專利名稱：用于控制電子設(shè)備中的射頻發(fā)射的系統(tǒng)及方法
用于控制電子設(shè)備中的射頻發(fā)射的系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域這里描述的發(fā)明總體上涉及用于控制和調(diào)整源自電子設(shè)備中功率放大器的所發(fā)射射頻(RF)信號(hào)的發(fā)射的輸出的系統(tǒng)及方法，用于 減少諧波水平。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的無線手持移動(dòng)通信設(shè)備執(zhí)行諸多功能，以使得移動(dòng)用戶能 夠在離開其桌子時(shí)繼續(xù)進(jìn)行當(dāng)前的信息和通信(例如電子郵件、企業(yè) 數(shù)據(jù)以及組織者信息)。通常這種設(shè)備使用無線傳輸來與其它設(shè)備進(jìn)行 通信。這種傳輸是由內(nèi)部的放大器產(chǎn)生的，并且是通過該設(shè)備上的一 個(gè)或多個(gè)天線來傳輸?shù)?。常見的需求是某些管轄?quán)對(duì)無線設(shè)備的傳輸 方面進(jìn)行管制。對(duì)于在美國(guó)出售的設(shè)備而言，聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC) 管制這種傳輸?shù)碾姎馓匦浴?一組FCC規(guī)范對(duì)這種傳輸所產(chǎn)生的諧波的 振幅進(jìn)行了限制。通信設(shè)備中現(xiàn)有的發(fā)射電路傾向于在發(fā)射基頻周圍 產(chǎn)生較大的信號(hào)諧波。該諧波可能產(chǎn)生附加的射頻噪聲，該附加的射 頻噪聲可能不符合FCC規(guī)范。通常存在來自功率放大器的射頻噪聲的 三種主要來源功率放大器的輸出信號(hào)中存在的信號(hào)諧波；由于功率 放大器的輸出與其相關(guān)輸出電路之間的功率和/或阻抗失配而產(chǎn)生的 諧波和/或噪聲；以及從信號(hào)泄漏及輻射而產(chǎn)生的射頻發(fā)射，該信號(hào)泄 漏是從輸入功率電路通過將功率放大器與電源(例如，諸如鋰離子電 池之類的電池)相連的印刷電路板(PCB)上的電路跡線的信號(hào)泄漏， 該輻射是從該設(shè)備通過電池(例如通過電池的殼體)的輻射。存在對(duì)一種致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處的系統(tǒng)及方法的 需求。發(fā)明內(nèi)容在第一方面中，可提供一種電子電路，用于減少來自無線通信設(shè) 備的射頻發(fā)射電路中的功率放大器的輸出信號(hào)的諧波。該電路可包括: 印刷電路板(PCB);功率放大器，用于產(chǎn)生該通信設(shè)備的輸出信號(hào)； 以及與功率放大器用于該輸出信號(hào)的輸出端子相連的、在PCB上實(shí)現(xiàn) 的電路。該電路可包括第一濾波級(jí)、延遲元件、以及諧波濾波器。在 該電路中，延遲元件可以位于諧波濾波器與輸出端子之間，并且該延 遲元件通過至少一個(gè)額定OQ的組件，來提供輸出信號(hào)中的定時(shí)延遲。 此外，諧波濾波器可以是具有頻率截止點(diǎn)的低通濾波器，該低通濾波 器削弱輸出信號(hào)的一次諧波。在該電子電路中，延遲元件可以是OQ的組件。在該電子電路中，延遲元件可以替代該電路中的濾波器元件的組件。在該電子電路中，諧波濾波器可以實(shí)現(xiàn)該延遲元件所替代的濾波 器元件。在該電子電路中，濾波級(jí)可包括陷波濾波器，以削弱在特定頻帶(例如5GHz頻帶)附近的信號(hào)。在該電子電路中，濾波級(jí)還可包括低通濾波器，用于削弱特定頻 帶(例如5GHz頻帶)上的信號(hào)。在該電子電路中，延遲元件可以通過利用電感替代濾波器元件的 組件，來替代電路中的該濾波器元件。在該電子電路中，延遲元件可包括PCB中的可選跡線，該跡線通 過插入至少一個(gè)0 Q的組件來與該電路選擇性地相連，以完成該跡線與 該電路之間的電氣連接。該電子電路還可包括電容器，用于減少來自功率放大器的信號(hào)在 PCB中將功率放大器與用于放大器的電池相連的電源接入電路的跡線 中的發(fā)射。在該電子電路中， 一組電容器可位于高濾波器扼流圈與功率放大 器之間的電源接入電路中。此外，電容器可提供低通濾波器，用于削 弱2GHz頻帶上的信號(hào)。此外或可選地，在該電子電路中，電容器可以位于高濾波器扼流 圈與電池之間的電源接入電路中。此外，電容器可提供低通濾波器，以削弱2GHz頻帶上的信號(hào)。此外或可選地，延遲元件可以是PCB中的跡線，該跡線具有足夠的長(zhǎng)度，向通過該長(zhǎng)度的信號(hào)提供了傳播延遲，以提供定時(shí)延遲。 此外，在該電路中，該電路的輸入點(diǎn)可以被調(diào)諧以適應(yīng)該功率放大器的輸出的功率和阻抗特性。在第二方面中，可以提供一種減少來自無線通信設(shè)備的射頻發(fā)射電路中的功率放大器的輸出信號(hào)的諧波的方法。該方法可包括提供針對(duì)該輸出信號(hào)的第一濾波級(jí)；在該第一濾波級(jí)之后向該輸出信號(hào)提 供諧波濾波器；在該諧波濾波器之后提供用于該輸出信號(hào)的輸出級(jí)； 以及在該諧波濾波器之前提供用于該輸出信號(hào)的專用延遲元件，以對(duì) 該輸出信號(hào)施加時(shí)延，從而使該輸出信號(hào)的諧波減少。在該電路中， 該諧波濾波器是具有頻率截止點(diǎn)的低通濾波器，該低通濾波器削弱該 輸出信號(hào)的一次諧波。在該方法中，延遲元件可以是OQ的組件。在該方法中，延遲元件可以替代該電路中的濾波器元件的組件。 該方法還可包括對(duì)來自功率放大器的信號(hào)在將該功率放大器與用 于該放大器的電池相連的電源接入電路中的發(fā)射進(jìn)行濾波。 該方法還可實(shí)現(xiàn)在其它方面中描述的電路特征。 在其它方面中，提供了上述方面的集合及子集的各種組合。


現(xiàn)在將僅以示例的方式參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中 圖1是根據(jù)實(shí)施例的一種具有射頻(RF)發(fā)射模塊的電子設(shè)備的 示意性圖示；圖2是圖1的RF發(fā)射模塊的某些內(nèi)部組件的框圖； 圖3是圖1的設(shè)備的RF發(fā)射模塊的框圖； 圖4是圖3的RF發(fā)射模塊的示意性圖示；圖5A是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的功率放大器的輸出呈現(xiàn)的原始阻抗的史密斯圓圖；圖5B是在圖3的發(fā)射模塊中添加延遲元件時(shí)對(duì)功率放大器的輸 出呈現(xiàn)的阻抗的史密斯圓圖；以及圖6是與圖2的RF發(fā)射模塊相關(guān)的附加電路的示意性圖示。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例總體上提供了一種用于控制無線設(shè)備的RF發(fā)射模塊的輸 出的系統(tǒng)和方法。具體地，控制RF發(fā)射以使得在其基頻周圍的輸出信 號(hào)的諧波被衰減。實(shí)施例利用RF發(fā)射的輸出電路中的延遲元件，用于 在將用于RF發(fā)射的輸出信號(hào)提供給該設(shè)備的天線之前，向該輸出信號(hào) 引入定時(shí)延遲。將看到，該延遲向輸出信號(hào)引入了時(shí)延，而保持了輸 出信號(hào)的振幅，這具有衰減與該輸出信號(hào)的基頻相關(guān)的諧波的效果。通過如下對(duì)實(shí)施例的描述，提供了對(duì)本發(fā)明原理的特定實(shí)施例的 一個(gè)或多個(gè)示例的說明。這些示例被提供用于說明的目的，而并非對(duì) 本發(fā)明及原理的限定。在下面的描述中，在本說明書及附圖中分別使 用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)記相似的部分。這里提供了實(shí)施例的示例性細(xì)節(jié)。首先，描述了結(jié)合一個(gè)實(shí)施例 的設(shè)備的一般組件。然后，提供了關(guān)于一個(gè)實(shí)施例的電路的示例性特 性的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。圖1提供了一般地以10示出的、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的便攜式電子設(shè)備 的一般特性。設(shè)備10基于具有帶蜂窩電話的增強(qiáng)型個(gè)人數(shù)字助理的功 能的計(jì)算平臺(tái)，并且可以接收和發(fā)射無線通信(包括電子郵件、SMS 和語(yǔ)音通信)。電子設(shè)備10可以基于其它電子設(shè)備(例如智能電話、臺(tái) 式計(jì)算機(jī)、尋呼機(jī)或具有電話裝置的膝上型計(jì)算機(jī))的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功 能。在本實(shí)施例中，電子設(shè)備10包括外殼12、 LCD 14、揚(yáng)聲器16、 LED 指示器18、軌跡球20、 ESC ("退出")鍵22、鍵盤24、由耳麥26和麥 克風(fēng)28組成的電話耳機(jī)。可以沿著箭頭"A"的路徑向內(nèi)按下作為向 設(shè)備10提供附加輸入的裝置的軌跡球20和ESC鍵22。應(yīng)當(dāng)理解，外殼 12可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員能想到的任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，并且可以 被適當(dāng)?shù)貥?gòu)成以容納和保持設(shè)備10的所有組件。提供了關(guān)于設(shè)備10的組件的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。設(shè)備10可操作用于使用 任何已知的無線電話系統(tǒng)(例如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址 (CDMA)系統(tǒng)、CDMA 2000系統(tǒng)、蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)系 統(tǒng)和時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng))來進(jìn)行無線電話呼叫。其它無線電話 系統(tǒng)可包括藍(lán)牙以及支持語(yǔ)音的802.11無線寬帶的諸多形式，如 802.11a、 802.11b、 802.11g等等。設(shè)備10是提供與網(wǎng)絡(luò)之間的無線通信 能力的四頻帶兼容設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)是在800、卯0、 1800和1900MHz廣播 頻帶中的任何一個(gè)或多個(gè)廣播頻帶中操作的網(wǎng)絡(luò)。其它實(shí)施例包括可 以模擬電路交換電話呼叫的基于IP的語(yǔ)音(VoIP)類型的流數(shù)據(jù)通信。 耳麥26可以用于收聽電話呼叫及其它聲音信息，麥克風(fēng)28可以用于向 設(shè)備10講話和輸入聲音信息。參照?qǐng)D2，以200示意性地示出了設(shè)備10的功能組件。功能組件一 般是電子的、結(jié)構(gòu)的或電子-機(jī)械的設(shè)備。具體地，微處理器202被提 供用于控制和接收與設(shè)備10相關(guān)的幾乎所有數(shù)據(jù)、傳輸、輸入和輸出。 將微處理器202示意性地表示為與鍵盤24及其它內(nèi)部設(shè)備相連。微處理 器202優(yōu)選地控制設(shè)備10及其組件的整體操作。用于微處理器202的示 意性微處理器包括Data 950(商標(biāo))系列微處理器以及6200系列微處理， 均可從Intd公司獲得。通過與微處理器202的各個(gè)輸入和輸出管腳之間 的一系列電氣連接，來將微處理器202與設(shè)備10中的其它元件相連。微 處理器202具有IRQ輸入線路，該線路使得該微處理器202能夠接收來 自各種設(shè)備的信號(hào)。提供了適當(dāng)?shù)闹袛喙碳?，該中斷固件接收在該IRQ 線路上檢測(cè)到的信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)作出反應(yīng)。除了微處理器202之外，在圖2中示意性地示出了設(shè)備10的其它內(nèi)部設(shè)備。這些設(shè)備包括顯示器14;揚(yáng)聲器16、鍵盤24;通信子系統(tǒng) 206;短程通信子系統(tǒng)208;輔助I/O設(shè)備210;串行端口212;用于麥克 風(fēng)28的麥克風(fēng)端口214;(提供數(shù)據(jù)的永久存儲(chǔ)的)閃存216;隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器(RAM) 218;時(shí)鐘220及其它設(shè)備子系統(tǒng)(未示出)。設(shè)備IO 優(yōu)選地是具有語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信能力的雙向射頻(RF)通信設(shè)備。此外， 設(shè)備10優(yōu)選地具有通過因特網(wǎng)與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信的能力。優(yōu)選地將微處理器202執(zhí)行的操作系統(tǒng)軟件存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如閃存216)中，但是也可存儲(chǔ)在其它類型的存儲(chǔ)設(shè)備中，例如 只讀存儲(chǔ)器(ROM)或類似的存儲(chǔ)元件。此外，可以將系統(tǒng)軟件或特 定的設(shè)備應(yīng)用程序或其部分臨時(shí)加載到易失性存儲(chǔ)器(例如RAM218) 中。還可將該移動(dòng)設(shè)備接收到的通信信號(hào)存儲(chǔ)到RAM218中。除了其操作系統(tǒng)功能之外，微處理器202還能夠執(zhí)行設(shè)備10上的軟 件應(yīng)用程序?？梢栽谥圃炱陂g將(一般地標(biāo)識(shí)為應(yīng)用程序222的) 一組 控制基本設(shè)備操作的軟件(或固件)應(yīng)用程序(例如語(yǔ)音通信模塊222A 和數(shù)據(jù)通信模塊222B)安裝在設(shè)備10上，或者此后下載到設(shè)備10上。 此外，可以在制造期間將例如可以是個(gè)人信息管理器(PIM)應(yīng)用程 序的附加軟件模塊(例如軟件模塊222N)安裝到設(shè)備10中，或者此后 下載到設(shè)備10上。可以將與每個(gè)應(yīng)用程序相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存216 中。通過通信子系統(tǒng)206和短程通信子系統(tǒng)208來執(zhí)行包括數(shù)據(jù)通信和 語(yǔ)音通信的通信功能?？偟貋碚f，子系統(tǒng)206和208提供了用于設(shè)備10 所處理的所有通信技術(shù)的信號(hào)級(jí)接口。各種應(yīng)用程序222提供了用于進(jìn) 一步處理和記錄通信的操作控制。通信子系統(tǒng)206包括接收機(jī)224、發(fā) 射機(jī)226及一個(gè)或多個(gè)天線(示出為接收天線228和發(fā)射天線230)。此 外，通信子系統(tǒng)206還包括處理模塊，例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 232 和本地振蕩器(LO) 234。通信子系統(tǒng)206的具體設(shè)計(jì)和實(shí)施方式取決 于設(shè)備10傾向于在其中操作的通信網(wǎng)絡(luò)。例如，設(shè)備10的通信子系統(tǒng) 206可以通過Mobitex (商標(biāo))、DataTAC (商標(biāo))或通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)來操作，并且還可以通過多種語(yǔ)音通信網(wǎng) 絡(luò)中的任意網(wǎng)絡(luò)來操作，例如先進(jìn)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、 CDMA2000、個(gè)人通信服務(wù)(PCS)、 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)等。設(shè)備10還可利用其它類型的(分離的 和集成的)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音(電話)網(wǎng)絡(luò)。無論如何，通信子系統(tǒng)206向設(shè) 備10提供了使用各種通信技術(shù)(包括即時(shí)消息(IM)系統(tǒng)、文本消息(TM)系統(tǒng)以及短消息服務(wù)(SMS)系統(tǒng))與其它設(shè)備進(jìn)行通信的能 力。除了處理通信信號(hào)以外，DSP 232提供了對(duì)接收機(jī)224和發(fā)射機(jī)226的控制。例如，可以通過DSP232中實(shí)施的自動(dòng)增益控制算法，來自適 應(yīng)地控制接收機(jī)224和發(fā)射機(jī)226中向通信信號(hào)施加的增益。在數(shù)據(jù)通信模式中，通過通信子系統(tǒng)206來處理接收信號(hào)(例如文 本消息或網(wǎng)頁(yè)下載)，并將該信號(hào)作為輸入提供給微處理器202。然后 通過微處理器202來進(jìn)一步處理該接收信號(hào)，然后微處理器202產(chǎn)生至 顯示器14或至輔助I/O設(shè)備210的輸出。設(shè)備用戶還可以使用鍵盤24、 軌跡球20和/或一些其它的輔助I/O設(shè)備210 (例如觸摸板、搖臂開關(guān)、 軌跡球或一些其它輸入設(shè)備)，來編寫數(shù)據(jù)項(xiàng)目(例如電子郵件消息)。 然后可以經(jīng)由通信子系統(tǒng)206在通信網(wǎng)絡(luò)140上發(fā)射所編寫的數(shù)據(jù)項(xiàng) 目。子系統(tǒng)206還可以檢測(cè)該子系統(tǒng)何時(shí)超出其遠(yuǎn)程系統(tǒng)的通信范圍。在語(yǔ)音通信模式中，除了將所接收的信號(hào)輸出至揚(yáng)聲器16并且通 過麥克風(fēng)28來產(chǎn)生用于發(fā)射的信號(hào)之外，設(shè)備10的整體操作實(shí)質(zhì)上與 數(shù)據(jù)通信模式相類似。還可在設(shè)備10上實(shí)現(xiàn)可選的語(yǔ)音或音頻I/O子系 統(tǒng)(例如語(yǔ)音消息記錄子系統(tǒng))。此外，在語(yǔ)音通信模式中還可利用顯 示器14，例如，用于顯示呼叫方的身份、語(yǔ)音呼叫的持續(xù)時(shí)間、或者其它語(yǔ)音呼叫相關(guān)的信息。短程通信子系統(tǒng)208實(shí)現(xiàn)了設(shè)備10與其它接近的系統(tǒng)或設(shè)備之間的通信，該系統(tǒng)或設(shè)備不必是類似的設(shè)備。例如，短程通信子系統(tǒng)可 包括紅外設(shè)備及相關(guān)的電路和組件或者藍(lán)牙(商標(biāo))通信模塊，以提 供與類似功能的系統(tǒng)及設(shè)備之間的通信。盡管未示出，子系統(tǒng)208可與 發(fā)射機(jī)226相連，以提供其信號(hào)的物理發(fā)射。電源236向該移動(dòng)手持通信設(shè)備的全部電子器件供電。在一個(gè)實(shí)施 例中，電源236包括一個(gè)或多個(gè)電池。在另一實(shí)施例中，電源236是單 個(gè)電池組，特別是可再充電的電池組。電源開關(guān)(未示出)提供了設(shè) 備10的"接通/切斷"開關(guān)?？梢砸杂布?、固件、軟件或這些元件的組 合來提供電源接口 (未示出)，用于選擇性地控制設(shè)備10中的組件對(duì)電 源236的接入?？梢詫碜噪娫?36的電力提供給設(shè)備10中的一個(gè)或多 個(gè)組件，包括發(fā)射機(jī)226中的組件?？梢詫碜噪姵?36的電壓提供給 設(shè)備10中的穩(wěn)壓器(未示出)，用于設(shè)備10中的組件的后續(xù)使用。在電 源開關(guān)激活時(shí)，發(fā)起應(yīng)用程序222以啟動(dòng)設(shè)備10。在電源開關(guān)去激活時(shí)，發(fā)起應(yīng)用程序222以關(guān)閉設(shè)備10。還可以通過其它設(shè)備以及通過軟件應(yīng) 用程序222來控制去往設(shè)備10的電力。現(xiàn)在提供與用于控制來自設(shè)備10的RF發(fā)射的系統(tǒng)及方法相關(guān)的 實(shí)施例的各方面的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。參照?qǐng)D3，示出了關(guān)于發(fā)射機(jī)226的進(jìn) 一步細(xì)節(jié)。其中，發(fā)射機(jī)226包括功率放大器300，該放大器向/從RF 收發(fā)機(jī)310發(fā)送/接收信號(hào)。從DSP232通過收發(fā)機(jī)310向發(fā)射機(jī)226提供的信號(hào)包括最終將轉(zhuǎn)換為模擬射頻信號(hào)的信號(hào)，該信號(hào)被調(diào)制并被作 為無線信號(hào)通過天線230而發(fā)射。從發(fā)射機(jī)226向DSP232提供的信號(hào)包 括與DSP 232所提供的信號(hào)的調(diào)制相關(guān)的操作信號(hào)。在發(fā)射機(jī)226中， 將來自DSP 232的信號(hào)提供給功率放大器300。 一個(gè)示例性的功率放大 器是6037R2 Freescale (商標(biāo))。如在背景技術(shù)部分中所述，不期望的 射頻噪聲數(shù)量的一個(gè)影響因素是發(fā)射機(jī)226與功率放大器300之間的電 氣匹配。如果發(fā)射機(jī)226向放大器300的輸出呈現(xiàn)出大約50 Q的負(fù)載， 則所示出的功率放大器300可以產(chǎn)生更少的附加噪聲。在放大器300所產(chǎn)生的輸出信號(hào)(將通過天線230發(fā)射)的輸出通 路中提供了以下組件。首先，將來自功率放大器300的原始輸出作為具 有電壓信號(hào)的模擬信號(hào)提供給濾波器模塊302,該濾波器模塊提供了對(duì) 該原始信號(hào)的一些初始濾波。在濾波器模塊302之后，將(已濾波的) 信號(hào)提供給延遲元件304，該延遲元件在功能上提供了該輸出信號(hào)的時(shí) 延，而不削弱其輸出電平。在延遲該輸出信號(hào)之后，將該輸出信號(hào)提 供給諧波濾波器306。諧波濾波器306進(jìn)一步對(duì)該輸出信號(hào)進(jìn)行整形， 以濾除在預(yù)定的頻率范圍之外的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，在使得諧波 濾波器306進(jìn)一步對(duì)該信號(hào)進(jìn)行整形之前，對(duì)該輸出信號(hào)進(jìn)行延遲的延 遲元件304提供了對(duì)該輸出信號(hào)中諧波的附加削弱。將諧波濾波器306的輸出提供給天線匹配模塊308，該天線匹配模 塊提供了用于輸出信號(hào)的一些頻率匹配電路。將來自模塊308的輸出信 號(hào)提供給天線230，該天線230將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線射頻信號(hào)，從 設(shè)備10廣播該無線射頻信號(hào)。應(yīng)當(dāng)理解，在其它實(shí)施例中，可以提供圖3中所示的模塊的不同布 置。作為示例，可以交換濾波器元件302和延遲元件304距離功率濾波器300的位置。作為另一示例，可以交換諧波濾波器306和延遲元件304 中的元件距離功率放大器300的位置?？梢蕴峁┝硗獾母郊幽K，或者 可以從發(fā)射機(jī)226移除所選擇的模塊。任意布置中的顯著特征是，在該 組件鏈中，延遲元件優(yōu)選地位于提供對(duì)諧波的實(shí)質(zhì)濾波的元件(例如 在諧波濾波器306中提供的電路)之前。參照?qǐng)D4，提供了與圖3中的發(fā)射機(jī)226的框圖中示出的元件相關(guān)的 進(jìn)一步細(xì)節(jié)， 一般地以400示出。作為發(fā)射機(jī)226的物理實(shí)施方式，典 型地在印刷電路板(PCB)上提供發(fā)射機(jī)226的組件和電路。如同本領(lǐng) 域中己知的，PCB提供基板以將電路組件在之上安裝和固定?？梢酝?過在PCB中嵌入的導(dǎo)電跡線來提供電路中組件之間的電氣連接，該跡 線在所連接的組件的相關(guān)端子之間延伸。對(duì)電路的組件規(guī)定具體位置， 通常在外形中通過PCB上的絲網(wǎng)中的任意電路參考標(biāo)識(shí)符來表示位 置。在PCB上，提供了在PCB的表面上的導(dǎo)電焊盤，以對(duì)準(zhǔn)電路組件 的端子。悍盤提供端子與跡線的接觸點(diǎn)。當(dāng)將電路的組件組裝到PCB 上時(shí)，可以將電路的相關(guān)組件裝入生產(chǎn)線中的自動(dòng)化的"拾放"插裝 機(jī)器，并且該機(jī)器可被編程用于將組件嵌入其在PCB上的預(yù)定位置。 電路的一些組件可以是表面安裝封裝；其它組件可以是通孔組件；另 外的其它組件可能需要人工插入PCB上的適當(dāng)位置。由于以一系列的 標(biāo)準(zhǔn)封裝大小提供了組件，因此可能將不同的組件放置在用于該電路中預(yù)定組件的位置中。在P4中示出了圖3的濾波器模塊302,該濾波器模塊302提供了與 功率放大器300的輸出相連的輸出電路的功率和阻抗匹配。對(duì)該電路的 輸入點(diǎn)的阻抗和功率特性的調(diào)整可能與放大器的輸出的確切特性不匹 配。該濾波器模塊的一部分是陷波濾波器。該濾波器包括電容器402、 電阻器404、電感器408以及電容器410，提供了用于減少5GHz附近的 諧波的陷波濾波器。電容器402是模塊302中的另一組件，并且被放置 為與放大器300的輸出相串聯(lián)用于RF耦合和直流阻斷。電阻器404是模 塊302中的另一組件，用作通向地的分路，用于該功率放大器的RF穩(wěn) 定性。由于模塊302的一部分優(yōu)選地被實(shí)現(xiàn)以提供放大器300的功率和 阻抗信號(hào)匹配，因此模塊302的組件優(yōu)選地被放置為盡可能地靠近放大器300的輸出。將陷波濾波器406的輸出提供給延遲元件304。在電路400中，將延 遲元件304提供為電路模板和第二低通濾波器412，該第二低通濾波器 412包括與來自陷波濾波器406的輸出相串聯(lián)的電阻器414，以及在電阻 器414的每個(gè)端子上作為通向地的分路的電容器416和418。將延遲元件 304的輸出提供給電感器420,該電感器420用作針對(duì)從天線430接收的 錯(cuò)誤放電的靜電保護(hù)組件，以防止這種放電到達(dá)功率放大器300。因此， 優(yōu)選地，將電感器420放置為盡可能靠近天線430。對(duì)該實(shí)施例，通過將用于低通濾波器412的組件替代為所選擇的電 中性的組件，來實(shí)現(xiàn)延遲元件304。具體地，通過將O Q的組件組裝到 設(shè)備10的PCB中電阻器414的位置，并且不在電容器416和418的位置中 組裝組件，來實(shí)現(xiàn)延遲元件304。因此，延遲元件340所提供的延遲是 輸出信號(hào)穿過設(shè)備10的PCB上通過該0 Q的組件將濾波器406的輸出與 電感器420相連的跡線所花費(fèi)的時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，該0 Q電阻器 的物理封裝是"0402"大小的組件。應(yīng)當(dāng)理解，任何額定為OQ的組件 可用在設(shè)備414的位置中，包括OQ組件，并且在特定實(shí)施例中，包括 設(shè)備10的PCB中特別實(shí)現(xiàn)的跡線，如下文所述。在其它實(shí)施例中，可 以將延遲元件304移動(dòng)到位于電感器426和開關(guān)連接器422之間。在其它 實(shí)施例中，可以將延遲元件304 (或其等價(jià)物)放置在放大器300的輸 出與濾波器424 (或其等價(jià)物)的輸入之間的任何地方。在其它實(shí)施例中，可以通過有效地減少PCB中的功率放大器300 與濾波器304之間的連接中的跡線長(zhǎng)度，來縮短延遲的時(shí)間量。在其它 實(shí)施例中，可以通過有效地增加PCB中的功率放大器300與濾波器304 之間的連接中的跡線長(zhǎng)度，來延長(zhǎng)該延遲量?？梢酝ㄟ^使一系列OQ的 電阻器位于該跡線中，來有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)該跡線的長(zhǎng)度的延長(zhǎng)。此外， 不同的OQ電阻器可能具有不同的信號(hào)定時(shí)傳播特性，該特性可以用作 針對(duì)元件304中時(shí)延的定時(shí)的一部分。在一些實(shí)施例中，可以替代OQ 電阻器中或者在O Q電阻器之外插入電感器。電感器的使用通常改變了 輸出信號(hào)的相位。因此，電感器的使用可以適用于針對(duì)延遲元件304 的不同電路和定時(shí)參數(shù)。在其它實(shí)施例中，可以通過被組裝到低通濾波器412的組件中的運(yùn) 行中低通濾波器來提供延遲。該運(yùn)行中低通濾波器可被設(shè)計(jì)用于提供功率放大器300的輸出的參數(shù)所需的低通濾波器的一部分。對(duì)這種運(yùn)行 中低通濾波器的使用將影響輸出信號(hào)的相位。在其它實(shí)施例中，可以 使用具有特定操作參數(shù)的高通、帶通或陷波濾波器來組裝濾波器412 中的組件。此外，在其它實(shí)施例中，可以在PCB上提供附加的跡線或電路， 并且可以將該附加的跡線或電路選擇性地橋接到延遲元件304的信號(hào) 通路中。例如，可以在PCB中提供分離的并行跡線，在電阻器414和電 容器418的公共端子的物理接合點(diǎn)處或附近，具有第一有間隙的連接 點(diǎn)，并且在電阻器414和電容器416的公共端子的物理接合點(diǎn)處或附近， 具有第二有間隙的連接點(diǎn)?？梢酝ㄟ^在每個(gè)點(diǎn)組裝O Q的電阻器來橋接 連接點(diǎn)的間隙。分離的并行跡線還可具有用于其中所提供的這種電路 的附加電路或焊盤?？蛇x地，可以將并行跡線的一端在一個(gè)接合點(diǎn)處 連接，并且該并行跡線的另一端可具有通向另一接合點(diǎn)的有間隙的連 接點(diǎn)?？蛇x地或此外，可以將特定的跡線作為發(fā)射機(jī)226的電路中的任 意組件之間的連接點(diǎn)的一部分而布設(shè)在PCB中，該跡線向穿過該跡線 長(zhǎng)度的電壓提供了已知的信號(hào)傳播延遲，從而提供了與延遲元件(或 者上述的延遲元件的等價(jià)物)所提供的延遲相當(dāng)?shù)难舆t。如上所述， 可以在諧波濾波器之前的組件之間的任何適當(dāng)?shù)奈恢梅胖糜糜谘舆t元 件的跡線。在延遲元件304之后，輸出諧波濾波器306的下一級(jí)包括開關(guān)連接 器422和諧波濾波器306。開關(guān)連接器422可以在輸出信號(hào)在去往諧波濾 波器306的通路上通過該開關(guān)連接器422時(shí)，向輸出信號(hào)提供附加的延 遲。將該開關(guān)連接器用作用于從該開關(guān)的正常閉合狀態(tài)選擇性地"斷 開"該開關(guān)的設(shè)備，這使得能夠在測(cè)試、制造或修理期間測(cè)量該設(shè)備 的輸出的RF信號(hào)。諧波濾波器306是包括電感器426和電容器428的低 通濾波器424。電容器428位于電感器426的每個(gè)端子上，并且均提供了 通向地的分路。低通濾波器424的輸出是濾波器306的輸出，并將該輸 出提供給天線連接器430。在該實(shí)施例中，該低通濾波器提供了從直流到2GHz的通帶。這是用于削弱高于3.4GHz的諧波，該諧波代表DCS頻 帶(1747MHz)和PCS頻帶(1880MHz)中的信號(hào)的二次諧波和三次 諧波。應(yīng)當(dāng)理解，可以選擇圖4中元件的特定值用于針對(duì)各個(gè)頻率進(jìn)行調(diào) 諧，以允許不同頻率的信號(hào)通過，或者用于削弱所選擇的頻率范屈中 的信號(hào)。在其它實(shí)施例中，可以針對(duì)發(fā)射機(jī)226的輸出電路中的組件而提供 不同的PCB跡線。因此，可以使用專用的己校準(zhǔn)的延遲組件來替代延 遲元件304，并且可以除去用于電容器416和418的焊盤。圖5A示出了現(xiàn)有技術(shù)的RF發(fā)射電路的示例性輸出的實(shí)數(shù)部分和 虛數(shù)部分的史密斯圓圖。圖5B示出了來自圖4的電路的實(shí)數(shù)輸出部分和 虛數(shù)輸出部分的史密斯圓圖。與圖5A相比較，圖5B中的圖表示出了由 于延遲元件而顯著地改變了在2.472GHz(824MHz的三次諧波)處的標(biāo) 記5的位置。參照?qǐng)D6，示意性的600示出了在功率放大器300附近的附加的濾波 元件。如同上述的背景技術(shù)部分所述，不期望的射頻發(fā)射源是從功率 放大器300經(jīng)過PCB上的連接跡線向其供電電池發(fā)出的泄漏發(fā)射。該濾 波器協(xié)助減少這些不期望的噪聲發(fā)射，從而減少通過電池(例如電池 236)在功率放大器300的輸出信號(hào)上施加的噪聲和附加諧波的量。對(duì) 于實(shí)施例的操作參數(shù)，可以將該濾波設(shè)置為削弱高于2GHz的信號(hào)。功率放大器300使用收發(fā)機(jī)提供的RF信號(hào)來產(chǎn)生輸出信號(hào)。從電 池236產(chǎn)生放大器300的電源電壓。提供了兩個(gè)電源，即VBat信號(hào)602 和VReg信號(hào)604。 VBat是強(qiáng)電流3.8伏直流電源。VReg是向設(shè)備10中的 內(nèi)部穩(wěn)壓器(未示出)輸入的弱電流電壓，并且是2.7伏直流電源。通過鐵氧體磁珠606將VBat信號(hào)602提供給功率放大器300，至放 大器300的低頻帶(LB)功率輸入引腳和高頻帶(HB)功率輸入引腳 的終止電壓輸入端子和驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子。磁珠606是提供吸收從放大 器300向VBat發(fā)出的高頻信號(hào)的高能扼流圈的電感器?？梢允褂萌魏蔚?效的高頻扼流圈。在VBat604和功率放大器300之間的每根電源跡線中 串聯(lián)地放置鐵氧體磁珠606。磁珠606A位于HB功率信號(hào)和VBat之間。在將電池與LB功率線路相連的PCB跡線中，可以在電路中并聯(lián)地放置 一組磁珠606B和606C，以增加所提供的濾波的量。此外，電容器組608A和608B位于磁珠606的輸出與放大器300的輸 入引腳之間。電容器608A是0.01^F和1000pF。電容器608B是33pF和 0.01 ^F。電容器608A和608B濾除從放大器300泄漏的反饋諧波，該反 饋諧波沿著最終將VBat信號(hào)602與放大器300相連的PCB跡線輻射。電容器610具有10pF的額定值，并且位于磁珠606的輸入端子與 VBat 602信號(hào)之間的磁珠606的輸入側(cè)。電容器610還用于濾除來自放 大器300的射頻諧波。電容器612具有100;/F的額定值，并且位于相同的跡線上電容器 610附近。選擇該電容器612的較大值以濾除來自濾波器300的二次諧 波。應(yīng)當(dāng)理解，在其它實(shí)施例中可以提供圖4和6中示出的其它濾波器 電路以及電容器的其它值。可以根據(jù)目標(biāo)發(fā)射基頻及其諧波來改變?yōu)V 波器的目標(biāo)頻率。然而，針對(duì)示出的電路，電路的濾波器被設(shè)計(jì)用于 在所描述的設(shè)備10的2GHz帶寬范圍附近操作，提供四頻帶通信，該通 信可以在800、 900、 1800和/或l卯0MHz頻帶的任何發(fā)射周圍產(chǎn)生二次、 三次、四次及其它諧波。應(yīng)當(dāng)理解，可以提供用于其它發(fā)射頻帶和/或 其它諧波的其它濾波系統(tǒng)。在其它實(shí)施例中，可以通過實(shí)現(xiàn)與這里描述的電路中的濾波和延 遲組件相當(dāng)?shù)臑V波和延遲步驟，來提供一種削弱輸出信號(hào)的諧波的方 法。通過所附的權(quán)利要求來限定本發(fā)明，前述的說明僅僅作為對(duì)本發(fā) 明的實(shí)施例的例證。盡管這里未明確地示出，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人 員可以設(shè)想對(duì)前述的實(shí)施例的某些修改，而不背離所附的權(quán)利要求所 限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種電子電路，用于減少來自無線通信設(shè)備的射頻發(fā)射電路中的功率放大器的輸出信號(hào)的諧波，所述電子電路包括功率放大器，用于產(chǎn)生所述通信設(shè)備的輸出信號(hào)；以及與所述功率放大器用于所述輸出信號(hào)的輸出端子相連的電路，所述電路包括第一濾波級(jí)、延遲元件、以及諧波濾波器，其中，所述延遲元件位于所述諧波濾波器與所述輸出端子之間，并且所述延遲元件提供了所述輸出信號(hào)中的定時(shí)延遲；以及所述諧波濾波器是具有頻率截止點(diǎn)的低通濾波器，所述低通濾波器削弱所述輸出信號(hào)的一次諧波。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子電路，其中所述延遲元件是OQ 的組件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子電路，其中所述延遲元件替代所 述電路中的濾波器元件的組件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子電路，其中所述諧波濾波器實(shí)現(xiàn) 所述延遲元件所替代的濾波器元件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的電子電路，其中所述濾波級(jí)包 括陷波濾波器，用于削弱在5GHz頻帶附近的信號(hào)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子電路，其中所述濾波級(jí)還包括低 通濾波器，用于削弱5GHz頻帶上的信號(hào)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子電路，其中所述延遲元件利用電 感替代濾波器元件的組件，來替代所述電路中的所述濾波器元件。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子電路，其中在印刷電路板"PCB" 上實(shí)現(xiàn)所述電路，并且所述延遲元件包括所述PCB中的可選跡線，所 述跡線通過插入至少一個(gè)0 Q的組件來與所述電路選擇性地相連，以 完成所述跡線與所述電路之間的電氣連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其中在印刷電路板"PCB"上實(shí)現(xiàn)所述電路，并且所述電路還包括電容器，用于減少來自所述功率放大器的信號(hào)在PCB中將所述功率放大器與用于所述放大器的電池相連的電源接入電路的跡線中的發(fā)射。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子電路，其中一組所述電容器位 于高濾波器扼流圈與所述功率放大器之間的所述電源接入電路中.
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子電路，其中所述一組所述電容 器提供了低通濾波器，用于削弱2GHz頻帶上的信號(hào)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電子電路，其中第二組所述 電容器位于所述高濾波器扼流圈與電池之間的所述電源接入電路中。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子電路，其中所述第二組所述電 容器提供了低通濾波器，用于削弱2GHz頻帶上的信號(hào)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9-13任一所述的電子電路，其中所述電路上的輸入點(diǎn)被調(diào)諧以適應(yīng)所述功率放大器的輸出的功率和阻抗特性。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其中在印刷電路板"PCB" 上實(shí)現(xiàn)所述電路，并且所述延遲元件是所述PCB中的跡線，所述跡線 具有足夠的長(zhǎng)度，向通過所述長(zhǎng)度的信號(hào)提供了傳播延遲，以提供所 述定時(shí)延遲。
16、 一種減少來自無線通信設(shè)備的射頻發(fā)射電路中的功率放大 器的輸出信號(hào)的諧波的方法，包括提供針對(duì)所述輸出信號(hào)的第一濾波級(jí)； 在所述第一濾波級(jí)之后向所述輸出信號(hào)提供諧波濾波器； 在所述諧波濾波器之后提供用于所述輸出信號(hào)的輸出級(jí)；以及 在所述諧波濾波器之前提供用于所述輸出信號(hào)的專用延遲元件，以對(duì)該輸出信號(hào)施加時(shí)延，從而使輸出信號(hào)的諧波減少，其中，所述諧波濾波器是具有頻率截止點(diǎn)的低通濾波器，所述低通濾波器削弱所述輸出信號(hào)的一次諧波。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述延遲元件是OQ的組件。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述延遲元件替代所述 電路中的濾波器元件的組件。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括對(duì)來自所述功率放大 器的信號(hào)在將功率放大器與用于所述放大器的電池相連的電源接入電 路中的發(fā)射進(jìn)行濾波。
20、 一種無線通信設(shè)備，具有根據(jù)權(quán)利要求l-15任一所述的電 子電路，用于減少來自所述無線通信設(shè)備的射頻發(fā)射電路中的功率放 大器的輸出信號(hào)的諧波。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于削弱輸出信號(hào)中的諧波的系統(tǒng)及方法。在該系統(tǒng)中，提供了一種用于減少來自無線通信設(shè)備的發(fā)射電路中的功率放大器的輸出信號(hào)的諧波的電子電路。該電路包括印刷電路板(PCB)；功率放大器，用于產(chǎn)生輸出信號(hào)；以及與功率放大器用于該輸出信號(hào)的輸出端子相連的、在PCB上實(shí)現(xiàn)的電路。該電路包括第一濾波級(jí)、延遲元件、以及諧波濾波器。延遲元件位于諧波濾波器與輸出端子之間，并且該延遲元件通過至少一個(gè)額定0Ω的組件，來提供輸出信號(hào)中的定時(shí)延遲。此外，諧波濾波器是具有頻率截止點(diǎn)的低通濾波器，該低通濾波器削弱輸出信號(hào)的一次諧波。
文檔編號(hào)H04B1/10GK101257316SQ20081000891
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日
發(fā)明者喬治·曼科魯斯, 俊 徐, 朱里中, 肯特·尼科爾森, 麥克爾·科里根 申請(qǐng)人:捷訊研究有限公司