DE102016205264A1 - Mehrfachbandleistungsverstärker - Google Patents

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Shuqi ZHENG
Netsanet GEBEYEHU
Ying Shi
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Abstract

Systeme, Vorrichtungen und Verfahren in Bezug auf Mehrfachbandleistungsverstärker. In einigen Ausführungsformen umfasst ein Leistungsverstärkermodul einen Leistungsverstärker mit einer Ausgangsstufe, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen. Das Leistungsverstärkermodul umfasst zudem eine erste programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht. Die erste programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung weist eine erste Vielzahl von Kondensatoren und eine erste Vielzahl von Schaltern auf, so dass zumindest einer der ersten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der ersten Vielzahl von Schaltern steht. Das Leistungsverstärkermodul umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer zweiten Harmonischen des Signals zu ändern.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
  • Diese Anmeldung nimmt die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/140,925, eingereicht am 31. März 2015 und betitelt mit MEHRFACHBANDLEISTUNGSVERSTÄRKER, in Anspruch. Der Offenbarungsgehalt jeder der oben bezeichneten Anmeldungen wird hiermit zu allen Zwecken in seiner Gesamtheit explizit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
  • HINTERGRUND
  • Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Leistungsverstärker.
  • Beschreibung verwandter Technik
  • Um die Effizienz von Leistungsverstärkern bei gleichbleibend gutem Linearitätsverhalten zu steigern, sind Klasse-F-Leistungsverstärker und inverse Klasse-F-Leistungsverstärker von vielen Designern für lineare Leistungsverstärker übernommen worden. Allerdings erfordert die Aufrechterhaltung des Betriebs von Klasse-F-Leistungsverstärkern und inversen Klasse-F-Leistungsverstärkern häufig den Einsatz einer Harmonischenlöschung am Ausgang der Leistungsverstärker. Die Beibehaltung ausreichender Harmonischenlöschung über eine breite Frequenzbandbreite kann sich schwierig gestalten, wenn eine höhere maximale Effizienz der Leistungsverstärker erreicht werden soll. Beispielsweise nimmt die Effizienz der Leistungsverstärker gewöhnlich mit zunehmender Bandbreite ab.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Leistungsverstärkermodul. Das Leistungsverstärkermodul umfasst einen Leistungsverstärker mit einer Ausgangsstufe, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen. Das Leistungsverstärkermodul umfasst zudem eine erste programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine erste Vielzahl von Kondensatoren und eine erste Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der ersten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der ersten Vielzahl von Schaltern steht. Das Leistungsverstärkermodul umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer zweiten Harmonischen des Signals zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Leistungsverstärkermodul weiterhin eine zweite programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine zweite Vielzahl von Kondensatoren und eine zweite Vielzahl von Schaltern aufweist.
  • In einigen Ausführungsformen steht zumindest einer der zweiten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der zweiten Vielzahl von Schaltern, und die Steuereinrichtung ist weiterhin dazu ausgelegt, eine Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer dritten Harmonischen des Signals zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung in Reaktion auf ein einem Klasse-F-Betrieb zugeordneten Steuersignal weiterhin dazu ausgelegt, die Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass die Frequenz der zweiten Harmonischen des Signals kurzgeschlossen wird, und die Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass gegenüber der Frequenz der dritten Harmonischen des Signals eine offene Impedanz besteht.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung in Reaktion auf ein einem inversen Klasse-F-Betrieb zugeordneten Steuersignal weiterhin dazu ausgelegt, die Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass gegenüber der Frequenz der zweiten Harmonischen des Signals eine offene Impedanz besteht, und die Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass die Frequenz der dritten Harmonischen des Signals kurzgeschlossen wird.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt, die Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit einer ausgewählten Betriebsklasse des Leistungsverstärkers zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen unterstützt der Leistungsverstärker mehrere Konfigurationen.
  • In einigen Ausführungsformen unterstützt der Leistungsverstärker zumindest zwei Konfigurationen der Gruppe aus Klasse-F-Konfigurationen, inversen Klasse-F-Konfigurationen, Klasse-E-Konfigurationen und Klasse-J-Konfigurationen.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Leistungsverstärkermodul weiterhin ein Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk, welches in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Leistungsverstärkermodul weiterhin einen Tiefpassfilter, welcher in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Leistungsverstärkermodul kein Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk, welches in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht.
  • In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein drahtloses Gerät. Das drahtlose Gerät umfasst eine Vielzahl von Lastleitungen, von denen zumindest einige verschiedenen Kommunikationsfrequenzbändern zugeordnet sind. Das drahtlose Gerät umfasst zudem ein Schaltnetzwerk, welches dazu ausgelegt ist, eine Lastleistung der Vielzahl von Lastleitungen elektrisch mit einem Leistungsverstärker zu verbinden. Das drahtlose Gerät umfasst weiterhin ein Leistungsverstärkermodul mit dem Leistungsverstärker, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen, einer ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit einer Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine erste Vielzahl von Kondensatoren und eine erste Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der ersten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der ersten Vielzahl von Schaltern steht, und einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer zweiten Harmonischen des Signals zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Leistungsverstärkermodul weiterhin eine zweite programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine zweite Vielzahl von Kondensatoren und eine zweite Vielzahl von Schaltern aufweist.
  • In einigen Ausführungsformen steht zumindest einer der zweiten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der zweiten Vielzahl von Schaltern, und die Steuereinrichtung ist weiterhin dazu ausgelegt, eine Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer dritten Harmonischen des Signals zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen unterstützt der Leistungsverstärker mehrere Betriebsklassen.
  • In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Leistungsverstärkermodul. Das Leistungsverstärkermodul umfasst einen mehrstufigen Leistungsverstärker zumindest mit einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen. Das Leistungsverstärkermodul umfasst zudem eine zwischenstufige programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe angeordnet ist und eine Vielzahl von Kondensatoren und eine Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der Vielzahl von Schaltern steht. Das Leistungsverstärkermodul umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer Harmonischen des Signals zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen ist die zweite Stufe eine Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers.
  • In einigen Ausführungsformen ist die harmonische Frequenz des Signals entweder eine Frequenz einer zweiten Harmonischen oder die Frequenz einer dritten Harmonischen.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt, die Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung im Hinblick auf entweder die Frequenz der zweiten Harmonischen oder die Frequenz der dritten Harmonischen zumindest teilweise in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebsklasse des mehrstufigen Leistungsverstärkers zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen ist die bestimmte Betriebsklasse des mehrstufigen Leistungsverstärkers einer Kommunikationsfrequenz aus einer Vielzahl von durch den mehrstufigen Leistungsverstärker unterstützten Kommunikationsfrequenzen zugeordnet.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Leistungsverstärkermodul weiterhin eine ausgangsstufige programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche der zweiten Stufe nachgeschaltet ist und in elektrischer Wirkverbindung mit der zweiten Stufe steht.
  • In einigen Ausführungsformen unterstützt die ausgangsstufige programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung mehrere Betriebsklassen des mehrstufigen Leistungsverstärkers.
  • In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein drahtloses Gerät. Das drahtlose Gerät umfasst eine Vielzahl von Lastleitungen, von denen zumindest einige verschiedenen Kommunikationsfrequenzbändern zugeordnet sind. Das drahtlose Gerät umfasst zudem ein Schaltnetzwerk, welches dazu ausgelegt ist, eine Lastleistung der Vielzahl von Lastleitungen elektrisch mit einem Leistungsverstärker zu verbinden. Das drahtlose Gerät umfasst weiterhin ein Leistungsverstärkermodul mit einem mehrstufigen Leistungsverstärker zumindest mit einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen, einer zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung, welche zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe angeordnet ist und eine Vielzahl von Kondensatoren und eine Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der Vielzahl von Schaltern steht, und einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer Harmonischen des Signals zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen ist die zweite Stufe eine Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers.
  • In einigen Ausführungsformen ist die harmonische Frequenz des Signals entweder eine Frequenz einer zweiten Harmonischen oder die Frequenz einer dritten Harmonischen.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt, die Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung im Hinblick auf entweder die Frequenz der zweiten Harmonischen oder die Frequenz der dritten Harmonischen zumindest teilweise in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebsklasse des mehrstufigen Leistungsverstärkers zu ändern.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Leistungsverstärkermodul weiterhin eine programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit einem Ausgang der zweiten Stufe steht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Durch die Zeichnungen hindurch werden Bezugsziffern wiederholt verwendet, um eine Zusammengehörigkeit zwischen Elementen aufzuzeigen, auf die Bezug genommen wird. Die Zeichnungen sollen zur Veranschaulichung von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gegenstände dienen und nicht den Schutzbereich letzterer einschränken.
  • 1 ist ein Blockschaubild eines Beispiels für eine verteilte geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung.
  • 2 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine verteilte geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung.
  • 3 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung, die mehrere Betriebsklassen von Leistungsverstärkern unterstützt.
  • 4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung, die mehrere Betriebsklassen von Leistungsverstärkern unterstützt, mit gemeinsam genutzten Schaltungselementen.
  • 5 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung für den Klasse-F-Betrieb eines Leistungsverstärkers.
  • 6 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung für den inversen Klasse-F-Betrieb eines Leistungsverstärkers.
  • 7 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung für den Klasse-E-Betrieb eines Leistungsverstärkers.
  • 8 ist ein Blockschaubild eines Beispiels für ein Leistungsverstärkermodul, das einen Mehrbandleistungsverstärker aufweisen kann.
  • 9 ist ein Blockschaubild eines Beispiels für ein drahtloses Gerät, das das Leistungsverstärkermodul der 8 aufweisen kann.
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für einen Auswahlprozess für Leistungsverstärkerklassen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINIGER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Einleitung
  • Um die Effizienz von Leistungsverstärkern bei gleichbleibend gutem Linearitätsverhalten zu steigern, sind Klasse-F-Leistungsverstärker und inverse Klasse-F-Leistungsverstärker von vielen Designern für lineare Leistungsverstärker übernommen worden. Allerdings erfordert die Aufrechterhaltung des Betriebs von Klasse-F-Leistungsverstärkern und inversen Klasse-F-Leistungsverstärkern häufig den Einsatz einer Harmonischenlöschung am Ausgang der Leistungsverstärker. Die Beibehaltung ausreichender Harmonischenlöschung über eine breite Frequenzbandbreite kann sich schwierig gestalten, wenn eine höhere maximale Effizienz der Leistungsverstärker erreicht werden soll. Beispielsweise nimmt die Effizienz der Leistungsverstärker gewöhnlich mit zunehmender Bandbreit ab.
  • Eine Lösung zur Beibehaltung der Effizienz des Leistungsverstärkers über weite Bandbreitenbereiche hinweg ist es, etliche Leistungsverstärker zu nutzen, um die gesamte gewünschte Bandbreite abzudecken. Allerdings können mehrere Leistungsverstärker innerhalb des Designs die Kosten eines drahtlosen Gerätes erhöhen und die Bauraumanforderungen für jeden der Leistungsverstärker können steigen. Außerdem erfordern drahtlose Geräte, welche mehrere Kommunikationstechnologien (wie etwa 3G- und 4G-Technologie) unterstützen, mehrere Sätze von Leistungsverstärkern, um die gewählte Bandbreite für jede der Kommunikationstechnologien abzudecken.
  • Darüber hinaus beträgt die Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers an seinem Kollektor häufig ungefähr 3 Ω. Jedoch liegt die Lastleitung gewöhnlich bei 50 Ω. Daher wird üblicherweise ein Transformator eingesetzt, um die Batteriespannung hochzusetzen und dabei zu helfen, die Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers an die Impedanz der Lastleitung anzupassen. In vielen Fällen wird die Transformation aber bei einer bestimmten Frequenz durchgeführt und ist üblicherweise recht schmalbandig, da die Transformation bei einer einzigen Frequenz erfolgt.
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen verwenden ein geschaltetes Harmonischenlöschungsnetzwerk, um es einem Leistungsverstärker zu ermöglichen, mehrere Betriebsklassen über einen weiten Bandbreitenbereich hinweg zu unterstützen. In bestimmten Ausführungsformen kann sich die Anzahl an Leistungsverstärkern in dem drahtlosen Gerät durch den Einsatz des programmierbaren geschalteten Harmonischenlöschungsnetzwerk verringern. Beispielsweise kann ein drahtloses Gerät in einigen Fällen zwei Leistungsverstärker oder sogar nur einen Leistungsverstärker aufweisen, und trotzdem mehrere Betriebsklassen unterstützen. Weiters ermöglicht es das geschaltete Harmonischenlöschungsnetzwerk dem Leistungsverstärker, mehrere Betriebsbänder zu unterstützen.
  • Zusätzlich dazu nutzen hierin beschriebene Ausführungsformen ein Leistungsverstärkerdesign, das die Spannung am Kollektor des Leistungsverstärkers auf beispielsweise etwa 10 V hochsetzen kann. Durch das Hochsetzen der Spannung kann die Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers nahezu 50 Ω betragen. Daher muss es in bestimmten Fällen nicht mehr notwendig sein, die Spannung zu transformieren und der Spannungstransformator kann weggelassen werden. Außerdem kann das Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk, welches in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht, sowohl im Hinblick auf Größe als auch auf bereitgehaltener Impedanztransformation erheblich verkleinert werden, und in manchen Fällen sogar ganz weggelassen oder durch einen Tiefpassfilter ersetzt werden. Beispiele für Leistungsverstärker, die in hierin beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden können werden beschrieben in: Vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,448, eingereicht am 15. Februar 2015 und betitelt mit ”VERRINGERTE LEISTUNGSVERSTÄRKERGRÖSSE DURCH BESEITIGUNG EINES ANPASSUNGSNETZWERKS”; vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,449, eingereicht am 15. Februar 2015 und betitelt mit ”VERBESSERTE LEISTUNGSVERSTÄRKEREFFIZIENZ DURCH BESEITIGUNG EINES ANPASSUNGSNETZWERKS”; vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,450, eingereicht am 15. Februar 2015 und betitelt mit ”MEHRFACHBANDLEISTUNGSVERSTÄRKUNGSSYSTEM MIT VERBESSERTER EFFIZIENZ DURCH BESEITIGUNG EINES BANDAUSWAHLSCHALTERS”; vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,451, eingereicht am 15. Februar 2015 und betitelt mit ”MEHRFACHBANDGERÄT MIT MEHREREN LEISTUNGSVERSTÄRKERN”; und vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,452, eingereicht am 15. Februar 2015 und betitelt mit ”DURCH HOCHSETZSTELLER GETRIEBENE HOCHFREQUENZLEISTUNGSVERSTÄRKER,” deren aller Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann es die Verwendung der hierin beschriebenen geschalteten Harmonischenlöschungsschaltungen einem Leistungsverstärker in vorteilhafter Weise ermöglichen, im Vergleich mit vorherigen Designs einen Betrieb über eine weitere Bandbreiten zu unterstützen. Weiterhin kann es die Verwendung der geschalteten Harmonischenlöschungsschaltungen in bestimmten Ausführungsformen dem Leistungsverstärker ermöglichen, mehrere Betriebsklassen bereitzustellen. Daher können drahtlose Geräte, für die bislang etliche Leistungsverstärker erforderlich waren, in bestimmten Ausführungsformen weniger Leistungsverstärker einsetzen (wie beispielsweise zwei Leistungsverstärker oder nur ein Leistungsverstärker), während sie die gleichen Betriebsklassen und Frequenzbänder unterstützen.
  • Beispiel für eine verteilte geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung
  • 1 ist ein Blockschaubild eines Beispiels für eine verteilte geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung. 1 zeigt einen Teil einer Schaltung 100, die in einem Leistungsverstärkermodul umfasst sein kann. Die Schaltung 100 umfasst einen Leistungsverstärker (PA) 102. In einigen Fällen kann jedes der Elemente der Schaltung 100 als Teil des Leistungsverstärkers 102 implementiert sein. Üblicherweise, aber nicht notwendigerweise, ist der Leistungsverstärker 102 ein mehrstufiger Leistungsverstärker, der eine Anzahl an Stufen (beispielsweise zwei, drei, fünf oder zehn Stufen, usw.) aufweisen kann. I dem speziellen in 1 dargestellten Beispiel ist der Leistungsverstärker 102 ein zweistufiger Leistungsverstärker, der eine Eingangsstufe 106 und eine Ausgangsstufe 104 aufweist. Die Transistoren der Eingangsstufe 106 und der Ausgangsstufe 104 können Bipolartransistoren (”bipolar junction transistors”, BJTs), Bipolartransistoren mit Heteroübergang (”heterojunction bipolar transistors”, HBTs), Galliumarsenidtransistoren (GaAs), Feldeffekttransistoren (”field effect transistors”, FETs), oder jeden anderen Transistortyp, der in einem Leistungsverstärkerdesign eingesetzt werden kann, aufweisen.
  • Obschon nicht dargestellt, sollte es klar sein, dass der Leistungsverstärker 102 auch ein oder mehrere Vorspannungsschaltungen zum Vorspannen der Transistorstufen des Leistungsverstärkers 102 aufweisen kann. In einigen Ausführungsformen können unterschiedliche Vorspannungswerte an die Transistorstufen angelegt werden (zum Beispiel die Eingangsstufe 106 und die Ausgangsstufe 104), je nach speziellem Kommunikationsstandard, der zu einem bestimmten Zeitpunkt eingesetzt wird (z. B. 2G, 3G, 4G oder 4G LTE). Außerdem kann der PA 102 ein PA-Design aufweisen, der den Bedarf an einem die Impedanz einer Lastleitung anpassenden Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk verringert oder beseitigt, wie etwa in den vorläufigen US-Anmeldungen beschrieben, die oben durch Bezugnahme hierin aufgenommen worden sind (vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,448, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,449, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,450, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,451, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,452).
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst der Leistungsverstärker 102 eine zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 110 (manchmal auch als Harmonischensperrfilter bezeichnet oder einen solchen aufweisend). Die Schaltung 100 umfasst auch eine ausgangsstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 108 (manchmal auch als Harmonischensperrfilter bezeichnet oder einen solchen aufweisend), welche elektrisch mit einem Kollektor des Ausgangsstufentransistors 104 verbunden ist. In einigen Ausführungsformen können die zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 110 und die ausgangsstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 108 zusammenwirken, um für eine verteilte Harmonischenauslöschung für ein oder mehrere Harmonische eines Signals zu sorgen. In bestimmten Ausführungsformen kann der Einsatz einer zwischenstufigen geschalteten Harmonischenauslöschung 110 die Effizienz der Ausgangsstufe 104 in vorteilhafter Weise verbessern.
  • Wie oben angeführt kann der Leistungsverstärker 102 eine Anzahl von Stufen aufweisen. In den Fällen, in denen der Leistungsverstärker 102 mehr als zwei Stufen aufweist, wie beispielsweise drei oder vier Stufen, ist es möglich, die geschaltete Harmonischenauslöschung über mehrere zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschungen und die ausgangsstufige geschaltete Harmonischenauslöschung zu verteilen. Beispielsweise könnte es eine zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschung zwischen einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe, und zwischen einer zweiten Stufe und einer dritten Stufe eines dreistufigen Leistungsverstärkers geben. Allerdings ist bei vielen Leistungsverstärkern das Signal an den Transistorstufen vor der Ausgangstransistorstufe verhältnismäßig klein. Daher kann in vielen solcher Fälle die zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschung nur vor der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers existieren.
  • Die geschalteten Harmonischenauslöschungen 110 und 108 können jeweils Schaltungen zur Verarbeitung eines zweiten harmonischen Signals (2FO) und eines dritten harmonischen Signals (3FO) aufweisen. In einigen Fällen können die geschalteten Harmonischenauslöschungen 110 und 108 als ein Kurzschluss oder eine offene Impedanz gegenüber einem oder beiden des zweiten harmonischen Signals und des dritten harmonischen Signals konfiguriert werden. Obwohl nicht zwingend notwendig, können die geschalteten Harmonischenauslöschungen 110 und 108 im Allgemeinen als ein Kurzschluss gegenüber dem zweiten harmonischen Signal oder dem dritten harmonischen Signal und als eine offene Impedanz gegenüber dem jeweils anderen des zweiten harmonischen Signals und des dritten harmonischen Signals konfiguriert werden. Typischerweise sind die geschalteten Harmonischenauslöschungen 110 und 108 dazu ausgelegt, den zweiten harmonischen Signalanteil und/oder den dritten harmonischen Signalanteil eines an dem HF-Eingang des Leistungsverstärkers 102 empfangenen Signals zu verarbeiten. Andere Harmonische des Signals werden üblicherweise nicht beachtet. Allerdings können in einigen Fällen ein oder mehrere der geschalteten Harmonischenauslöschungen 110 und 108 auch ausgelegt werden, zusätzliche Harmonische des an dem HF-Eingang des Leistungsverstärkers 102 empfangenen Signals zu verarbeiten.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann ein elektrisches Verbinden ein oder mehrerer Harmonischenauslöschungen mit dem Leistungsverstärker die Effizienz des Leistungsverstärkers in vorteilhafter Art und Weise verbessern und die Spannungswellenform und die Stromwellenform zum Erhalt eines verbesserten Verstärkers gestalten. Beispielsweise lässt sich ein verbesserter Klasse-F-Verstärker erhalten, wenn die Spannungswellenform eher wie eine Rechteckswelle und die Stromwellenform eher wie eine Halbsinuswelle geformt wird, so dass unter Beibehalt der gewünschten Ausgangsleistung der Betrag von Strom und Spannung über den Transistor hinweg und die in den Ausgangstransistor übertragene Leckleistung verringert werden.
  • Ein Klasse-F-Verstärker wird häufig eingesetzt, da er einen verhältnismäßig flachen Anstieg der Verstärkung bei minimaler Phasenverschiebung mit der Ausgangsleistung aufweist, bis der PA einen Kompressionspunkt erreicht. Daher kann ein Klasse-F-Verstärker für einen linearen PA genutzt werden. Jedoch können hierin genannte Ausführungsformen PAs anderer Klassen wie etwa ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Klasse E oder der inversen Klasse F. Obwohl außerdem eine Anzahl von Harmonischenauslöschungen verwendet werden kann, um die geradzahligen Harmonischen kurzzuschließen und eine offene Impedanz gegenüber den ungeradzahligen Harmonischen darzustellen, wird im Allgemeinen eine Harmonischenauslöschung nur für die zweite und dritte Harmonische eingesetzt, da beispielsweise die zusätzlichen Harmonischen einen geringeren Einfluss auf das empfangene Signal haben und das Design sich dadurch vereinfachen lässt. Es ist jedoch auch möglich, Harmonischenauslöschungen für zusätzliche Harmonische zu verwenden.
  • Typischerweise kann die Grundfrequenz durch ein Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk oder einen Tiefpassfilter verarbeitet werden. In anderen Fällen kann die Grundfrequenz als HF-Ausgabe der Schaltung 100 bereitgestellt werden.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die Schaltung 100 auch ein Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk 112. In einigen Fällen kann das Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk 112 ein dynamisches Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk umfassen. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen das Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk 112 ein oder mehrere der Ausführungsformen aufweisen, wie sie in der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/057,451, eingereicht am 30. September 2014 und betitelt mit ”AUTOMATISCHE IMPEDANZANPASSUNG UNTER NUTZUNG EHCTER LEISTUNGSINFORMATIONEN”, beschrieben worden sind und die hiermit durch Inbezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird. Alternativ dazu kann das Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk 112 durch einen Tiefpassfilter ersetzt werden. In einigen Fällen kann die Schaltung 100 sowohl das Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk 112 als auch einen Tiefpassfilter aufweisen.
  • 2 ist ein Blockschaltbild 200 eines Beispiels für eine verteilte geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung. 2, 3 und 4 sparen das Bezugszeichen 102 und den entsprechenden gestrichelten Kasten aus 1 aus, um die Darstellung zu vereinfachen. Es sollte allerdings klar sein, dass die Transistorstufen 106 und 104 Teil des Leistungsverstärkers 102 sind, wie beispielsweise in Bezug auf 1 dargestellt.
  • Wie in 2 gezeigt kann die zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 110 eine Induktivität L0' und eine Anzahl von Kondensatoren C0' bis Cn' aufweisen. Zudem kann die zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 110 eine Anzahl von Schaltern S1' bis Sn' aufweisen, die dazu eingesetzt werden können, ein oder mehrere der Kondensatoren C0' bis Cn' mit der Induktivität L0' und der Basis des Ausgangsstufentransistors 104 elektrisch zu verbinden. Obwohl zwischen dem Kondensator C0' und der Induktivität L0' kein Schalter dargestellt ist, sollte es klar sein, dass ein derartiger Schalter vorhanden sein kann. In ähnlicher Weise sollte es klar sein, dass ein Schalter zwischen der zwischenstufigen geschalteten Harmonischenauslöschung 110 und dem Leistungsverstärker vorhanden sein kann, auch wenn ein derartiger Schalter nicht dargestellt ist.
  • Genauso wie bei der zwischenstufigen geschalteten Harmonischenauslöschung 110 kann die ausgangsstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 108 eine Induktivität L0, eine Anzahl von Kondensatoren C0 bis Cn und ein oder mehrere Schalter aufweisen, wie etwa die Schalter S1 bis SN. Die Schalter S1 bis Sn können ein oder mehrere der Kondensatoren C0 bis Cn mit der Induktivität L0 und einem Kollektor des Ausgangsstufentransistors 104 elektrisch verbinden. Obwohl zwischen dem Kondensator C0 und der Induktivität L0 kein Schalter dargestellt ist, sollte es klar sein, dass ein derartiger Schalter vorhanden sein kann. In ähnlicher Weise sollte es klar sein, dass ein Schalter zwischen der ausgangsstufigen geschalteten Harmonischenauslöschung 108 und der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers vorhanden sein kann, auch wenn ein derartiger Schalter nicht dargestellt ist. Die Schalter können Schalter auf Silizium-auf-Isolator-Basis (”silicon on insulator”, SOI) sein.
  • Durch die Aufnahme geschalteter Kondensatoren in den Harmonischenlöschungsschaltungen 108 und 110 können die Harmonischenlöschungsschaltungen in vorteilhafter Weise für spezifische Frequenzbänder optimiert werden. Weiters erlaubt es die Möglichkeit der Änderung der Harmonischenlöschungsschaltungen über Frequenzbänder hinweg ein drahtloses Gerät, das bislang beispielsweise acht PAs für den Niederband- und den Mittenbandbetrieb aufgewiesen hätte, mit nur zwei PAs oder nur einem PA auszustatten. Außerdem ermöglicht es die Einbeziehung von geschalteten Kondensatoren, die Harmonischenlöschungsschaltungen für verschiedene Betriebsfrequenzen in Abhängigkeit von Herstellerspezifikationen und/oder von einem in drahtloser Kommunikation mit dem den PA 102 aufweisenden drahtlosen Gerät stehenden bestimmten Kommunikationsnetzwerk dynamisch abzustimmen.
  • Es wird angemerkt, dass es in einigen bestehenden Leistungsverstärkerdesigns nicht möglich ist, unterschiedliche Impedanzen für die Harmonischenlöschungsschaltungen zuzuschalten, da die Ausgangsimpedanz des PAs im Vergleich zur Lastleitung zu gering war. In bestimmten Ausführungsformen ermöglicht es die höhere Ausgangsimpedanz der in den vorstehend hierin mitaufgenommenen vorläufigen US-Anmeldungen (vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,448, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,449, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,450, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,451, vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/116,452) beschriebenen PAs, die geschalteten Harmonischenauslöschungen zu verwenden, und es einem PA dadurch zu erlauben, mehrere Betriebsklassen und breitere Betriebsbänder zu unterstützen.
  • Sowohl die zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 110 als auch die ausgangsstufige geschaltete Harmonischenauslöschung 108 können ein oder mehrere Steuersignale von einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung empfangen. Diese Steuersignale können dazu eingesetzt werden, den Zustand der Schalter in den Harmonischenlöschungsschaltungen einzustellen. In bestimmten Ausführungsformen können die Harmonischenlöschungsschaltungen 108 und 110 den Leistungsverstärker in vorteilhafter Weise in die Lage versetzen, in einer Vielzahl von Frequenzbändern eingesetzt zu werden. Darüber hinaus kann in bestimmten Ausführungsformen die Möglichkeit der Änderung der Harmonischenlöschungsschaltungen 108 und 110 dazu führen, dass der Leistungsverstärker angepasst werden kann, um verschiedenen Betriebsklassen zu genügen (z. B. Klasse E, Klasse F oder inverse Klasse F usw.)
  • Beispiel für eine geschaltete Harmonischenlöschung – mehrere PA-Betriebsklassen
  • 3 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung, die mehrere Betriebsklassen von Leistungsverstärkern unterstützt. In dem in 3 dargestellten Beispiel, unterstütz eine Schaltung 300 sowohl einen Klasse-F-Betrieb als auch einen inversen Klasse-F-Betrieb. Die Schaltung 300 umfasst eine Harmonischenlöschungsschaltung 302 und eine Harmonischenlöschungsschaltung 304.
  • Die Harmonischenlöschungsschaltung 302 ist dazu ausgelegt, den Klasse-F-Betrieb für den Leistungsverstärker zu unterstützen. In bestimmten Ausführungsformen ist die Harmonischenlöschungsschaltung 302 dazu ausgelegt, die zweite Harmonische, 2FO, für ein von dem Leistungsverstärker empfangenes HF-Eingangssignal zu verarbeiten. Mit der Änderung der Frequenz des durch den Leistungsverstärker empfangenen Signals ändern sich auch die harmonischen Frequenzen. Die Harmonischenlöschungsschaltung 302 kann verändert werden, um die Harmonischenauslöschung an die zweite Harmonische des empfangenen Signals anzupassen, indem ein oder mehrere der Kondensatoren C1 bis Cn elektrisch verbunden oder getrennt werden. Außerdem umfasst die Harmonischenlöschungsschaltung 302 eine Induktivität L1, welche zur Bildung einer LC-Schaltung in Reihe zu den Kondensatoren C1 bis Cn geschaltet ist.
  • Die Harmonischenlöschungsschaltung 304 ist dazu ausgelegt, den inversen Klasse-F-Betrieb für den Leistungsverstärker zu unterstützen. In bestimmten Ausführungsformen ist die Harmonischenlöschungsschaltung 304 dazu ausgelegt, die dritte Harmonische, 3FO, für ein von dem Leistungsverstärker empfangenes HF-Eingangssignal zu verarbeiten. Die Harmonischenlöschungsschaltung 304 kann verändert werden, um die Harmonischenauslöschung an die dritte Harmonische des empfangenen Signals anzupassen, indem ein oder mehrere der Kondensatoren C1' bis Cn' elektrisch verbunden oder getrennt werden. Außerdem umfasst die Harmonischenlöschungsschaltung 304 eine Induktivität L1', welche zur Bildung einer LC-Schaltung in Reihe zu den Kondensatoren C1' bis Cn' geschaltet ist.
  • Die Schaltung 300 kann überdies zusätzliche Schaltkreise aufweisen, die als Teil des Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerks 112 oder separat aufgenommen werden können, um zusätzliche Harmonische zu verarbeiten. Beispielsweise kann in Fällen, in denen der Leistungsverstärker als Klasse-F-Leistungsverstärker betrieben wird, die Schaltung 300 die zusätzlichen Schaltkreise dazu nutzen, um eine dritte Harmonische für das HF-Eingangssignal zu verarbeiten. In ähnlicher Weise kann die Schaltung 300 in den Fällen, in denen der Leistungsverstärker als inverser Klasse-F-Leistungsverstärker betrieben wird, die zusätzlichen Schaltkreise dazu nutzen, um eine zweite Harmonische für das HF-Eingangssignal zu verarbeiten.
  • 4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung, die mehrere Betriebsklassen von Leistungsverstärkern unterstützt, mit gemeinsam genutzten Schaltungselementen. In dem in 4 dargestellten Beispiel unterstützt eine Schaltung 400 sowohl einen Klasse-F-Betrieb als auch einen inversen Klasse-F-Betrieb, ähnlich wie die Schaltung 300. Die Schaltung 400 umfasst eine kombinierte Harmonischenlöschungsschaltung 402, die in der Lage ist, mehrere Betriebsklassen für einen Leistungsverstärker zu unterstützen. In dem spezifischen in 4 dargestellten Beispiel umfasst die kombinierte Harmonischenlöschungsschaltung 402 eine Harmonischenlöschungsschaltung 404, die einen Klasse-F-Betrieb unterstützt, und eine Harmonischenlöschungsschaltung 406, die einen inversen Klasse-F-Betrieb unterstützt.
  • Wie in 4 gezeigt, teilen sich die Harmonischenlöschungsschaltungen 404 und 406 eine Induktivität L1. In einigen Ausführungsvarianten können sich die Harmonischenlöschungsschaltungen 404 und 406 einen oder mehrere Kondensatoren teilen. In bestimmten Ausführungsformen kann die kombinierte Harmonischenlöschungsschaltung 402 dadurch, dass sich die Harmonischenlöschungsschaltungen 404 und 406 ein oder mehrere Schaltungselemente teilen, vorteilhafterweise im Vergleich zu einzelnen Harmonischenlöschungsschaltungen kleiner und billiger hergestellt werden. In einigen Fällen kann sich der Vorteil, der sich durch das Teilen von Schaltungselementen durch Harmonischenlöschungsschaltungen ergibt, bei Leistungsverstärkern, die mehr als zwei Betriebsklassen unterstützen, vervielfachen.
  • Beispiel für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung im Klasse-F-Betrieb
  • 5 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung 500 für den Klasse-F-Betrieb eines Leistungsverstärkers. Die geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung 500 umfasst eine Harmonischenlöschungsschaltung 502 und eine Harmonischenlöschungsschaltung 504. Die Harmonischenlöschungsschaltung 502 kann dazu ausgelegt sein, die zweite Harmonische eines HF-Signals kurzzuschließen. Im Gegensatz dazu, kann die Harmonischenlöschungsschaltung 504 dazu ausgelegt sein, gegenüber der dritten Harmonischen des HF-Signals eine offene Impedanz darzustellen.
  • Die Harmonischenlöschungsschaltung 502 kann durch eine Induktivität L1 und eine Vielzahl von durch den geschalteten Kondensator C1 dargestellten geschalteten Kondensatoren gebildet werden. Die Induktivität L1 und die geschalteten Kondensatoren C1 können elektrisch in Reihe geschaltet werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Harmonischenlöschungsschaltung 502 durch den Einsatz einer Vielzahl von geschalteten Kondensatoren vorteilhafterweise abgestimmt werden, um eine größere Bandbreite zu unterstützen als eine statische Harmonischenlöschungsschaltung.
  • Die Harmonischenlöschungsschaltung 504 kann durch eine Induktivität L2 und eine Vielzahl von durch den geschalteten Kondensator C2 dargestellten geschalteten Kondensatoren gebildet werden. Die Induktivität L2 und der geschaltete Kondensator C2 können elektrisch parallel geschaltet werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Harmonischenlöschungsschaltung 504 vorteilhafterweise abgestimmt werden, um eine größere Bandbreite zu unterstützen als eine statische Harmonischenlöschungsschaltung.
  • Mit der Variation der Frequenz eines empfangenen Signals kann sich auch die Konfiguration der Harmonischenlöschungsschaltungen 502 und 504 ändern. Weiterhin kann der Leistungsverstärker der 5 mehrere Kommunikationsbänder unterstützen. Beispielsweise kann wie in 5 veranschaulicht ein Schalter 506 dazu eingesetzt werden, den Leistungsverstärker elektrisch mit einer der Lastleistungen 1 und 2 zu verbinden, welche jeweils einem Kommunikationsband A bzw. einem Kommunikationsband B zugeordnet sein können.
  • Beispiel für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung im inversen Klasse-F-Betrieb
  • 6 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung 600 für den inversen Klasse-F-Betrieb eines Leistungsverstärkers. In bestimmten Ausführungsformen kann der PA 102 dazu ausgelegt sein, bei verhältnismäßig hohen Frequenzen eingesetzt zu werden. In einigen dieser Fälle kann es schwierig sein, den PA 102 als Klasse-F-Verstärker einzustellen. Daher kann der PA 102 in bestimmten Ausführungsformen als inverser Klasse-F-Verstärker konfiguriert werden. In bestimmten Ausführungsformen ermöglicht es die Aufnahme der geschalteten Harmonischenlöschungsschaltung 600 in vorteilhafter Weise, den PA 102 als inversen Klasse-F-Verstärker einzusetzen. Darüber hinaus, wie in Bezug auf 3 und 4 veranschaulicht, kann ein einziger PA verwendet werden, um unter Nutzung von hierin beschriebenen Ausführungsformen sowohl einen Klasse-F-Betrieb als auch einen inversen Klasse-F-Betrieb zu unterstützen. Daher kann ein drahtloses Gerät mit einem PA statt zwei PAs beide Betriebsklassen unterstützen.
  • Die geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung 600 umfasst eine Harmonischenlöschungsschaltung 602 und eine Harmonischenlöschungsschaltung 604. Die Harmonischenlöschungsschaltung 602 kann dazu ausgelegt sein, die dritte Harmonische eines HF-Signals kurzzuschließen. Im Gegensatz dazu kann die Harmonischenlöschungsschaltung 604 dazu ausgelegt sein, gegenüber der zweiten Harmonischen des HF-Signals eine offene Impedanz darzustellen. Mit anderen Worten kann die geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung 600 invers zu der geschalteten Harmonischenlöschungsschaltung 50 aufgebaut werden. Weiterhin kann der Leistungsverstärker der 6 in ähnlicher Weise wie in 5 mehrere Kommunikationsbänder unterstützen.
  • Die Harmonischenlöschungsschaltung 602 kann durch eine Induktivität L1 und eine Vielzahl von durch den geschalteten Kondensator C1 dargestellten geschalteten Kondensatoren gebildet werden. Die Induktivität L1 und die geschalteten Kondensatoren C1 können elektrisch in Reihe geschaltet werden. Die Harmonischenlöschungsschaltung 604 kann eine Induktivität L2 und eine Vielzahl von durch den geschalteten Kondensator C1 dargestellten geschalteten Kondensatoren aufweisen. Die Induktivität L2 und der geschaltete Kondensatoren C2 können elektrisch parallel geschaltet werden. Wie bei den Schaltungen 502 und 504 können die Harmonischenlöschungsschaltungen 602 und 604 in bestimmten Ausführungsformen durch den Einsatz einer Vielzahl von geschalteten Kondensatoren vorteilhafterweise abgestimmt werden, um eine größere Bandbreite zu unterstützen als eine statische Harmonischenlöschungsschaltung.
  • Beispiel für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung im Klasse-E-Betrieb
  • 7 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für eine geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung 700 für den Klasse-E-Betrieb eines Leistungsverstärkers. Die geschaltete Harmonischenlöschungsschaltung 700 umfasst eine Harmonischenlöschungsschaltung 702 und eine Harmonischenlöschungsschaltung 704. Die Harmonischenlöschungsschaltung 702 kann in ähnlicher Weise wie eine der Harmonischenlöschungsschaltungen 502 oder 604 ausgelegt werden. Analog dazu kann die Harmonischenlöschungsschaltung 704 in ähnlicher Weise wie eine der Harmonischenlöschungsschaltungen 504 oder 602 ausgelegt werden. Zusätzlich kann jede der Harmonischenlöschungsschaltungen 702 und 704 jeweils einen Schalter S1 bzw. S2 aufweisen, welche jeweils zwischen dem Kollektor des Leistungsverstärkers 104 und den geschalteten Kondensatoren C1 bzw. C2 angeordnet sind. Das in 7 dargestellte Design kann dazu eingesetzt werden, einen Klasse-E-Leistungsverstärker zu unterstützen, wenn der Schalter S1 geschlossen und der Schalter S2 offen ist, wie in 7 gezeigt.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann die Schaltung 700 auch einen Klasse-F-Betrieb und/oder inversen Klasse-F-Betrieb für den Leistungsverstärker unterstützen. Die Schalter S1 und S2 können in Abhängigkeit von einem von einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung empfangenen Steuersignal geöffnet oder geschlossen werden. Durch das Öffnen von S1 und das Schließen von S2 können die Harmonischenlöschungsschaltungen 702 und 704 jeweils wie in 6 bzw. 7 in Bezug auf die jeweils darin gezeigten Harmonischenlöschungsschaltungen dargestellt konfiguriert werden. Daher kann durch die Änderung der Konfiguration der Schalter S1 und S2 der Leistungsverstärker in einen Klasse-F-Betrieb oder einen inversen Klasse-F-Betrieb umgeschaltet werden. Weiterhin kann der Leistungsverstärker der 7 in ähnlicher Weise wie in 5 und 6 mehrere Kommunikationsbänder unterstützen, wie durch die Verwendung des Schalters 506 und die Lastleitungen 1 und 2 dargestellt.
  • Beispiel für ein Leistungsverstärkermodul
  • 8 ist ein Blockschaubild eines Beispiels für ein Leistungsverstärkermodul 800, das einen Mehrbandleistungsverstärker 102 aufweisen kann. Das Leistungsverstärkermodul 800 kann eine Anzahl von Elementen aufweisen. Diese Elemente können beispielsweise einen Leistungsverstärker 102 und eine Steuereinrichtung 806 aufweisen. Jedes dieser Leistungsverstärkermodulelemente kann auf demselben Schaltungschip implementiert werden. Alternativ dazu können zumindest einige der Elemente des Leistungsverstärkermoduls 800 auf einem unterschiedlichen Schaltungschip implementiert werden. Durch das Implementieren von Elementen auf einem unterschiedlichen Schaltungschip können in vorteilhafter Weise verschiedene Halbleiterfertigungstechnologien für die verschiedenen Schaltungselemente des Leistungsverstärkermoduls 800 verwendet werden. Beispielsweise kann der PA 102 unter Nutzung von Galliumarsenidtechnologie (GaAs) implementiert werden, während die Steuereinrichtung 806 in Silizium (Si) implementiert werden kann.
  • Der Leistungsverstärker 102 kann eine Vorspannungsschaltung 802 aufweisen, die ein oder mehrere Stufen des Leistungsverstärkers 102 vorspannen kann. Das Vorspannen ein oder mehrerer Stufen des Leistungsverstärkers 102 kann das Einspeisen eines Vorspannungsstroms in die Transistoren des Leistungsverstärkers 102 umfassen.
  • Weiterhin kann das Leistungsverstärkermodul 800 ein oder mehrere programmierbare Harmonischenlöschungsschaltungen 804 aufweisen. Beispielsweise können die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 ein oder mehrere der geschalteten Harmonischenlöschungsschaltungen 108, 110, 302, 304, 402, 404, 406, 502, 504, 602, 604, 702 und 704 umfassen. Die Auswahl einer programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung 804 und/oder die Konfiguration einer ausgewählten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung 804 kann durch die Steuereinrichtung 806 durchgeführt werden.
  • Die Steuereinrichtung 806 kann eine Steuereinrichtung 814 für programmierbare Harmonischenlöschungsschaltungen, eine PA-Vorspannungssteuereinrichtung 810 und eine PA-Klassensteuereinrichtung 812 aufweisen. Die PA-Vorspannungssteuereinrichtung 810 kann eine Steuereinrichtung zur Auswahl einer Vorspannungsschaltung 802 und/oder zur Steuerung eines durch die Vorspannungsschaltung 802 bereitgestellten Vorspannungsstroms aufweisen. Die PA-Vorspannungssteuereinrichtung 810 kann den arbeitspunkt für den PA 102 durch eine Änderung der Vorspannungsschaltung 802 einstellen.
  • Die PA-Klassensteuereinrichtung 812 kann eine Steuereinrichtung zur Auswahl einer Betriebsklasse des Leistungsverstärkers 102 aufweisen. Weiterhin kann die PA-Klassensteuereinrichtung 812 ein oder mehrere programmierbare Harmonischenlöschungsschaltungen 804 zur elektrischen Verbindung mit dem Leistungsverstärker 102 in Abhängigkeit von einer Auswahl der Betriebsklasse für den Leistungsverstärker 102. Falls der Leistungsverstärker 102 beispielsweise zum Betrieb als ein Klasse-F-Verstärker eingestellt ist, kann die PA-Klassensteuereinrichtung 812 die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 502 und 504 als die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 zur elektrischen Wirkverbindung mit dem Leistungsverstärker 102 auswählen.
  • Die Steuereinrichtung 814 für die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen kann eine Steuereinrichtung zur Konfigurierung der programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 aufweisen. Eine Konfigurierung der programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 kann das Öffnen oder Schließen von ein oder mehreren Schaltern der programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 umfassen, um ein oder mehrere Kondensatoren der programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 elektrisch mit dem Leistungsverstärker 102 zu verbinden. Unter der Annahme, dass die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 die kombinierte Harmonischenlöschungsschaltung 402 umfasst, können beispielsweise ein oder mehrere der Schalter S1 bis Sn und/oder ein oder mehrere der Schalter S1' bis Sn' durch die Steuereinrichtung 814 für die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen konfiguriert werden.
  • In einigen Ausführungsformen können die durch ein oder mehrere der Steuereinrichtungen der Steuereinrichtung 806 bereitgestellten Steuersignale durch einen Hersteller des Leistungsverstärkermoduls 800 und/oder eines das Leistungsverstärkermodul 800 aufweisenden drahtlosen Geräts festgelegt werden. Falls beispielsweise ein Hersteller das drahtlose Gerät mit einer Leistungsverstärkermodulfunktion 802 innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes und/oder unter Nutzung einer bestimmten Klasse eines Leistungsverstärkers ausgestaltet, kann ein Hersteller ein oder mehrere Steuerungen in einen Speicher des drahtlosen Geräts einprogrammieren. Die Steuereinrichtung 806 kann auf den Speicher des drahtlosen Geräts zugreifen, um die ein oder mehreren Steuersignale für den Leistungsverstärker 102, die Vorspannungsschaltung 802 und/oder die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 zu ermitteln.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Steuereinrichtung 806 Steuersignale zumindest teilweise in Abhängigkeit von einer Betriebsumgebung des drahtlosen Geräts festlegen. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 806 in einigen Fällen Steuersignale zumindest teilweise in Abhängigkeit von Steuerungen und/oder Anfragen von einer Basisstation festlegen, die mit dem das Leistungsverstärkermodul 800 beinhaltenden drahtlosen Gerät kommuniziert.
  • Beispiel für ein drahtloses Gerät
  • 9 ist ein Blockschaubild eines Beispiels für ein drahtloses Gerät 900, welches das Leistungsverstärkermodul 800 der 8 aufweisen kann. Auch wenn das drahtlose Gerät 900 nur ein Leistungsverstärkermodul (PAM) zeigt, kann es in einigen Fällen möglich sein, dass das drahtlose Gerät 900 eine Anzahl von PAMs aufweisen, von denen jedes die gleiche Konfiguration wie oder eine andere Konfiguration als das PAM 800 aufweisen kann. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erlauben es einem drahtlosen Gerät jedoch, mehrere Verstärkerbetriebsklassen und mehrere Kommunikationsbänder und -technologien unter Nutzung eines einzigen Leistungsverstärkers 102 zu unterstützen. Auch wenn einige drahtlose Geräte 900 mehrere PAMs 800 aufweisen können, kann das drahtlose Gerät in bestimmten Ausführungsformen daher nur ein einzelnes PAM 800 aufweisen und trotzdem mehrere Kommunikationsstandards unterstützen (wie etwa 2G, 3G, 4G und 4G LTE usw.). Es sollte darüber hinaus klar sein, dass das drahtlose Gerät 900 lediglich ein nicht einschränkendes Beispiel für ein drahtloses Gerät ist und dass andere Ausführungsformen des drahtlosen Geräts 900 möglich sind.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Leistungsverstärkermodul 800 als Teil eines größeren Leistungsverstärkungssystems 930 aufgenommen sein, welches ein System auf einem Chip (SoC bzw. SOC) sein kann. Dieses Leistungsverstärkungssystem 930 kann Teil eines Senders sein. Wie in 9 dargestellt, kann das drahtlose Gerät 900 einen getrennten Sendeempfänger 904 aufweisen, der in elektrischer Wirkverbindung mit dem Leistungsverstärkungssystem 930 steht. In anderen Ausführungsformen kann das Leistungsverstärkungssystem 930 jedoch Teil des Sendeempfängers 904 sein. In einigen Ausführungsvarianten kann das Leistungsverstärkungssystem 930 Teil eines Frontendmoduls (FEM) sein.
  • Das Leistungsverstärkungssystem 930 kann eine Anzahl von Schaltern aufweisen. Beispielsweise kann das Leistungsverstärkungssystem 930 einen Antennenschalter 916 zur Übertragung oder zum Empfang von Signalen von einer Antenne 902A über ein oder mehrere Frequenzbänder aufweisen. Weiterhin kann das Leistungsverstärkungssystem 930 einen Schalter 912 zur Auswahl von verschiedenen Lastleitungen in Abhängigkeit von ein oder mehreren unterstützten Kommunikationsbändern aufweisen. Zusätzlich können die Schalter 912 und 916 dazu eingesetzt werden, aus einer Vielzahl von Duplexern 914A, 914B, 914C und 914D (kollektiv als Duplexer 914 zu bezeichnen). Die Duplexer 914 ermöglichen eine bidirektionale Kommunikation mit der Antenne 902A.
  • In einigen Fällen kann das PAM 800 HF-Signale von einem Sendeempfänger 904 empfangen, der dazu ausgelegt und in bekannter Art und Weise betrieben werden kann, HF-Signale zum Verstärken und zur Übertragung zu erzeugen und empfangene Signale zu verarbeiten. In einigen Ausführungsvarianten ist das PAM 800 als Teil in einem Sender enthalten, der seinerseits in dem Sendeempfänger 904 umfasst sein kann. In einigen dieser Fälle kann das PAM 800 Signale zur Übertragung verarbeiten, ohne empfangene Signale zu verarbeiten. In anderen Ausführungsvarianten kann das PAM 800 sowohl empfangene Signale als auch Signale zur Übertragung beispielsweise an eine Basisstation verarbeiten.
  • Der Sendeempfänger 904 kann mit einem Basisband-Subsystem 906 interagieren, welches dazu ausgelegt ist, eine Wandlung zwischen zur Verarbeitung von ein oder mehreren Nutzerschnittstellenelementen geeigneten Datensignalen und/oder Sprachsignalen und zur Verarbeitung durch den Sendeempfänger 904 geeigneten HF-Signalen vorzunehmen. Der Sendeempfänger 904 kann auch elektrisch mit einer Energieverwaltungskomponente 922 verbunden sein, die dazu ausgelegt ist, die Energie zum Betrieb des drahtlosen Geräts zu verwalten. Eine derartige Energieverwaltung kann auch den Betrieb des Basisband-Subsystems 906 und des PAMs 800 nebst anderen Komponenten steuern. Weiterhin kann die Energieverwaltungskomponente 922 eine Versorgungsspannung für einen (nicht gezeigten) geschalteten Hochsetzsteller bereitstellen, der die Spannung hochsetzen kann, bevor sie dem PA 102 bereitgestellt wird. Es sollte auch klar sein, dass die Energieverwaltungskomponente 922 eine Energieversorgung wie etwa eine Batterie aufweisen kann. Alternativ oder zusätzlich dazu können ein oder mehrere Batterien getrennte Komponenten innerhalb des drahtlosen Geräts 900 sein.
  • Eine Anzahl von Verbindungen zwischen den verschiedenen Komponenten des drahtlosen Geräts 900 ist möglich und wird in 9 nur aus Gründen der Klarheit der Darstellung weggelassen, und nicht, um die Offenbarung einzuschränken. Beispielsweise kann die Energieverwaltungskomponente 922 elektrisch mit dem Basisband-Subsystem 906, dem PAM 800, dem DSP 924 oder anderen Komponenten 926 verbunden sein. Als zweites Beispiel kann das Basisband-Subsystem 906 mit einem Nutzerschnittstellenprozessor 908 verbunden sein, der Eingaben und Ausgaben von Sprach- und/oder Datensignalen für den und/oder von dem Nutzer ermöglicht.
  • Das Basisband-Subsystem 906 kann auch mit einem Speicher 910 verbunden sein, der dazu ausgelegt sein kann, Daten und/oder Anweisungen zu speichern, um den Betrieb des drahtlosen Geräts 900 zu ermöglichen und/oder einen Informationsspeicher für den Nutzer zu bieten. Weiterhin kann der Speicher 910 in einigen Ausführungsformen eine Nachschlagetabelle für eine Nachverfolgung der mittleren Leistung (”average power tracking”, APT) oder eine andere Datenstruktur aufweisen. Die APT-Tabelle kann Sollleistungswerte für den PA 102 identifizieren, die durch eine Basisstation identifizierbaren Sollleistungspegeln entsprechen. Zum Beispiel kann das drahtlose Gerät auf den Empfang eines Sollleistungswertes von einer Basisstation hin auf die APT-Tabelle zugreifen, um einen entsprechenden Sollleistungspegel zu bestimmen. Dieser Sollleistungspegel kann dazu verwendet werden, um einen Arbeitspunkt für den PA 102 festzulegen. Weiterhin kann die APT-Tabelle verschiedene Sollleistungspegel aufweisen, die von der Betriebsklasse des PA 102 und/oder dem gewünschten Kommunikationsband abhängig sind.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Anrufprozessor 918 mit der Basisstation kommunizieren. Dieser Anrufprozessor 918 kann Befehle von der Basisstation auswerten und in Abhängigkeit von einem von der Basisstation empfangenen Befehl auf die APT-Tabelle zugreifen. Außerdem kann der Anrufprozessor 918 das PAM 800 anweisen, den Arbeitspunkt des PA 102 anzupassen. Überdies kann der Anrufprozessor 918 die Steuereinrichtung 806 anweisen, den PA 102 zum Betrieb in einer bestimmten Betriebsklasse, wie etwa Klasse E, Klasse F oder inverse Klasse F usw. anzuweisen. Das Konfigurieren des Betriebs des PA 102 kann ein Konfigurieren der programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen 804 beinhalten. Zusätzlich dazu kann der Anrufprozessor 918 die Steuereinrichtung 806 anweisen, den PA 102 zur Verarbeitung von Signalen innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes zu konfigurieren.
  • Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten kann das drahtlose Gerät 900 ein oder mehrere zentrale Prozessoren 920 aufweisen. Jeder zentrale Prozessor 920 kann ein oder mehrere Prozessorkerne aufweisen. Weiterhin kann das drahtlose Gerät 900 ein oder mehrere Antennen 902A, 902B aufweisen. In manchen Fällen können ein oder mehrere der Antennen des drahtlosen Geräts dazu ausgelegt sein, bei unterschiedlichen Frequenzen oder innerhalb unterschiedlicher Frequenzbereiche zu senden und/oder zu empfangen. Weiterhin können ein oder mehrere der Antennen dazu ausgelegt sein, mit verschiedenen drahtlosen Netzwerken zusammenzuarbeiten. Daher kann beispielsweise die Antenne 902A dazu ausgelegt sein, Signal über ein 2G-Netzwerk zu senden und zu empfangen, und die Antenne 902B kann dazu ausgelegt sein, Signale über ein 3G- oder ein 4G-LTE-Netzwerk zu senden und zu empfangen. In einigen Fällen können die Antennen 902A und 902B beide dazu ausgelegt sein, Signale beispielsweise über ein 2.5G-Netzwerk zu senden und zu empfangen, allerdings bei unterschiedlichen Frequenzen.
  • In einigen Ausführungsvarianten kann jede Antenne in elektrischer Wirkverbindung mit dem PAM 800 und/oder dem Leistungsverstärkungssystem 930 stehen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann jede Antenne einem unterschiedlichen PAM oder Leistungsverstärkungssystem zugeordnet sein bzw. in elektrischer Wirkverbindung stehen. Während die Antenne 902A daher in elektrischer Wirkverbindung mit dem Leistungsverstärkungssystem 930 steht, kann die Antenne 902B daher in elektrischer Wirkverbindung mit einem anderen (nicht gezeigten) Leistungsverstärkungssystem stehen. Darüber hinaus kann die Antenne 902A in bestimmten Ausführungsformen eine Primärantenne und die Antenne 902B eine Diversitätsantenne sein, oder umgekehrt.
  • Eine Anzahl von anderen drahtlosen Gerätekonfigurationen kann ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale nutzen. Beispielsweise muss ein drahtloses Gerät nicht unbedingt ein Mehrfachbandgerät sein. In einem anderen Beispiel kann ein drahtloses Gerät zusätzliche Antennen wie etwa eine Diversitätsantenne und zusätzliche Vernetzungsfähigkeiten wie etwa WiFi, Bluetooth® und GPS aufweisen. Weiterhin kann das drahtlose Gerät 900 jede Anzahl von zusätzlichen Komponenten 926 aufweisen, wie etwa Analog-zu-Digital-Wandler, Grafikverarbeitungseinheiten, Festplatten etc. Außerdem kann das drahtlose Gerät 900 jede Art von Gerät aufweisen, die über ein oder mehrere drahtlose Netzwerke kommunizieren kann und die einen PA 102 und/oder ein PAM 800 aufweisen kann. Beispielsweise kann das drahtlose Gerät 900 ein Mobiltelefon inklusive ein Smartphone oder ein Dumbphone, ein Tabletcomputer, ein Laptopcomputer, ein Videospielgerät, eine intelligente Anwendung etc. sein.
  • Beispiel für einen Leistungsverstärkerklassenauswahlprozess
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für einen Leistungsverstärkerklassenauswahlprozess 1000. Es sollte klar sein, dass der Prozess 1000 nur ein Beispiel für einen Prozess zur Auswahl und/oder Konfiguration der Betriebsklasse für einen Leistungsverstärker wie etwa für den Leistungsverstärker 102 ist. Andere Prozesse zur Auswahl und/oder Konfiguration der Betriebsklasse für einen Leistungsverstärker sind ebenfalls möglich. Beispielsweise können die Stufen des Prozesses 1000 in einer anderen Reihenfolge oder im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden. Daher dient die in Bezug auf den Prozess 1000 beschriebene Reihenfolge der Stufen nur zur Vereinfachung des Verständnisses und nicht zur Einschränkung des Prozesses 1000. Außerdem sollte klar sein, dass eine Anzahl von Systemen inklusive einer Vielfalt von Hardware, Software, Firmware oder deren Kombination zumindest Teile des Prozesses 1000 implementieren können. Beispielsweise kann der Prozess 1000 zumindest teilweise durch die Steuereinrichtung 806, die Steuereinrichtung 814 für die programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltungen, die PA-Vorspannungssteuereinrichtung 810, die PA-Klassensteuereinrichtung 812, oder Kombinationen der vorstehend genannten Einrichtungen usw. durchgeführt werden. Zur Vereinfachung der Diskussion, aber nicht zur Einschränkung der vorliegenden Offenbarung, wird der Prozess 1000 im Hinblick auf bestimmte Systeme beschrieben werden.
  • Der Prozess 1000 kann beginnen, wenn die PA-Klassensteuereinrichtung 812 beispielsweise ein PA-Klassensteuersignal bei Block 1002 empfängt. Dieses PA-Klassensteuersignal kann von einem Kernprozessor 918 empfangen werden und/oder von einem Speicher 910 abgerufen werden. Alternativ dazu kann die PA-Klassensteuereinrichtung 812 das PA-Klassensteuersignal zumindest teilweise in Abhängigkeit von aus dem Speicher 910 gewonnenen, von dem Anrufprozessor 918 empfangenen oder von einer Basisstation empfangenen Informationen oder Konfigurationsdaten erzeugen. In einigen Fällen kann das PA-Klassensteuersignal Konfigurationsinformationen beinhalten, die durch einen Hersteller des drahtlosen Geräts 900 und/oder von einer Basisstation bereitgestellt werden.
  • Bei Block 1004 identifiziert die PA-Klassensteuereinrichtung 812 eine PA-Klasse zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem bei Block 1002 empfangenen PA-Klassensteuersignal. Bei Block 1006 verbindet die PA-Klassensteuereinrichtung 812 einen Sperrfilter für zweite Harmonische, der der bei Block 1004 identifizierten PA-Klasse zugeordnet ist, mit einer Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102. In einigen Ausführungsvarianten kann der Sperrfilter für zweite Harmonische ein Filter aus einer Vielzahl von Sperrfiltern für zweite Harmonische sein. Zumindest einige der Vielzahl von Sperrfiltern für zweite Harmonische können verschiedenen Betriebsklassen für den Leistungsverstärker 102 zugeordnet sein. Beispielsweise kann einer der Sperrfilter für zweite Harmonische einem Klasse-F-Leistungsverstärker zugeordnet sein, und ein anderer der Sperrfilter für zweite Harmonische kann einem inversen Klasse-F-Leistungsverstärker zugeordnet sein.
  • Bei Block 1008 trennt die PA-Klassensteuereinrichtung 812 verbleibende Sperrfilter für zweite Harmonische von der Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102. In einigen Ausführungsformen kann der Block 1008 optional sein oder weggelassen werden. Beispielsweise kann in Fällen, in denen die verbleibenden Sperrfilter für zweite Harmonische bereits von dem Leistungsverstärker 102 getrennt sind, der Block 1008 ausgelassen werden.
  • Bei Block 1010 verbindet die PA-Klassensteuereinrichtung 812 einen Sperrfilter für dritte Harmonische, der der bei Block 1004 identifizierten PA-Klasse zugeordnet ist, mit einer Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102. In einigen Ausführungsvarianten kann der Sperrfilter für dritte Harmonische ein Filter aus einer Vielzahl von Sperrfiltern für dritte Harmonische sein. Zumindest einige der Vielzahl von Sperrfiltern für dritte Harmonische können verschiedenen Betriebsklassen für den Leistungsverstärker 102 zugeordnet sein. Beispielsweise kann einer der Sperrfilter für dritte Harmonische einem Klasse-F-Leistungsverstärker zugeordnet sein, und ein anderer der Sperrfilter für dritte Harmonische kann einem inversen Klasse-F-Leistungsverstärker zugeordnet sein.
  • Bei Block 1012 trennt die PA-Klassensteuereinrichtung 812 verbleibende Sperrfilter für dritte Harmonische von der Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102. In einigen Ausführungsformen kann der Block 1012 optional sein oder weggelassen werden. Beispielsweise kann in Fällen, in denen die verbleibenden Sperrfilter für dritte Harmonische bereits von dem Leistungsverstärker 102 getrennt sind, der Block 1012 ausgelassen werden.
  • Die Funktion der Harmonischensperrfilter bei den Blöcken 1006 und 1010 kann von dem Klassentyp für den Leistungsverstärker 102 abhängig sein. In einigen Fällen kann der bei Block 1006 verbundene Sperrfilter für zweite Harmonische einen Kurzschluss für die Frequenz der zweiten Harmonischen bzw. die 2FO-Frequenz darstellen. Weiterhin kann in einigen dieser Fälle der bei Block 1010 verbundene Sperrfilter für dritte Harmonische eine offene Impedanz für die Frequenz der dritten Harmonischen bzw. die 3FO-Frequenz darstellen. Wie zum Beispiel in 5 dargestellt, kann ein Klasse-F-Verstärker eine derartige Konfiguration beinhalten. In anderen Fällen kann der bei Block 1006 verbundene Sperrfilter für zweite Harmonische eine offene Impedanz für die Frequenz der zweiten Harmonischen bzw. die 2FO-Frequenz darstellen. Weiterhin kann in einigen solcher Fälle der bei Block 1010 verbundene Sperrfilter für dritte Harmonische einen Kurzschluss für die Frequenz der dritten Harmonischen bzw. die 3FO-Frequenz darstellen. Wie zum Beispiel in 6 dargestellt, kann ein inverser Klasse-F-Verstärker eine derartige Konfiguration beinhalten.
  • In bestimmten Ausführungsformen können Harmonischensperrfilter für zusätzliche Harmonische eines empfangenen Signals mit der Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102 verbunden werden, wie beispielsweise eine vierte Harmonische, eine fünfte Harmonische usw. In anderen Fällen jedoch werden die Harmonischensperrfilter nur für die zweite Harmonische und die dritte Harmonische des empfangenen Signals genutzt.
  • In einigen Ausführungsvarianten können zusätzliche Harmonischensperrfilter als zwischenstufige geschaltete Harmonischenauslöschungen 110 aufgenommen werden. Wie beispielsweise in 1 dargestellt, können die zusätzlichen zwischenstufigen geschalteten Harmonischenauslöschungen 110 in elektrischer Wirkverbindung mit einer Basis des Ausgangstransistors 104 stehen. Typischerweise werden die zwischenstufigen Harmonischensperrfilter nicht als Teil von zusätzlichen Stufen des Leistungsverstärkers 102 aufgenommen, da die Verstärkung des empfangenen Signals im Allgemeinen zu gering ist, um in signifikanter Weise von einer Aufnahme eines zwischenstufigen Harmonischensperrfilters in einer frühen Stufen des Leistungsverstärkers 102 zu profitieren. Allerdings können in bestimmten Ausführungsformen zusätzliche zwischenstufige Harmonischensperrfilter als Teil des Leistungsverstärkers 102 aufgenommen werden. Beispielsweise kann in einem dreistufigen oder vierstufigen Mehrstufenleistungsverstärker ein zwischenstufiger Harmonischensperrfilter vor der Ausgangsstufe und vor der vorletzten Transistorstufe aufgenommen werden.
  • Bei Block 1014 kann die Steuereinrichtung 814 für programmierbare Harmonischenlöschungsschaltungen eine Betriebsfrequenz für die Leistungsverstärkerklasse identifizieren. Die Steuereinrichtung 814 für programmierbare Harmonischenlöschungsschaltungen kann die Betriebsfrequenz ermitteln, in dem auf ein Herstellerprogramm zur Steuerung in dem Speicher 910 zugegriffen wird. Üblicherweise ist die Betriebsfrequenz für eine bestimmte PA-Klasse statisch und von den Herstellerspezifikationen für das drahtlose Gerät 900 abhängig. Jedoch kann in manchen Fällen die Betriebsfrequenz dynamisch sein. Beispielsweise kann die Betriebsfrequenz in einigen Fällen in Abhängigkeit von einer Entfernung zu einer Basisstation und/oder einem Befehl von der Basisstation variieren.
  • Bei Block 1016 konfiguriert die Steuereinrichtung 814 für programmierbare Harmonischenlöschungsschaltungen ein oder mehrere Schalter des Sperrfilters für zweite Harmonische zumindest teilweise in Abhängigkeit von der bei Block 1014 identifizierten Betriebsfrequenz. Durch das Konfigurieren der ein oder mehreren Schalter des Sperrfilters für zweite Harmonische können ein oder mehrere Kondensatoren des Sperrfilters für zweite Harmonische elektrisch mit dem Kollektor der Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102 verbunden werden. Weiterhin können ein oder mehrere Kondensatoren eine zwischenstufigen Sperrfilters für zweite Harmonische in einigen Fällen elektrisch mit der Basis der Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102 verbunden werden.
  • Bei Block 1018 konfiguriert die Steuereinrichtung 814 für programmierbare Harmonischenlöschungsschaltungen ein oder mehrere Schalter des Sperrfilters für dritte Harmonische zumindest teilweise in Abhängigkeit von der bei Block 1014 identifizierten Betriebsfrequenz. Durch das Konfigurieren der ein oder mehreren Schalter des Sperrfilters für dritte Harmonische können ein oder mehrere Kondensatoren des Sperrfilters für dritte Harmonische elektrisch mit dem Kollektor der Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102 verbunden werden. Weiterhin können ein oder mehrere Kondensatoren eines zwischenstufigen Sperrfilters für dritte Harmonische in einigen Fällen elektrisch mit der Basis der Ausgangsstufe 104 des Leistungsverstärkers 102 verbunden werden.
  • Bei Block 1020 modifiziert die Steuereinrichtung 806 ein Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk 112 zumindest teilweise in Abhängigkeit von der PA-Klasse und der Grundbetriebsfrequenz. Die Grundbetriebsfrequenz kann den durch die Harmonischensperrfilter verarbeiteten harmonischen Frequenzen entsprechen. In einigen Fällen ist der PA 102 ein Hochimpedanzleistungsverstärker. Daher ist in manchen Fällen im Gegensatz zu anderen Leistungsverstärkerdesigns ein kleinerer Impedanzwandler erforderlich. Überdies ist in manchen Fällen jedoch kein Impedanzwandler notwendig. Daher kann in einigen Fällen das Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk 112 weggelassen werden. Demgemäß kann der Block 1020 in manchen Fällen optional sein oder weggelassen werden. In manchen solcher Fälle kann der Leistungsverstärker 102 elektrisch mit einem Tiefpassfilter verbunden werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der Prozess 1000 dazu eingesetzt werden, die Betriebsklasse und/oder die Betriebsfrequenz des PAs 102 zu verändern. Daher können in bestimmten Ausführungsformen hierin beschriebene Ausführungsformen einen dynamischen Betrieb des drahtlosen Geräts 900 und des PAs 102 ermöglichen. Häufig sind die Betriebsklasse des PAs 102 und die Betriebsfrequenz während eines bestimmten Anrufs oder während eines bestimmten Kommunikationszeitfensters mit einer Basisstation statisch. In einigen Fällen jedoch kann der PA 102 während eines Anrufs umkonfiguriert werden. Beispielsweise kann der PA 102 während einer Rufübergabe zwischen Basisstationen umkonfiguriert werden, um eine andere Betriebsklasse und/oder Betriebsfrequenz zu unterstützen.
  • Terminologie
  • Solange es der Zusammenhang nicht eindeutig anders ergibt, sollen in der Beschreibung und den Ansprüchen die Wörter „umfassen”, „umfassend” und dergleichen im einschließenden Sinne und nicht im ausschließlichen oder erschöpfenden Sinne verstanden werden, das heißt, im Sinne von „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt”. Das Wort „gekoppelt”, wie es generell hierin verwendet wird, bezieht sich auf zwei oder mehr Elemente die entweder direkt verbunden sind und unter Einbeziehung ein oder mehrerer dazwischen liegender Elemente verbunden sind. Außerdem sollen sich die Wörter „hierin”, „darüber”, „darunter” und Wörter ähnlichen Bedeutungsgehalts, sofern sie in dieser Beschreibung verwendet werden, auf die Beschreibung im Gesamten und nicht auf spezielle Teile dieser Beschreibung beziehen. Wenn es der Zusammenhang erlaubt, sollen Wörter in der oben stehenden ausführlichen Beschreibung im Singular oder Plural auch den jeweiligen Plural bzw. Singular miteinschließen. Das Wort „oder” in Bezug auf eine Liste zweier oder mehr Elemente schließt alle folgenden Interpretationsmöglichkeiten mit ein: beliebige Elemente in der Liste, alle Elemente in der Liste, und jede Kombination von Elementen in der Liste.
  • Die obige detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ist nicht als abschließend oder die Erfindung auf die exakte oben offenbarte Form einschränkend zu verstehen. Während bestimmte Ausführungsformen und Beispiele für die Erfindung oben zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden sind, sind verschiedene äquivalente Modifizierungen im Rahmen des Schutzbereichs der Erfindung möglich, wie es sich einem Fachmann des relevanten technischen Gebiets erschließen wird. Während beispielsweise Verfahren oder Blöcke in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt sind, können alternative Ausführungsformen Prozesse durchführen oder ein System verwenden, die Schritte bzw. Blöcke in einer anderen Reihenfolge bzw. Anordnung aufweisen, oder bei denen Schritte bzw. Blöcke entfernt, hinzugefügt, unterteilt, kombiniert und/oder modifiziert worden sind. Jeder der Prozesse oder Blöcke kann in eine Vielfalt unterschiedlicher Arten implementiert werden. Ferner können Prozesse oder Blöcke gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeitpunkten durchgeführt werden, auch wenn diese Prozesse oder Blöcke manchmal als hintereinander durchgeführt dargestellt werden.
  • Die Lehren der hierin dargestellten Erfindung können auf andere Systeme übertragen werden, die nicht notwendigerweise den oben beschriebenen Systemen entsprechen. Die Elemente und Handlungen der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen können kombiniert werden, um zu weiteren Ausführungsformen zu gelangen.
  • Hierin verwendete bedingte Ausdrücke wie etwa unter anderem ”kann”, ”könnte”, ”mag”, ”z. B.” und dergleichen sollen, solange es nicht eindeutig anders angegeben oder aus dem verwendeten Zusammenhang eindeutig anders verstanden wird, im Allgemeinen angeben, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände aufweisen, während andere Ausführungsformen jene nicht aufweisen. Daher sollen derartige bedingte Ausdrücke im Allgemeinen nicht zum Ausdruck bringen, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise notwendig für ein oder mehrere Ausführungsformen sind, oder dass ein oder mehrere Ausführungsformen zwangsläufig logische Bausteine zur Entscheidung darüber, ob mit oder ohne Betreibereingabe oder -veranlassung derartige Merkmale, Elemente und/oder Zustände in einem beliebigen der Ausführungsformen vorhanden sein oder durchgeführt werden müssen.
  • Disjunktive Ausdrücke wie etwa die Wendung ”zumindest eines von X, Y und Z” sollen ohne explizite Angabe des Gegenteils als im verwendeten Zusammenhang dahingehend verstanden werden, dass eine Komponente, ein Begriff etc. entweder X, Y oder Z oder jede beliebige Kombination derselben (z. B. X, Y und/oder Z) beinhalten kann. Daher sollen derartige disjunktive Ausdrücke im Allgemeinen nicht zum Ausdruck bringen und auch nicht so verstanden werden, dass bestimmte Ausführungsformen die Anwesenheit jeweils zumindest eines X, zumindest eines Y und zumindest eines Z erfordern müssen.
  • Ohne explizite Angabe des Gegenteils sollen Artikel wie etwa ”ein”, ”eine” oder ”eines” im Allgemeinen so verstanden werden, ein oder mehrere der beschriebenen Gegenständen gemeint sind. Demgemäß sollen Wendungen wie ”eine Vorrichtung, welche dazu ausgelegt ist” ein oder mehrere solch angegebener Vorrichtungen mit einschließen. Derartig angegebene ein oder mehrere Vorrichtungen können die angegebenen Ausführungen in Zusammenwirkung ausführen. Beispielsweise kann die Angabe eines ”Prozessors, der dazu ausgelegt ist, die Angaben A, B und C auszuführen” auch einen ersten Prozessor, welcher die Angabe A ausführt, in Zusammenwirkung mit einem zweiten Prozessor, welcher die Angaben B und C ausführt, mit einschließen.
  • Während einige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen nur beispielhafter Natur und nicht zur Einschränkung des Offenbarungsgehalts gedacht. Tatsächlich können die hierin beschriebenen neuen Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Arten implementiert werden; darüber hinaus können verschiedentliche Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Art der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne die Grundkonzeption der Erfindung zu verlassen. Die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente sollen derartige Ausprägungen und Modifikationen, die von der Grundidee der Erfindung umfasst werden, mit einschließen.

Claims (27)

  1. Ein Leistungsverstärkermodul, umfassend: einen Leistungsverstärker mit einer Ausgangsstufe, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen; eine erste programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine erste Vielzahl von Kondensatoren und eine erste Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der ersten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der ersten Vielzahl von Schaltern steht; und eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer zweiten Harmonischen des Signals zu ändern.
  2. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine zweite programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine zweite Vielzahl von Kondensatoren und eine zweite Vielzahl von Schaltern aufweist.
  3. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 2, wobei zumindest einer der zweiten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der zweiten Vielzahl von Schaltern steht, und die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer dritten Harmonischen des Signals zu ändern.
  4. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung in Reaktion auf ein einem Klasse-F-Betrieb zugeordneten Steuersignal weiterhin dazu ausgelegt ist, die Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass die Frequenz der zweiten Harmonischen des Signals kurzgeschlossen wird, und die Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass gegenüber der Frequenz der dritten Harmonischen des Signals eine offene Impedanz besteht.
  5. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung in Reaktion auf ein einem inversen Klasse-F-Betrieb zugeordneten Steuersignal weiterhin dazu ausgelegt ist, die Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass gegenüber der Frequenz der zweiten Harmonischen des Signals eine offene Impedanz besteht, und die Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung so zu ändern, dass die Frequenz der dritten Harmonischen des Signals kurzgeschlossen wird.
  6. Das Leistungsverstärkermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt, die Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit einer ausgewählten Betriebsklasse des Leistungsverstärkers zu ändern.
  7. Das Leistungsverstärkermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Leistungsverstärker mehrere Konfigurationen unterstützt.
  8. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 5, wobei der Leistungsverstärker zumindest zwei Konfigurationen der Gruppe aus Klasse-F-Konfigurationen, inversen Klasse-F-Konfigurationen, Klasse-E-Konfigurationen und Klasse-J-Konfigurationen unterstützt.
  9. Das Leistungsverstärkermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin umfassend: ein Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk, welches in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht.
  10. Das Leistungsverstärkermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin umfassend: einen Tiefpassfilter, welcher in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht.
  11. Das Leistungsverstärkermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Leistungsverstärkermodul kein Ausgangsimpedanzanpassungsnetzwerk umfasst, welches in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht.
  12. Ein drahtloses Gerät, umfassend: eine Vielzahl von Lastleitungen, von denen zumindest einige verschiedenen Kommunikationsfrequenzbändern zugeordnet sind; ein Schaltnetzwerk, welches dazu ausgelegt ist, eine Lastleistung der Vielzahl von Lastleitungen elektrisch mit einem Leistungsverstärker zu verbinden; und ein Leistungsverstärkermodul mit dem Leistungsverstärker, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen, einer ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung, welche in elektrischer Wirkverbindung mit einer Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine erste Vielzahl von Kondensatoren und eine erste Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der ersten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der ersten Vielzahl von Schaltern steht, und einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der ersten Vielzahl von Schaltern der ersten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer zweiten Harmonischen des Signals zu ändern.
  13. Das drahtlose Gerät gemäß Anspruch 12, wobei das Leistungsverstärkermodul weiterhin eine zweite programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung umfasst, welche in elektrischer Wirkverbindung mit der Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers steht und eine zweite Vielzahl von Kondensatoren und eine zweite Vielzahl von Schaltern aufweist.
  14. Das drahtlose Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 und 13, wobei zumindest einer der zweiten Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der zweiten Vielzahl von Schaltern steht, und die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der zweiten Vielzahl von Schaltern der zweiten programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer dritten Harmonischen des Signals zu ändern.
  15. Das drahtlose Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Leistungsverstärker mehrere Betriebsklassen unterstützt.
  16. Ein Leistungsverstärkermodul, umfassend: einen mehrstufigen Leistungsverstärker zumindest mit einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen; eine zwischenstufige programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe angeordnet ist und eine Vielzahl von Kondensatoren und eine Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der Vielzahl von Schaltern steht; und eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer Harmonischen des Signals zu ändern.
  17. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 16, wobei die zweite Stufe eine Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers ist.
  18. Das Leistungsverstärkermodul gemäß einem der Ansprüche 16 und 17, wobei die harmonische Frequenz des Signals entweder eine Frequenz einer zweiten Harmonischen oder die Frequenz einer dritten Harmonischen ist.
  19. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 18, wobei die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt ist, die Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung im Hinblick auf entweder die Frequenz der zweiten Harmonischen oder die Frequenz der dritten Harmonischen zumindest teilweise in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebsklasse des mehrstufigen Leistungsverstärkers zu ändern.
  20. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 19, wobei die bestimmte Betriebsklasse des mehrstufigen Leistungsverstärkers einer Kommunikationsfrequenz aus einer Vielzahl von durch den mehrstufigen Leistungsverstärker unterstützten Kommunikationsfrequenzen zugeordnet ist.
  21. Das Leistungsverstärkermodul gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20, weiterhin umfassend: eine ausgangsstufige programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung, welche der zweiten Stufe nachgeschaltet ist und in elektrischer Wirkverbindung mit der zweiten Stufe steht.
  22. Das Leistungsverstärkermodul gemäß Anspruch 21, wobei die ausgangsstufige programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung mehrere Betriebsklassen des mehrstufigen Leistungsverstärkers unterstützt.
  23. Ein drahtloses Gerät, umfassend: eine Vielzahl von Lastleitungen, von denen zumindest einige verschiedenen Kommunikationsfrequenzbändern zugeordnet sind; ein Schaltnetzwerk, welches dazu ausgelegt ist, eine Lastleistung der Vielzahl von Lastleitungen elektrisch mit einem Leistungsverstärker zu verbinden; und ein Leistungsverstärkermodul mit einem mehrstufigen Leistungsverstärker zumindest mit einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe, welcher dazu ausgelegt ist, ein Signal zu empfangen, einer zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung, welche zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe angeordnet ist und eine Vielzahl von Kondensatoren und eine Vielzahl von Schaltern aufweist, so dass zumindest einer der Vielzahl von Kondensatoren in elektrischer Wirkverbindung mit zumindest einem der Vielzahl von Schaltern steht, und einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Frequenz einer Harmonischen des Signals zu ändern.
  24. Das drahtlose Gerät gemäß Anspruch 23, wobei die zweite Stufe eine Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers ist.
  25. Das drahtlose Gerät gemäß einem der Ansprüche 23 und 24, wobei die harmonische Frequenz des Signals entweder eine Frequenz einer zweiten Harmonischen oder die Frequenz einer dritten Harmonischen ist.
  26. Das drahtlose Gerät gemäß Anspruch 25, wobei die Steuereinrichtung weiterhin dazu ausgelegt ist, die Konfiguration der Vielzahl von Schaltern der zwischenstufigen programmierbaren Harmonischenlöschungsschaltung im Hinblick auf entweder die Frequenz der zweiten Harmonischen oder die Frequenz der dritten Harmonischen zumindest teilweise in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebsklasse des mehrstufigen Leistungsverstärkers zu ändern.
  27. Das drahtlose Gerät gemäß einem der Ansprüche 23 bis 26, wobei das Leistungsverstärkermodul weiterhin eine programmierbare Harmonischenlöschungsschaltung aufweist, welche in elektrischer Wirkverbindung mit einem Ausgang der zweiten Stufe steht.
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