CN1341997A - 发射电路和不需要辐射波抑制方法 - Google Patents

Abstract

一种发射电路包括第一和第二放大器,一个带通滤波器,一个相位调节器,和一个信号合并器。该第一和第二放大器独立放大不同发射频带中的输入信号。在ON状态下的第一放大器产生的不需要辐射波在频带上基本上与在OFF状态下第二放大器的发射频带一致。该带通滤波器提取与第一放大器工作期间第二放大器泄露出不需要辐射波相同频带内的成分。一个相位调节器调节带通滤波器输出信号的相位,以便带通滤波器输出信号的相位变成与第一放大器传输信号中不需要辐射波相位相反。该信号合并器将相位调节器输出信号与第一放大器传输信号进行合并。

Description

发射电路和不需要辐射波抑制方法

本发明涉及具有多个不同发射频带放大器的发射电路，更具体地涉及能够抑制放大器在工作期间产生的不需要辐射波的发射电路和不需要辐射波抑制方法。

当前，在移动通信领域，随着终端的广泛使用，业务量明显增加，并且存在频带相差极大的多个系统。为改善用户方便性，需要一种能够单独从这些系统接受服务的终端。在这种环境下，依照成本和安装面积安装具有多个可使用频率的一个公共电路优选于安装在可使用频率方面相差极大的多个电路。这是显然的，因为市场也需要减少终端尺寸。

为满足市场需要，已经提出了一种移动通信终端，其中安装了起功率放大器作用具有多个发射频带的一个发射电路。这种发射电路在一个半导体模板具有对各自发射频带优化的多个电路。为此，当一个电路在某个发射频带发射信号时，在不同发射频带上的另一个电路可能受正使用电路的影响。

特别是，当一个给定发射频带接近另一个发射频带两倍时，较低频带中放大器产生的二次谐波与较高频带中放大器的所希望频率一致。因此基本上不可能抑制较高频带中放大器的二次谐波。为此，当较低频带放大器工作而较高频带放大器不工作时，从所有移动通信终端考虑，不需要辐射波以微量但仍然不可忽视的电平从应当不工作的较高频带放大器输出电路中发射。

为抑制这种不需要辐射波，已经提出了如图2所示的双频带发射电路。参照图2，参考号码11代表GSM(全球通)900(890到915MHz)的一个放大器；12代表DCS(数字蜂窝系统)1800(1710到1785MHz)的一个放大器；13代表GSM900的一个低通滤波器(LPF)；14代表DSC1800的一个LPF；15代表一个天线共用器；和16代表一个天线。在图2所示的电路中，LPF13和14被分别连接到放大器11和12的输出级以抑制不需要辐射波例如谐波成分。

在常规双频段发射电路中，可是，由于LPF直接连接到各个放大器的输出端，产生频带内波动并且在发射频带中出现信号衰减。另外，放大器的负载特性不稳定。尽管图2表示了具有两个发射频带的双频段发射电路，在具有三个或更多发射频带放大器的发射电路中出现类似问题。

本发明的目的是提供一种发射电路，该电路能够抑制不需要辐射波而不将低通滤波器连接到各个放大器的输出端。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种发射电路包括第一和第二放大装置用于独立放大不同发射频带中的输入信号，在ON状态的第一放大装置产生与OFF状态下第二放大装置发射频带基本上一致频带的不需要辐射波，第一滤波装置用于提取与第一放大装置工作期间从第二放大装置泄露的不需要辐射波相同频带的成分，相位调节装置用于调节将第一滤波装置输出信号的相位以便第一滤波装置输出信号的相位变成与第一放大装置输出信号中不需要辐射波相反，和信号合并装置用于将相位调节装置输出信号与第一放大装置输出信号合并。

图1是表示按照本发明的双频段发射电路设计的方框图；和

图2是表示常规双频段发射电路设计的方框图。

下面参照附图详细说明本发明。

图1表示按照本发明实施例的双频段发射电路。图1所示的双频段发射电路包括放大器1和2用于放大输入信号，一个功率分配器(分路器)3用于接收来自放大器2的输出，一个带通滤波器(BFP)4用于接收来自功率分配器的输出，一个相位调节器5用于接收来自BPF4的输出，一个信号合并器6用于接收来自放大器1和相位调节器5的输出，一个LPF7用于接收来自功率分配器3的输出，一个天线共用器(输出装置)8用于接收来自信号合并器6和LPF7的输出，和一个天线9用于接收来自天线共用器9的输出。在该设计中，输入到放大器1和2的信号被放大和传输给该天线9。

放大器1和2分别放大已经优化所希望频率的输入信号并且输出放大后信号。放大器2的所希望频带设置成几乎是放大器1的两倍。GSM900的频带是890到915MHz，而DCS1800的频带是1710到1785MHz，因此，放大器1和2分别用作GSM900和DCS1800。

功率分配器3以预定任意功率比分路来自放大器2的输出信号并且将产生的信号输出给BPF4和LPF7。BPF4允许预定频带内的信号通过并且衰减其它信号。相位调节器5只任意偏移BPF4输出的输入信号相位而保持其频率。

信号合并器6将放大器1的输出信号功率幅度与相位调节器5输出信号的功率幅度合并，并且输出产生的信号。因此，如果具有相同幅度和相反相位的信号被合并，它们抵消。LPF7允许来自功率分配器3的具有与特定频率相同或更低的频率的输出信号通过，并且衰减具有比特定频率更高频率的信号。

天线共用器8允许在放大器1和2所希望频带内的信号合并器6和LPF7的输出信号通过并且衰减不是所希望频带的频带内的信号成分。

接着将描述具有上述设计的双频带发射电路的工作。

首先描述放大器用于放大信号的例子。GSM900波段内的输入所希望信号波由放大器1放大并且输出给信号合并器6。同时，也产生了谐波成分。尽管放大器2不工作，由于放大器2的输出电路优化在由放大器1产生的二次谐波频率附近范围，好象由放大器2产生不需要辐射波。

放大器2输出电路泄露出的不需要辐射波通过功率分配器3输入到BPF4。BPF4的特性被设置得提取与放大器1所希望频率二次谐波相同频带内的成分并且衰减其它频率成分。因此，由BPF4衰减除了不需要辐射波外的从放大器2泄露的信号。

BPF4输出信号通过相位调节器5输入给信号合并器6。相位调节器5调节BPF4输出信号的相位以便BPF4输出信号相位变成完全与信号合并器6中放大器1输出信号中的二次谐波成分相位相反。相位调节后的输出信号被提供给信号合并器6。

信号合并器6将放大器1输出信号功率幅度与相位调节器5输出信号的功率幅度合并，并且输出产生的信号。由于放大器1输出信号中的二次谐波与相位调节器5输出信号如上所述在相位上相反，当由信号合并器6对它们进行合并时这些成分相互抵消。结果，该成分被衰减并且输出。信号合并器6的输出信号通过天线共用器8从天线9发射。

接着将描述放大器2用于放大输入信号的例子。DCS1800波段中的输入所希望信号波由放大器2放大并且通过功率分配器3输入给LPF7。LPF7限于DCS1800波段内的信号通过并且衰减具有比高波段高频率的信号。通过LPF7的DCS1800波段内的所希望信号波通过天线共用器8从天线9发射。以此方式，不需要辐射波可以如同在图2所示的常规电路中一样被抑制。

按照该实施例，在具有多个发射频带的发射电路中，通过在改变相位基础上合并信号可以抑制不需要谐波成分。该发射电路减少了不限于谐波的输出电平同时使所希望的输出电平衰减和出现的频带内波动最小。尽管相位调节器5和信号合并器6可能消耗一定数量电流，该数量与实际设计中放大器1和2的电流消耗相比微不足道。

在上述实施例中，术语“GSM900”和“DCS1800”分别表示接近900MHz和1800MHz的频带，并不表示对按照本发明系统的限制。类似地，在所述实施例中，放大器1在GSM900波段中优化。这是因为由于GSM规定和通用放大器特性使抑制GSM的二次谐波在技术上最困难。可是，该技术的应用不限于GSM900。

上述实施例已经示范了具有不同发射频带的两个放大器1和2的双频带发射电路。可是，本发明可以应用于具有三个或更多不同发射频带放大器的发射电路。在具有三个或更多放大器的电路中，如果在ON状态中第一放大器产生的不需要辐射波频带与在OFF状态下第二放大器的发射频带一致，通过图1所示的设计可以抑制由第一放大器产生的不需要辐射波。因此，对每对放大器提供了具有与图1所示相同关系的设计。

在上述实施例中，由放大器1产生的不需要辐射波的二次谐波被抑制。从理论上说，只要ON状态下第一放大器产生的不需要辐射波频带与OFF状态下第二放大器的发射频带一致，就可以抑制二次谐波之外的谐波。在上述实施例中，尽管假设使用由例如GaAs生产的功率放大器，并不特别限定半导体加工过程等。

作为该实施例中的相位调节器5，例如假设为一个延迟线。可是，这可以由有源元件等形成。作为信号合并器6，例如，假设为一个混频器。这不限于有源电路或无源电路。该天线9具有在空中发送功率的性能。本发明可以使用一个导线天线或一个无线电天线。

如上所述，按照本发明，在信号合并器执行的信号合并过程中可以抑制在ON状态下放大器产生的不需要辐射波。结果，不需要将低通滤波器连接到放大器的输出端。这使抑制所希望波衰减和发射频带中出现波动成为可能。另外，由于放大器自身的稳定负载特性而可以期望改善效率。另外，可以期望不需要辐射波电平降低到等于或好于现有技术。

Claims (5)

1.一种发射电路特征在于：

第一和第二放大装置(1，2)，用于独立放大不同发射频带中的输入信号，所述第一放大装置(1)在ON状态下产生基本上与在OFF状态下所述第二放大装置发射频带一致的频带内的不需要辐射波；

第一滤波装置(4)，用于提取所述第一放大装置工作期间从所述第二放大装置泄露出不需要辐射波相同频带内的成分；

相位调节装置(5)，用于调节来自所述第一滤波装置输出信号的相位以便来自所述第一滤波装置输出信号的相位变成与来自所述第一放大装置传输信号中不需要辐射波的相位相反；和

信号合并装置(6)，用于将来自所述相位调节装置的输出信号与来自所述第一放大装置的输出信号合并。

2.按照权利要求1的一种电路，进一步包括：

多路分路装置(3)，用于将来自所述第二放大装置的输出信号进行多路分路以输出提供给所述第一滤波装置的一个第一信号和一个第二信号；

第二滤波装置(7)，用于从来自所述多路分路装置输出的第二信号中提取所希望信号；和

输出装置(8)，用于选择性输出来自所述信号合并装置和所述第二滤波装置的输出信号之一。

3.按照权利要求1的一种电路，其中

所述第一滤波装置包括一个带通滤波器，和

第二滤波装置包括一个低通滤波器。

4.一种不需要辐射波抑制方法，特征在于包括步骤：

设置第一放大器(2)和第二放大器(1)的发射频带以便在ON状态下第一放大器产生的不需要辐射波频带基本上与在OFF状态下第二放大器的发射频带一致；

提取与第一放大器工作期间从第二放大器泄露出不需要辐射波相同频带内的成分；

调节所提取信号成分的相位以便该相位变成与来自第一放大器输出信号中不需要辐射波相位相反；和

将相位调节后信号与来自第一放大器输出信号合并。

5.按照权利要求4的方法，进一步包括从第二放大器工作期间第二放大器被多路分路的输出信号提取所希望信号的步骤。

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