャリアパスを形成し、前記送信回路は、ピーキング電力増幅回路と、ピーキング出力整合ネットワークとを備えるピーキングパスと、前記ピーキングパス上、および前記キャリアパス上で前記RF入力信号を受け取り、さらに分割するように構成された分割回路と、前記キャリアパスおよび前記ピーキングパスからの増幅された信号が反応的に合成されて、合成された出力信号を形成するドハティ合成ノードとをさらに備え、前記ピーキング出力整合ネットワークは、前記ピーキング電力増幅回路の出力に結合され、さらに第2の複数の可変インピーダンス素子を備え、前記第2の複数の可変インピーダンス素子は、前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号によって制御され、前記インピーダンス制御回路は、前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件に基づいて前記第2の複数の可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御して、少なくとも、前記ピーキング電力増幅回路が前記RF入力信号を増幅するのに使用される場合に、動作中に前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件が変化するにつれ、前記ピーキング出力整合ネットワークが、前記RF入力信号の中心周波数で前記ピーキングパスにおいて所望される負荷インピーダンス、および前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波で前記ピーキングパスにおいて所望される負荷インピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するように構成される請求項10に記載の送信回路。前記ドハティ合成ノードと別のノードの間に結合された変圧回路をさらに備え、前記変圧回路は、前記少なくとも1つのインピーダンス制御回路によって制御される値を有する可変インピーダンス素子に関連付けられ、前記少なくとも1つのインピーダンス制御回路は、前記変圧回路のインピーダンスを所望されるように制御するように前記可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御するようにさらに構成される請求項32に記載の送信回路。前記キャリアパスで、前記電力増幅回路の入力に結合され、第3の複数の可変インピーダンス素子を備える入力整合ネットワークであって、前記第3の複数の可変インピーダンス素子の値は、前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号によって制御され、前記インピーダンス制御回路は、前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件に基づいて前記第3の複数の可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御して、動作中に前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件が変化するにつれ、前記入力整合ネットワークが、前記RF入力信号の中心周波数で前記キャリアパスにおいて所望されるソースインピーダンスを実質的に絶えずもたらし、前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波で前記キャリアパスにおいて所望されるソースインピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するようにさらに構成される、入力整合ネットワークと、前記ピーキングパスで、前記ピーキング電力増幅回路の入力に結合され、第4の複数の可変インピーダンス素子を備えるピーキング入力整合ネットワークであって、前記第4の複数の可変インピーダンス素子の値は、前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号によって制御され、前記インピーダンス制御回路は、前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件に基づいて前記第4の複数の可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御して、少なくとも、前記ピーキング電力増幅回路が前記RF入力信号を増幅するのに使用される場合に、動作中に前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件が変化するにつれ、前記ピーキング入力整合ネットワークが、前記RF入力信号の中心周波数で前記ピーキングパスにおいて所望されるソースインピーダンスを実質的に絶えずもたらし、さらに前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波で前記ピーキングパスにおいて所望されるソースインピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するようにさらに構成される、ピーキング入力整合ネットワークとをさらに備える請求項32に記載の送信回路。入力と出力とを備え、送信のために変調されているデータを含む無線周波数RF入力信号を増幅するように構成された電力増幅回路と、前記電力増幅回路の前記入力に結合され、第1の複数の可変インピーダンス素子を備える入力整合ネットワークであって、前記第1の複数の可変インピーダンス素子の値は、少なくとも1つのインピーダンス制御信号によって制御される、入力整合ネットワークと、前記RF入力信号の中心周波数、および少なくとも1つの動作パラメータ条件に基づいて前記第1の複数の可変インピーダンス素子の前記値を動的に制御して、動作中に前記RF入力信号の中心周波数、および前記少なくとも1つの動作パラメータ条件が変化するにつれ、前記入力整合ネットワークが、前記RF入力信号の中心周波数における所望されるソースインピーダンス、および前記RF入力信号の1つまたは複数の高調波における所望されるソースインピーダンスを実質的に絶えずもたらすようにする前記少なくとも1つのインピーダンス制御信号を生成するように構成されたインピーダンス制御回路とを備える送信回路。前記電力増幅回路および前記入力整合ネットワークは、単一のモノリシック集積回路上に形成される請求項35に記載の送信回路。前記RF入力信号の中心周波数のうちの利用可能な周波数と前記少なくとも1つの動作パラメータ条件の利用可能な状態の様々な組み合わせに関して、前記RF入力信号の中心周波数における前記所望されるソースインピーダンスの対応する値、および前記RF入力信号の前記1つまたは複数の高調波における前記所望されるソースインピーダンスの対応する値は、所与のパフォーマンス規格を実現するように動作に先立って特徴付けられる請求項35に記載の送信回路。0015したがって、RF入力信号の中心周波数における所望されるインピーダンスをもたらすことに加えて、このRF入力信号の中心周波数に関連する高調波のうちの1つまたは複数における所望されるインピーダンスをもたらすように伝送パスのインピーダンス整合ネットワークを動的に制御する必要性が存在する。0016本開示の一態様は、ワイヤレス通信デバイスの送信回路に関する。この送信回路は、電力増幅回路と、出力整合ネットワークと、インピーダンス制御回路とを含む。電力増幅回路は、RF入力信号を増幅して、増幅されたRF出力信号をもたらし、この増幅されたRF出力信号が出力整合ネットワークを通るようにされ、さらに1つまたは複数のアンテナを介して送信される。この出力整合ネットワークは、インピーダンス制御回路によって制御される、1つまたは複数の可変キャパシタと、インダクタと、抵抗器とを含み得る可変インピーダンス素子を含む。RF入力信号の中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、インピーダンス制御回路が、出力整合ネットワークの可変インピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を所望されるように調整する。これらの可変インピーダンス素子の値は、出力整合ネットワークが、所与のパフォーマンス規格を実現するようにRF入力信号の中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを同時に、さらに動的にもたらすように調整される。0017とりわけ、所与のRF入力信号の中心周波数および高調波は、対応する増幅されたRF入力信号またはRF出力信号と事実上、同一であることが当業者には認識されよう。このため、RF入力信号の中心周波数および1つまたは複数の高調波に基づいてインピーダンス素子のインピーダンスまたは値を設定することは、これらのインピーダンスまたは値を、RF出力信号の同一の中心周波数、および同一の高調波に基づいて設定するように機能する。RF入力信号の中心周波数または高調波について述べているのは、単に周波数の値自体を明確にするために過ぎず、これらの周波数に関する情報が処理のために導き出される源のものとするためではない。さらに、前述した動作パラメータは、RF入力信号の所望される出力電力、振幅、または位相、および動作モードなどを含み得る。動作モードは、RF入力信号を生成するのに使用される変調のタイプ、動作の周波数帯域、または以上の組み合わせと関係することが可能である。0018例えば、RF入力信号の中心周波数、第2の高調波におけるインピーダンス、および第3のインピーダンスが、動作中に特に制御されるものと想定されたい。さらに、RF入力信号の中心が位置付けられることが可能な異なるn個の中心周波数が存在するものと想定されたい。RF入力信号の所与の中心周波数、および動作パラメータ条件の所与のセットに関して、RF入力信号の中心周波数、第2の高調波、および第3の高調波における出力整合ネットワークの所望されるインピーダンスが存在する。RF入力信号の中心周波数、および動作パラメータ条件のいずれかが変化するにつれ、出力整合ネットワークの可変インピーダンス素子の値が、出力整合ネットワークが、RF入力信号の中心周波数、第2の高調波、および第3の高調波のそれぞれにおける所望されるインピーダンスを電力増幅回路の出力にもたらすことを確実にするように必要に応じて調整される。任意の所与の時点で、RF入力信号の中心周波数、第2の高調波、および第3の高調波におけるそれぞれのインピーダンスは、異なる可能性が高く、さらに現在の中心周波数、および動作パラメータ条件に基づいて所与のパフォーマンス規格を実現しようとして算出される。0019一構成において、RF入力信号の利用可能な中心周波数のそれぞれにおいて電力増幅回路にもたらされるインピーダンスは、RF入力信号の中心周波数と通過させるように構成される。これに対して、利用可能な中心周波数のそれぞれに関する第2の高調波、および第3の高調波のそれぞれにおけるインピーダンスは、それぞれの高調波を反射して電力増幅回路に向けて返すように構成される。第2の高調波、および第3の高調波が特定の位相で反射されると、効率が最適化される。0020とりわけ、所与の伝送期間中に一部の動作条件に関する条件が、他の動作条件が比較的静的なままであることが可能でありながら、変化する可能性がある。変化を受ける動作パラメータに関して、変化の速度には、大きなばらつきがある可能性がある。前述の例では、RF入力信号の振幅は、RF入力信号の振幅が変調される変調スキームに関して実質的に絶えず変化することが可能である。これに対して、所望される出力電力は、変化する可能性があるが、一般に、RF入力信号の振幅と比べてはるかに低い頻度で変化する。いくつかの通信スキームにおいて、RF入力信号の中心周波数、および変調のタイプが、比較的静的なままであり得るのに対して、他の通信スキームにおいては、中心周波数が頻繁に変化することが可能である。0021様々な中心周波数および動作パラメータに関する1つまたは複数のインピーダンス素子の値をどのように制御すべきかを決定するのに、インピーダンス制御回路は、1つまたは複数のルックアップテーブルを含むことが可能である。動作パラメータ条件と、RF入力信号に関する利用可能な中心周波数の各組み合わせに関して、1つまたは複数のルックアップテーブルが、出力整合ネットワークの可変インピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を調整して、出力整合ネットワークが、所与のパフォーマンス規格を実現するようにRF入力信号の中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを動的にもたらすようにするのに使用される制御情報を格納する。要するに、ルックアップテーブルの中の制御情報は、事実上、増幅されているRF入力信号の中心周波数と少なくとも1つの動作パラメータの関数である。0022特に、ルックアップテーブルの中の各エントリは、動作パラメータ条件と中心周波数の可能な組み合わせに関するインピーダンス制御データを与える。例えば、増幅回路の出力にもたらされる負荷インピーダンスを規定する関係のある動作パラメータは、RF入力信号の中心周波数、RF入力信号の振幅、所望される出力電力、ならびにRF入力信号を生成するのに使用される変調のタイプであるものと想定されたい。このため、各ルックアップテーブルエントリに関するインピーダンス制御データは、利用可能な中心周波数、RF入力信号の利用可能な振幅、利用可能な出力電力レベル、および利用可能な変調タイプの一意の組み合わせに対応する。動作中、インピーダンス制御回路は、RF入力信号の現在の中心周波数、RF入力信号の振幅、所望される出力電力レベル、ならびにRF入力信号を生成するのに使用される変調のタイプを実質的に絶えず監視し、さらにRF入力信号の中心周波数、および現在の動作パラメータ条件に対応するルックアップテーブルエントリからのインピーダンス制御データを選択する。選択されたルックアップテーブルエントリからのインピーダンス制御データは、出力整合ネットワークが、現在の動作パラメータ条件に関してRF入力信号の中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを動的にもたらすようにインピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を設定するのに使用される。0023ルックアップテーブルの代替として、インピーダンス制御回路は、1つまたは複数のアルゴリズムを使用して、所与の中心周波数、および動作パラメータ条件のセットに関するインピーダンス制御データを動的に計算してもよい。これらのアルゴリズムは、事実上、増幅されているRF入力信号の中心周波数と1つまたは複数の動作パラメータの関数である。これらのアルゴリズムは、中心周波数と動作パラメータ条件の様々な組み合わせに関して、RF入力信号の中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスをもたらすようにインピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を設定するインピーダンス制御データを生成するように設計される。0024本開示の別の態様は、電力増幅回路の前に入力整合ネットワークを設けることに関する。この入力整合ネットワークは、出力整合ネットワークが制御されるのと基本的に同様にインピーダンス制御回路によってやはり制御される可変インピーダンス素子を含む。RF入力信号の中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、インピーダンス制御回路が、入力整合ネットワークの可変インピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を所望されるように調整する。可変のインピーダンス素子の値は、入力整合ネットワークが、所与のパフォーマンス規格を実現するようにRF入力信号の中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望されるインピーダンスを同時にかつ動的にもたらすように調整される。とりわけ、入力整合ネットワークと出力整合ネットワークは、一般に異なり、さらに所与のパフォーマンス規格を実現するのに異なる役割を果たす。したがって、任意の所与の時点で電力増幅回路のソースおよび負荷においてもたらされるインピーダンスは、RF入力信号の中心周波数、第2の高調波、および第3の高調波において異なる可能性が高い。0025可変の入力整合ネットワークおよび出力整合ネットワークは、事実上、任意のタイプの電力増幅器設計に関して有益である。単一パス増幅器設計の場合、入力整合ネットワークおよび出力整合ネットワークは、電力増幅回路の前後に配置され得る。ドハティ増幅器構成を使用する設計などの並列パス増幅器設計の場合、入力整合ネットワークおよび出力整合ネットワークは、並列パスの各パスにおける電力増幅回路の前後に配置され得る。増幅器設計にかかわらず、本開示に従って出力整合ネットワークを使用することは、既存の設計と比べて50五十までの効率の向上をもたらし得る。開示される出力整合ネットワークに加えて本開示による入力整合ネットワークを使用することは、出力整合ネットワークだけを組み込むことによってもたらされる効率の利得に加えて、漸増的ではあるが、相当な効率の利得をもたらすことが判明している。0026以下の詳細な説明を添付の図面と関連して読んだ後、当業者には、本開示の範囲が認識され、本開示のさらなる態様が理解されよう。0027本明細書に組み込まれ、さらに本明細書の一部分を形成する添付の図面は、本開示のいくつかの態様を例示し、さらにその説明とともに本開示の原理を説明する役割をする。0044以下に示される実施形態は、当業者が本開示を実施することを可能にするのに必要な情報を表し、さらに本開示を実施する最良の形態を例示する。添付の図面に照らして以下の説明を読むと、当業者には、本開示の概念が理解され、さらに本明細書で特に扱われないこれらの概念の適用例が認識されよう。これらの概念および応用例は、本開示、および添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることを理解されたい。0045図7を参照すると、本開示の第1の実施形態による送信回路20が示されている。送信回路20は、制御-変調回路22と、電力増幅回路PA24と、出力整合ネットワーク26と、アンテナ28と、インピーダンス制御回路30とを含む。制御-変調回路22は、別個の、または組み込まれた制御-変調アーキテクチャを表すことが可能である。実装形態にかかわらず、制御-変調回路22は、送信回路20の全体的な制御、ならびに選択された変調スキームに従ってベースバンドデータを変調して、変調された無線周波数RF入力信号RFINを生成することをもたらす。例示的な変調スキームには、位相偏移変調PSK、周波数偏移変調FSK、振幅偏移変調ASK、直角位相振幅変調QAM、連続位相変調CPM、直交周波数分割変調OFDM、スペクトル拡散変調、および以上の任意の変種が含まれ得るが、以上には限定されない。当業者には認識されるとおり、様々な変調スキームが、ワイヤレス通信をサポートするのに、時分割多元接続TDMA技術、符号分割多元接続CDMA技術、周波数分割多元接続FDMA技術、および直交周波数分割多元接続OFDMA技術などの様々な多元接続技術において使用され得る。これらの変調スキームおよび多元接続技術は、音声通信およびデータ通信のための現行のワイヤレス通信標準および次世代のワイヤレス通信標準をサポートする。これらの標準には、CDMAOne/2000、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、パーソナルコミュニケーションサービスPCS、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステムズUMTS、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェイブアクセスWiMAX、ロングタームエボリューションLTEなどが含まれるが、以上には限定されない。0046電力増幅回路24は、RF入力信号RFINを増幅して、増幅されたRF出力信号RFOUTを所望される電力レベルでもたらすように構成される。電力増幅回路24は、事実上、任意のタイプの電力増幅器設計を使用することが可能であり、さらに、送信回路20の所与のパフォーマンス要件および設計に依存して、クラスA、クラスB、クラスA/B、クラスC、クラスD、クラスE、クラスF、クラスG、クラスH,クラスJ、クラスTなどの様々な増幅器クラスに応じて動作するように設定されることが可能である。0047出力整合ネットワーク26は、可変インピーダンスネットワークをもたらし、さらに電力増幅回路24とアンテナ28の間に存在する。いくつかの静的インピーダンス素子および可変インピーダンス素子が、出力整合ネットワーク26の可変インピーダンスネットワークを形成するのに使用され得る。この可変インピーダンスネットワークは、抵抗-容量RC型ネットワーク、誘導-容量LC型ネットワーク、または抵抗-誘導-容量RLC型ネットワークの形態をとることが可能である。可変インピーダンスネットワークのインピーダンス素子には、それぞれ、インダクタ、キャパシタ、および抵抗器、または適切な均等物などの誘導素子、容量素子、および抵抗素子が含まれ得る。例えば、可変キャパシタは、一般に、バラクタと呼ばれる。図示するとおり、出力整合ネットワーク26の一部分が、インダクタL1と、3つのバラクタV1、V2、およびV3を含むことが示される。この3つのバラクタV1、V2、およびV3は単に、様々なRF入力信号RFINの中心周波数、および1つまたは複数の高調波のそれぞれに関して所望されるインピーダンスをもたらすように動的に調整される出力整合ネットワーク26の能力を表すように示される。図示するとおり、出力整合ネットワーク26は、現在のRF入力信号RFINの中心周波数fC、第2の高調波f12H、および第3の高調波f13Hのそれぞれに関して所望されるインピーダンスをもたらすように動的に調整され得る。0048バラクタV1、V2、およびV3は、1つまたは複数のインピーダンス制御信号SZCを使用してインピーダンス制御回路30によって制御されていることが例示される。例示される実施形態において、バラクタV1、V2、およびV3のそれぞれが、一意のインピーダンス制御信号SZCを受け取る。特に、所与の出力整合ネットワーク26は、インピーダンス制御回路30によって制御される任意の数の可変インピーダンス素子を含み得る。出力整合ネットワーク26に関する例示的な構成については、図12および図13に関連して後段で説明する。0049動作中、RF入力信号RFINの中心周波数は、通信チャネルまたは動作モードが変化するにつれ、変化する可能性がある。さらに、送信回路20が動作する様々な動作パラメータの条件もやはり、変化する可能性がある。例示的な動作パラメータには、所望される出力電力、RF入力信号RFINの振幅または位相、動作モードなどが含まれ得る。動作モードは、RF入力信号RFINを生成するのに使用される変調のタイプ、動作の周波数帯域、または以上の組み合わせと関係することが可能である。これらの動作パラメータの条件の変化は、所望される出力電力を増加させること、または低減すること、RF入力信号RFINの位相成分の振幅の変化、または1つの動作モードから別の動作モードへの切り換えに対応することが可能である。列挙される動作モードおよび条件の変化は、単に例示的であり、網羅的ではない。0050RF入力信号RFINの中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、RF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波において電力増幅回路24にもたらされるそれぞれのインピーダンスもまた、所与のパフォーマンス規格と一般に呼ばれる、最低限のパフォーマンス基準を維持するように変化する必要がある。したがって、RF入力信号RFINの中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、インピーダンス制御回路30が、出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を所望されるように動的に調整する。可変インピーダンス素子の値は、出力整合ネットワーク26が、所与のパフォーマンス規格を実現するようにRF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを同時に、さらに実質的に継続的にもたらすように調整される。実際、バラクタV1、V2、およびV3などの可変インピーダンス素子の値は、インピーダンス制御回路30によって動作中に所望されるように変調される。所与のパフォーマンス規格は、一般的に、または特定の動作条件のために、直線性、効率、機能する帯域幅、および電力利得などの1つまたは複数のメトリックに関する最低限のパフォーマンス要件を設定することが可能である。0051インピーダンス制御回路30は、RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および動作パラメータの条件に鑑みて出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子を設定すべき相対値を実質的に継続的に算出するように構成される。RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および動作パラメータの条件は、RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および関係のある動作パラメータ条件を特定することが可能なパラメータ信号SPを介して制御-変調回路22によって与えられることが可能である。例えば、パラメータ信号SPは、RF入力信号RFINの中心周波数、RF入力信号RFINの振幅、RF入力信号RFINの位相、所望される出力電力レベル、および動作モードのうちの1つまたは複数に関する情報を提示することが可能である。さらに、処理回路32が、RF入力信号RFINを動的に監視して、RF入力信号RFINの中心周波数、振幅、または位相などの、これらの動作パラメータ条件のいくつかを検出することも可能である。一実施形態において、処理回路32は、パラメータ信号SPからRF入力信号RFINの現在の中心周波数、所望される出力電力レベル、および動作モードを取り出す。RF入力信号RFINの現在の振幅情報または位相情報は、RF入力信号RFINを解析することに応答して算出される。0052RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および動作パラメータ条件が獲得されると、処理回路32が、RF入力信号RFINの中心周波数、および現在の動作パラメータ条件に鑑みて出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子を設定すべき相対値を算出する。可変インピーダンス素子の値をどのように制御すべきかを決定するのに、処理回路32は、現在の中心周波数、および動作パラメータ条件に基づいて1つまたは複数のルックアップテーブルLUT34にアクセスする。RF入力信号RFINの利用可能な中心周波数と動作パラメータ条件の各組み合わせに関して、ルックアップテーブル34は、制御データを格納する。この制御データは、出力整合ネットワーク26が、所与のパフォーマンス規格を実現するようにRF入力信号RFINの中心周波数において、さらに高調波における所望される負荷インピーダンスを絶えずもたらすように、出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を調整するのに使用される。0053図7の実施形態の場合、ルックアップテーブル34の中の各エントリに関する制御データは、特定の中心周波数、および動作パラメータ条件の特定の組み合わせに対応する。この制御データは、3つのバラクタV1、V2、およびV3の各バラクタの容量値を、対応する中心周波数および動作パラメータ条件に最も適した値に設定するのに十分な情報を含む。具体的には、3つのバラクタV1、V2、およびV3の各バラクタに関する制御データは、デジタル-アナログ変換器DAC36の対応するチャネルに送られ、DAC36が、それぞれのバラクタV1、V2、およびV3の容量値を設定する対応するアナログインピーダンス制御信号SZCを生成する。このため、出力整合ネットワーク26のバラクタV1、V2、およびV3の容量値は、RF入力信号RFINの中心周波数、および関係のある動作パラメータ条件に基づいて設定される。このプロセスは、実質的に絶えず繰り返され、出力整合ネットワーク26における可変インピーダンス素子の値は、電力増幅回路24に、RF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望されるインピーダンスが絶えずもたらされるように、事実上、変調される。0054例えば、電力増幅回路24の出力にもたらされる負荷インピーダンスを規定する関係のある動作パラメータが、RF入力信号RFINの中心周波数、RF入力信号RFINの振幅、所望される出力電力、ならびにRF入力信号RFINを生成するのに使用された変調のタイプであるものと想定されたい。各ルックアップテーブルエントリに関する制御データは、所定であり、さらに、事実上、RF入力信号RFINの利用可能な中心周波数、RF入力信号RFINの利用可能な振幅、利用可能な出力電力レベル、利用可能な変調タイプに応じる。動作中、インピーダンス制御回路30は、RF入力信号RFINの現在の中心周波数、RF入力信号RFINの振幅、所望される出力電力レベル、RF入力信号RFINを生成するのに使用された変調のタイプを実質的に絶えず監視する。RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および列挙される動作パラメータ条件に基づいて、インピーダンス制御回路30は、RF入力信号RFINの中心周波数、RF入力信号RFINの瞬時振幅、所望される出力電力レベル、ならびにRF入力信号RFINを生成するのに使用された変調のタイプに対応するルックアップテーブルエントリからの制御データを選択する。選択された制御データは、DAC36に与えられ、DAC36が、出力整合ネットワーク26におけるインピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を設定する、対応するインピーダンス制御信号SZCをもたらす。このプロセスが繰り返されるにつれ、RF入力信号RFINの中心周波数における所望される負荷インピーダンス、および1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスは、変化しつづける中心周波数および動作パラメータ条件に応答して、絶えず変更される。0055ルックアップテーブル34の代替として、インピーダンス制御回路30は、1つまたは複数のアルゴリズムを使用して、その制御データをリアルタイムで動的に計算してもよい。これらのアルゴリズムは、事実上、増幅されているRF入力信号RFINの中心周波数と関係のある動作パラメータの関数である。ルックアップテーブル34をポピュレートする制御データの場合と同様に、これらのアルゴリズムを介して生成される制御データは、現在の動作パラメータ条件に鑑みてRF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望されるインピーダンスがもたらされるように、前述したとおり、出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子の値を設定するのに使用される。0056様々な動作パラメータ条件にわたって可能な各中心周波数において、さらにその中心周波数に関連する高調波において、出力整合ネットワーク26によって電力増幅回路24に与えられるインピーダンス値は、試験、実験、モデル化などを介して動作に先立って特徴付けられる。異なるパフォーマンス基準は、異なるインピーダンス値を規定するので、インピーダンス値の魔法のセットは存在しない。しかし、直線性、効率、電力利得、および帯域幅のうちの1つまたは複数に或る重み付けまたは相対優先度を適用するパフォーマンス基準の場合、RF入力信号RFINの中心周波数におけるインピーダンスの注意深い選択に加えた、RF入力信号RFINの高調波におけるインピーダンスの注意深い選択が、RF入力信号RFINの中心周波数におけるインピーダンスを単に制御することと比べて、大きなパフォーマンス利得をもたらす。インピーダンスが特徴付けられると、出力整合ネットワーク26は、中心周波数と動作パラメータ条件の利用可能な各組み合わせに関して、中心周波数において、さらに選択された高調波において要求されるインピーダンスをもたらすのに十分な変動性を有して設計される、または合成される。次に、インピーダンス制御回路30が、現在の中心周波数、および動作パラメータ条件に鑑みてRF入力信号RFINの中心周波数において、さらに選択された高調波における所望されるインピーダンスがもたらされるように出力整合ネットワーク26を制御する適切なルックアップテーブル34またはアルゴリズムを有して構成される。0057例として、RF入力信号RFINの中心周波数、第2の高調波、および第3の高調波におけるインピーダンスが制御され、さらに効率が、所与のパフォーマンス規格における主要な重点である実施形態を考慮されたい。一構成において、RF入力信号RFINの利用可能な中心周波数のそれぞれにおいて電力増幅回路24にもたらされるインピーダンスは、RF入力信号RFINのその中心周波数を通過させるように構成される。これに対して、利用可能な中心周波数のそれぞれに関する第2の高調波、および第3の高調波のそれぞれにおけるインピーダンスは、このそれぞれの高調波を反射して、電力増幅回路24に向けて返すように構成される。第2の高調波、および第3の高調波が特定の位相で反射されると、効率が最適化される。これらの特定の位相は、実施形態に基づいて異なる。反射された高調波は、電力増幅回路24の本来備わったフィードバックキャパシタンスを介して電力増幅回路の出力から入力に容量結合され得る。その結果、反射された高調波からのエネルギーが、RF入力信号RFINを強化して、これにより、システムの動作効率が高められる。強化の性質が、効率、およびその他のパフォーマンスメトリックに大きな影響を与えることが判明している。0058また、帯域幅が、効率および直線性に関する過度のペナルティなしに優先されることも可能である。本出願者らは、出力インピーダンスネットワーク26によってもたらされるインピーダンスが、電力増幅回路24の単一の電力増幅器が、極めて広い帯域幅および出力電力範囲にわたって正確に、さらに効率的に動作することを許すように制御され得ることを明らかにしている。適切な出力インピーダンス変調を用いて、単一の電力増幅器が、UMTS信号、PCS信号、WiMAX信号、およびLTE信号を正確に、さらに効率的に増幅することができる。PCSは、約1.8ギガヘルツGHzで動作し、UMTSは、2.11GHzから2.17GHzまでの範囲内で動作し、WiMAXは、約2.5GHzで動作し、さらにLTEは、約2.6GHzおよび約2.7GHzで動作するので、単一の電力増幅器に関する動作の帯域幅は、1GHzを超える。効率は、40dBmから50dBmまで及ぶことが可能な平均電力範囲にわたって80に近づくことが可能である。クラスJ単一パス増幅器に関して、2GHzの帯域幅が、65という高い効率で実現され得る。0059本開示の概念は、RF入力信号RFINの中心周波数においてもたらされるインピーダンスだけしか考慮せず、制御しない既存の設計の欠点を改善する。特に、本開示の概念は、RF入力信号RFINの中心周波数においてもたらされるインピーダンスを制御することに加えて、RF入力信号RFINのいくつかの高調波においてもたらされるインピーダンスを特に制御することによって、電力増幅回路24にもたらされる負荷インピーダンスを動的に調整すること、または変調することに関する。この概念が、図8のスミスチャートに関連して後段で例示される。全体的に、円は、パフォーマンス規格を満たすように設計者によってあらかじめ決定された、または特徴付けられた許容できるインピーダンス範囲を表す。点は、出力整合ネットワーク26によってもたらされる実際のインピーダンスを表す。特に、このスミスチャートは、RF入力信号RFINが、その他の動作パラメータ条件が静的なままでありながら、第1の中心周波数f1Cから第2の中心周波数f2Cに変わる前と後の理想的なインピーダンス範囲、および実際のインピーダンス点を例示する。図示するとおり、第1の中心周波数f1Cにおける実際のインピーダンス点、および第2の中心周波数f2Cにおける実際のインピーダンス点は、それぞれ、所望されるインピーダンス範囲円内に含まれる。本開示の概念によれば、第1の中心周波数f1Cの第2の高調波f12H、および第3の高調波f13Hにおける実際のインピーダンス点は、これらのインピーダンス点の所望されるインピーダンス範囲円内に含まれる。第2の中心周波数f2Cの第2の高調波f22H、および第3の高調波f23Hにおける実際のインピーダンス点もまた、それらのインピーダンス点の所望されるインピーダンス範囲円内に含まれる。それぞれの中心周波数、および関連する高調波におけるインピーダンスのそれぞれは、それぞれのインピーダンスの所望される範囲内に含まれるので、全体的なパフォーマンスは、中心周波数の高調波におけるインピーダンスが考慮されず、さらに所望される範囲を大きく外れる可能性が高いシステムと比べて向上する。0060図9を参照すると、本開示の別の実施形態が、電力増幅回路24のソースにおける入力整合ネットワーク38を備える。入力整合ネットワーク38は、出力整合ネットワーク26とほぼ同じように構成され、制御される。具体的には、入力整合ネットワーク38は、電力増幅回路24のソースに存在し、さらにいくつかの静的インピーダンス素子および可変インピーダンス素子を含む可変インピーダンスネットワークである。図示するとおり、入力整合ネットワーク28の一部分が、インダクタL2と、3つのバラクタV4、V5、およびV6とを含むことが示される。この3つのバラクタV4、V5、およびV6は、様々なRF入力信号RFINの中心周波数、および1つまたは複数の高調波のそれぞれに関して所望されるインピーダンスをもたらすように動的に調整される出力整合ネットワーク38の能力を表すように示される。図示するとおり、入力整合ネットワーク38は、現在のRF入力信号RFINの中心周波数fC、第2の高調波f2H、および第3の高調波f3Hのそれぞれに関して所望されるインピーダンスをもたらすように動的に調整され得る。0061バラクタV4、V5、およびV6もやはり、1つまたは複数のインピーダンス制御信号SZCを使用してインピーダンス制御回路30によって制御される。例示される実施形態において、バラクタV4、V5、およびV6のそれぞれが、一意のインピーダンス制御信号SZCを受け取る。この場合も、入力整合ネットワーク38の例示される構成は単に、様々なRF入力信号RFINの中心周波数、および1つまたは複数の高調波のそれぞれに関して所望されるインピーダンスを設定することができるという概念を表すように与えられる。このため、所与の入力整合ネットワーク38は、インピーダンス制御回路30によって制御される任意の数の可変インピーダンス素子を含み得る。0062RF入力信号RFINの中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、RF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波において入力整合ネットワーク38によってもたらされるそれぞれのインピーダンスもまた、所与のパフォーマンス規格を維持するように変化する必要があり得る。RF入力信号RFINの中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、インピーダンス制御回路30が、入力整合ネットワーク38の可変インピーダンス素子のうちの1つまたは複数の素子の値を所望されるように動的に調整する。可変インピーダンス素子の値は、入力整合ネットワーク38が、所与のパフォーマンス規格を実現するようにRF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを実質的に絶えずもたらすように調整される。0063図9の実施形態の場合、インピーダンス制御回路30は、RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および動作パラメータの条件に鑑みて入力整合ネットワーク38および出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子を設定すべき相対値を実質的に絶えず算出するように構成される。RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および動作パラメータの条件は、RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および関係のある動作パラメータ条件のうちの1つまたは複数を特定することが可能なパラメータ信号SPを介して制御-変調回路22によって与えられることが可能である。この場合も、処理回路32が、RF入力信号RFINを動的に監視して、RF入力信号RFINの中心周波数、振幅、または位相などの、いくつかの動作パラメータ条件を検出することも可能である。0064RF入力信号RFINの現在の中心周波数、および動作パラメータ条件が獲得されると、処理回路32が、RF入力信号RFINの中心周波数、および現在の動作パラメータ条件に鑑みて入力整合ネットワーク38および出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子を設定すべき相対値を算出する。図9の実施形態の場合、ルックアップテーブル34の中の各エントリに関する制御データは、特定の中心周波数、および動作パラメータ条件の特定の組み合わせに対応する。この制御データは、出力整合ネットワーク26における3つのバラクタV1、V2、およびV3の各バラクタの容量値、ならびに入力整合ネットワーク38における3つのバラクタV4、V5、およびV6の各バラクタの容量値を、対応する中心周波数および動作パラメータ条件に最も適していると考えられる値に設定するのに十分な情報を含む。この6つのバラクタV1からV6の各バラクタに関する制御データは、DAC36の対応するチャネルに送られ、DAC36が、それぞれのバラクタV1からV6の容量値を設定する対応するアナログインピーダンス制御信号SZCを生成する。このため、出力整合ネットワーク26のバラクタV1、V2、およびV3の容量値、および入力整合ネットワーク38のバラクタV4、V5、およびV6の容量値は、RF入力信号RFINの現在の中心周波数および動作パラメータ条件に基づいて設定される。このプロセスは、実質的に絶えず繰り返され、入力整合ネットワーク38および出力整合ネットワーク26における可変インピーダンス素子の値は、電力増幅回路24に、RF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望されるインピーダンスが絶えずもたらされるように、事実上、変調される。0065注意すべきこととして、入力整合ネットワーク38と出力整合ネットワーク26は、一般に、異なり、所与のパフォーマンス規格を実現するのに異なる役割を果たす。したがって、任意の所与の時点で電力増幅回路24のソースおよび負荷においてもたらされるインピーダンスは、RF入力信号RFINの中心周波数と様々な高調波において異なる可能性が高い。一構成において、RF入力信号RFINの利用可能な中心周波数のそれぞれにおいて電力増幅回路24のソースにもたらされるインピーダンスは、RF入力信号RFINのその中心周波数を通過させるように構成される。これに対して、それらの利用可能な中心周波数のそれぞれに関する第2の高調波、および第3の高調波のそれぞれにおけるインピーダンスは、出力にフィードバックされるそれぞれの高調波を反射して、電力増幅回路24に向けて返すように構成される。この場合も、第2の高調波、および第3の高調波は、効率を最適化するように特定の位相で反射される、またはそれ以外で操作されることが可能である。これらの特定の位相は、実施形態に基づいて異なる。0066前述したとおり、可変入力整合ネットワーク38および可変出力整合ネットワーク26を設けること、および制御することは、実質的に任意のタイプの電力増幅器設計に関して有益である。単一パス増幅器設計の場合、可変入力整合ネットワーク38および可変出力整合ネットワーク26は、電力増幅回路24の前後に配置され得る。ドハティ増幅器構成を使用する設計などの並列パス増幅器設計の場合、入力整合ネットワーク38および出力整合ネットワーク26は、並列パスのそれぞれにおける電力増幅回路24の前後に配置され得る。本開示の概念を使用するドハティ増幅器構成が、図10に関連して後段で説明される。0067図示するとおり、RF入力信号RFINは、キャリアパス上、およびピーキングパス上でRF入力信号RFINを分割する直交結合器などの電力スプリッタ40に供給される。キャリアパスは、キャリア入力整合ネットワーク42と、キャリア電力増幅回路44と、キャリア出力整合ネットワーク46と、伝送路などの90°移相素子48とを含み、さらにドハティ合成ノードに終端する。ドハティ合成ノードは、アンテナ28に結合された変圧器50に結合される。ピーキングパスは、90°移相素子52と、ピーキング入力整合ネットワーク54と、ピーキング電力増幅回路56と、ピーキング出力整合ネットワーク58とを含み、さらにドハティ合成ノードに終端する。0068従来のドハティ様態で、キャリア電力増幅回路44が、クラスABまたはB増幅器をもたらし、さらにピーキング電力増幅回路56が、クラスC増幅器をもたらす。RF入力信号RFINのレベルが或る所与のしきい値を下回っている期間中、キャリア電力増幅回路44のクラスAB増幅器は、キャリアパスを流れるRF入力信号RFINの部分を効率的に増幅する。RF入力信号RFINが或る所与のしきい値を下回ると、ピーキング電力増幅回路56のクラスC増幅器がオフにされて、ほとんど電力を消費しない。RF入力信号RFINがその所与のしきい値を超えている期間中、キャリア電力増幅回路44のクラスAB増幅器は、キャリアパスを流れるRF入力信号RFINの部分を増幅する際にクラスAB増幅器の最大限の電力を送る。RF入力信号RFINが或る所与のしきい値を下回ると、ピーキング電力増幅回路56のクラスC増幅器がオンになり、さらにピーキングパスを流れるRF入力信号RFINの部分を増幅する際にクラスC増幅器の最大限までの電力を送る。90°移相素子48および52を使用することによって、キャリアパスおよびピーキングパスからの増幅された信号は、同相でドハティ合成ノードに到達し、さらに変圧器50を介してリアクタンス合成され、次に、昇圧されてから、送信のためにアンテナ28に送られる。ドハティ構成では、電力付加効率は、単一パス増幅器または他の平衡増幅器と比べて、バックオフ電力レベルにおいて大幅に向上する。0069ドハティ増幅器は、効率的であるが、本開示の概念は、従来のドハティ増幅器の効率を50もさらに増加させることが可能である。図10を引き続き参照すると、キャリア入力整合ネットワーク42およびキャリア出力整合ネットワーク46が、キャリアパス上で電力増幅回路44のソースおよび負荷に設けられている。ピーキング入力整合ネットワーク54およびピーキング出力整合ネットワーク58が、ピーキングパス上でピーキング電力増幅回路56のソースおよび負荷に設けられている。キャリア入力整合ネットワーク42およびピーキング入力整合ネットワーク54は、前述した入力整合ネットワーク38と同様に構成され、制御される。同様に、キャリア出力整合ネットワーク46およびピーキング出力整合ネットワーク58も、前述した出力整合ネットワーク26と同様に構成され、制御される。これらの整合ネットワーク42、46、54、58のそれぞれは、インピーダンス制御信号SZCを介してインピーダンス制御回路30によって値が動的に制御される静的インピーダンス素子および可変インピーダンス素子を含み得る。0070RF入力信号RFINの中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、RF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波においてこれらの整合ネットワーク42、46、54、58によってもたらされるそれぞれのインピーダンスもまた、所与のパフォーマンス規格を維持するように変化する必要があり得る。RF入力信号RFINの中心周波数、および動作パラメータの条件が変化するにつれ、インピーダンス制御回路30が、整合ネットワーク42、46、54、58の可変インピーダンス素子の値を所望されるように動的に調整する。可変インピーダンス素子の値は、整合ネットワーク42、46、54、58が、所与のパフォーマンス規格を実現するようにRF入力信号RFINの中心周波数において、さらに1つまたは複数の高調波における所望される負荷インピーダンスを実質的に絶えずもたらすように調整される。0071整合ネットワーク42、46、54、58における可変インピーダンス素子の値を制御することに加えて、インピーダンス制御回路30は、変圧器50に関連付けられた可変インピーダンス素子を制御するようにも構成され得る。一部の実例において、いくつかの動作パラメータ条件に基づいて変圧器50の有効インピーダンスを動的に変更することによって、送信回路20のパフォーマンスをさらに向上させることが可能である。例示される実施形態において、様々な周波数において変圧器50に関連するインピーダンスを変えるための手段をもたらすように分路バラクタVTが、変圧器50の出力に設けられる。0072これらの前述した概念は、任意の数の並列増幅器パスに拡張され得る。例えば、図11が、3つのパス、すなわち、キャリアパスと、ピーキングパスと、補助ピーキングパスとを含む変形されたドハティ構成を示す。キャリアパスおよびピーキングパスは、図10に関連して説明したのとほぼ同様に設けられる。補助ピーキングパスは、90°移相素子60と、補助ピーキング入力整合ネットワーク62、補助ピーキング電力増幅回路64と、補助ピーキング出力整合ネットワーク66とを含み、さらにドハティ合成ノードに終端する。0073補助ピーキング電力増幅回路64は、クラスC増幅器をもたらす。RF入力信号RFINのレベルが第1のしきい値を下回っている期間中、キャリア電力増幅回路44のクラスAB増幅器は、キャリアパスを流れるRF入力信号RFINの部分を効率的に増幅する。RF入力信号RFINが第1のしきい値を下回ると、ピーキング電力増幅回路56および補助ピーキング電力増幅回路64のクラスC増幅器がオフにされて、ほとんど電力を消費しない。RF入力信号RFINが第1のしきい値を超えるとともに、第2のしきい値を下回っている期間中、キャリア電力増幅回路44のクラスAB増幅器は、キャリアパスを流れるRF入力信号RFINの部分を増幅する際にクラスAB増幅器の最大限の電力を送る。ピーキングパスを流れるRF入力信号RFINの部分を増幅する際、ピーキング電力増幅回路56のクラスC増幅器がオンになり、さらにクラスC増幅器の最大限までの電力を送る。補助ピーキング電力増幅回路64のクラスC増幅器は、オフになったままである。RF入力信号RFINが第2のしきい値を超えている期間中、キャリア電力増幅回路44のクラスAB増幅器、およびピーキング電力増幅回路56のクラスC増幅器が、最大限の電力を送る。さらに、補助ピーキングパスを流れるRF入力信号RFINの部分を増幅する際、補助ピーキング電力増幅回路64のクラスC増幅器がオンになり、さらにクラスC増幅器の最大限の電力を送る。0074キャリアパス、ピーキングパス、および補助ピーキングパスからの増幅された信号は、同相でドハティ合成ノードに到達し、さらに変圧器50を介してリアクタンス合成され、さらに昇圧されてから、送信のためにアンテナ28に送られる。このドハティ構成では、電力付加効率は、従来のドハティ構成と比べて、バックオフ電力レベルにおいてさらに向上する。さらに、補助ピーキング入力整合ネットワーク62および補助ピーキング出力整合ネットワーク66は、ピーキング入力整合ネットワーク54およびピーキング出力整合ネットワーク58と基本的に同様に構成され、さらに動的に制御される。0075図12を参照すると、集中素子ネットワークが例示されている。前述した入力整合ネットワークまたは出力整合ネットワークのいずれも、少なくとも部分的には、図12の集中素子ネットワーク、またはその変種によって形成され得る。集中素子ネットワークは、一般に、受動型構成要素の使用によって特徴付けられる。例示されるネットワークは、直列インダクタL3、L4、およびL5と、分路インダクタL6およびL7と、直列バラクタV7と、バイパス直列バラクタV8と、分路バラクタV9およびV10とを含む。バラクタV7からV10のそれぞれが、インピーダンス制御回路30のインピーダンス制御信号によって制御されていることが図示される。集中素子ネットワーク構成の数がほぼ無限であり、さらに集中素子ネットワークが、任意の数の静的抵抗器および可変抵抗器、静的インダクタおよび可変インダクタ、ならびに静的キャパシタおよび可変キャパシタを含み得ることが当業者には認識されよう。図示される例は単に、入力整合ネットワークまたは出力整合ネットワークの可変インピーダンスネットワークのすべてまたは一部分の1つの例示的な構成を示すに過ぎない。0076図13は、分散ネットワークとして図12の集中素子インピーダンスネットワークの実施形態を示す。分散インピーダンスネットワークは、一般に、伝送路の使用によって特徴付けられる。図示される例において、インダクタL3からL7が、インダクタL3からL7と均等のインタクタンスをもたらす伝送路TL1からTL5で置き換えられる。0077本開示の一実施形態において、少なくとも入力整合ネットワーク38、出力整合ネットワーク26、および電力増幅回路24が、図14に示されるとおり、同一のマイクロ波モノリシック集積回路上に形成される。図示するとおり、入力整合ネットワーク38、出力整合ネットワーク26、および電力増幅回路24はすべて、同一の窒化ガリウムGaN半導体チップ上に形成されることが可能であり、さらに制御-変調回路22やインピーダンス制御回路30などの残りの制御-処理回路は、1つのシリコンSi半導体チップ上に形成されること、または複数のシリコン半導体チップにわたって配置されることが可能である。一実施形態において、インピーダンス制御回路30は、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGAにおいて実施される。窒化ガリウム材料系およびシリコン材料系が例として使用されるが、ヒ化ガリウムGaAs、シリコンゲルマニウムSiGeなどの他の材料系が、送信回路20の様々な部分を形成するのに使用されてもよい。0078特に平均出力電力が10十ワットの範囲内にあるいくつかの事例において、モノリシックマイクロ波集積回路MMICソリューションを使用することが、非常に有益であると判明している。特に、非モノリシックソリューションに関連して位相遅延が生じることが、もたらされるインピーダンスの補正分解能および精度に影響を及ぼして、その結果、瞬時帯域幅、およびその他のパフォーマンスメトリックが悪影響を受ける可能性がある。さらに、MMICを形成するのにGaN材料系を使用することが、システムの分解能および精度をさらに向上させることが判明している。0079そのようなソリューションにおいて、単一段または多段のシングルエンド増幅器、またはドハティ増幅器構成が、単一の集積回路内、または単一のチップ内に組み込まれ得る。高調波負荷は、電力増幅回路24の入力においても、出力においても、非常に制御しやすくなり、さらに電力増幅回路24を形成するトランジスタに電気的に近接して位置付けられることが可能である。電力増幅器パフォーマンスの再現性、ならびにMMICソリューションの製造の容易さおよび高い歩留まりは、裸のトランジスタチップもしくは他のチップ構成要素、またはパッケージトランジスタをプリント回路基板整合と一緒に使用する混成アプローチに優ることが可能である。0080さらなる利益は、いくつかの低い平均電力の集積回路が、より高い平均電力が要求されるアプリケーションをサポートするように組み合わせられ得るように、混成の回路と比べてMMICソリューションのサイズが小さくなることである。このため、トランジスタ、バラクタ、およびその他の受動型構成要素を組み込んだ単一のMMICが、低電力分散アーキテクチャ、ピコセル、またはフェーズドアレイアプリケーションのために単独で使用されることが可能であり、さらにいくつかの組み合わされたMMICが、高電力固定の塔およびマイクロセル/マクロセルアプリケーションのために使用されることが可能である。0081やはり図14に示されるとおり、フィードバック信号FSを介して出力整合ネットワーク26からの、または出力整合ネットワーク26についての、インピーダンス制御回路30へのフィードバックが用いられることが可能である。具体的には、出力整合ネットワーク26に関連して、またはインピーダンス制御回路30においてスニフィング回路が使用されて、インピーダンス制御回路30が、RF出力信号RFOUTを監視して、出力整合ネットワーク26が所望されるとおりのパフォーマンスを示すことを確実にすることが可能である。このため、出力整合ネットワーク26の可変インピーダンス素子の値は、RF出力信号RFOUTおよびRF入力信号RFINの適切な中心周波数および高調波周波数において適切なインピーダンスがもたらされることを確実にするように微調整され得る。0082図15を参照すると、本開示の一実施形態に従って構成された基地局が示されている。この基地局は、ワイヤレス通信をサポートする任意のワイヤレスアクセスポイントの役割をし、さらにOFDMA、CDMA、およびTDMAを使用する従来のセルラ技術、およびローカルワイヤレス技術などの任意のタイプのワイヤレス通信技術をサポートすることが可能である。この基地局は、一般に、制御システム68と、ベースバンドプロセッサ70と、前述したような送信回路20と、受信回路72と、もう1つのアンテナ74と、ネットワークインターフェース76とを含む。制御システム68は、動作のために要求される必須のソフトウェアおよびデータを格納するためのメモリを有する。一実施形態において、制御システム68は、FPGAとして実装される。受信回路72は、モバイルデバイスの1つまたは複数の遠隔送信機からの情報を担う無線周波数信号を受信する。好ましくは、低雑音増幅器およびフィルタ図示せずが、処理のために信号からのブロードバンド干渉を増幅し、さらに除去するように協働する。次に、ダウンコンバート-デジタル化回路図示せずが、ろ波された、受信された信号を、中間周波数信号またはベースバンド周波数信号にダウンコンバートし、次に、この信号が1つまたは複数のデジタルストリームにデジタル化される。0083ベースバンドプロセッサ70が、デジタル化された、受信された信号を処理して、受信された信号の中の情報またはデータビットを抽出する。この処理は、通常、復調動作、復号動作、および誤り訂正動作を備える。このため、ベースバンドプロセッサ70は、一般に、1つまたは複数のデジタルシグナルプロセッサDSPとして実装される。受信された情報は、次に、ネットワークインターフェース76を介してコアネットワークに送られ、またはこの基地局によるサービスを受ける別のモバイルデバイスに向けて送信される。ネットワークインターフェース76は、通常、基地局コントローラ図示せずを介してコアネットワークと対話する。0084送信側で、ベースバンドプロセッサ70が、制御システム68の制御下でネットワークインターフェース76から、音声、データ、または制御情報を表し得るデジタル化されたデータを受け取る。一実施形態において、制御システム68は、FPGAとして実装される。ベースバンドプロセッサ70は、送信のためにデータを符号化する。符号化されたデータは、送信回路20に出力され、送信回路20において、この符号化されたデータは、変調器によって、所望される1つまたは複数の送信周波数にあるキャリア信号を変調するのに使用される。電力増幅回路24図7が、この変調されたキャリア信号を、送信に適切なレベルまで増幅し、さらにこの変調されたキャリア信号を、出力整合ネットワーク26図7を介してアンテナ74のうちの1つまたは複数に送る。0085図16を参照すると、本開示の一実施形態に従って構成されたモバイルデバイスが示されている。このモバイルデバイスは、様々なタイプの基地局と適合する通信技術をサポートする。このモバイルデバイスは、制御システム78と、ベースバンドプロセッサ80と、前述したような送信回路20と、受信回路82と、1つまたは複数のアンテナ84と、インターフェース回路86とを含む。制御システム78は、動作のために要求される必須のソフトウェアおよびデータを格納するためのメモリを有する。受信回路82は、基地局によって備えられる1つまたは複数の遠隔送信機からの情報を担う無線周波数信号を受信する。好ましくは、低雑音増幅器およびフィルタ図示せずが、処理のために信号からのブロードバンド干渉を増幅し、さらに除去するように協働する。次に、ダウンコンバート-デジタル化回路図示せずが、ろ波された、受信された信号を、中間周波数信号またはベースバンド周波数信号にダウンコンバートし、次に、この信号が1つまたは複数のデジタルストリームにデジタル化される。ベースバンドプロセッサ80が、デジタル化された、受信された信号を処理して、受信された信号の中の情報またはデータビットを抽出する。この処理は、通常、復調動作、復号動作、および誤り訂正動作を備える。ベースバンドプロセッサ80は、一般に、1つまたは複数のDSPとして実装される。0086送信に関して、ベースバンドプロセッサ80は、制御システム78から、音声、データ、メディア、または制御情報を表し得るデジタル化されたデータを受け取り、このデータを、ベースバンドプロセッサ80が、送信のために符号化する。この符号化されたデータが、送信回路20に出力され、送信回路20において、この符号化されたデータは、変調器によって、所望される1つまたは複数の送信周波数にあるキャリア信号を変調するのに使用される。電力増幅回路24図7が、この変調されたキャリア信号を、送信に適切なレベルまで増幅し、さらにこの変調されたキャリア信号を、出力整合ネットワークを介して1つまたは複数のアンテナ84に送る。0087本開示の実施形態の改良形態および変形形態が当業者には認識されよう。すべてのそのような改良形態および変形形態は、本明細書、および添付の特許請求の範囲で開示される概念の範囲に含まれるものと見なされる。"