[发明专利]发射机

说明书

技术领域

本发明涉及用于在诸如移动电话系统、无线电LAN(局域网)装置及其他装置的通信和广播装置中使用的发射机。

背景技术

用于诸如移动电话系统、无线电LAN装置及其他装置的通信和广播装置中使用的发射机的必需条件包括低功耗、同时确保波形维持在高精度，而无论传输功率电平是多少。具体地，由于位于发射机最后阶段的传输功率放大器消耗大量功率，所以必需条件是放大器高效地传输功率。

近年来，开关放大器因为期望的功率放大器提供高效功率而引起大家的注意。假定开关放大器接收脉冲波形信号作为其输入信号，并放大信号功率同时维持脉冲波形。由开关放大器信号放大的脉冲波形通过滤波器元件处理，使得接收除了期望无线电信号波段以外的频率分量，然后由天线发射出去。

图1是示出称为D级或S级放大器(在下文中将被称为D类放大器以作为它们的代表)的功率放大器的结构例子，作为开关放大器的典型例子。图1示出放大二进制信号的D类放大器的结构例子，该二进制信号采用两个等级，即逻辑“1”或“0”(在下文中将其称为二进制D类放大器)。

在图1中示出的二进制D类放大器由插在电源和输出端子之间的开关元件以及插在输出端子和地电位之间的开关元件组成。这两个开关元件被供给互补的脉冲信号作为开/关控制信号，使得仅其中的一个开关元件将被打开。当电源侧的开关元件为“通(ON)”、且地电位侧的开关元件为“断(OFF)”时，从图1中示出的D类放大器输出与电源电压(高电平：逻辑“1”)相同的电压，而当电源侧的开关元件为“断”、且地电位侧的开关元件为“通”时，输出地电位(低电平：逻辑“0”)。

由于在图1中示出的D类放大器不需要偏置电流，所以理想的情况是功率损失为零。开关元件可以使用场效应晶体管、双极性晶体管等。

作为使用图1中示出的二进制D类放大器的发射机，例如已知与将基带信号转换为二进制信号的ΔΣ(总和增量)调制器组合的二进制发射机。在二进制发射机中，已由ΔΣ调制器转换为二进制信号的数字基带信号被图1中示出的二进制D类放大器放大为期望的电平，然后经由滤波器输出到天线。

进一步地，开关放大器的例子可以包括将具有多位逻辑值的信号放大的D类放大器(在下文中将称为多级D类放大器)，使得包括与将基带信号转换为多级信号的多级ΔΣ调制器结合的多级D类放大器的多级发射机也是已知的。

图2是示出背景技术中的多级发射机的结构的框图，其装备有多级ΔΣ调制器和多级D类放大器。

在图2中示出的多级发射机包括数字基带电路(数字基带)110，包括多级ΔΣ调制器的RF信号发生器120、多级D类放大器130、和滤波器140。

RF信号发生器120对由数字基带电路110产生的两个正交信号(I信号和Q信号)中每一个执行多级ΔΣ调制，在多级ΔΣ调制之后将该信号上变频到期望的无线电信号频率，并且输出上变频之后的两个信号之和。来自RF信号发生器120的输出信号由未示例的解码器解码，使得解码后的信号驱动包含在多级D类放大器130中的多个开关元件(在下文中描述)。

多级D类放大器130包括输出电压(直流电压)不同的多个电源V₀至V_N(N是等于或大于0的整数)，和由多个开关元件组成的开关组，每个开关元件插在多个电源V₁至V_N中的一个与输出端子之间并且插在输出端子和地电位V₀之间。多级D类放大器130基于来自RF信号发生器120的输出信号，接通一个相应的开关元件，以输出电源电压或地电位以将其提供到接通的开关元件。由多级D类放大器130放大的无线电信号经由滤波器140输出到天线。

由于在图2中示出的多级发射机能够将多位的逻辑值放在发送信号上，所以与包括图1中示出的二进制D类放大器的二进制发射机相比，此发射机具有由ΔΣ调制器导致的低量化噪音和提高信号噪音功率比的优点。上述二进制发射机和多级发射机的结构例子也已例如由专利文献1和2提出。

如上所述地，与包括图1中示出的二进制D类放大器的二进制发射机相比，在图2中示出的多级发射机在信号噪音功率比上有所提高。然而，由于多级发射机需要输出电压(直流电压)不同的多个电源以用于构成多级D类放大器，所以这带来整个装置成本增加的问题。因此，这引起了传输对能够获得改进的信号噪音功率比而不使用多级D类放大器的需求。专利文献1和2示出了用于提高D类放大器的功率效率的技术，但是没有提出用于提高发射机的信号噪音功率比的任何技术。

相关现有技术

专利文献