[发明专利]带滤波的放大器设备和方法

说明书

技术领域

本发明的各个实施例涉及放大器设备、系统和方法。

背景技术

许多放大器都具有高功率效率，如生成调制方波的极性开关功率放大器。由于从这样的开关功率放大器发射的载波的谐波会造成与其他无线电接收器的共存问题，因此已经利用模拟滤波来减少不需要的发射／带外发射。然而，这是非常昂贵的解决方案，并且存在集成困难的问题。生成调制正弦波的线性功率放大器能够产生较少的谐波或者不产生谐波。然而，从开关功率放大器的拓扑结构来看，线性功率放大器的功率效率比开关功率放大器的功率效率差。

将开关功率放大器的高功率效率与线性功率放大器的频谱纯度结合在一起可以解决共存问题，同时可以实现理想的功率效率。例如，开关功率放大器的加权电压可以被合并起来。然而，发射的谐波会造成与其他无线电接收器的共存问题。

这些问题和其他问题对放大器及其在各种应用中的实施提出了挑战。

发明内容

各个实施例涉及的是放大器及其实现，用于解决诸如上述关于共存以及功率效率的问题。

根据一个或多个实施例，开关电容器功率放大器包括利用(调制)正弦波载波运行的半数字滤波器。利用半数字滤波方法抑制不需要的信号分量，诸如带外杂散信号，频谱复制信号，量化噪声以及带外调制信号。输入信号在相位上发生偏移并被各个放大器处理，然后被合并以实现带外消除。结合线性功率放大器的频谱纯度实施这样的方法，(例如在极性开关功率放大器中)可以实现高功率效率。可以在数字域中进行调制和预均衡，而不需要使用模拟滤波。这样利于与匹配网络集成以及在芯片上自动匹配，还利于提高数据率，而不会引起功率损失。

根据另一个实施例的设备包括输入电路、输出电路以及多个延迟电路。各个延迟电路处理数字输入信号以提供经处理的信号，该经处理的信号中不需要的分量的相位相对于由各个其他延迟电路提供的经处理的信号中不需要的分量的相位是偏移的。输入电路接收数字输入信号，并将数字输入信号耦接至各个延迟电路，输出电路将各个经处理的信号提供给多个放大器电路中的各个放大器。利用这个方法，当对经处理的信号进行放大并合并时，消除了不需要的分量。

另一个实施例涉及的是消除输入信号中的不需要的分量的设备和方法。在输入电路中处理输入信号，以提供各个经处理的信号，其中各个经处理的信号中不需要的分量的相位相对于其他经处理的信号中不需要的分量的相位是偏移的。各个经处理的信号被耦接至多个放大器中的一个放大器的输入端，多个放大器各自具有连接到多个电容器中的一个电容器的输出端，每个电容器被连接到不同的一个放大器的输出。通过经由电容器将放大器的输出合并到公共的输出端上，以消除输入信号中不需要的分量。

上述说明／概述并不是要描述本发明的每个实施例或每个实现方式。下面的附图和详细说明对各个实施例进行了举例说明。

附图说明

图1示出了根据另一个实施例的具有半数字滤波的开关电容器功率放大器(SCPA)；

图2示出了根据另一个实施例的集成在芯片上的SCPA类型的设备；

图3示出了根据另一个实施例的另一个SCPA设备；

图4示出了与另一个实施例有关的用于内插的设备；

图5示出了根据另一个实施例的设备，该设备包括具有半数字滤波的开关电容器功率放大器；

图6示出了根据另一个实施例的放大器设备，该放大器设备包括与温度编码功率放大器进行操作的输入延迟型电路；

图7示出了根据另一个实施例的设备，该设备用于半数字滤波；

图8示出了根据另一个实施例的消除二次、四次、六次谐波的实例；以及

图9示出了根据另一个实施例的想要的信号的时域和相量表示。

应当理解的是，本文并不是意图将本发明限制为本文中所描述的特定实施例。相反，意图是要覆盖落入权利要求所限定的范围的所有变形、等同物或替换物。另外，本文中使用的术语“实例”或“实施例”仅仅是用来举例说明，而不是用来限制本发明。

具体实施方式

本文的各个方面适用于包括滤波的各种不同类型的设备、系统和方法。