具有滤波器响应的变压器功率合并器制造技术

本发明专利技术提供用于产生放大的射频(RF)信号的方法。同相(I)信号和正交(Q)信号由交错器(204)接收并交错以产生时间交错信号。然后，由配电线路(209)从时间交错信号中产生延迟时间交错信号，并且延迟时间交错信号(IN1、IN2、IN3、IN4)中的每个由放大器(112-1、112-2、112-3、112-4)放大以产生多个放大的信号。然后，放大的信号在变压器(114)处被合并且通过滤波器(214)产生与变压器的滤波器响应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有滤波器响应的变压器功率合并器
本申请总体涉及变压器功率合并器，并且更具体地涉及具有滤波器响应的变压器功率合并器。
技术介绍
图1示出可见的常规射频(RF)发射器200的示例。如这个示例所示，RF电路系统被包括在集成电路(IC)102上，该集成电路102使用变压器合并器以产生期望的功率。由IC102采用的方案是极性调制方案，该极性调制方案使用极性调制器108从而将同相(I)和正交(Q)信号分解为幅度和相位。将相位信息提供到为数字PA的功率放大器112-1到112-4(PA)，并且将幅度信息提供到功率控制器110，该功率控制器110控制PA112-1到112-4中的每个的功率输出。由于PA112-1到112-4中的每个接收相同的信号并且各自的输出被施加到变压器114的初级绕组116-1到116-4，因此来自每个“分支”的功率可以由次级绕组108加到一起以产生用于IC102的输出信号。根据期望的可传输的功率量，可以增加或减少PA112-1到112-4的数目。这种发射器100的一个问题是，没有引入允许任何模拟滤波的滤波器响应。通常的原因在于相位调制是非常敏感的，并且引入预失真以诱导滤波器响应将产生功率控制器110与PA112-1到112-4之间的不匹配。因此，片外带通滤波器104被提供在IC102和负载106(其可以是天线和匹配电路系统)之间。其它的常规RF发射器也有类似的缺点。例如，正交调制器通常包含片外PA，并且具有非线性组件的线性放大(LINC)的发射器通常包括片外威尔金森合并器和带通滤波器。因此，需要一种改进的RF发射器。其他常规系统的一些示例是：Haldi等人IEEEJ.ofSolid-StateCircuits,2008年5月43卷5期1054-1063页的“A5.8GHz1VLinearPowerAmplifierUsingaNovelOn-ChipTransformerPowerCombinerinStandard90nmCMOS，”；Lai等人2010IEEEIntl.Solid-StateCircuitsConf.(ISSCC)，2010年2月10号，424-425页的“AIV17.9dBm60GHzPowerAmplifierinStandard65nmCMOS,”；Chang等人2010IEEECustomIntegratedCircuitsConf.(CICC),2010年9月19-9月22，1-4页的“A77GHzPowerAmplifierUsingTransformer-BasedPowerCombinerin90nmCMOS,”；Kim等人IEEEJ.ofSolid-StateCircuits,2011年5月46卷5期的“ALinearMulti-ModeCMOSPowerAmplifierWithDiscreteResizingandConcurrentPowerCombiningStructure，”；以及美国专利No.7,777,570。
技术实现思路
实施例提供了包括交错器、配电线路、多个功率放大器(PA)和变压器的装置，其中交错器被配置为接收同相(I)信号和正交(Q)信号；配电线路耦合到交错器；多个功率放大器中的每个PA耦合到配电线路；变压器具有多个初级绕组和次级绕组，其中每个初级绕组耦合到PA中的至少一个，并且其中配电线路在交错器的输出和每个PA之间引入多个延迟中的至少一个以便产生与变压器的滤波器响应。根据实施例，配电线路进一步包括：多个通道，其中每个通道耦合到PA中的至少一个；以及多个延迟电路，其中每个延迟电路耦合在通道中的至少两个之间。根据实施例，多个通道进一步包括彼此交错的第一组通道和第二组通道，并且其中来自第二组通道的每个通道进一步包括逆变器。根据实施例，交错器进一步包括：第一混合器，其配置为接收I信号和第一交错信号；第二混合器，其被配置为接收Q信号和第二交错信号；以及合并器，其被耦合到第一混合器、第二混合器以及配电线路。根据实施例，装置进一步包括耦合到变压器的次级绕组的带通滤波器。根据实施例，第一和第二交错信号是90°异相。根据实施例，提供一种方法。该方法包括接收I和Q信号；将I和Q信号交错以便产生时间交错信号；产生来自时间交错信号的多个延迟时间交错信号；将延迟时间交错信号中的每个放大以便产生多个放大信号；以及将放大信号与变压器合并，其中延迟时间交错信号被设置为产生与变压器的滤波器响应。根据实施例，产生步骤进一步包括：将时间交错信号延迟第一数量以产生来自多个延迟时间交错信号的第一延迟时间交错信号；将时间交错信号延迟第二数量以产生来自多个延迟时间交错信号的第二延迟时间交错信号，其中第二数量是第一数量和预定延迟的总和；将时间交错信号延迟第三数量以产生来自多个延迟时间交错信号的第三延迟时间交错信号，其中第三数量是第二数量和预定延迟的总和；以及将时间交错信号延迟第四数量以产生来自多个延迟时间交错信号的第四延迟时间交错信号，其中第四数量是第三数量和预定延迟的总和。根据实施例，交错步骤进一步包括：将I信号与第一交错信号混合；将Q信号与第二交错信号混合；并且将混合的I和Q信号合并以产生时间交错信号。根据实施例，混合和将所混合的I和Q信号合并的步骤进一步包括：在第一和第二交错信号的第一时间段内输出I信号；在第一和第二交错信号的第二时间段内输出Q信号；在第一和第二交错信号的第三时间段内输出I信号的反向信号；在第一和第二交错信号的第四时间段内输出Q信号的反向信号。根据实施例，将时间交错信号延迟第二数量的步骤以及将时间交错信号延迟第四数量的步骤进一步包括：将时间交错信号延迟且反向第二数量以产生第二延迟时间交错信号；以及将时间交错信号延迟且反向第四数量以产生第三延迟时间交错信号。根据实施例，提供一种装置。该装置包括交错器、配电线路、第一PA、第二PA、第三PA、第四PA和变压器，其中交错器被配置为接收I信号和Q信号；配电线路耦合到交错器以便产生第一、第二、第三、和第四延迟时间交错信号；第一PA耦合到配电线路以便接收第一延迟时间交错信号；第二PA耦合到配电线路以便接收第二延迟时间交错信号；第三PA耦合到配电线路以便接收第三延迟时间交错信号；第四PA耦合到配电线路以便接收第四延迟时间交错信号；变压器具有第一初级绕组、第二初级绕组、第三初级绕组、第四初级绕组以及次级绕组，其中第一初级绕组耦合到第一PA，并且其中第二初级绕组耦合到第二PA，并且其中第三初级绕组耦合到第三PA，并且其中第四初级绕组耦合到第四PA，并且其中引入第一、第二、第三、和第四延迟时间交错信号以便产生与变压器的滤波器响应。根据实施例，配电线路进一步包括：第一通道，其耦合在交错器和第一PA之间；第一延迟电路，其耦合到交错器；第二通道，其耦合在第一延迟电路和第二PA之间；第二延迟电路，其耦合到第一延迟电路；第三通道，其被耦合在第二延迟电路和第三PA之间；第三延迟电路，其耦合到第二延迟电路；以及第四通道，其耦合在第三延迟电路和第四PA之间。根据实施例，第二和第四通道进一步分别包括第一和第二逆变器。附图说明图1是常规的RF发射器的示例的图示。图2是根据实施例的RF发射器的示例的图示。图3是正时图的示例，其示出图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：交错器，其被配置为接收同相信号即I信号和正交信号即Q信号；配电线路，其耦合到所述交错器；多个功率放大器即PA，其中每个PA耦合到所述配电线路；以及变压器，其具有多个初级绕组和次级绕组，其中每个初级绕组耦合到所述PA中的至少一个，并且其中所述配电线路在所述交错器的输出和每个PA之间引入多个延迟中的至少一个，以便产生与所述变压器的滤波器响应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.07 US 13/313,9711.一种用于产生射频信号的装置，其包括：交错器，其被配置为接收同相信号即I信号和正交信号即Q信号；配电线路，其耦合到所述交错器；多个功率放大器即PA，其中每个PA耦合到所述配电线路；以及变压器，其具有多个初级绕组并具有次级绕组，其中每个初级绕组耦合到所述PA中的至少一个，并且其中所述配电线路在所述交错器的输出和每个PA之间引入多个延迟中的至少一个，以便产生与所述变压器的滤波器响应，其中所述配电线路进一步包括：多个通道，其中每个通道耦合到所述PA中的至少一个；以及多个延迟电路，其中每个延迟电路耦合在至少两个通道之间。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个通道进一步包括彼此交错的第一组通道和第二组通道，并且其中来自所述第二组通道的每个通道进一步包括逆变器。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述交错器进一步包括：第一混合器，其被配置为接收所述I信号和第一交错信号；第二混合器，其被配置为接收所述Q信号和第二交错信号；以及合并器，其耦合到所述第一混合器、所述第二混合器和所述配电线路。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述装置进一步包括耦合到所述变压器的所述次级绕组的带通滤波器。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一交错信号和所述第二交错信号是90°异相。6.一种用于产生射频信号的方法，其包括：接收I和Q信号；将所述I和Q信号交错以便产生时间交错信号；从所述时间交错信号中产生多个延迟时间交错信号；放大所述延迟时间交错信号中的每个以便产生多个放大信号；以及；将所述放大信号与变压器合并，其中所述延迟时间交错信号被设置为产生与所述变压器的滤波器响应，其中所述产生步骤进一步包括：将所述时间交错信号延迟第一数量以产生来自所述多个延迟时间交错信号的第一延迟时间交错信号；将所述时间交错信号延迟第二数量以产生来自所述多个延迟时间交错信号的第二延迟时间交错信号，其中所述第二数量是所述第一数量和预定延迟的总和；将所述时间交错信号延迟第三数量以产生来自所述多个延迟时间交错信号的第三延迟时间交错信号，其中所述第三数量是所述第二数量和所述预定延迟的总和；以及将所述时间交错信号延迟第四数量以产生来自所述多个延迟时间交错信号的第四延迟时间交错信号，其中所述第四数量是所述第三数量和所述预定延迟的总和。7.根据权利要求6所述的方法，其中交错步骤进一步包括：将所述I信号与第一交错信号混合；将所述Q信号与第二交错信号混合；以及将混合的I和Q信号组合以产生所述时间交错信号。8.根据权利要求7所述的方法，其中混合和将所述混合的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·和扎尔，L·丁，J·户珥，B·S·哈龙，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US