[发明专利]具有DVC的功率放大器匹配电路

说明书

本文公开的实施例一般地涉及用于在比如便携式电话的设备中进行阻抗匹配和谐波控制的功率放大器匹配电路。在一个示例中，功率放大器匹配电路包括两个DVC、四个电感器、晶体管和电容器。利用两个DVC，电路的阻抗匹配比和中心频率能够根据需要进行调节。此外，包含两个DVC还可以防止谐波频率不期望地通过功率放大器匹配电路传送到便携式设备的天线。所述功率放大器匹配电路可以与放大器结合使用，其中放大器的输出与电路中的电流成比例。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月9日提交的美国临时专利申请号为62/061,928的优先权，其通过引用并入本文。

发明背景

发明领域

本文公开的实施例一般地涉及用于在比如便携式电话的设备中进行阻抗匹配和谐波控制的功率放大器匹配电路。

相关技术说明

便携式电话，比如移动电话，有很多使日常生活更便利的期望功能。例如，移动电话能够接收电子邮件、短信以及供终端用户使用的其他数据。此外，移动电话能够发送电子邮件、短信以及来自该移动电话的其他数据。移动电话通常在由各种移动电话运营商中的任一个所提供的无线网络上运行。发送至移动电话或由移动电话发送的数据要求移动电话在越来越多的频率上工作，以支持该移动电话的所有组件和天线。

功率放大器输出匹配电路可以用于将由天线所呈现的标称为50欧姆的负载阻抗改变为适用于该功率放大器输出级的操作的较低的阻抗。这些输出匹配电路在固定频带上工作，并且所述电路呈现给功率放大器的阻抗针对该放大器的操作类型(比如高线性度或高效率)来进行优化。

图1示出典型的功率放大器输出匹配电路100的示意性电路图。电路100具有与表面贴装技术(SMT)电容器一起集成到该功率放大器模块基板中的至少三个电感器，以获得使该功率放大器输出级进行高效和线性工作所需的阻抗匹配。电路100充当使用第一部分低通网络101和第二部分低通网络103的阻抗匹配网络。用于功率放大器输出级的典型期望负载阻抗约为3欧姆。第一部分低通网络101将负载阻抗按比率增加约500％，通常将该阻抗从约3欧姆增加到约15欧姆。第二部分低通网络103进一步将阻抗从约15欧姆增加到约50欧姆，这是功率放大器必须工作的典型标称系统阻抗。

电路100具有几个缺点。一个主要的缺点是固定的阻抗比和固定的中心频率，因为基板电感器和SMT电容器具有固定值。电路100在带宽和插入损耗特性方面也受到限制，因为在设计优化中对这些参数进行了折中。由于SMT电容器需要占据基板表面上的空间，电路100的物理尺寸也很大。此外，电路100可能需要在功率放大器和频分双工(FDD)系统运行所需的任意双工器之间包括固定的匹配网络。该网络使双工器阻抗与功率放大器的负载阻抗匹配。该方法的一个缺点是对于具有大范围的阻抗值-频率比的典型双工器，固定网络不能在宽的带宽中对功率放大器和双工器进行最佳匹配。此外，为了系统效率优化，固定网络不能对功率放大器与施加到功率放大器的变化的电源电压之比进行最佳匹配。针对每个功率放大器/双工器组合来实验性地确定固定网络，使得新的电话平台的初启成为一个缓慢而繁琐的过程。该网络还需要几个SMT电感器和/或电容器，并且占用每个双工器的较多电话板空间。

因此，需要一种改进的用作阻抗匹配网络的功率放大器匹配电路，其允许动态调节阻抗以补偿系统参数(比如发射中心频率、电源电压、和双工器负载阻抗与频率之比)的变化。

发明内容

本申请公开的实施例一般地涉及用于在比如便携式电话的设备中进行阻抗匹配和谐波控制的功率放大器匹配电路。在一个示例中，功率放大器匹配电路包括两个DVC、四个电感器、晶体管和电容器。利用两个DVC，电路的阻抗匹配比和中心频率能够根据需要进行调节。此外，包含两个DVC还可以防止谐波频率不期望地通过功率放大器匹配电路传递到便携式设备的天线。所述功率放大器匹配电路可以与放大器结合使用，其中放大器的输出功率与电路中的电流成比例。