[发明专利]多模式功率放大电路、多模式无线发射模块及其方法

说明书

技术领域

本发明关于一种功率放大器，特别关于一种多模式功率放大电路、多模式无线发射模块及其方法。

背景技术

在无线通信系统中，功率放大器是发射端的最后一部分放大器。于此，调变后的较小信号输入至功率放大器后，经由一级或多级的功率放大器放大信号的功率，以达到所需规格的功率后将功率输出。

随着无线通信系统的信号调变方式的不同，所需要的发射器规格亦不相同，并且每种规格所需的输出功率也不相同。以无线网路标准（例如：802.11abg）而言，所使用的正交分频多工技术（Orthogonal frequency-division multiplexing；OFDM）类似振幅调变（amplitude modulation，AM）技术，故其需要高线性度的功率放大器，并且传输距离属于中长距离的传输。而蓝牙技术主要应用短距离传输，故需要低功耗的功率放大器来进行低功率的传输。

近年来，单一通信设备都具有多种无线传输技术，例如：无线网路标准和蓝牙技术。为了缩小无线设备的尺寸，其发射器则多半设计成同时可适用高功率及低功率的传输。因此，如何维持在不同输出功率传输时，皆能具有高效率（power efficiency）的放大运作为输出端的功率放大电路的设计重点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的众多目的之一在于提供一种多模式功率放大电路、多模式无线发射模块及其方法，以提供高效率的放大运作，进而节省电力的消耗或提高电源的使用效率，但本发明的应用不限于此。

根据本发明的一实施例的多模式功率放大电路，其包括信号输入端、第一阻抗匹配电路、第一功率放大模块和第二功率放大模块。第二功率放大模块包括第二功率放大器、第二阻抗匹配电路和开关电路。

第一功率放大器电性连接在信号输入端与第一阻抗匹配电路之间。第二功率放大器电性连接至信号输入端，并且第二阻抗匹配电路电性连接在第二功率放大器与第一阻抗匹配电路之间。开关电路则电性连接在第二阻抗匹配电路的输入端。于此，开关电路分别相应第一功率放大器的运作和第二功率放大器的运作而进行开关。

根据本发明的一实施例的多模式无线发射模块包括前述的多模式功率放大电路及天线，并且天线电性连接第一阻抗匹配电路。

根据本发明的一实施例的多模式无线发射方法包括根据一射频信号的选择一第一输出模式和一第二输出模式中之一者、各输出模式的对应执行步骤以及利用天线无线输出来自第一阻抗匹配电路的射频信号。

当执行第一输出模式时，利用第一功率放大器放大射频信号、利用第二阻抗匹配电路的阻抗值阻断第一功率放大器放大后的射频信号流至一第二功率放大器、以及经由第一阻抗匹配电路传输第一功率放大器放大后的射频信号至天线。

当执行第二输出模式时，包括：利用第二功率放大器放大射频信号、以及经由第二阻抗匹配电路和第一阻抗匹配电路传输第二功率放大器放大后的射频信号至一天线。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的多模式无线发射模块的示意图。

图2为根据本发明另一实施例的多模式无线发射模块的示意图。

图3为根据本发明一实施例的多模式功率放大电路的概要电路图。

图4为根据本发明另一实施例的多模式功率放大电路的概要电路图。

其中，附图标记说明如下：

10多模式功率放大电路；

20天线；

110信号输入端；

110a第一输入端；

110b第二输入端；

112信号输出端；

130第一阻抗匹配电路；

150第一功率放大模块；

151第一功率放大器；

170第二功率放大模块；

171第二功率放大器；

173第二阻抗匹配电路；

175开关电路；

190控制器；

G接地；

C1电容；

C2电容；

C3电容；

C4电容；

C5电容；

L1电感；

L2电感；

L3电感；

SW1开关；

SW2开关；

Sc控制信号。

具体实施方式

功率放大器的效率（η）定义是输出的最大负载功率（P_L(max)）除以输入的电源功率（P_S），如下式一。