JP2015509339A - 結合された方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路 - Google Patents

Abstract

統合された方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路を有する出力回路が開示される。典型的な設計では、装置は、スイッチプレクサと、出力回路と、を含む。スイッチプレクサは、少なくとも１つの電力増幅器に結合される。出力回路は、スイッチプレクサ及び負荷（例えば、アンテナ）に結合され、少なくとも１つの誘導子を共有する方向性結合器とインピーダンスマッチング回路とを含む。出力回路は、負荷に関するインピーダンスマッチングを行う。出力回路は、方向性結合器としても働き、入力無線周波数（ＲＦ）信号を出力ＲＦ信号として提供し、入力ＲＦ信号の一部分を結合されたＲＦ信号としてさらに結合する。方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路の両方に関して少なくとも１つの誘導子を再使用することは、無線デバイスの回路、サイズ、及びコストを低減させることができ、及び性能を向上させることもできる。

Description

本開示は、概して、エレクトロニクスに関するものである。本開示は、より具体的には、無線デバイスに関するものである。

無線デバイス（例えば、携帯電話又はスマートフォン）は、両方向通信をサポートするためにアンテナに結合された送信機と受信機とを含むことができる。データ送信に関して、送信機は、変調された無線周波数（ＲＦ）搬送波信号を得るためにＲＦ信号をデータとともに変調し、適切な出力電力レベルを有する出力ＲＦ信号を得るために変調されたＲＦ信号を増幅し、出力されたＲＦ信号をアンテナを介して基地局に送信することができる。データ受信に関しては、受信機は、アンテナを介して受信されたＲＦ信号を得ることができ及び基地局によって送信されたデータを復元するために受信されたＲＦ信号をコンディショニングして処理することができる。

無線デバイスは、１つ以上のアンテナに結合された１つ以上の送信機と１つ以上の受信機とを含むことができる。回路及びコストを低減させつつ良い性能を達成するために送信機及び受信機を実装するのが望ましい。

異なる無線通信システムと通信することが可能な無線デバイスを示した図である。 無線デバイスのブロック図を示した図である。 トランシーバのブロック図を示した図である。 統合／結合された方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路を備える３ポート出力回路を有するトランシーバの３つの典型的な設計を示した図である。 統合／結合された方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路を備える３ポート出力回路を有するトランシーバの３つの典型的な設計を示した図である。 統合／結合された方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路を備える３ポート出力回路を有するトランシーバの３つの典型的な設計を示した図である。 ４ポート出力回路を有するトランシーバの３つの典型的な設計を示した図である。 ４ポート出力回路を有するトランシーバの３つの典型的な設計を示した図である。 ４ポート出力回路を有するトランシーバの３つの典型的な設計を示した図である。 複数の出力回路がデイジーチェーン方式で接続されている無線デバイスを示した図である。 ２つの出力回路がデイジーチェーン方式で接続されている無線デバイスを示した図である。 出力回路に関する積み重ねられた及び横に並んだ誘導子を示した図である。 出力回路に関する積み重ねられた及び横に並んだ誘導子を示した図である。 インピーダンスマッチング及び方向性結合を行うプロセスを示した図である。

以下の詳細な発明を実施するための形態は、本開示の典型的な設計に関する説明であることが意図されており、本開示を実践することができる唯一の設計であることは意図されない。語句“典型的な”は、“１つの例、事例、又は実例を提供すること”を意味するためにここにおいて用いられる。ここにおいて“典型的な”として説明されるいずれの設計も、その他の設計よりも好ましい又は有利であるとは必ずしも解釈されるべきではない。詳細な発明を実施するための形態は、本開示の典型的な設計についての徹底的な理解を提供することを目的とする具体的な詳細を含む。これらの概念はこれらの具体的な詳細なしに実践可能であることが当業者にとって明確であろう。幾つかの例においては、ここで提示される典型的な設計の新規性を曖昧にすることを回避するために、よく知られた構造及びデバイスは、ブロック図形で示される。

統合／結合された方向性結合器（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｅｒ）及びインピーダンスマッチング回路を有する出力回路を備える無線デバイスがここにおいて説明される。方向性結合器は、第１のポートで入力信号を受信し、入力信号のうちのほとんどを第２のポートに渡し、入力信号の一部分を第３のポートに結合する回路である。方向性結合器は、第２のポートにおいて反射された信号も受信し、反射された信号の一部分を第４のポートに結合する。インピーダンスマッチング回路は、第１の回路（例えば、増幅器）の出力インピーダンスを第２の回路（例えば、アンテナ）のインピーダンスにマッチングさせる回路である。インピーダンスマッチング回路は、マッチング回路、同調回路。等と呼ぶこともできる。方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路を統合／結合することは、回路、サイズ、及びコストを低減させることができ及び無線デバイスの性能を向上させることもできる。

図１は、異なる無線通信システム１２０及び１２２と通信することが可能な無線デバイス１１０を示す。無線システム１２０及び１２２は、各々、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、グローバル移動体通信（ＧＳＭ（登録商標））システム、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システム、又はその他の無線システムであることができる。ＣＤＭＡシステムは、ワイドバンドＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、ｃｄｍａ２０００、又はＣＤＭＡの何らかのその他のバージョンを実装することができる。簡略化のため、図１は、１つの基地局１３０と１つのシステムコントローラ１４０とを含む無線システム１２０、及び１つの基地局１３２と１つのシステムコントローラ１４２とを含む無線システム１２２を示す。概して、各無線システムは、あらゆる数の基地局と、あらゆる組のネットワークエンティティと、を含むことができる。

無線デバイス１１０は、ユーザ装置（ＵＥ）、移動局、端末、アクセス端末、加入者ユニット、局、等と呼ぶこともできる。無線デバイス１１０は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、無線モデム、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、スマートブック、ネットブック、コードレスフォン、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、等であることができる。無線デバイス１１０は、無線システム１２０及び／又は１２２と通信することが可能である。

無線デバイス１１０は、放送局（例えば、放送局１３４）から信号を受信することも可能である。無線デバイス１１０は、１つ以上のグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）内の衛星（例えば、衛星１５０）から信号を受信することも可能である。無線デバイス１１０は、無線通信のための１つ以上の無線技術、例えば、ＬＴＥ、ｃｄｍａ２０００、ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ、８０２．１１、等をサポートすることができる。

図２は、図１の無線デバイス１１０の典型的な設計のブロック図を示す。この典型的な設計では、無線デバイス１１０は、データプロセッサ／コントローラ２１０と、主アンテナ２９０ａに結合された２つのトランシーバ２２０ａ及び２２０ｂと、二次／ダイバーシティアンテナ２９０ｂに結合された受信機２２２と、を含む。トランシーバ２２０ａは、高周波数帯域（又は高帯域）をサポートし、トランシーバ２２０ｂは、低周波数帯域（又は低帯域）をサポートし、受信機２２２は、受信ダイバーシティをサポートする。概して、無線デバイスは、あらゆる数のトランシーバと、あらゆる数の受信機と、あらゆる数のアンテナと、を含むことができる。異なる周波数帯域、異なる無線技術、多入力多出力（ＭＩＭＯ）、送信及び／又は受信ダイバーシティ、キャリアアグリゲーション、等をサポートするために複数のトランシーバを使用することができる。

図２に示される典型的な設計では、トランシーバ２２０ａは、２つの送信機２３０ａ及び２３０ｂと、２つの受信機２６０ａ及び２６０ｂと、を含む。トランシーバ２２０ｂは、２つの送信機２３０ｃ及び２３０ｄと、２つの受信機２６０ｃ及び２６０ｄと、を含む。受信機２２２は、２つの受信機２６０ｅ及び２６０ｆを含む。概して、トランシーバは、あらゆる数の周波数帯域での無線通信、あらゆる数の無線技術、等をサポートするためのあらゆる数の送信機とあらゆる数の受信機とを含むことができる。異なる周波数帯域、異なる無線技術、等をサポートするためにあらゆる数の受信機を使用することもできる。

図２に示される典型的な設計では、トランシーバ２２０ａ内において、送信機２３０ａは、送信回路２３２ａと、電力増幅器（ＰＡ）２３４ａと、を含む。受信機２６０ａは、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２６４ａと、受信回路２６６ａと、を含む。送信機２３０ｂは、送信回路２３２ｂと、ＰＡ２３４ｂと、デュプレクサ２３６ａとを含む。受信機２６０ｂは、デュプレクサ２３６ａと、ＬＮＡ２６４ｂと、受信回路２６６ｂと、を含む。スイッチプレクサ（ｓｗｉｔｃｈｐｌｅｘｅｒ）２４０ａは、ＰＡ２３４ａ、ＬＮＡ２６４ａ、及びデュプレクサ、ＬＮＡ２６４ａ、及びデュプレクサ２３６ａに、及びアンテナ２９０ａに結合される。スイッチプレクサは、アンテナスイッチモジュール（ＡＳＭ）スイッチモジュール、スイッチ、等と呼ばれることもある。

トランシーバ２２０ｂ内において、送信機２３０ｃは、送信回路２３２ｃとＰＡ２３４ｃとを含み、受信機２６０ｃは、ＬＮＡ２６４ｃと受信回路２６６ｃとを含み、送信機２３０ｄは、送信回路２３２ｄと、ＰＡ２３４ｄと、デュプレクサ２３６ｂとを含み、受信機２６０ｄは、デュプレクサ２３６ｂと、ＬＮＡ２６４ｄと、受信回路２６６ｄと、を含む。スイッチプレクサ２４０ｂは、ＰＡ２３４ｃ、ＬＮＡ２６４ｃ、及びデュプレクサ２３６ｂに、及びアンテナ２９０ｂに結合される。

受信機２２２内において、受信機２６０ｅは、ＬＮＡ２６４ｅと、受信回路２６６ｅと、を含み、受信機２６０ｆは、ＬＮＡ２６４ｆと、受信回路２６６ｆと、を含む。スイッチプレクサ２４０ｃは、ＬＮＡ２６４ｃ及び２６４ｄに、及びアンテナ２９０ｂに結合される。

データ送信に関しては、データプロセッサ２１０は、送信されるべきデータを処理（例えば、符号化及び変調）し、選択された送信機にアナログ出力信号を提供する。以下の説明は、送信機２３０ｂが選択された送信機であると仮定している。送信機２３０ｂ内において、送信回路２３２ｂは、アナログ出力信号を増幅、フィルタリング、及びベースバンドからＲＦにアップコンバージョンし、変調されたＲＦ信号を提供する。送信回路２３２ｂは、増幅器、フィルタ、ミキサ、発振器、局部発振器（ＬＯ）生成器、位相固定ループ（ＰＬＬ）、等を含む。ＰＡ２３４ｂは、変調されたＲＦ信号を受信及び増幅し、適切な出力電力レベルを有する増幅されたＲＦ信号を提供する。増幅されたＲＦ信号は、デュプレクサ２３６ａを通じて渡され、スイッチプレクサ２４０ａを通じてさらにルーティングされ、アンテナ２９０ａを介して送信される。デュプレクサ２３６ａは、送信フィルタと、受信フィルタと、を含む。送信フィルタは、ＰＡ２３４ｂからの増幅されたＲＦ信号をフィルタリングし、希望される信号成分を送信帯域で通過させ、希望されない信号成分を受信帯域で減衰する。

データ受信に関しては、アンテナ２９０ａが基地局及び／又はその他の送信機局から信号を受信し、受信されたＲＦ信号を提供し、それは、スイッチプレクサ２４０ａを通じてルーティングされて選択された受信機に提供される。以下の説明は、受信機２６０ｂが選択された受信機であると仮定している。受信機２６０ｂ内において、デュプレクサ２３６ａ内の受信フィルタは、受信されたＲＦ信号をフィルタリングし、希望される信号成分を受信帯域で通過させ、希望されない信号成分を送信帯域で減衰する。ＬＮＡ２６４ｂは、デュプレクサ２４０ａからのフィルタリングされたＲＦ信号を増幅し、受信機入力ＲＦ信号を提供する。受信回路２６６ｂは、受信機ＲＦ入力信号を増幅、フィルタリング、及びＲＦからベースバンドにダウンコンバージョンし、アナログ入力信号をデータプロセッサ２１０に提供する。受信回路２６６ｂは、増幅器、フィルタ、ミキサ、発振器、ＬＯ生成器、ＰＬＬ、等を含むことができる。

図２は、送信機２３０及び受信機２６０の典型的な設計を示す。送信機及び受信機は、図２に示されていないその他の回路、例えば、フィルタ、インピーダンスマッチング回路、等を含むこともできる。トランシーバ２２０ａ及び２２０ｂ及び受信機２２２の全体又は一部を、１つ以上のアナログ集積回路（ＩＣ）、ＲＦ ＩＣ（ＲＦＩＣ）、ミックスド信号ＩＣ、等に実装することができる。例えば、送信回路２３２、ＰＡ２３４、ＬＮＡ２６４、及び受信回路２６６は、ＲＦＩＣに実装することができる。ＰＡ２３４そしておそらくその他の回路は、別個のＩＣ又はモジュールに実装することもできる。

データプロセッサ／コントローラ２１０は、無線デバイス１１０に関する様々な機能を実行することができる。例えば、データプロセッサ２１０は、送信機２３０を介して送信中であって受信機２６０を介して受信されるデータに関する処理を行うことができる。コントローラ２１０は、送信回路２３２、受信回路２６６、スイッチプレクサ２４０、等の動作を制御することができる。メモリ２１２は、データプロセッサ／コントローラ２１０のためのプログラムコード及びデータを格納することができる。データプロセッサ／コントローラ２１０は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び／又はその他のＩＣに実装することができる。

図２に示されるように、アンテナとその他の回路、例えば、ＰＡ、デュプレクサ、等の間にスイッチプレクサを結合することができる。スイッチプレクサは、スイッチを含むことができ、それらは、半導体トランジスタ、例えば、金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタ、とともに実装することができる。スイッチプレクサは、例えば、スイッチを実装するために使用されるＭＯＳトランジスタの寄生キャパシタンスに起因して容量性のようにみえることがある（ａｐｐｅａｒ ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）。容量性スイッチプレクサは、性能を劣化させる可能性がある。

図３は、容量性スイッチプレクサの影響を軽減するためのインピーダンスマッチングを有するトランシーバ３２０の一部分の典型的な設計を示す。トランシーバ３２０は、スイッチプレクサ３４０に結合されたＰＡ３３４と、デュプレクサ３３６と、を含む。スイッチプレクサ３４０は、ＰＡ３３４とノードＸとの間に結合されたスイッチ３４２ａと、デュプレクサ３３６とノードＸとの間に結合されたスイッチ３４２ｋと、可能なことに追加のスイッチと、を含む。トランシーバ３２０は、スイッチプレクサ３４０に結合された追加のＰＡ、デュプレクサ、ＬＮＡ、等も含むことができ、それらは、簡略化のため図３には示されていない。

ノードＸは、スイッチプレクサ３４０の出力部である。インピーダンスマッチング回路３５０は、スイッチプレクサ３４０の出力部に結合され、誘導子３６０を含む。誘導子３６０は、マッチング回路３５０の入力部と出力部との間で、スイッチプレクサ３４０と直列に結合される。マッチング回路３５０の出力部と回路アース（図３には示されていない）の間にはコンデンサを結合することができる。方向性結合器３７０は、マッチング回路３５０とアンテナ３９０との間に結合される。

スイッチプレクサ３４０は、各ＰＡ及びそれの入力部に結合された各デュプレクサに関するスイッチを含むことができ、容量性のようにみえることがある。スイッチプレクサ３４０とアンテナ３９０との間には直列誘導子３６０が結合され、スイッチプレクサ３４０のインピーダンスをマッチングするために使用される。改良されたインピーダンスマッチングは、スイッチプレクサ３４０の挿入損失を低減させることができる。マッチング回路３５０は、ＰＡ３３４からの増幅されたＲＦ信号に関する低域通過フィルタとして働くこともできる。スイッチプレクサ３４０とアンテナ３９０との間には方向性結合器３７０が置かれ、ポート１において入力ＲＦ信号の入射電力を検出するために使用され、それは、（ｉ）ＰＡ３３４がイネーブルにされすべてのその他のＰＡがディスエーブルにされたときにＰＡ３３４によってアンテナ３９０に提供される増幅されたＲＦ信号及び／又は（ｉｉ）スイッチプレクサ３４０に接続されたその他のソースからのその他の信号を含むことができる。図３に示されるように、方向性結合器３７０をアンテナ３９０の方に近づけて配置することによって幾つかの利点を得ることができる。例えば、方向性結合器３７０をアンテナ３９０の方に近づけて配置することは、自己校正を可能にし、総放射電力の制御を向上させ、及び／又はその他の利点を提供することができる。

マッチング回路３５０及び方向性結合器３７０は、ＰＡ３３４からアンテナ３９０への送信経路の総挿入損失を増大させる可能性がある。特に、総挿入損失は、スイッチプレクサ３４０の損失、マッチング回路３５０の損失（例えば、誘導子３６０の損失）、方向性結合器３７０の損失、及びこれらの回路間でのルーティングトレース（ｒｏｕｔｉｎｇ ｔｒａｃｅ）の損失の合計に等しい。マッチング回路３５０及び方向性結合器３７０は、トランシーバ３２０の回路、サイズ、及びコストも増大させる可能性がある。

図４Ａは、統合／結合される方向性結合器４５２ａ及びインピーダンスマッチング回路４５４ａを備える３ポート出力回路４５０ａを有するトランシーバ４２０ａの典型的な設計を示す。トランシーバ４２０ａは、ＰＡ４３４と、スイッチプレクサ４４０に結合されたＰＡ４３４とデュプレクサ４３６とを含む。スイッチプレクサ４４０は、ＰＡ４３４とノードＸとの間に結合されたスイッチ４４２ａと、デュプレクサ４３６とノードＸとの間に結合されたスイッチ４４２ｋと、可能なことに追加のスイッチと、を含む。概して、スイッチプレクサ４４０は、あらゆる数のＰＡ、デュプレクサ、及び／又はその他の回路に結合することができ及びあらゆる数のスイッチを含むことができる。例えば、スイッチプレクサ４４０は、ＫのＰＡ、又はＫのＰＡ、ＬＮＡ、デュプレクサ、等の組み合わせに結合されたＫのスイッチを含むことができ、ここで、Ｋは、１よりも大きいあらゆる整数値であることができる。

出力回路４５０ａは、ポート１として表される第１の／入力ポート、ポート２として表される第２の／出力ポート、及びポート３として表される第３の／結合ポートを有する。出力回路４５０ａは、（ｉ）スイッチプレクサ４４０のノードＸに結合され、ＰＡ４３４からの増幅されたＲＦ信号を備えることができる、入力ＲＦ信号を受信するポート１、（ｉｉ）アンテナ４９０に結合され、出力されたＲＦ信号を提供するポート２、及び（ｉｉｉ）結合されたＲＦ信号を提供するポート３を有する。出力回路４５０ａは、（ｉ）ポート１からの入力ＲＦ信号のほとんどをポート２に結合し、（ｉｉ）ポート１からの入力ＲＦ信号の小さい部分（例えば、約１／１０の振幅比）をポート３に結合し、（ｉｉｉ）入力ＲＦ信号のより小さい部分（例えば、１／１００以下の振幅比）を内部抵抗器に結合し、（ｉｖ）負荷４９０によって反射されたＲＦ信号の小さい部分（例えば、約１／１０の振幅比）を内部抵抗器に結合し、及び（ｖ）負荷４９０によって反射されたＲＦ信号のより小さい部分（例えば、約１／１００の振幅比）をポート３に結合する方向性結合器４５２ａを備える。例えば、方向性結合器４５２ａは、約−０．１ｄＢのＳ（２，１）、約−２０ｄＢのＳ（３，１）、約−４０ｄＢのＳ（４，１）、約−４０ｄＢのＳ（３，２）、及び約−２０ｄＢのＳ（４，２）を有することができ、ポート４が内部抵抗器である。出力回路４５０ａは、スイッチプレクサ４４０の容量性の性質を軽減することができるインピーダンスマッチング回路４５４ａも備える。出力回路４５０ａは、容量性のスイッチプレクサ４４０に対処するために、ポート１から見たときに誘導性となる（appear inductive looking into port１）。

出力回路４５０ａ内の方向性結合器４５２ａは、ポート１においてＳ（１，１）の反射係数を有する。反射係数は、反射された信号の振幅と入射信号の振幅の比である。反射係数は、ポート１で測定され、残りのポート２及び３は、基準インピーダンスで終端され、それは、５０オーム、７５オーム、又は何らかのその他のインピーダンスであることができる。例えば、基準インピーダンスは、アンテナ４９０のインピーダンスであることができる。方向性結合器４５２ａのポート１の反射係数は、典型的にはゼロに近くなく、代わりに、正の虚数部を有し、このため、出力回路４５０ａは、ポート１から見たときに誘導性となり（appear inductive looking into port 1）、スイッチプレクサ４４０に関するインピーダンスマッチングを行うことができる。典型的な設計では、出力回路４５０ａは、スイッチプレクサ４４０がポート１に接続された状態で、ポート２から見たときのインピーダンス（図４ＡではＺ２として表される）がターゲットの動作周波数において基準インピーダンスに近くなるように設計される。従って、出力回路４５０ａは、それのポート２が動作周波数においてよくマッチングされるように設計することができる。

図４Ａに示されるように、方向性結合器４５２ａ及びインピーダンスマッチング回路４５４ａは、出力回路４５０ａにおいて統合／結合することができる。インピーダンスマッチング回路４５４ａは、スイッチプレクサ４４０のためのインピーダンスマッチングを向上させるための誘導子を含むことができる。統合は、方向性結合器４５２ａがインピーダンスマッチング回路４５４ａ内の誘導子を再使用するのを可能にし、このため、両方の回路が同じ誘導子を共有することができる。統合は、無線デバイスの回路、サイズ、及びコストを低減させることができ及び性能を向上させることもできる。出力回路４５０ａは、スイッチプレクサ４４０とアンテナ４９０との間に配置することができ及び入射電力を検出するためにスイッチプレクサ４４０のためのインピーダンスマッチング及び方向性結合（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の両方を行うことができる。

概して、方向性結合器４５２ａ及びインピーダンスマッチング回路４５４ａは、１つ以上の誘導子を共有することができる。共有される誘導子は、図４Ａにおいて、方向性結合器４５２ａに関する長方形のブロックの一部分がインピーダンスマッチング回路４５４ａに関する長方形のブロックと重なり合っている。１つの典型的な設計では、方向性結合器４５２ａは、インピーダンスマッチング回路４５４ａの一部でない１つ以上の回路コンポーネントを含むことができ、それは、図４Ａにおいて、方向性結合器４５２ａに関する長方形ブロックの一部がインピーダンスマッチング回路４５６４ａに関する長方形ブロックの外側に存在することによって表される。同様に、インピーダンスマッチング回路４５４ａは、方向性結合器４５２ａの一部でない１つ以上の回路コンポーネントを含むことができ、それは、図４Ａにおいて、インピーダンスマッチング回路４５４ａに関する長方形ブロックの一部が方向性結合器４５２ａに関する長方形ブロックの外側に存在することによって表される。他の設計では、方向性結合器４５２ａは、インピーダンスマッチング回路４５４ａの全回路コンポーネントを含み、それは、インピーダンスマッチング回路の長方形のブロックが完全に方向性結合器の長方形ブロック内に存在することによって表される（図４Ａでは示されていない）。

図４Ｂは、３ポート出力回路４５０ｂの概略図を示し、それは、図４Ａにおける出力回路４５０ａの典型的な設計である。出力回路４５０ｂは、誘導子４６０を共有する方向性結合器４５２ｂとインピーダンスマッチング回路４５４ｂとを含む。出力回路４５０ｂ内において、誘導子４６０がポート１とポート２との間に結合され、誘導子４６２がポート３とノードＹとの間に結合される。ポート１とポート３との間にはコンデンサ４６４が結合され、ポート２とノードＹとの間にはコンデンサ４６６が結合される。ノードＹと回路アースとの間には抵抗器４６８が結合される。

図４Ｂにおいて示される典型的な設計では、方向性結合器４５２ｂは、２つの誘導子４６０及び４６２、２つのコンデンサ４６４及び４６６、及び１つの抵抗器４６８とともに実装される。インピーダンスマッチング回路４５４ｂは、図３のマッチング誘導子３６０に対応する誘導子４６０とともに実装される。誘導子４６０は、方向性結合器４５２ｂ及びインピーダンスマッチング回路４５４ｂの両方を実装するために再使用される。誘導子４６２は、誘導子４６０と磁気的に結合される。誘導子４６０及び４６２は、後述されるように、スペースを節約するためにＩＣ又は回路基板上で２つの層にして又は横に並べて実装することができる。

図４Ｃは、３ポート出力回路４５０ｃの概略図を示し、それは、図４Ａの出力回路４５０ａの他の典型的な設計である。出力回路４５０ｃは、誘導子４６０を共有する方向性結合器４５２ｃとインピーダンスマッチング回路４５４ｃとを含む。出力回路４５０ｃは、誘導子４６０及び４６２と、コンデンサ４６４及び４６６と、抵抗器４６８と、を含み、それらは、図４Ｂに関して上述されるように結合される。出力回路４５０ｃは、ポート１と回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７０と、ポート２と回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７２と、ポート３と回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７４と、ノードＹと回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７６と、をさらに含む。

図４Ｃに示される典型的な設計では、方向性結合器４５２ｃは、２つの誘導子４６０及び４６２、６つのコンデンサ４６４、４６６、４７０、４７２、４７４及び４７６、及び１つの抵抗器４６８ともに実装される。インピーダンスマッチング回路４５４ｃは、誘導子４６０及び２つのコンデンサ４７０及び４７２とともに実装される。誘導子４６０は、方向性結合器４５２ｃ及びインピーダンスマッチング回路４５４ｃの両方を実装するために再使用される。

図４Ｃに示される典型的な設計では、出力回路４５０ｃの各ポートと回路アースとの間に分路コンデンサが結合され、ノードＹと回路アースとの間に分路コンデンサが結合される。概して、１つ以上の分路コンデンサを出力回路４５０ｃの１つ以上のポート及び／又はノードＹに結合することができる。分路コンデンサは、誘導子４６０とともに、スイッチプレクサ４４０に関するインピーダンスマッチングを向上させることができる。コンデンサ４７０及び４７２及び誘導子４６０は、例えば、誘導子４６０及びコンデンサ４７２のみで高周波数において不十分な減衰が達成された場合に、インピーダンスマッチングの帯域幅を低減させることができる。コンデンサ４７０は、スイッチプレクサ４４０のキャパシタンスを増大させ、それは、マッチング回路を、より低いカットオフ周波数を有する低域通過フィルタのようにみえさせる。この低域通過フィルタは、高調波周波数においてより多くの減衰が希望されるときに希望することができる。コンデンサ４７４及び４７６は、Ｓ（３，３）伝達関数及びポート３のインピーダンスを向上させることができる。コンデンサ４７４及び４７６は、良好な回路アースがチップ上で利用不能であり、回路アースがある程度大きい寄生インダクタンスを有するときに特に有用であることができる。より良いＳ（３，３）は、特に、複数の方向性結合器がデイジーチェーン方式で接続されている、例えば、第１の方向性結合器のポート４が第２の方向性結合器のポート３に接続されているときに、性能を向上させることができる。分路コンデンサは、その他の利点を提供することができる。

図４Ｂ及び４Ｃに示される典型的な設計では、方向性結合器は、インピーダンスマッチング回路のすべての回路コンポーネントを含む。他の典型的な設計では、インピーダンスマッチング回路は、方向性結合器の一部でない１つ以上の回路コンポーネントを含むことができる。

図５Ａは、統合／結合される方向性結合器４５２ｄ及びインピーダンスマッチング回路４５４ｄを備える４ポート出力回路４５０ｄを有するトランシーバ４２０ｄの典型的な設計を示す。出力回路４５０ｄは、ポート１として表される第１の／入力ポート、ポート２として表される第２の／出力ポート、及びポート３として表される第３の／結合ポート、及びポート４として表される第４の／分離されたポートを有する。出力回路４５０ｄは、（ｉ）スイッチプレクサ４４０のノードＸに結合され、ＰＡ４３４からの増幅されたＲＦ信号を備えることができる入力されたＲＦ信号を受信するポート１、（ｉｉ）アンテナ４９０に結合され、出力されたＲＦ信号を提供するポート２、（ｉｉｉ）結合されたＲＦ信号を提供するポート３、及び（ｉｖ）反射されたＲＦ信号を提供するポート４を有する。出力回路４５０ｄは、ポート１からの入力ＲＦ信号のほとんどをポート２に結合し、ポート１からの入力ＲＦ信号の小さい部分（例えば、約１／１０の振幅比）をポート３に結合し、及びポート１からの入力ＲＦ信号のより小さい部分（例えば、１／１００以下の振幅比）をポート４に結合する方向性結合器４５２ｄを備える。方向性結合器４５２ｄは、ポート２からのアンテナ４９０に起因する反射信号の小さい部分（例えば、約１／１０の振幅比）をポート４に結合し、及びポート２からの反射信号のより小さい部分（例えば、１／１００以下の振幅比）をポート３に結合する方向性結合器４５２ｄも備える。出力回路４５０ｄは、スイッチプレクサ４４０の容量性の性質を軽減することができるインピーダンスマッチング回路４５４ｄも備える。出力回路４５０ｄは、容量性のスイッチプレクサ４４０に対処するために、ポート１から見たときに誘導性となる。

典型的な設計では、出力回路４５０ｄは、スイッチプレクサ４４０がポート１に接続された状態で、ポート２のインピーダンスがターゲットの動作周波数で測定されたときに基準インピーダンスに近くなるように設計される。従って、出力回路４５０ｄは、ポート２が動作周波数でよくマッチングされるように設計することができる。出力回路４５０ｄは、ポート１から見たときに誘導性となるように設計することもできる。

図５Ｂは、４ポート出力回路４５０ｅの概略図を示し、それは、図５Ａにおける出力回路４５０ｄの典型的な設計である。出力回路４５０ｅは、誘導子４６０を共有する方向性結合器４５２ｅとインピーダンスマッチング回路４５４ｅとを含む。出力回路４５０ｅ内において、誘導子４６０がポート１とポート２との間に結合され、誘導子４６２がポート３とポート４との間に結合される。ポート１とポート３との間にはコンデンサ４６４が結合され、ポート２とポート４との間にはコンデンサ４６６が結合される。

図５Ｂにおいて示される典型的な設計では、方向性結合器４５２ｅは、２つの誘導子４６０及び４６２及び２つのコンデンサ４６４及び４６６とともに実装される。インピーダンスマッチング回路４５４ｅは、図３のマッチング誘導子３６０に対応する誘導子４６０とともに実装される。誘導子４６０は、方向性結合器４５２ｅ及びインピーダンスマッチング回路４５４ｅの両方を実装するために再使用される。誘導子４６２は、誘導子４６０と磁気的に結合される。

図５Ｃは、４ポート出力回路４５０ｆの概略図を示し、それは、図５Ａの出力回路４５０ｄの他の典型的な設計である。出力回路４５０ｆは、誘導子４６０を共有する方向性結合器４５２ｆとインピーダンスマッチング回路４５４ｆとを含む。出力回路４５０ｆは、誘導子４６０及び４６２と、コンデンサ４６４及び４６６と、を含み、それらは、図５Ｂに関して上述されるように結合される。出力回路４５０ｆは、ポート１と回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７０と、ポート２と回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７２と、ポート３と回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７４と、ポート４と回路アースとの間に結合されたコンデンサ４７６と、をさらに含む。

図５Ｃに示される典型的な設計では、方向性結合器４５２ｆは、２つの誘導子４６０及び４６２、６つのコンデンサ４６４、４６６、４７０、４７２、４７４及び４７６とともに実装される。インピーダンスマッチング回路４５４ｆは、誘導子４６０及び２つのコンデンサ４７０及び４７２とともに実装される。誘導子４６０は、方向性結合器４５２ｆ及びインピーダンスマッチング回路４５４ｆの両方を実装するために再使用される。

図５Ｃに示される典型的な設計では、出力回路４５０ｆの各ポートと回路アースとの間に分路コンデンサが結合される。概して、１つ以上の分路コンデンサを出力回路４５０ｆの１つ以上のポートに結合することができる。分路コンデンサは、スイッチプレクサ４４０に関するインピーダンスマッチングを向上させること及び／又はその他の利点を提供することができる。

図５Ｂ及び５Ｃに示される典型的な設計では、方向性結合器は、インピーダンスマッチング回路の全回路コンポーネントを含む。他の典型的な設計では、インピーダンスマッチング回路は、方向性結合器の一部でない１つ以上の回路コンポーネントを含むことができる。

典型的な設計では、出力回路は、例えば、図４Ｂ、４Ｃ、５Ｂ及び５Ｃに示されるような固定されたコンデンサを含むことができる。これらのコンデンサのキャパシタンス値は、ターゲットの動作周波数において良い性能を提供するように選択することができる。

他の典型的な設計では、出力回路は、１つ以上の調整可能なコンデンサを含むことができる。例えば、図４Ｂ、４Ｃ、５Ｂ及び５Ｃにおけるコンデンサ４６４及び４７６のうちの１つ以上が調整可能であることができる。調整可能なコンデンサは、アナログ制御電圧に基づいて調整することができるキャパシタンスを有する可変コンデンサ（バラクタ）（ｖａｒａｃｔｏｒ）とともに実装することができる。調整可能なコンデンサは、キャパシタンスを変化させるために選択すること又は選択しないことができるコンデンサのバンクとともに実装することもできる。いずれの場合も、出力回路内の調整可能なコンデンサは、インピーダンスマッチングを向上させるために及び良い性能を得るために変化させることができる。例えば、出力回路の性能は、異なる周波数及び／又は異なる送信電力レベルでの調整可能なコンデンサの異なる設定に関して特徴を有することができる。対象となる各周波数及び／又は各送信電力レベルで最良の性能を提供する設定は、ルックアップテーブルに格納することができる。特徴付け（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）は、コンピュータシミュレーション、実験室での測定、工場での測定、現場での測定、等によって行うことができる。その後は、ターゲットの動作周波数及び／又はターゲットの送信電力レベルで良い性能を提供することができる設定は、ルックアップテーブルから入手して出力回路に適用することができる。

図６は、複数の出力回路がデイジーチェーン方式で接続されている無線デバイス６００の典型的な設計を示す。この典型的な設計では、無線デバイス６００は、Ｎのトランシーバ６２０ａ乃至６２０ｎを含み、ここで、Ｎは、１よりも大きい整数値であることができる。各トランシーバ６２０は、出力回路６５０のポート１に結合されたスイッチプレクサ６４０を含む。各出力回路６５０は、上述される典型的な設計のうちのいずれかに基づいて又はその他の方法で実装することができる。図６に示される典型的な設計では、トランシーバ６２０ａ乃至６２０ｎは、順次に配置され、１つのトランシーバ６２０内の出力回路６５０のポート２は、順次で次のトランシーバ６２０内の出力回路６５０のポート１に結合される。例えば、トランシーバ６２０ａ内の出力回路６５０ａのポート２は、次のトランシーバ６２０ｂ内の出力回路６５０ｂのポート１に結合される。最後のトランシーバ６２０ｎ内の出力回路６５０ｎのポート２は、アンテナ６９０に結合される。

図６に示されるように、複数のトランシーバ６２０ａ乃至６２０ｎに関する複数の出力回路６５０ａ乃至６２０ｎをデイジーチェーン方式で直列に結合することができる。デイジーチェーン方式の接続は、１つ以上の出力回路６５０を１つ以上のトランシーバ６２０のために再使用するのを可能にすることができる。所定のトランシーバ（例えば、トランシーバ６２０ａ）は、２つ以上の出力回路を介して（例えば、出力回路６５０ａ乃至６５０ｎを介して）アンテナ６９０に結合することができる。デイジーチェーン方式の接続は、電力増幅器及びデュプレクサを帯域別に又は粗周波数範囲、例えば、低帯域又は高帯域、別にグループ分類するのを可能にすることができる。これで、出力回路のマッチング回路は、各帯域又は帯域のグループに関して独立して設計することができる。例えば、より高い周波数に関する誘導子は、より低い周波数に関する誘導子よりも小さくすることができる。さらに、方向性結合器は、各帯域又は帯域のグループに関して独立して設計することができる。例えば、低帯域において高帯域と同じ結合係数（例えば、２０ｄＢ）を得るために、誘導子４６０及び４６２とより大きいコンデンサ４６４及び４６６との間でより大きい相互インダクタンスを使用することができる。

図７は、２つのトランシーバ７２０ａ及び７２０ｂ及び２つの出力回路７５０ａ及び７５０ｂがデイジーチェーン方式で接続された無線デバイス７００の典型的な設計を示す。この典型的な設計では、トランシーバ７２０ａは、低帯域に関して設計され、トランシーバ７２０ｂは、高帯域に関して設計される。各トランシーバ７２０は、スイッチプレクサ７４０と、出力回路７５０と、を含む。各スイッチプレクサ７４０は、ＰＡ７３４及び／又はその他の回路に結合することができる。図７に示される典型的な設計では、各出力回路７５０は、図４Ｂに示される３ポート出力回路設計とともに実装され、２つの誘導子７６０及び７６２と、２つのコンデンサ７６４及び７６６と、抵抗器７６８と、を含み、それらは、図４Ｂに関して上述されるように結合される。低帯域トランシーバ７２０ａ内の出力回路７５０ａは、それのポート１がスイッチプレクサ７４０ａに結合され、それのポート２が高帯域トランシーバ７２０ｂ内の出力回路７５０ｂのポート１に結合され、それのポート３は、低帯域において結合されたＲＦ信号を提供する。高帯域トランシーバ７２０ｂ内の出力回路７５０ｂは、それのポート１がスイッチプレクサ７４０ｂに結合され、それのポート２がアンテナ７９０に結合され、それのポート３は、高帯域において結合されたＲＦ信号を提供する。

出力回路７５０ａ及び７５０ｂ内の誘導子、コンデンサ、及び抵抗器は、低帯域及び高帯域のそれぞれに関して良い性能を提供するようなものを選択することができる。例えば、誘導子、コンデンサ、及び抵抗器は、挿入損失、帰還損失、ポート１からポート２への方向性、ポート１からポート３への結合、ポート２でのターゲットインピーダンス（Ｚ２）、等に関して良い性能を得るように選択することができる。コンピュータシミュレーションは、各回路７５０に関して２０デシベル（ｄＢ）よりも大きい良い方向性を簡単に達成可能であることを示す。

出力回路は、上述されるように、方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路を実装するための２つの結合された誘導子を含むことができる。それらの２つの誘導子は、希望されるインダクタンス及び結合を得るために様々な方法で実装することができる。それらの２つの誘導子は、ＩＣ、回路基板、等の２つ以上の伝導層上に製作することもできる。

図８Ａは、出力回路で使用することができる２つの積み重ねられた誘導子８１２及び８１４の典型的な設計を上から見た図である。この典型的な設計では、誘導子８１２及び８１４は、ＲＦＩＣ又は回路モジュールの２つの伝導層上において製作される。誘導子８１２は、第１の導体が第１の伝導層上でらせんパターンで配置された状態で実装される。誘導子８１４は、第２の導体が第２の伝導層上でらせんパターンで配置された状態で実装される。誘導子８１４に関する導体は、誘導子８１２に関する導体上に重なる。図８Ａでは、誘導子８１２は、クロスハッチングで示され、誘導子８１４は、暗い輪郭線で示される。

図８Ｂは、２つの横に並んだ誘導子８２２及び８２４の典型的な設計を上から見た図であり、それらは、出力回路でも使用することができる。この典型的な設計では、誘導子８２２及び８２４は、ＲＦＩＣ又は回路モジュールの単一の伝導層上において製作される。誘導子８２２は、第１の導体が伝導層上でらせんパターンで配置された状態で実装される。誘導子８２４は、第２の導体が同じ伝導層上でらせんパターンで配置された状態で実装される。図８Ｂにおいて示されるように、誘導子８２４に関する第２の導体は、誘導子８２２に関する第１の導体とインターレースされるか又は織り交ぜられる。

図８Ａ及び８Ｂは、出力回路に関する２つの誘導子の２つの典型的な設計を示す。概して、出力回路内の２つの誘導子は、各々、あらゆる巻数で実装することができる。２つの誘導子は、同じ又は異なる巻数を有することができる。巻数、巻線の直径、各導体の幅と高さ、２つの誘導子に関する２つの導体間の間隔、及び／又は２つの導体のその他の属性は、各誘導子に関する希望されるインダクタンス及び品質係数（Ｑ）及び２つの誘導子間の希望される結合係数を得るように選択することができる。結合係数は、２つの導体の配置及び／又はそれらの導体間の距離を制御することによって変化させることができる。

図８Ａ及び８Ｂは、２つの誘導子がらせんパターンで実装される典型的な設計を示す。２つの誘導子は、その他の方法で、例えば、二重らせん、ジグザグ、又は何らかのその他のパターン、で実装することもできる。２つの誘導子は、様々な伝導性材料、例えば、低損失金属（例えば、銅）、それよりも損失が大きい金属（例えば、アルミニウム）、又は何らかのその他の材料で製作することができる。低損失金属層で製作された誘導子に関してより高いＱを達成することができる。異なるＩＣ設計規則が適用されるため、損失の大きい金属層上ではより小さいサイズの誘導子を製作することができる。

図８Ａの積み重ねられた形状は、２つの誘導子がより小さい面積で製作されるのを可能にし、その結果、各誘導子の２つの端部間でより良いマッチングを得ることができる。図８Ｂの横に並んだ形状は、金属層数が限られているときに使用することができる。誘導子の実際の実装は、巻線間で寄生キャパシタンスを発生させる可能性がある。この寄生キャパシタンスは、コンデンサ４６４及び／又は４６６内で吸収することができ、それは、コンデンサ４６４及び／又は４６６の値を下げることができ、コンデンサ４６４及び／又は４６６を省くことさえも可能にすることができる。

単一の出力回路内での方向性結合器とインピーダンスマッチング回路の統合は、様々な利点を提供することができる。第１に、統合は、方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路の両方によって誘導子が再使用されるのを可能にし、それは、回路、サイズ、及びコストを低減させることができ、さらに性能を向上させることもできる。第２に、統合は、方向性結合器をアンテナのほうのより近くに配置することを可能にし、それは、自己校正を可能にし、総放射電力の制御を向上させ、及びその他の利点を提供することができる。

典型的な設計では、装置（例えば、無線デバイス、ＩＣ、回路モジュール、等）は、例えば、図４Ａ乃至５Ｃにおいて示されるように、出力回路を備えることができる。典型的な設計では、出力回路は、スイッチプレクサに結合することができ、それは少なくとも１つのＰＡにさらに結合することができる。出力回路は、少なくとも１つの誘導子を共有する方向性結合器とインピーダンスマッチング回路とを備えることができる。例えば、スイッチプレクサは、図４Ａのスイッチプレクサ４４０であることができ、出力回路は、出力回路４５０ａであることができ、及び少なくとも１つのＰＡは、ＰＡ４３４を含むことができる。方向性結合器は、図４Ａの方向性結合器４５２ａであることができ、インピーダンスマッチング回路は、インピーダンスマッチング回路４５４ａであることができる。方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路によって共有される少なくとも１つの誘導子は、図４Ｂの誘導子４６０を含むことができる。出力回路は、スイッチプレクサとアンテナとの間に結合することができる。

典型的な設計では、出力回路は、第１、第２、及び第３のポートを備えることができる。第１のポートは、スイッチプレクサに結合することができ及び入力ＲＦ信号を受信することができる。第２のポートは、負荷に結合することができ及び出力ＲＦ信号を提供することができる。第３のポートは、入力ＲＦ信号の一部を備える結合されたＲＦ信号を提供することができる。出力回路は、第４のポートをさらに備えることができ、それは、第２のポートを介して受信された反射されたＲＦ信号を提供することができる。典型的な設計では、負荷は、アンテナを備えることができ、出力回路は、スイッチプレクサ及びアンテナをインピーダンスマッチングすることができる。

典型的な設計では、出力回路は、第１及び第２の誘導子を備えることができる。第１の誘導子（例えば、図４Ｂの誘導子４６０）は、出力回路の第１と第２のポートとの間に結合することができ及び方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路によって共有される少なくとも１つの誘導子のうちの１つであることができる。第２の誘導子（例えば、図４Ｂの誘導子４６２）は、出力回路の第３のポートに結合することができ及び第１の誘導子に磁気的に結合することができる。第１及び第２の誘導子は、（例えば、図８Ａにおいて示されるように）ＩＣ又は回路基板の２つの層上に積み重ねること又は（例えば、図８Ｂにおいて示されるように）単一の層上で横に並べて形成することができる。

出力回路は、第１及び第２のコンデンサをさらに備えることができる。第１のコンデンサ（例えば、図４Ｂのコンデンサ４６４）は、第１の誘導子の第１の端子と第２の誘導子の第１の端子との間で結合することができる。第２のコンデンサ（例えば、図４Ｂのコンデンサ４６６）は、第１の誘導子の第２の端子と第２の誘導子の第２の端子との間で結合することができる。出力回路は、第１の誘導子の少なくとも１つの端子及び／又は第２の誘導子の少なくとも１つの端子及び回路アースとの間に結合された少なくとも１つのコンデンサ（例えば、図４Ｃのコンデンサ４７０、４７２、４７４及び／又は４７６）をさらに備えることができる。典型的な設計では、出力回路は、固定されたコンデンサを備えることができる。他の典型的な設計では、出力回路は、例えば、無線デバイスの動作周波数及び／又は送信電力レベルに基づいて、インピーダンスマッチングを調整するための少なくとも１つの調整可能なコンデンサを備えることができる。出力回路は、第２の誘導子の第２の端子と回路アースとの間に結合された抵抗器（例えば、図４Ｂの抵抗器４６８）をさらに備えることができる。

典型的な設計では、装置は、第２の出力回路をさらに備えることができる。典型的な設計では、第２の出力回路は、第２のスイッチプレクサに結合することができ、それは、少なくとも１つの追加の電力増幅器にさらに結合することができる。第２の出力回路は、出力回路に結合することもでき及び少なくとも１つの追加の誘導子を共有する第２の方向性結合器と第２のインピーダンスマッチング回路とを備えることができる。例えば、スイッチプレクサは、図７のスイッチプレクサ７４０ｂであることができ、出力回路は、出力回路７５０ｂであることができ、第２のスイッチプレクサは、スイッチプレクサ７４０ａであることができ、及び第２の出力回路は、出力回路７５０ａであることができる。出力回路は、スイッチプレクサに結合された第１のポートと、アンテナに結合された第２のポートとを備えることができる。第２の出力回路は、第２のスイッチプレクサに結合された第１のポートと、出力回路の第１のポートに結合された第２のポートと、を備えることができる。少なくとも１つの追加の電力増幅器（例えば、図７のＰＡ７３４ａ）は、第２のスイッチプレクサ（例えば、スイッチプレクサ７４０ａ）、第２の出力回路（例えば、出力回路７５０ａ）、及び出力回路（例えば、出力回路７５０ｂ）を介してアンテナに結合することができる。

典型的な設計では、少なくとも１つの電力増幅器、スイッチプレクサ、及び出力回路は、図７に示されるように、高帯域に関するものであることができる。少なくとも１つの電力増幅器、第２のスイッチプレクサ、及び第２の出力回路は、同じく図７に示されるように、低帯域に関するものであることができる。

図９は、無線デバイスによって実施されるプロセス９００の典型的な設計を示す。負荷（例えば、アンテナ）のインピーダンスは、インピーダンスマッチング及び方向性結合の両方のために使用される少なくとも１つの誘導子を備える出力回路とマッチングすることができる（ブロック９１２）。方向性結合は、入力ＲＦ信号を出力ＲＦ信号として提供するために及び入力ＲＦ信号の一部分を結合されたＲＦ信号として結合するために出力回路と行うことができる（ブロック９１４）。負荷から受信された反射されたＲＦ信号は、出力回路によって提供することができる（ブロック９１６）。

典型的な設計では、ブロック９１２のインピーダンスマッチング及びブロック９１４の方向性結合は、出力回路が高帯域の状態で行うことができる。負荷のインピーダンスは、低帯域でインピーダンスマッチング及び方向性結合の両方のために使用される少なくとも１つの追加の誘導子を備える第２の出力回路と低帯域でマッチングすることができる。低帯域での方向性結合は、第２の出力回路と行うことができる。典型的な設計では、低帯域での負荷のインピーダンスマッチングは、例えば、図７に示されるように、出力回路及び直列に結合された第２の出力回路の両方と行うことができる。

ここにおいて説明されるように、統合された／結合された方向性結合器及びインピーダンスマッチング回路を有する出力回路は、ＩＣ、アナログＩＣ、ＲＦＩＣ、ミックスド信号ＩＣ、ＡＳＩＣ、プリント回路基板（ＰＣＢ）、電子デバイス、等に実装することができる。出力回路は、様々なＩＣプロセス技術、例えば、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、ＮチャネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）、ＰチャネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、バイポーラＣＭＯＳ（ＢｉＣＭＯＳ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、シリコン・オン・インシュレータ（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）（ＳＯＩ）、等で製作することができる。

ここにおいて説明される出力回路を実装する装置は、独立型デバイスであることができ又はより大きなデバイスの一部であることができる。デバイスは、（ｉ）独立型ＩＣ、（ｉｉ）データ及び／又は命令を格納するためのメモリＩＣを含むことができる１つ以上のＩＣの組、（ｉｉｉ）ＲＦＩＣ、例えば、ＲＦ受信機（ＲＦＲ）又はＲＦ送信機／受信機（ＲＴＲ）、（ｉｖ）ＡＳＩＣ、例えば、移動局モデム（ＭＳＭ）、（ｖ）その他のデバイス内に埋め込むことができるモジュール、（ｖｉ）受信機、携帯電話、無線デバイス、ハンドセット、又はモバイルユニット、（ｖｉｉ）その他、であることができる。

１つ以上の典型的な設計では、説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらのあらゆる組み合わせにおいて実装することができる。ソフトウェアにおいて実装される場合は、それらの機能は、コンピュータによって読み取り可能な媒体上で１つ以上の命令又はコードとして格納又は送信することができる。コンピュータによって読み取り可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体と、１つの場所から他へのコンピュータプログラムの転送を容易にするあらゆる媒体を含む通信媒体と、の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができるあらゆる利用可能な媒体であることができる。一例として、ただし制限することなしに、該コンピュータによって読み取り可能な媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ又はその他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、その他の磁気記憶デバイス、又は、希望されるプログラムコードを命令又はデータ構造の形態で搬送又は格納するために使用することができ及びコンピュータによってアクセス可能であるあらゆるその他の媒体を備えることができる。さらに、いずれの接続もコンピュータによって読み取り可能な媒体であると適切に呼ばれる。例えば、命令が、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、より対線、デジタル加入者ライン（ＤＳＬ）、又は無線技術、例えば、赤外線、無線、及びマイクロ波、を用いてウェブサイト、サーバ、又はその他の遠隔ソースから送信される場合は、該同軸ケーブル、光ファイバケーブル、より対線、ＤＳＬ、又は無線技術、例えば赤外線、無線、及びマイクロ波、は、媒体の定義の中に含まれる。ここにおいて用いられるときのディスク（ｄｉｓｋ及びｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）（ｄｉｓｃ）と、レーザディスク（ｄｉｓｃ）と、光ディスク（ｄｉｓｃ）と、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）（ｄｉｓｃ）と、フロッピー（登録商標）ディスク（ｄｉｓｋ）と、ブルーレイディスク（ｄｉｓｃ）と、を含み、ここで、ｄｉｓｋは通常は磁気的にデータを複製し、ｄｉｓｃは、レーザを用いて光学的にデータを複製する。上記の組合せも、コンピュータによって読み取り可能な媒体の適用範囲に含めるべきである。

本開示に関する前の説明は、当業者が本開示を製造又は使用することを可能にするために提供される。本開示に対する様々な修正は、当業者にとって容易に明確になるであろう、及びここにおいて定められる一般原理は、本開示の適用範囲を逸脱せずにその他の変形に対しても適用することができる。以上のように、本開示は、ここにおいて説明される例及び設計に限定されることが意図されるものではなく、ここにおいて開示される原理及び新規の特徴に一致する限りにおいて最も広範な適用範囲が認められるべきである。

Claims (20)

1. 装置であって、
   少なくとも１つの誘導子を共有する方向性結合器とインピーダンスマッチング回路とを備える出力回路を備える、装置。
2. 少なくとも１つの電力増幅器及び前記出力回路に結合されたスイッチプレクサをさらに備える請求項１に記載の装置。
3. 前記出力回路は、前記スイッチプレクサとアンテナとの間に結合される請求項２に記載の装置。
4. 前記出力回路は、
   入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信する第１のポートと、
   出力ＲＦ信号を提供する第２のポートと、
   前記入力ＲＦ信号の一部分を備える結合されたＲＦ信号を提供する第３のポートと、を備える請求項１に記載の装置。
5. 前記出力回路は、
   前記第２のポートを介して受信された反射されたＲＦ信号を提供する第４のポートをさらに備える請求項４に記載の装置。
6. 前記出力回路は、第１のポートから見たときに誘導性となる請求項４に記載の装置。
7. 前記出力回路は、前記出力回路の前記第２のポートに結合されたアンテナをインピーダンスマッチングする請求項４に記載の装置。
8. 前記出力回路は、
   前記出力回路の第１のポートと第２のポートとの間に結合された第１の誘導子であって、前記方向性結合器及び前記インピーダンスマッチング回路によって共有される前記少なくとも１つの誘導子のうちの１つである第１の誘導子と、
   前記出力回路の第３のポートに結合され、前記第１の誘導子に磁気的に結合される第２の誘導子と、を備える請求項１に記載の装置。
9. 前記出力回路は、
   前記第１の誘導子の第１の端子と前記第２の誘導子の第１の端子との間に結合された第１のコンデンサと、
   前記第１の誘導子の第２の端子と前記第２の誘導子の第２の端子との間に結合された第２のコンデンサと、をさらに備える請求項８に記載の装置。
10. 前記出力回路は、
    前記第１の誘導子の少なくとも１つの端子又は前記第２の誘導子の少なくとも１つの端子と回路アースとの間に結合された少なくとも１つのコンデンサをさらに備える請求項８に記載の装置。
11. 前記出力回路は、
    前記第２の誘導子の端子と回路アースとの間に結合された抵抗器をさらに備える請求項８に記載の装置。
12. 前記出力回路は、
    インピーダンスマッチングを調整するための少なくとも１つの調整可能なコンデンサをさらに備える請求項１に記載の装置。
13. 前記第１及び第２の誘導子は、集積回路又は回路基板の２つの層上に積み重ねられるか又は前記集積回路又は前記回路基板の単一層上に横に並べて形成される請求項８に記載の装置。
14. 前記出力回路に結合された第２の出力回路をさらに備え、前記第２の出力回路は、少なくとも１つの追加の誘導子を共有する第２の方向性結合器と第２のインピーダンスマッチング回路とを備える請求項１に記載の装置。
15. 前記出力回路は、スイッチプレクサに結合された第１のポートと、アンテナに結合された第２のポートとを備え、前記第２の出力回路は、第２のスイッチプレクサに結合された第１のポートと、前記出力回路の前記第１のポートに結合された第２のポートと、を備える請求項１４に記載の装置。
16. 前記スイッチプレクサ及び前記出力回路は、高帯域に関するものであり、前記第２のスイッチプレクサ及び前記第２の出力回路は、低帯域に関するものである請求項１５に記載の装置。
17. 方法であって、
    インピーダンスマッチング及び方向性結合の両方のために使用される少なくとも１つの誘導子を備える出力回路と負荷のインピーダンスをマッチングさせることと、
    入力無線周波数（ＲＦ）信号を出力ＲＦ信号として提供するために及び前記入力ＲＦ信号の一部分を結合されたＲＦ信号として結合するために前記入力ＲＦ信号を前記出力回路と方向性結合することと、を備える、方法。
18. 前記出力回路に結合された負荷から受信された反射されたＲＦ信号を提供することをさらに備える請求項１７に記載の方法。
19. 前記インピーダンスを前記マッチングすることは、直列に結合された前記出力回路及び第２の出力回路の両方と前記負荷の前記インピーダンスをマッチングさせることを備える請求項１７に記載の方法。
20. 装置であって、
    負荷のインピーダンスをマッチングするための手段と、
    入力無線周波数（ＲＦ）信号を出力ＲＦ信号として提供するために及び前記入力ＲＦ信号の一部分を結合されたＲＦ信号として結合するために前記入力ＲＦ信号を方向性結合するための手段であって、インピーダンスをマッチングするための手段と、少なくとも１つの誘導子を共有する方向性結合のための手段と、を備える、装置。

Images