[發明專利]發射機

無效

• 申請號: 201380047736.8
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104620510A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 堀真一;國弘和明;椎熊一實
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H03F1/06;H03F3/217;H03F3/68
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

技術領域

本發明涉及用于在諸如移動電話系統、無線電LAN(局域網)裝置及其他裝置的通信和廣播裝置中使用的發射機。

背景技術

用于諸如移動電話系統、無線電LAN裝置及其他裝置的通信和廣播裝置中使用的發射機的必需條件包括低功耗、同時確保波形維持在高精度，而無論傳輸功率電平是多少。具體地，由于位于發射機最后階段的傳輸功率放大器消耗大量功率，所以必需條件是放大器高效地傳輸功率。

近年來，開關放大器因為期望的功率放大器提供高效功率而引起大家的注意。假定開關放大器接收脈沖波形信號作為其輸入信號，并放大信號功率同時維持脈沖波形。由開關放大器信號放大的脈沖波形通過濾波器元件處理，使得接收除了期望無線電信號波段以外的頻率分量，然后由天線發射出去。

圖1是示出稱為D級或S級放大器(在下文中將被稱為D類放大器以作為它們的代表)的功率放大器的結構例子，作為開關放大器的典型例子。圖1示出放大二進制信號的D類放大器的結構例子，該二進制信號采用兩個等級，即邏輯“1”或“0”(在下文中將其稱為二進制D類放大器)。

在圖1中示出的二進制D類放大器由插在電源和輸出端子之間的開關元件以及插在輸出端子和地電位之間的開關元件組成。這兩個開關元件被供給互補的脈沖信號作為開/關控制信號，使得僅其中的一個開關元件將被打開。當電源側的開關元件為“通(ON)”、且地電位側的開關元件為“斷(OFF)”時，從圖1中示出的D類放大器輸出與電源電壓(高電平：邏輯“1”)相同的電壓，而當電源側的開關元件為“斷”、且地電位側的開關元件為“通”時，輸出地電位(低電平：邏輯“0”)。

由于在圖1中示出的D類放大器不需要偏置電流，所以理想的情況是功率損失為零。開關元件可以使用場效應晶體管、雙極性晶體管等。

作為使用圖1中示出的二進制D類放大器的發射機，例如已知與將基帶信號轉換為二進制信號的ΔΣ(總和增量)調制器組合的二進制發射機。在二進制發射機中，已由ΔΣ調制器轉換為二進制信號的數字基帶信號被圖1中示出的二進制D類放大器放大為期望的電平，然后經由濾波器輸出到天線。

進一步地，開關放大器的例子可以包括將具有多位邏輯值的信號放大的D類放大器(在下文中將稱為多級D類放大器)，使得包括與將基帶信號轉換為多級信號的多級ΔΣ調制器結合的多級D類放大器的多級發射機也是已知的。

圖2是示出背景技術中的多級發射機的結構的框圖，其裝備有多級ΔΣ調制器和多級D類放大器。

在圖2中示出的多級發射機包括數字基帶電路(數字基帶)110，包括多級ΔΣ調制器的RF信號發生器120、多級D類放大器130、和濾波器140。

RF信號發生器120對由數字基帶電路110產生的兩個正交信號(I信號和Q信號)中每一個執行多級ΔΣ調制，在多級ΔΣ調制之后將該信號上變頻到期望的無線電信號頻率，并且輸出上變頻之后的兩個信號之和。來自RF信號發生器120的輸出信號由未示例的解碼器解碼，使得解碼后的信號驅動包含在多級D類放大器130中的多個開關元件(在下文中描述)。

多級D類放大器130包括輸出電壓(直流電壓)不同的多個電源V₀至V_N(N是等于或大于0的整數)，和由多個開關元件組成的開關組，每個開關元件插在多個電源V₁至V_N中的一個與輸出端子之間并且插在輸出端子和地電位V₀之間。多級D類放大器130基于來自RF信號發生器120的輸出信號，接通一個相應的開關元件，以輸出電源電壓或地電位以將其提供到接通的開關元件。由多級D類放大器130放大的無線電信號經由濾波器140輸出到天線。

由于在圖2中示出的多級發射機能夠將多位的邏輯值放在發送信號上，所以與包括圖1中示出的二進制D類放大器的二進制發射機相比，此發射機具有由ΔΣ調制器導致的低量化噪音和提高信號噪音功率比的優點。上述二進制發射機和多級發射機的結構例子也已例如由專利文獻1和2提出。

如上所述地，與包括圖1中示出的二進制D類放大器的二進制發射機相比，在圖2中示出的多級發射機在信號噪音功率比上有所提高。然而，由于多級發射機需要輸出電壓(直流電壓)不同的多個電源以用于構成多級D類放大器，所以這帶來整個裝置成本增加的問題。因此，這引起了傳輸對能夠獲得改進的信號噪音功率比而不使用多級D類放大器的需求。專利文獻1和2示出了用于提高D類放大器的功率效率的技術，但是沒有提出用于提高發射機的信號噪音功率比的任何技術。

相關現有技術

專利文獻