專利名稱：多模射頻放大裝置的制作方法
技術領域：
本公開大體上涉及用于射頻用戶通信裝置的前端模塊內的射頻(RF)放大裝置。
背景技術：
傳統的射頻(RF)前端模塊大體上使用并聯射頻放大器來放大根據不同的射頻通信標準格式化的射頻信號。例如，多模式射頻前端架構通常包括多個并聯射頻放大器來放大根據全球移動通信系統(GSM)標準格式化的射頻信號，以及一個或多個并聯功率放大器來放大根據時分同步碼分多址(TD-SCDMA)標準格式化的射頻信號。其他射頻前端架構已經能夠成功地使用公共射頻放大器來放大GSM格式和TD-SCDMA格式二者的射頻信號。這些射頻前端模塊節省了大量成本，因為不需要其他功率放大器。可惜的是，這些公共射頻放大器結構在TD-SCDMA模式中遭受著過度功率消耗，尤其是在低功率電平進行放大時。具體而言，與傳統的TD-SCDMA功率放大器相比，在補償功率電平的TD-SCDMA電流消耗要高得多。針對便攜式射頻用戶通信裝置，以及為這些便攜式射頻用戶通信裝置提供動力的更小型的電池的需求日益增加。同樣，在射頻前端模塊中，尤其在諸如射頻功率放大裝置的功率電路中，功率消耗是越來越重要的考慮因素。因此，需要用于TD-SCDMA標準和GSM標準二者的公共射頻放大器，當根據TD-SCDMA標準將射頻信號格式化時，其可在補償功率電平提供降低的功率消耗。
發明概要本公開涉及多模射頻(RF)放大裝置及其操作方法。在一個實施方案中，射頻放大裝置具有級聯耦合的多個射頻放大級。例如，多個射頻放大級包括至少一個初始射頻放大級和一個最終射頻放大級。由于多個射頻放大級級聯耦合，所以射頻放大級中的每個均可操作來提供對射頻信號的放大。然而，射頻放大裝置包括旁通路徑，其可操作來被啟用和禁用。旁通路徑耦合在初始射頻放大級和最終射頻放大級之間，從而當啟用旁通路徑時，由旁通路徑接收射頻信號，而射頻信號旁通最終射頻放大級。當禁用旁通路徑時，最終射頻放大級提供對射頻信號的放大。這樣，雖然射頻放大級級聯耦合，但是可啟用旁通路徑，從而最終射頻放大級不提供放大。此外，射頻放大裝置具有控制電路，其被配置來接收控制輸入。所述控制輸入表示根據第一射頻通信標準或第二射頻通信標準是否將所述射頻信號格式化，并且進一步表示高功率模式或低功率模式。所述控制電路被配置來響應于表示低功率模式以及根據第二射頻通信標準將所述射頻信號格式化二者的控制輸入，啟用旁通路徑。由于旁通最終射頻放大級，所以當根據第二射頻通信標準將所述射頻信號格式化時，在補償功率電平可降低功率消耗。控制電路進一步被配置來響應于表示高功率模式的控制輸入，禁用旁通路徑。因此，當根據第一射頻通信標準將所述射頻信號格式化時以及當根據第二射頻通信標準將所述射頻信號格式化時，最終射頻放大級在高功率模式中提供放大。此外，控制電路被配置來響應于表示根據第一射頻通信標準將所述射頻信號格式化的控制輸入，禁用旁通路徑。因此，當控制輸入表示高功率模式時以及當控制輸入表示低功率模式時，當根據第一射頻通信標準將所述射頻信號格式化時，最終射頻放大級也提供放大。閱讀這些優選實施方案的以下具體實施方案以及附圖之后，本領域的技術人員會理解本公開的范圍并且認識到本公開的其他方面。附圖簡述包含在本說明書內并且構成本說明書的一部分的附圖闡述了本公開的若干個方面，并且與實施方案一起用于解釋本公開的原理。
圖1為包括多個放大級、一個旁通路徑以及一個控制電路的射頻(RF)放大裝置的一個實施方案的方框圖，其中，耦合旁路徑徑，從而當啟用旁通路徑時，射頻信號僅僅旁通最終射頻放大級；圖2為圖1中所示的射頻放大裝置的一個實施方案的電路圖；圖3闡述了包括多個放大級、一個旁通路徑以及一個控制電路的射頻放大裝置的另一個實施方案，其中，耦合旁路徑徑，從而當啟用旁通路徑時，由射頻信號旁通中間射頻放大級和最終射頻放大級；圖4為圖3中所示的射頻放大裝置的電路圖，其中，由旁通路徑內的一對開關啟用和禁用旁通路徑；圖5為圖3中所示的射頻放大裝置的另一個實施方案的電路圖，其中，由單刀多擲(SPMT)開關啟用和禁用旁通路徑；圖6闡述了圖5中所示的射頻放大裝置的層壓板布置。
具體實施方案下面所提出的實施方案表示能夠允許本領域的技術人員實踐這些實施方案并且闡述實踐這些實施方案的最佳方式所需要的信息。當通過附圖讀取以下描述時，本領域的技術人員會理解本公開的概念并且認識到使用本文中未特別論述的這些概念。應理解的是，這些概念和應用程序在本公開和附圖的范圍內。公開了射頻(RF)放大裝置的實施方案及其操作方法，該射頻放大裝置具有多個放大級、一個旁通路徑以及一個控制電路。具體而言，射頻放大裝置被配置來允許以高功率方式和低功率方式放大射頻信號。當根據第一射頻通信標準將射頻信號格式化時以及當根據第二射頻通信標準將射頻信號格式化時，射頻放大裝置也允許進行放大。第一射頻通信標準的高功率模式和低功率模式的光譜要求與第二射頻通信標準的高功率模式和低功率模式的光譜要求顯然不同。總體上,多個射頻放大級的操作范圍可為處于高功率模式和低功率模式二者的第一射頻通信標準提供良好的功率效率。多個射頻放大級的操作范圍總體上也可為處于高功率模式的第二射頻通信標準提供良好的功率效率。然而，多個射頻放大級的操作范圍總體上未給處于低功率模式的第二射頻通信標準提供良好的功率效率。同樣，當射頻放大裝置處于低功率模式以及根據第二射頻通信標準將射頻信號格式化時，旁通路徑允許射頻信號旁通一個或多個射頻放大級。當啟用旁通路徑時，射頻信號未旁通的射頻放大級的操作范圍比所有射頻放大級的操作范圍低。當根據第二射頻通信標準將射頻信號格式化時，更低的操作范圍允許在低功率模式中具有良好的功率效率。控制電路被配置來根據是否應旁通一個或多個射頻放大級或者射頻放大級是否應提供對射頻信號的放大，控制旁通路徑。假設第一射頻通信標準為全球移動通信系統(GSM)標準，而第二射頻通信標準為時分同步碼分多址(TD-SCDMA)標準時，具體地利用和配置本公開中所討論的具體實施方案。然而，應注意的是，這些實施方案也可用于其他射頻通信標準中。例如，第一射頻通信標準和/或第二射頻通信標準也可為北歐移動電話(NMT)標準、高速分組接入(HSPA)標準等等。實際上，第一射頻通信標準和/或第二射頻通信標準可為電波產業會(ARIB)、電信行業解決方案聯盟(ATIS)、中國通信標準化協會(CCSA)、歐洲電信標準協會(ETSI)、電信技術協會(TTA)、電信技術委員會(TTC)、第三代伙伴項目(3GPP)等等所設置的射頻通信標準中的任何一個射頻通信標準。圖1闡述了射頻放大裝置10的一個實施方案。射頻放大裝置10包括級聯耦合的多個射頻放大級(通常稱為元件12，并且具體稱為元件12A-12C)。因此，多個射頻放大級12中的每個均可操作，來提供對射頻信號14的放大。換言之，由于級聯耦合，所以射頻放大級12依次提供對射頻信號14的放大。圖1中所示的射頻放大裝置10具有初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B以及最終射頻放大級12C。然而,射頻放大裝置10的其他實施方案可包括大于或等于2的任何數量的射頻放大級12。初始射頻放大級12A為這一序列中最開始的射頻放大級12。最終射頻放大級12C為這一序列中最后的射頻放大級12。由于需要至少兩個射頻放大級12提供級聯的射頻放大級12，所以射頻放大裝置10包括至少初始射頻放大級12A和最終射頻放大級12C。然而，射頻放大級12的數量可為大于或等于2的任何整數。同樣，在初始射頻放大級12A和最終射頻放大級12C之間可級聯耦合任何數量的中間射頻放大級，例如，中間射頻放大級12B。在圖1中所示的實施方案中，射頻放大裝置10具有三個射頻放大級12。因此,一個中間射頻放大級12B級聯耦合在初始射頻放大級12A和最終射頻放大級12C之間。由于射頻放大級12級聯耦合，所以射頻放大級12按照順序提供對射頻信號14的放大。因此，初始射頻放大級12A最初根據放大器增益6_&提供對射頻信號14的放大。一旦初始射頻放大級12A根據放大器增放大射頻信號14，那么中間射頻放大級12B根據放大器增益Gtra放大射頻信號14。一旦中間射頻放大級12B根據放大器增益Gtra放大射頻信號14，那么最終射頻放大級12C根據放大器增益Gis放大射頻信號14。同樣，總體上可將多個射頻放大級12聚合的放大器增益描述為在圖1中所示的特定實施方案中，初始射頻放大級12A具有輸入終端16A和輸出終端18A。中間射頻放大級12B具有輸入終端16B和輸出終端18B。最終射頻放大級12C具有輸入終端16C和輸出終端18C。對于術語“終端”而言，終端表示被配置來輸入和/或輸出射頻信號的任何元件或任何一組元件。例如，在圖1中，將射頻放大裝置10闡述為接收射頻信號14，作為單端信號。因此，輸入終端16A、16B、16C以及輸出終端18A、18B、18C均可為單端終端或節點。然而，在其他實施方案中，可接收射頻信號14，作為差分信號。在該實施方案中，輸入終端16A、16B、16C以及輸出終端18A、18B、18C均可為一對終端或節點，被配置來接收和/或發送差分信號。圖1中所示的射頻放大裝置10包括輸入終端20，來從上游射頻電路中接收射頻信號14。耦合初始射頻放大級12A的輸入終端16A，來從輸入終端20中接收射頻信號14。圖1中所示的射頻放大裝置10也具有輸出終端22。最終射頻放大級12C的輸出終端18C與輸出終端22耦合，從而在放大下游的射頻電路之后，提供射頻信號14。結果，在輸入終端20和輸出終端22之間級聯耦合射頻放大級12。為了根據放大器增益Gwij放大射頻信號14，初始射頻放大級12A在輸入終端16A接收射頻信號14。一旦初始射頻放大級12A已經根據放大器增益6_&提供對射頻信號14的放大，那么初始射頻放大級12A就從輸出終端18A中發送射頻信號14。然后，由中間射頻放大級12B的輸入終端16B接收射頻信號14。一旦中間射頻放大級12B根據放大器增益G+1W提供對射頻信號14的放大，那么中間射頻放大級12B就從輸出終端18B中發送射頻信號14。然后，最終射頻放大級 12C在輸入終端16C處接收射頻信號14，并且根據放大器增益Gis放大射頻信號14。一旦最終射頻放大級12C已經根據放大器增益Gis放大射頻信號14，那么最終射頻放大級12C從輸出終端18C中發送射頻信號14。然后，可由輸出終端22將射頻信號14發送給下游射頻電路。為了提供放大功率，每個射頻放大級12均接收供電電壓ViiW。然后，每個射頻放大級12根據其各自的放大器增益Gwip G中間、以及Gis將供電電壓Viiw所提供的功率傳輸給射頻信號14。然而，要注意的是，當射頻信號14穿過該序列時，每個射頻放大級12均處理更大的功率量。因此，由于在放大功率之前接收射頻信號14并且發送僅僅根據放大器增益6_&放大的射頻信號14，初始射頻放大級12Α處理最少的功率量。當中間射頻放大級12Β接收射頻信號14時，放大器增益Gwij已經放大射頻信號14。中間射頻放大級12Β進一步根據放大器增益Gtra放大射頻信號14。因此，中間射頻放大級12Β發送根據放大器增益
*G+1 放大的射頻信號14。結果，中間射頻放大級中間的功率量。最終射頻放大級12C接收根據聚合的放大器增放大的射頻信號14。同樣，當最終射頻放大級12C進一步通過放大器增益Gis放大射頻信號14時，最終射頻放大級12C發送根據聚合的放大器增益6_ *6巾_*6|纟#放大的射頻信號14。同樣，最終射頻放大級12C處理最多的功率。每個射頻放大級12均被配置來提供放大，從而可處理適當的功率電平。例如，射頻放大級12可包括晶體管、晶體管網絡、運算放大器、和/或任何其他類型的合適的射頻放大元件。通常，將初始射頻放大級12A和中間射頻放大級12B歸類為“驅動器”射頻放大級
12。在某些實施方案中，每個驅動器射頻放大級12可具有單個晶體管或一對晶體管，來提供放大。然而，由于最終射頻放大級12C處理最多的功率，所以最終射頻放大級12C的某些實施方案可包括一系列晶體管或大量晶體管，以便處理最終射頻放大級12C可見的功率電平。再次參看圖1，射頻放大裝置10包括旁通路徑24，該旁通路徑可操作，來被啟用和禁用。在這個特定的實施方案中，旁通路徑24具有開關26，其被配置來被斷開和閉合。當閉合開關26時,啟用芳通路徑24。相反，當斷開開關26時,禁用芳通路徑24。芳通路徑24奉禹合在初始射頻放大級12A和最終射頻放大級12C之間，從而當啟用芳通路徑24時,射頻信號14由旁通路徑24接收，并且射頻信號14旁通最終射頻放大級12C。在圖1中所示的實施方案中，旁通路徑24連接在中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C之間，從而當啟用旁通路徑24時，射頻信號14僅僅旁通最終射頻放大級12C。同樣，當閉合開關26時，最終射頻放大級12C未放大射頻信號14，但是射頻信號14由旁通路徑24接收并且從輸出終端28中發送。在這種情況下，從僅僅根據初始射頻放大級12A的放大器增和中間射頻放大級12B的放大器增益放大的輸出終端28中發送該射頻信號14。因此，當啟用旁通路徑24時，從輸出終端28中發送射頻信號14，其功率電平比當從最終射頻放大級12C的輸出終端18C中發送射頻信號14時更低。為了啟用和禁用旁通路徑24，射頻放大裝置10具有控制電路30。控制電路30被配置來接收控制輸入32，該控制輸入表示根據第一射頻通信標準或第二射頻通信標準將射頻信號14格式化。如上所述，對于本公開中所討論的特定實施方案，包括圖1中所示的射頻放大裝置10，第一射頻通信標準為GSM標準，第二射頻通信標準為TD-SCDMA標準。然而，在其他實施方案中，第一射頻通信標準可為任何類型的合適的射頻通信標準，第二射頻通信標準可為任何其他類型的合適的射頻通信標準。控制輸入32進一步表不高功率模式或低功率模式。同樣,控制輸入32可為一個控制信號或一組控制信號，表示根據GSM標準或根據TD-SCDMA標準將射頻信號14格式化，并且該控制輸入可操作，來進一步表示高功率模式或低功率模式。下面會進一步詳細地進行解釋，控制輸入32也可表示其他類型的操作模式。在任何情況下，GSM標準的高功率模式和低功率模式均具有與TD-SCDMA標準的高功率模式和低功率模式不同的功率要求。大體上，與當控制輸入32表示高功率模式和TD-SCDMA標準時相比，當控制輸入32表示GSM標準和高功率模式時，需要更高的功率放大。然而，無論控制輸入32表示高功率模式還是低功率模式，初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B、以及最終射頻放大級12C均可被配置來在GSM標準中有效地處理到射頻信號14的功率傳輸。初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B、以及最終射頻放大級12C也可在TD-SCDMA標準中有效地處理高功率模式中的功率傳輸。當控制輸入32表示TD-SCDMA信號具有低功率模式時，射頻放大級12總體上不能在這些補償功率電平提供有效的功率傳輸。同樣，控制電路30被配置來響應于表不低功率模式以及表示根據TD-SCDMA標準將射頻信號14格式化二者的控制輸入32，啟用旁通路徑
24。這樣，旁通最終射頻放大級12C，并且僅僅初始射頻放大級12A和中間射頻放大級12B提供對射頻信號14的放大。由于在TD-SCDMA處于低功率模式時，初始射頻放大級12A和中間射頻放大級12B可有效地將功率傳輸給射頻信號14，所以這可大幅提高功率效率。控制電路30被配置來響應于表示根據GSM標準將射頻信號14格式化的控制輸入32，禁用旁通路徑24。這是因為無論控制輸入32表示高功率模式還是低功率模式，當根據GSM標準將射頻信號14格式化時，都能夠具有并且在某些情況下需要初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B、以及最終射頻放大級12C。此外，控制輸入30進一步被配置來響應于表示高功率模式的控制輸入32，禁用旁通路徑24。這是因為無論根據GSM標準還是根據TD-SCDMA標準將射頻信號14格式化，初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B、以及最終射頻放大級12C總體上都能夠有效地將功率傳輸給射頻信號14。結果，控制輸入30被配置來增大多個射頻放大級12中一個或多個的功率，從而響應于表示高功率模式的控制輸入32，增大到射頻信號14的功率傳輸。然而，當控制輸入32表示TD-SCDMA標準時，功率的增幅更小。響應于表示低功率模式以及表示根據GSM標準將射頻信號14格式化二者的控制輸入32，控制電路30被配置來減小多個射頻放大級12中一個或多個放大級的功率，從而減少到射頻信號14的功率傳輸。為了減少多個射頻放大級12中一個或多個放大級的功率，控制電路30或者某種其他的控制電路可被配置來降低供電電壓Viiw的供電電壓電平。為了提高功率，控制電路30或者某種其他的控制電路可被配置來提高供電電壓Viiw的供電電壓電平。下面會進一步詳細地解釋，在其他實施方案中，控制電路30 (或者某種其他控制電路)可被配置來降低一個或多個偏置電流，以便降低功率，并且來增大一個或多個偏置電流，以便提高功率。其他實施方案可對以下進行某種組合:提高和降低供電電SVm的供電電壓電平和/或降低或提高一個或多個偏置電流。相反，如上所述，響應于表示低功率模式以及表示根據TD-SCDMA標準將射頻信號14格式化二者的控制輸入32，控制電路30配置啟用旁通路徑24。因此，當控制輸入32表示低功率模式和TD-SCDMA格式化二者時，通過旁通最終射頻放大級12C，降低到射頻信號14的功率傳輸，而不降低射頻放大級12的功率(或者除了降低射頻放大級12的功率以外，還降低傳輸給射頻信號14的功率)。為了啟用和禁用旁通路徑24，控制電路30被配置來生成開關控制信號34，該信號在激活狀態和非激活狀態中進行操作。開關26被配置來從控制電路30中接收開關控制信號34。開關26響應于在激活狀態中進行操作的開關控制信號34，從而閉合開關26并且啟用旁通路徑24。相反，開關26響應于在非激活狀態中進行操作的開關控制信號34，從而斷開開關26并且禁用旁通路徑24。圖2闡述了上面圖1中所述的射頻放大裝置10的一個實施方案的示范性電路圖。在該示范性電路圖中，每個射頻放大級12具有一個晶體管(通常稱為元件Q，并且具體稱為元件Qa_Q。)。每個晶體管Q為雙極面結型晶體管(BJT)，并且每個射頻放大級12具有收集器跟隨器配置。圖2中所示的控制電路30包括解碼器36、偏置網絡38以及開關控制網絡
40。在該實施方案中，控制輸入32為控制字碼，并且解碼器36被配置來將控制輸入32轉化為控制偏置網絡38和開關控制網絡40的內部控制信號。偏置網絡38生成偏置電流42、偏置電流44、以及偏置電流46。在晶體管Qa的基極，將偏置電流42用于射頻信號14中，以將射頻信號14置于晶體管Qa的操作范圍內。晶體管Qa的收集器與晶體管Qb的基極耦合，以從初始射頻放大級12A放大為中間射頻放大級12B之后，發送射頻信號14。在晶體管Qb的基極，將偏置電流44用于射頻信號14中，以便將射頻信號14置于晶體管Qb的操作范圍內。晶體管Qb的收集器與晶體管Q。的基極耦合，以便將射頻信號14從中間射頻放大級12B中發送到最終射頻放大級12C中。在晶體管Q。的基極，應用偏置電流46，以便將射頻信號14置于晶體管Qc的操作范圍內。一旦由晶體管Q。放大，那么就將射頻信號14從晶體管Q。的收集器中發送到其他電路中。毫無疑問，假設已經禁用旁通路徑24并且斷開開關26。圖2中所示的開關26為場效應晶體管(FET)，并且尤其為N型FET。開關控制網絡40生成開關控制信號34，以便操作開關26。因此，在該實施方案中，開關控制信號34的電壓電平足夠高，從而當開關26的柵極和源極之間的電壓高于閾值電壓時，開關控制信號34處于激活狀態。相反，開關控制信號34的電壓電平足夠低，從而當開關26的柵極和源極之間的電壓低于閾值電壓時，開關控制信號34處于非激活狀態。然而，要注意的是，開關控制網絡40也生成第二開關控制信號48，該信號操作另一個開關50。該開關50與晶體管Q。的收集器耦合。因此，當開關控制信號34處于非激活狀態時，在激活狀態中進行操作的第二開關控制信號48閉合開關50 (也為FET)。這樣，在旁通路徑24和最終射頻放大級12C之間充分進行隔離，從而旁通路徑和最終射頻放大級中每個的電源阻抗可與負荷阻抗匹配。當禁用旁通路徑24時，最終射頻放大級12C提供對射頻信號14的放大。因此，當禁用旁通路徑24時，斷開開關26并且閉合開關50。第一射頻濾波電路52與最終射頻放大級12C耦合，從而將射頻信號14從最終射頻放大級12C中發送到第一射頻濾波電路52中。更具體而言，圖2中所示的第一射頻濾波電路52與晶體管Qc的收集器連接，以一旦晶體管Q。放大了射頻信號，那么第一射頻濾波電路就接收射頻信號14。配置第一射頻濾波電路52，從而當禁用旁通路徑24時，從最終射頻放大級12C中提供的第一電源阻抗與提供給最終射頻放大級12C的第一負荷阻抗大致匹配。在圖2中所示的具體實施方案中，從晶體管Q。的收集器中提供第一電源阻抗。將第一負荷阻抗提供給晶體管Q。的收集器。換言之，第一電源阻抗與當啟用開關50時在輸出終端18C之前的所有電路的阻抗相等，而第一負荷阻抗為當啟用開關50時在輸出終端18C之后的所有電路的阻抗。指示符54表示確定第一電源阻抗的電路方向以及在輸出終端18C確定第一負荷阻抗的電路方向。第一射頻濾波電路52提供適當的阻抗轉換，從而從最終射頻放大級12C中提供到輸出終端18C中的第一電源阻抗與提供到輸出終端18C中的第一負荷阻抗大致匹配。第一電源阻抗需要與輸出終端18C處的第一負荷阻抗匹配到哪種緊密的程度，這取決于特定應用程序的光譜要求和功率效率要求。毫無疑問，當啟用旁通路徑24時，負荷阻抗和電源阻抗不同。因此，如圖2中所示，旁通路徑24包括第二射頻濾波電路56。沿著旁通路徑24耦合第二射頻濾波電路56，從而當啟用旁通路徑24時，接收射頻信號14。配置第二射頻濾波電路56，從而當啟用旁通路徑24時，從多個射頻放大級12中提供到旁通路徑24中的第二電源阻抗與從旁通路徑24中提供到多個射頻放大級12中的第二負荷阻抗大致匹配。要注意的是，由于旁通路徑24和最終射頻放大級12C 二者最終與同一個負荷連接，所以如果未提供開關50，那么提供給旁通路徑24的第二電源阻抗受到最終射頻放大級12C的很大影響。在這些條件下進行阻抗匹配基本上不切合實際，或者至少困難得多。然而，通過提供開關50，解決了這個問題。當閉合開關26時，可斷開開關50，從而通過最終射頻放大級12C產生阻抗，該阻抗實質上類似于當斷開開關50時的開路。當啟用旁通路徑24時，標記58和60表示用于確定提供給旁通路徑24的第二電源阻抗以及從旁通路徑24中提供到多個射頻放大級12中的第二負荷阻抗的電路方向。更具體而言，第二電源阻抗為朝著電源測量的輸出終端18B處的阻抗，由標記58顯示。當啟用旁通路徑24時，將第二負荷阻抗從旁通路徑24中提供到中間射頻放大級12B中。更具體而言，當第二負荷阻抗為啟用旁通路徑24時，朝著負荷在輸出終端18B處可見的阻抗，由標記60顯示。第二射頻濾波電路56提供適當的阻抗變換，從而第二電源阻抗與第二負荷阻抗大致匹配。第二負荷阻抗與第二電源阻抗需要匹配到哪種緊密的程度，這取決于光譜要求和功率效率要求。在圖2中所示的射頻放大裝置10中，旁通路徑24耦合在中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C之間。同樣，當啟用旁通路徑24時，將第二電源阻抗從中間射頻放大級12B中提供給旁通路徑24。同樣，當啟用旁通路徑24時，將第二負荷阻抗從旁通路徑24中提供到中間射頻放大級12B中。對于圖2中所示的偏置網絡38而言，當控制輸入32表示高功率模式以及GSM標準二者時，偏置網絡38提供具有最高電平的偏置電流42、44和46。如果控制輸入32表示高功率模式以及TD-SCDMA標準二者，那么偏置網絡38降低每個偏置電流42、44和46的偏置電流電平。當控制輸入32表示低功率模式以及GSM標準二者時，進一步降低每個偏置電流42、44和46的偏置電流電平。然而，如果控制輸入32表示低功率模式以及TD-SCDMA標準二者，那么通過閉合開關26，啟用旁通路徑24。而且，由于將最終射頻放大級12C旁通并且這個最終射頻放大級并未提供放大，所以關閉偏置電流46，以禁用最終射頻放大級12C。而且，為了進一步降低功率消耗，降低偏置電流42、44 二者。這樣，射頻放大裝置10未消耗額外的以及不需要的功率。圖3闡述了射頻放大裝置62的另一個實施方案。除了旁通路徑64之外，圖3中所示的射頻放大裝置62與圖1中所示的射頻放大裝置10大致相同。與圖1中所示的旁通路徑24相似，旁通路徑64耦合在初始射頻放大級12A和最終射頻放大級12C之間，從而當啟用旁通路徑64時，射頻信號14由旁通路徑64接收并且射頻信號14旁通最終射頻放大級12C。而且，與圖1中所不的芳通路徑24相似,芳通路徑64 f禹合在初始射頻放大級12A和最終射頻放大級12C之間，從而當禁用旁通路徑64時，最終射頻放大級12C提供對射頻信號14的放大。最后，如上面圖1中所示的旁通路徑24所述，旁通路徑64包括開關26，斷開和閉合該開關，以禁用和啟用旁通路徑64。然而，與圖1中所示的旁通路徑24不同，圖3中所示的旁通路徑64耦合在初始射頻放大級12A和中間射頻放大級12B之間。同樣，也耦合旁通路徑64，從而當啟用旁通路徑64時,射頻信號14進一步旁通中間射頻放大級12B(以及最終射頻放大級12C)。而且，由于芳通路徑64 f禹合在中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C之間,所以f禹合芳通路徑64，從而當僅僅在禁用旁通路徑64時，中間射頻放大級12B提供對射頻信號14的放大。因此，在射頻放大裝置62的這個實施方案中，當啟用旁通路徑64時，僅僅初始射頻放大級12A提供對射頻信號14的放大。由于芳通路徑64 f禹合在初始射頻放大級12A的輸出終端18A和中間射頻放大級12B的輸入終端16B之間，所以當啟用旁通路徑64時，僅僅由初始射頻放大級12A放大射頻信號14之后，旁通路徑64被配置來接收該射頻信號。因此，旁通路徑64接收根據放大器增益6_&放大的射頻信號14。此外，當啟用旁通路徑64時，中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C未放大射頻信號14。然而，當禁用旁通路徑64時，所有的射頻放大級12提供對射頻信號14的放大。因此，當禁用旁通路徑64時，從根據聚合的放大器增益GWiJ*G+lW
放大的輸出終端18C中發送射頻信號14。圖4為圖3中所示的射頻放大裝置62的一個示范性實施方案的電路圖。除了旁通路徑64以外，射頻放大裝置62與圖2中所示的電路圖中所述的射頻放大裝置10相似。因此，旁通路徑64在初始射頻放大級12A和中間射頻放大級12B之間連接，從而接收射頻信號14。而且，要注意的是，旁通路徑64包括另外一個開關66。當啟用旁通路徑64時，閉合開關66和開關26 二者，并且當禁用旁通路徑64時，斷開這兩個開關。因此，開關控制網絡40生成另外一個開關控制信號68，該信號處于激活的狀態或未激活的狀態，從而斷開和閉合開關66。這就允許保護射頻放大級12遠離當啟用和禁用旁通路徑64時所產生的瞬態電源浪涌。斷開和閉合開關26、開關66以及開關50的時間可同步，從而保護射頻放大級12遠離這些電源浪涌。對于GSM格式的高功率模式、GSM格式的低功率模式、以及TD-SCDMA格式的高功率模式而言，偏置網絡38被配置來通過與上述圖2中相同的方式提供偏置電流42、偏置電流44、以及偏置電流46。然而，在圖4中所示的射頻放大裝置62中，偏置網絡38響應于表示TD-SCDMA格式和低功率模式二者的控制輸入32，停止將偏置電流44發送給中間射頻放大級12B。因此，在TD-SCDMA格式的低功率模式中，偏置網絡38停止提供偏置電流44和偏置電流46 二者。同樣，當啟用旁通路徑64時，禁用中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C 二者。因此，由于當啟用旁通路徑64時，中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C未提供放大，所以這就允許具有更高的功率效率。為了提供阻抗匹配，第一射頻濾波電路52提供阻抗轉換，以通過與上述圖2中相同的方式在輸出終端18C處匹配第一電源阻抗和第一負荷阻抗。然而，在圖4中，旁通路徑64耦合在初始射頻放大級12A和中間射頻放大級12B之間，并且當啟用旁通路徑64時，射頻信號14進一步旁通中間射頻放大級12B。因此，將第二電源阻抗從初始射頻放大級12A中提供到旁通路徑64中。更具體而言，在輸出終端18A處將第二電源阻抗從初始射頻放大級12A中提供到旁通路徑64中，這由圖4中所示的標記70表示。將第二負荷阻抗從旁通路徑64中提供到初始射頻放大級12A中。更具體而言，在輸出終端18A處，將第二負荷阻抗從旁通路徑64中提供到初始射頻放大級12A中，這由圖4中的標記72表示。配置第二射頻濾波電路56，以便提供與第二電源阻抗和第二負荷阻抗大致匹配的阻抗轉換。當啟用旁通路徑64時，將第二電源阻抗提供給旁通路徑64，并且從旁通路徑64中提供第二負荷阻抗。另外，當禁用旁通路徑64時，斷開開關26和開關66，并且旁通路徑64提供非常高的阻抗(理論上無限大)。因此，在圖4中，當啟用旁通路徑64時，第二射頻濾波電路56所提供的阻抗變換與從初始射頻放大級12A中提供到旁通路徑64中的第二電源阻抗以及從旁通路徑64中提供到初始射頻放大級12A中的第二負荷阻抗大致匹配圖5為圖3中所示的射頻放大裝置62的另一個實施方案的電路圖。圖5中所示的射頻放大裝置62不包括圖3和圖4中所示的開關26、50、66。確切地說，圖5中所示的射頻放大裝置62包括單刀多擲(SPMT)開關74。當從最終射頻放大級12C中發送射頻信號14時，SPMT開關74具有一個終端76，將其連接，以接收射頻信號14。SPMT開關74也包括一個終端78，將其連接，以從旁通路徑64中接收射頻信號14。最后，SPMT開關74具有一個終端80，該終端被配置來與天線82連接，并且在圖5中所述的實例中，與天線82連接。圖5中所示的控制電路30也包括開關解碼器83。開關解碼器83根據控制輸入32，控制將哪個終端76、78連接到終端80。在該實施方案中，響應于表示根據GSM標準將射頻信號14格式化的控制輸入32，通過連接終端76和終端80，開關解碼器83被配置來操作SPMT開關74，以禁用旁通路徑64。響應于表示高功率模式的控制輸入32，通過連接終端76和終端80，開關解碼器83也被配置來操作SPMT開關74，以禁用旁通路徑64。因此，如果控制輸入32表示GSM模式和/或高功率模式中的任一個或二者，那么開關解碼器83禁用旁通路徑64。另一方面，響應于表示根據TD-SCDMA標準將射頻信號14格式化以及表示低功率模式二者的控制輸入32，通過連接終端78和終端80，開關解碼器83被配置來操作SPMT開關74，以啟用旁通路徑64。這樣，當禁用旁通路徑64時以及當啟用旁通路徑64時，天線82可輻射射頻信號14。應注意的是，在射頻放大裝置62的其他實施方案中，可提供圖4中所示的開關26、66和50以及圖5中所示的SPMT開關74。控制電路30因此可包括圖4中所示的開關控制網絡40以及圖5中所示的開關解碼器83。而且，應注意的是，在圖1和圖2中所示的射頻放大裝置10的其他實施方案中，可使用SPMT開關74，以禁用和啟用旁通路徑24。再次參看圖5，控制電路30也包括功率控制網絡84。功率控制網絡84被配置來接收電源電壓V w，例如，電池電壓，并且以生成供電電壓V _。無論電源電壓V w的電源電壓電平是否波動，功率控制網絡84都確保適當地維持供電電壓Viiw的供電電壓電平。在該實施方案中，可提供供電電壓電平，從而大致恒定，或者該電源電壓電平可變化，以提供包絡跟蹤。因此，射頻放大裝置62可處理射頻信號14的各種復用方案。例如，在射頻通信規范內，可具有多個不同的射頻通信規范。可提供這些射頻通信規范，用于不同的射頻通信帶。而且，由于這些不同的射頻通信規范中的每個均使用不同的復用方案，所以這些射頻通信規范中的某些規范在同一個射頻通信標準內可與其他射頻通信規范重疊。高頻段模式和低頻段模式可用于或者不可用于這些不同的射頻通信規范中。當根據GSM標準，將射頻信號14格式化時，圖5中所示的控制輸入32可進一步表示根據GSM標準所提供的第一組射頻通信規范中的任何一個規范將射頻信號14進一步格式化。第一組射頻通信規范可包括至少一個增強型數據GSM演進(EDGE)規范。高功率模式和低功率模式與EDGE規范相關。在該實施方案中，GSM標準所提供的第一組射頻通信規范包括EDGE 1800規范和EDGE 1900規范。在EDGE 1800規范和EDGE 1900規范二者中，在幅度和相位二者內將數據進行編碼，這需要射頻放大級12提供線性(類別A)放大，從而通過最小的失真將功率傳輸給射頻信號14。也可提供偏置電流42、44和46，從而射頻放大級12進行線性操作。此外，供電電壓￥|4的供電電壓電平可變化，以提供包絡跟蹤。因此，相對于時間，將放大器增益G_p G最終和/或聚合的放大器增益G初始*G+ra*G最終維持大致恒定。在TD-SCDMA標準中，射頻信號14也在幅度和相位二者內將數據進行編碼，并且因此，也提供偏置電流42、44和46，以促使射頻放大級12進行線性操作。此外，供電電壓Vtt$的供電電壓電平可變化，以提供包絡跟蹤。高功率模式和低功率模式也與TD-SCDMA標準相關。因此，相對于時間，將放大器增益G初始、G中間、G最終和/或聚合的放大器增益G初始*G ψ間*G最終維持大致十旦定。此外，在GSM標準中，初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B以及最終射頻放大級12C均提供放大。控制電路30被配置來增大射頻放大級12的功率,從而響應于表示高功率模式以及EDGE1800規范或EDGE 1900規范中的任一個二者的控制輸入32，增大到射頻信號14的功率傳輸。控 制電路30也被配置來降低射頻放大級12的功率,從而響應于表示低功率模式以及根據EDGE 1800規范或EDGE 1900規范中的任一個將射頻信號14格式化二者的控制輸入32，降低到射頻信號14的功率傳輸。在該實例中，功率控制網絡84被配置來響應于表示低功率模式以及EDGE 1800規范或EDGE 1900規范中的任一個的控制輸入32，為供電電壓提供更低的直流偏移電壓電平。這樣，當在處于高功率模式和低功率模式二者的GSM標準的EDGE 1800規范或EDGE 1900規范中的任一個中將射頻信號14格式化時，所有的射頻放大級12可提供放大。如上所述，在TD-S⑶MA標準中，在射頻信號14的幅度和相位二者中，也將信息進行編碼。當控制輸入32表示高功率模式以及TD-SCDMA標準二者時，所有的射頻放大級12提供放大。然而，如果控制輸入32表示低功率模式以及TD-SCDMA標準二者，那么啟用旁通路徑64。因此,射頻信號14旁通中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C。由于未使用中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C，所以偏置網絡38未提供偏置電流44、46。這就禁用中間射頻放大級12B和最終射頻放大級12C。提供偏置電流42和/或供電電壓Vtt^的供電電壓電平，從而初始射頻放大級12A進行線性操作。初始射頻放大級12A本身的線性操作范圍遠遠低于所有聚合的射頻放大級12的線性操作范圍。因此，當啟用旁通路徑64時，可僅僅由初始射頻放大級12A放大射頻信號14。僅僅初始射頻放大級12A的線性操作范圍足夠低，以在用于TD-SCDMA標準的低功率模式中，以補償功率電平放大射頻信號14，具有更大的功率效率。除了 EDGE 1800規范和EDGE 1900規范，GSM標準的第一組射頻通信規范可進一步包括數字通信系統(DCS)規范和個人通信業務(PCS)規范。當根據DCS規范和PCS規范將射頻信號14格式化時，在該信號的相位中，完全將數據編碼。換言之，DCS規范和PCS規范二者為恒定的包絡規范，這些規范對幅度非線性不敏感。放大器增益Gwip G+1W、Gis和/或聚合的放大器增益驗因此可隨著時間變化。高功率模式和低功率模式與DCS規范和PCS規范不相關。確切地說，操作射頻放大級12，以便接近飽和。然而，由于DCS規范和PCS規范處于GSM標準，所以當根據DCS規范或者PCS規范將射頻信號14格式化時，禁用旁通路徑64。同樣，當控制輸入32表示DCS規范或者PCS規范時，初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B以及最終射頻放大級12C均提供對射頻信號14的放大。因此，DCS規范和PCS規范為恒定的包絡規范。然而，給供電電壓V_的供電電壓電平提供動力，直到接近飽和的供電電壓電平時，應注意的是，需要滿足突發掩膜規范。可調節供電電壓電平和/或偏置電流42、44、46，以便滿足突發掩膜規范。圖6為圖5中所示的射頻放大裝置62的一個實施方案的層壓板布置。圖6中所示的射頻放大裝置62位于層壓襯底86上。可從層壓板中，例如FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、FR-6、CEM-1、CEM-2、CEM-3、CEM-4、CEM-5、CX5、CX10、CX20、CX30、CX40、CX50、CX60、CX70、CX80、CX90、CX100等等，形成層壓襯底86。可由層壓襯底86內的金屬層提供連接和傳輸路徑。初始射頻放大級12A、中間射頻放大級12B以及最終射頻放大級12C均形成在半導體襯底88上。任何合適的半導體襯底技術可用于提供半導體襯底88。在該實例中，半導體襯底88為異質結雙極晶體管型襯底。或者，半導體襯底88可為偽形態高電子遷移率型襯底、互補型金屬氧化物半導體型襯底、雙互補型金屬氧化物半導體型襯底、金屬半導體FET型襯底等等。半導體襯底88的基底可由任何合適的半導體材料構成，例如，硅(Si)、硅鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等等。在該實施方案中，半導體襯底88的基底由硅制成。已經將半導體襯底88安裝在層壓襯底86上。
除了圖5中所示的射頻放大級12，圖6中所示的射頻放大裝置62也包括多個第二射頻放大級(通常稱為元件90，并且具體稱為元件90A-90C)。多個第二射頻放大級90級聯耦合，從而多個第二射頻放大級90的每個均耦合，來提供對第二射頻信號92的放大。因此，在半導體襯底88上形成第二初始射頻放大級90A、第二中間射頻放大級90B、以及第二最終射頻放大級90C。可根據GSM標準所提供的第二組射頻通信規范中的任何一個規范，將第二射頻信號92格式化。然而，與處于GSM標準的第一組射頻通信規范相比，第二組射頻通信規范的頻率范圍更低。例如，處于GSM標準的第二組射頻通信規范可包括GSM 850規范、GSM 900規范、EDGE 850規范、和/或EDGE 900規范。因此，上述射頻放大級12可用于進行高頻段放大，而射頻放大級90可用于進行低頻段放大。TD-SCDMA標準與處于GSM標準的第一組射頻通信規范的EDGE 1800規范、EDGE 1900規范、DCS規范、以及PCS規范的頻帶重疊。因此，也由射頻放大級12放大TD-SCDMA標準。然而，為了更有效地處理處于低功率模式時的TD-SCDMA標準，如上所述，提供旁通路徑64。射頻放大級90獨立于射頻放大級12提供放大。同樣，控制電路30被配置來生成第二供電電壓Liw'，以給射頻放大級90提供功率。高功率模式和低功率模式與處于GSM標準的第二組射頻通信規范中的EDGE 850規范和EDGE 900規范相關。供電電壓Viiw'在高功率模式中具有直流偏移電壓電平，并且在用于EDGE 850規范和EDGE900規范二者的高功率模式中，處于更低的直流偏移電壓電平中。對于GSM 850規范和GSM 900規范而言，其每個均為恒定的包絡型規范，但是必須符合其各自的突發掩膜要求。因此，提供供電電壓V
的供電電壓電平，以便符合突發掩膜要求。第三射頻濾波電路93與第二最終射頻放大級90C耦合，以提供阻抗匹配。還要注意的是，SPMT開關74包括與第二最終射頻放大級90C耦合的另外一個終端94。這樣，控制電路30可操作SPMT開關74，以連接終端80和終端94，從而在放大之后，可由天線82輻射第二射頻信號92。要注意的是，圖6中的SPMT開關74進一步包括終端96、終端98、終端100、以及終端102。終端96、98、100和102可與SPMT開關74下游的一個或多個接收器鏈耦合。天線82可從基站中截取不同類型的射頻接收信號104、106、108和110。在該實例中，根據以大約1.9GHz進行操作的TD-SCDMA接收標準，將射頻接收信號104格式化。控制電路30操作SPMT開關74，以連接終端80和終端96，從而可向下游發送射頻接收信號104。根據TD-SCDMA接收標準，將射頻接收信號106格式化，但是該射頻接收信號以大約2GHz進行操作。控制電路30連接終端80和終端98，從而可向下游發送射頻接收信號106。根據DCS接收規范或PCS接收規范，可將射頻接收信號106格式化。控制電路30連接終端80和終端100，從而可由下游的射頻電路處理射頻接收信號108。最后，可根據GSM 850接收規范或GSM 900接收規范，將射頻接收信號110格式化。控制電路30操作SPMT開關74，以連接終端80和終端102，從而可向下游發送射頻接收信號110。再次參看圖6，圖6闡述了控制輸入32中各種控制信號V_、GSM_EN、CtrlO、Ctrll、TD_EN、Ctrl2以及Ctrl3，以便顯示各種不同類型的操作狀態。下面所顯示的表格闡述了連接操作狀態和控制信號V斜丨、GSM_EN、CtrlO、CtrlU TD_EN、Ctrl2、Ctr13的真值表的一個實施方案。
權利要求
1.一種射頻(RF)放大裝置，其包括: 多個射頻放大級，其級聯耦合，從而所述多個射頻放大級中的每個均可操作來提供對射頻信號的放大，所述多個射頻放大級包括至少初始射頻放大級和最終射頻放大級； 旁通路徑，其可操作來被啟用和禁用，其中所述旁通路徑耦合在所述初始射頻放大級和所述最終射頻放大級之間，從而當啟用所述旁通路徑時，由所述旁通路徑接收所述射頻信號，而所述射頻信號旁通所述最終射頻放大級，并且從而當禁用所述旁通路徑時，所述最終射頻放大級提供對所述射頻信號的放大；以及 控制電路，其被配置來接收控制輸入，所述控制輸入表示根據第一射頻通信標準或第二射頻通信標準是否將所述射頻信號格式化，并且表示高功率模式或低功率模式，所述控制電路被配置來: 響應于表示根據所述第一射頻通信標準將所述射頻信號格式化的所述控制輸入，禁用所述旁通路徑； 響應于表示所述高功率模式的所述控制輸入，禁用所述旁通路徑；以及 響應于表示所述低功率模式以及根據所述第二射頻通信標準將所述射頻信號格式化二者的所述控制輸入，啟用所述旁通路徑。
2.根據權利要求1所述的射頻放大裝置，其中所述控制電路進一步被配置來: 增大所述多個射頻放大級中的一個或多個的功率，從而響應于表示所述高功率模式的所述控制輸入，增大到所述射頻信號的功率傳輸；以及 減小所述多個射頻放大級中的一個或多個的功率，從而響應于表示所述低功率模式以及根據所述第一射頻通信標 準將所述射頻信號格式化二者的所述控制輸入，降低到所述射頻信號的功率傳輸。
3.根據權利要求2所述的射頻放大裝置，其中所述控制電路進一步被配置來增大所述多個射頻放大級中的一個或多個的功率，從而響應于表示所述高功率模式的所述控制輸入，增大到所述射頻信號的所述功率傳輸，從而與當所述控制輸入表示所述第一射頻通信標準時相比，當所述控制輸入表示所述第二射頻通信標準時，功率中的所述增大更小。
4.根據權利要求1所述的射頻放大裝置，其中所述多個射頻放大級進一步包括級聯耦合在所述初始射頻放大級和所述最終射頻放大級之間的中間射頻放大級。
5.根據權利要求4所述的射頻放大裝置，其中所述旁通路徑耦合在所述初始射頻放大級和所述中間射頻放大級之間，從而當啟用所述旁通路徑時，所述射頻信號進一步旁通所述中間射頻放大級，并且從而當禁用旁通路徑時，所述中間射頻放大級提供對所述射頻信號的放大。
6.根據權利要求4所述的射頻放大裝置，其中所述旁通路徑耦合在所述中間射頻放大級和所述最終射頻放大級之間，從而當啟用所述旁通路徑時，所述射頻信號僅僅旁通所述最終射頻放大級。
7.根據權利要求1所述的射頻放大裝置，其中: 所述第一射頻通信標準為全球移動通信系統(GSM)標準；以及 所述第二射頻通信標準為時分同步碼分多址(TD-SCDMA)標準。
8.根據權利要求7所述的射頻放大裝置，其中所述控制電路被配置來接收所述控制輸入以進一步表示當根據所述GSM標準將所述射頻信號格式化時，根據所述GSM標準所提供的第一組射頻通信規范中的任一個，進一步將所述射頻信號格式化，所述第一組射頻通信規范包括GSM演進(EDGE)規范的至少一個增強型數據速率。
9.根據權利要求8所述的射頻放大裝置，其中所述控制電路進一步被配置來: 增大所述多個射頻放大級中的一個或多個的功率，從而響應于表示所述高功率模式以及根據所述至少一個EDGE規范中的任一個將所述射頻信號格式化二者的所述控制輸入，增大到所述射頻信號的功率傳輸；以及 減小所述多個射頻放大級中的一個或多個的功率，從而響應于表示所述低功率模式以及根據所述至少一個EDGE規范中的任一個將所述射頻信號格式化二者的所述控制輸入，降低到所述射頻信號的功率傳輸。
10.根據權利要求9所述的射頻放大裝置，其中: 所述至少一個 EDGE規范包括EDGE 1800規范和EDGE 1900規范；以及 所述第一組射頻通信規范進一步包括數字通信系統(DCS)規范和個人通信業務(PCS)規范。
11.根據權利要求10所述的射頻放大裝置，進一步包括: 第二多個射頻放大級，其級聯耦合，從而所述第二多個射頻放大級中的每個均可操作來提供對根據所述GSM標準所提供的第二組射頻通信規范中的任一個格式化的第二射頻信號的放大，其中所述第二組射頻通信規范在與所述第一組射頻通信規范相比較低的頻率范圍中。
12.根據權利要求11所述的射頻放大裝置，其中所述第二組射頻通信規范包括GSM850規范、GSM 900規范、EDGE 850規范、以及EDGE 900規范。
13.根據權利要求1所述的射頻放大裝置，進一步包括: 第一射頻濾波電路，其與所述最終射頻放大級耦合，從而將所述射頻信號從所述最終射頻放大級中發送到所述第一射頻濾波電路中；以及 所述旁通路徑，其包括第二射頻濾波電路，其中所述第二射頻濾波電路沿著所述旁通路徑耦合，以接收所述射頻信號。
14.根據權利要求13所述的射頻放大裝置，其中: 所述第一射頻濾波電路被配置，從而當禁用所述旁通路徑時，從所述最終射頻放大級中所提供的第一電源阻抗與提供給所述最終射頻放大級的第一負荷阻抗大致匹配；以及 所述第二射頻濾波電路被配置，從而當啟用所述旁通路徑時，從所述多個射頻放大級中提供給所述旁通路徑的第二電源阻抗與從所述旁通路徑中提供給所述多個射頻放大級的第二負荷阻抗大致匹配。
15.根據權利要求14所述的射頻放大裝置，其中所述旁通路徑耦合在所述初始射頻放大級和所述最終射頻放大級之間，從而當啟用所述旁通路徑時，將所述第二電源阻抗從所述初始射頻放大級中提供到所述旁通路徑中，并且將所述第二負荷阻抗從所述旁通路徑中提供到所述初始射頻放大級中。
16.根據權利要求15所述的射頻放大裝置，其中: 所述多個射頻放大級進一步包括級聯耦合在所述初始射頻放大級和所述最終射頻放大級之間的中間射頻放大級；以及 所述旁通路徑耦合在所述初始射頻放大級和所述中間射頻放大級之間，從而當啟用旁通路徑時，所述射頻信號進一步旁通所述中間射頻放大級。
17.根據權利要求14所述的射頻放大裝置，其中: 所述多個射頻放大級進一步包括級聯耦合在所述初始射頻放大級和所述最終射頻放大級之間的中間射頻放大級；以及 所述旁通路徑耦合在所述中間射頻放大級和所述最終射頻放大級之間，從而當啟用所述旁通路徑時，將所述第二電源阻抗從所述中間射頻放大級中提供到所述旁通路徑中，并且將所述第二負荷阻抗從所述旁通路徑中提供到所述中間射頻放大級中。
18.根據權利要求14所述的射頻放大裝置，其中: 所述第一射頻濾波電路進一步被配置來在所述射頻信號中減少雜散發射；以及 所述第二射頻濾波電路進一步被配置來在所述射頻信號中減少雜散發射。
19.根據權利要求1所述的射頻放大裝置，進一步包括單刀多擲(SPMT)開關，所述單刀多擲開關包括第一終端，其被連接以當從所述最終射頻放大級中發送所述射頻信號時接收所述射頻信號，第二終端，其被連接以從所述旁通路徑中接收所述射頻信號，以及第三終端，其被配置來連接到天線，其中所述控制電路被配置來: 操作所述SPMT開關以響應于表示根據所述第一射頻通信標準將所述射頻信號格式化的所述控制輸入以及響應于表示所述高功率模式的所述控制輸入，通過將所述第一終端連接到所述第三終端來禁用所述旁通路徑；以及 操作所述SPMT開關以響應于表示根據所述第二射頻通信標準將所述射頻信號格式化以及所述低功率模 式二者的所述控制輸入，通過將所述第二終端連接到所述第三終端來啟用所述旁通路徑。
20.根據權利要求1所述的射頻放大裝置，其中所述旁通路徑包括一個或多個開關，并且其中通過閉合所述一個或多個開關來啟用所述旁通路徑，并且通過斷開所述一個或多個開關來禁用所述旁通路徑。
21.根據權利要求20所述的射頻放大裝置，其中所述控制電路被配置來響應于表示根據所述第一射頻通信標準將所述射頻信號格式化的所述控制輸入，通過斷開所述一個或多個開關來禁用所述旁通路徑，并且響應于表示根據所述第二射頻通信標準將所述射頻信號格式化的所述控制輸入，通過閉合所述一個或多個開關來啟用所述旁通路徑。
22.一種使用級聯耦合的多個射頻放大級放大射頻(RF)信號的方法，包括: 接收控制輸入，所述控制輸入表示根據第一射頻通信標準或第二射頻通信標準是否將所述射頻信號格式化并且表示高功率模式和低功率模式； 啟用旁通路徑，從而響應于表示所述低功率模式以及根據所述第二射頻通信標準將所述射頻信號格式化二者的所述控制輸入，所述射頻信號旁通所述多個射頻放大級中最終的一個；以及 禁用所述旁通路徑，從而響應于表示包括根據所述第一射頻通信標準將所述射頻信號格式化和所述高功率模式的組中的一個或多個的所述控制輸入，由所述多個射頻放大級中的每個放大所述射頻信號。
23.根據權利要求22所述的方法，其中所述多個射頻放大級包括所述多個射頻放大級中初始的一個、所述多個射頻放大級中中間的一個、以及所述多個射頻放大級中最終的一個，并且其中啟用所述旁通路徑，從而所述射頻信號旁通所述多個射頻放大級中所述最終的一個，進一步包括所述射頻信號旁通所述多個射頻放大級中所述中間的一個。
24.根據權利要求22所述的方法，其中所述多個射頻放大級包括所述多個射頻放大級中初始的一個、所述多個射頻放大級中中間的的一個、以及所述多個射頻放大級中最終的一個，并且其中啟用所述 旁通路徑僅僅旁通所述多個射頻放大級中所述最終的一個。
全文摘要
公開了多模射頻(RF)放大裝置及其操作方法。所述射頻放大裝置具有多個射頻放大級，其級聯耦合以提供對射頻信號的放大；旁通路徑；以及控制電路，其被配置來啟用和禁用旁通路徑。可根據第一射頻通信標準或第二射頻通信標準中的任一個，將射頻信號格式化。當啟用旁通路徑時，射頻信號旁通多個射頻放大級中的一個或多個。響應于表示高功率模式或第一射頻通信標準中的任一個的控制輸入，控制電路禁用旁通路徑。為了提供更高的功率效率，響應于表示低功率模式和第二射頻通信標準二者的控制輸入，控制電路啟用旁通路徑。
文檔編號H03F3/189GK103178790SQ20121057473
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者包劍文, 葉君青, 賈斌, 馮景航, 顧建忠 申請人:射頻小型裝置公司