KR101767718B1 - 전력 증폭기들에 대한 장치 및 방법 - Google Patents

전력 증폭기들에 대한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

전력 증폭기들을 위한 장치 및 방법이 개시된다. 일 구현에서, 전력 증폭기 회로 어셈블리는 전력 증폭기 및 임피던스 매칭 회로망을 포함한다. 임피던스 매칭 회로망은 전력 증폭기와 동작적으로 연관되고 약 6Ω과 약 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 전력 증폭기에 제공하도록 구성된다. 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함하고, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해 전력 증폭기의 출력에 커플링하는 개별 입력 단자들을 포함한다.

Description

전력 증폭기들에 대한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR POWER AMPLIFIERS}
본 발명의 실시예들은 전자 시스템들에 관한 것으로, 특히, 무선 주파수(RF) 전자기기를 위한 전력 증폭기들에 관한 것이다.
전력 증폭기들은 안테나를 통한 송신을 위해 RF 신호를 증폭하기 위해 모바일 디바이스들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 이동 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM)에서 발견되는 것들과 같은 시간 분할 다중 액세스(TDMA) 아키텍처, 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 및 광역 코드 분할 다중 액세스(W-CDMA) 시스템들을 갖는 모바일 디바이스들에서, 전력 증폭기는 상대적으로 낮은 전력을 갖는 RF 신호를 증폭하기 위해 사용될 수 있다. 원하는 송신 전력 레벨은 사용자가 기지국 및/또는 모바일 환경으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 의존할 수 있기 때문에, RF 신호의 증폭을 관리하는 것이 중요할 수 있다. 전력 증폭기들은, 할당된 수신 시간 슬롯 동안의 송신으로부터의 신호 간섭을 방지하기 위해, 시간에 따른 RF 신호의 전력 레벨을 조정하는 것을 돕기 위해 또한 사용될 수 있다.
전력 증폭기의 전력 소모는 중요한 고려사항일 수 있다. 전력 증폭기의 전력 소모를 감소시키는 하나의 기법은, 전력 증폭기의 전력 공급의 전압 레벨이 RF 신호의 엔벨로프(envelope)와 관련하여 제어되는 엔벨로프 트래킹이다. 따라서, RF 신호의 엔벨로프가 증가할 때, 전력 증폭기에 공급된 전압이 증가될 수 있다. 유사하게, RF 신호의 엔벨로프가 감소할 때, 전력 증폭기에 공급된 전압이 감소하여 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
개선된 전력 증폭기 시스템들에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 개선된 전력 효율을 갖는 전력 증폭기들에 대한 필요성이 존재한다.
특정한 실시예들에서, 본 개시물은 전력 증폭기 및 그 전력 증폭기와 동작적으로 연관된 임피던스 매칭 회로망을 포함하는 전력 증폭기 회로 어셈블리에 관한 것이다. 전력 증폭기는 기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성된 입력 및 증폭된 무선 주파수 신호를 생성하도록 구성된 출력을 포함한다. 임피던스 매칭 회로망은 기본 주파수에서 약 6Ω과 약 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성된다. 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함하고, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해 전력 증폭기의 출력에 커플링하는 개별 입력 단자들을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 하나 이상의 종단 회로들은 제2 고조파 종단 회로 및 제3 고조파 종단 회로를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 전력 증폭기 회로 어셈블리는 전력 증폭기에 대한 전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커를 더 포함한다. 특정한 실시예들에서, 전력 증폭기 회로 어셈블리는 전력 증폭기에 전력 공급 전압을 공급하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 바이어스 회로망은 엔벨로프 트래커와 전력 증폭기 사이에 전기적으로 접속된 초크 인덕터 및 전력 공급 전압과 접지 노드 사이에 전기적으로 접속된 바이패스 커패시터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 바이패스 커패시터는 약 50pF 내지 약 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는다.
다수의 실시예들에 따르면, 전력 증폭기 회로 어셈블리는 전력 증폭기의 입력에 대한 바이어스 전류를 생성하도록 구성된 입력 바이어스 회로를 더 포함한다. 입력 바이어스 회로는 증폭된 무선 주파수 신호의 전력 레벨이 감소할 때 바이어스 전류의 크기를 감소시키도록 구성된다.
특정한 실시예들에서, 본 개시물은 입력 및 출력을 갖는 전력 증폭기, 전력 증폭기와 동작적으로 연관된 임피던스 매칭 회로망, 임피던스 매칭 회로를 통해 전력 증폭기의 출력에 전기적으로 접속된 안테나, 및 전력 증폭기에 대한 전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커를 포함하는 모바일 디바이스에 관한 것이다. 전력 증폭기의 입력은 기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성되고, 전력 증폭기의 출력은 증폭된 무선 주파수 신호를 생성하도록 구성된다. 임피던스 매칭 회로망은 기본 주파수에서 약 6Ω과 약 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되고, 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함한다. 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해, 전력 증폭기의 출력에 커플링하는 개별 입력 단자들을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 모바일 디바이스는 전력 증폭기에 전력 공급 전압을 공급하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 바이어스 회로망은 엔벨로프 트래커와 전력 증폭기 사이에 전기적으로 접속된 초크 인덕터 및 전력 공급 전압과 접지 노드 사이에 전기적으로 접속된 바이패스 커패시터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 바이패스 커패시터는 약 50pF 내지 약 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는다.
다수의 실시예들에 따르면, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상이한 본드 와이어들을 사용하여 전력 증폭기에 전기적으로 접속된다.
다양한 실시예들에서, 하나 이상의 종단 회로들은 제2 고조파 종단 회로 및 제3 고조파 종단 회로를 포함한다.
여러 실시예들에 따르면, 모바일 디바이스는 무선 주파수 입력 신호를 생성하도록 구성된 트랜시버를 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 전력 증폭기의 입력에 대한 바이어스 전류를 생성하도록 구성된 입력 바이어스 회로를 더 포함한다. 입력 바이어스 회로는 증폭된 무선 주파수 신호의 전력 레벨이 감소할 때 바이어스 전류의 크기를 감소시키도록 구성된다.
특정한 실시예들에서, 본 개시물은 기판, 기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성된 입력 핀, 기판상에 탑재된 전력 증폭기 다이, 및 기판상에 배치된 임피던스 매칭 회로망을 포함하는 멀티-칩 모듈에 관한 것이다. 전력 증폭기 다이는 입력 핀에 전기적으로 접속된 입력 및 증폭된 무선 주파수 신호를 생성하도록 구성된 출력을 포함한다. 임피던스 매칭 회로망은 전력 증폭기의 출력에 전기적으로 접속되고, 임피던스 매칭 회로망은 기본 주파수에서 약 6Ω과 약 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성된 유도성 회로 컴포넌트 및 용량성 회로 컴포넌트를 포함한다. 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 더 포함하고, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해, 전력 증폭기의 출력에 커플링하는 개별 입력 단자들을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 용량성 회로 컴포넌트는 기판상에 탑재된 표면 탑재 컴포넌트로부터 형성된다.
일부 실시예들에서, 유도성 회로 컴포넌트는 기판의 도전성 트레이스로부터 형성된 나선 인덕터를 포함한다.
다수의 실시예들에서, 유도성 회로 컴포넌트는 기판에 탑재된 표면 탑재 컴포넌트를 포함한다.
여러 실시예들에 따르면, 멀티-칩 모듈은 전력 공급 핀 및 접지 핀을 더 포함하고, 전력 공급 핀은 엔벨로프 트래커로부터 전력 공급 전압을 수신하도록 구성된다. 다양한 실시예들에서, 멀티-칩 모듈은 전력 증폭기에 전력 공급 전압을 공급하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 바이어스 회로망은 전력 공급 핀과 전력 증폭기 사이에 전기적으로 접속된 초크 인덕터 및 전력 공급 핀과 접지 핀 사이에 전기적으로 접속된 바이패스 커패시터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 바이패스 커패시터는 약 50pF 내지 약 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는다.
다양한 실시예들에서, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상이한 본드 와이어들을 사용하여 전력 증폭기 다이에 전기적으로 접속된다.
특정한 실시예들에 따르면, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은 전력 증폭기 다이의 상이한 패드들을 사용하여 전력 증폭기 다이에 전기적으로 접속된다.
일부 실시예들에서, 멀티-칩 모듈은 기판상에 배치되고 전력 증폭기 다이의 대기 전류(quiescent current)를 제어하는 바이어스 신호를 제공하도록 구성된 전력 증폭기 바이어스 다이를 더 포함한다.
특정한 실시예들에서, 본 개시물은 전력 증폭기 시스템에서 사용하기 위한 튜닝 회로 어셈블리에 관한 것이다. 튜닝 회로 어셈블리는 전력 증폭기와 동작적으로 연관되고 약 6Ω과 약 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성된 임피던스 매칭 회로망을 포함한다. 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함하고, 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해 전력 증폭기의 출력에 커플링하는 개별 단자들을 포함한다. 튜닝 회로 어셈블리는 상기 임피던스 매칭 회로망과 동작적으로 연관된 바이어싱 회로망을 더 포함한다. 바이어싱 회로망은 엔벨로프 트래커와 동작적으로 연관되고 약 50pF 내지 약 200pF 범위의 바이패스 커패시턴스를 제공하도록 구성된다.
다양한 실시예들에서, 하나 이상의 종단 회로들은 짝수 고조파에 대한 복수의 종단 회로들을 포함하지만 홀수 고조파에 대한 어떠한 종단 회로들도 포함하지 않는다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 종단 회로들은 홀수 고조파에 대한 복수의 종단 회로들을 포함하지만 짝수 고조파에 대한 어떠한 종단 회로들도 포함하지 않는다.
특정한 실시예들에서, 하나 이상의 종단 회로들은 제2 고조파 종단 회로 및 제3 고조파 종단 회로를 포함한다.
도 1은 무선 주파수(RF) 신호를 증폭하는 전력 증폭기 모듈의 개략도이다.
도 2는 도 1의 전력 증폭기 모듈들 중 하나 이상을 포함할 수 있는 예시적인 무선 디바이스의 개략적인 블록도이다.
도 3은 엔벨로프 트래커를 포함하는 전력 증폭기 시스템의 일례의 개략적인 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 전력 공급 전압 대 시간의 2개의 예들을 도시한다.
도 5는 부하 라인 전류 대 전압의 2개의 예들을 도시한다.
도 6은 엔벨로프 트래커를 포함하는 전력 증폭기 시스템의 다른 예의 개략적인 블록도이다.
도 7은 멀티-칩 모듈(MCM)의 일례의 개략적인 블록도이다.
도 8은 MCM의 일부의 일례의 개략적인 블록도이다.
도 9는 전력 증폭기 시스템의 일례에 대한 출력 전력 대 바이어스 전류의 예를 도시한다.
만약 있다면, 본원에 제공되는 제목들은 단지 편의를 위한 것이고, 청구하는 발명의 범위 또는 의미에 반드시 영향을 미치지 않는다.
전력 증폭기 시스템들의 개요
도 1은 무선 주파수(RF) 신호를 증폭하는 전력 증폭기 모듈(10)의 개략도이다. 예시된 전력 증폭기 모듈(10)은 RF 신호(RF_IN)를 증폭하여 증폭된 RF 신호(RF_OUT)를 생성하도록 구성될 수 있다. 본원에 설명하는 바와 같이, 전력 증폭기 모듈(10)은 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 전력 증폭기 모듈들(10) 중 하나 이상을 포함할 수 있는 예시적인 무선 디바이스(11)의 개략적인 블록도이다. 무선 디바이스(11)는 본 개시물의 하나 이상의 특징들을 구현할 수 있다.
도 2에 도시된 예시적인 무선 디바이스(11)는 멀티-대역/멀티-모드 모바일 폰과 같은 멀티-대역 및/또는 멀티-모드 디바이스를 나타낼 수 있다. 예로서, GSM(Global System for Mobile) 통신 표준이 세계의 다수의 부분들에서 활용되는 디지털 셀룰러 통신의 모드이다. GSM 모드 모바일 폰들은 4개의 주파수 대역들: 850MHz(Tx에 대한 대략 824-849MHz, Rx에 대한 869-894MHz), 900MHz(Tx에 대한 대략 880-915MHz, Rx에 대한 925-960MHz), 1800MHz(Tx에 대한 대략 1710-1785MHz, Rx에 대한 1805-1880MHz), 및 1900MHz(Tx에 대한 대략 1850-1910MHz, Rx에 대한 1930-1990MHz) 중 하나 이상에서 동작할 수 있다. GSM 대역들의 변형들 및/또는 지역적/국가적 구현들이 세계의 상이한 부분들에서 또한 활용된다.
코드 분할 다중 액세스(CDMA)는 모바일 폰 디바이스들에서 구현될 수 있는 다른 표준이다. 특정한 구현들에서, CDMA 디바이스들은 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz 및 1900 MHz 대역들 중 하나 이상에서 동작할 수 있지만, 특정한 W-CDMA 및 롱 텀 에볼루션(LTE) 디바이스들은, 예를 들어, 약 22개의 무선 주파수 스펙트럼 대역들에 걸쳐 동작할 수 있다.
본 개시물의 하나 이상의 특징들은 상술한 예시적인 모드들 및/또는 대역들에서 및 다른 통신 표준들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 3G, 4G, LTE, 및 어드밴스드 LTE가 이러한 표준들의 제한하지 않는 예들이다.
특정한 실시예들에서, 무선 디바이스(11)는 스위치(12), 트랜시버(13), 안테나(14), 전력 증폭기들(17), 제어 컴포넌트(18), 컴퓨터 판독가능 매체(19), 프로세서(20), 배터리(21), 및 공급 제어 블록(22)을 포함할 수 있다.
트랜시버(13)는 안테나(14)를 통한 송신을 위해 RF 신호들을 생성할 수 있다. 또한, 트랜시버(13)는 안테나(14)로부터의 들어오는 RF 신호를 수신할 수 있다.
RF 신호들의 송신 및 수신과 연관된 다양한 기능들이 트랜시버(13)로서 도 2에 일괄적으로 표현된 하나 이상의 컴포넌트들에 의해 달성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 단일 컴포넌트가 송신 및 수신 기능들 양자를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 송신 및 수신 기능들은 개별 컴포넌트들에 의해 제공될 수 있다.
유사하게는, RF 신호들의 송신 및 수신과 연관된 다양한 기능들이 안테나(14)로서 도 2에 일괄적으로 표현된 하나 이상의 컴포넌트들에 의해 달성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 단일 안테나가 송신 및 수신 기능들 양자를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 송신 및 수신 기능들은 개별 안테나들에 의해 제공될 수 있다. 또 다른 예에서, 무선 디바이스(11)와 연관된 상이한 대역들에는 상이한 안테나들이 제공될 수 있다.
도 2에서, 트랜시버(13)로부터의 하나 이상의 출력 신호들은 하나 이상의 송신 경로들(15)을 통해 안테나(14)에 제공되는 것으로서 도시되어 있다. 도시된 예에서, 상이한 송신 경로들(15)은 상이한 대역들 및/또는 상이한 전력 출력들과 연관된 출력 경로들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도시된 2개의 예시적인 전력 증폭기들(17)은 상이한 전력 출력 구성들(예를 들어, 저전력 출력 및 고전력 출력)과 연관된 증폭들, 및/또는 상이한 대역들과 연관된 증폭들을 나타낼 수 있다. 도 2가 무선 디바이스(11)가 2개의 송신 경로들(15)을 포함하는 것으로서 예시하지만, 무선 디바이스(11)는 더 많거나 더 적은 송신 경로들(15)을 포함하도록 적응될 수 있다.
도 2에서, 안테나(14)로부터의 하나 이상의 검출 신호들은 하나 이상의 수신 경로들(16)을 통해 트랜시버(13)에 제공되는 것으로서 도시되어 있다. 도시된 예에서, 상이한 수신 경로들(16)은 상이한 대역들과 연관된 경로들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도시된 4개의 예시적인 경로들(16)은 일부 무선 디바이스들에 제공되는 쿼드-대역(quad-band) 능력을 나타낼 수 있다. 도 2가 무선 디바이스(11)가 4개의 수신 경로들(16)을 포함하는 것으로서 예시하지만, 무선 디바이스(11)는 더 많거나 더 적은 수신 경로들(16)을 포함하도록 적응될 수 있다.
수신 경로와 송신 경로 사이의 스위칭을 용이하게 하기 위해, 스위치들(12)이 안테나(14)를 선택된 송신 또는 수신 경로에 전기적으로 접속하도록 구성될 수 있다. 따라서, 스위치들(12)은 무선 디바이스(11)의 동작과 연관된 다수의 스위칭 기능들을 제공할 수 있다. 특정한 실시예들에서, 스위치들(12)은, 예를 들어, 상이한 대역들 사이의 스위칭, 상이한 전력 모드들 사이의 스위칭, 송신 모드와 수신 모드 사이의 스위칭, 또는 이들의 일부 조합과 연관된 기능들을 제공하도록 구성된 다수의 스위치들을 포함할 수 있다. 스위치들(12)은 신호들의 필터링 및/또는 듀플렉싱을 포함하는 추가의 기능을 제공하도록 또한 구성될 수 있다.
도 2는, 특정한 실시예들에서, 스위치들(12), 전력 증폭기들(17), 공급 제어 블록(22), 및/또는 다른 동작 컴포넌트들의 동작들과 연관된 다양한 제어 기능들을 제어하는 제어 컴포넌트(18)가 제공될 수 있다는 것을 도시한다.
특정한 실시예들에서, 프로세서(20)는 본원에 설명한 다양한 프로세스들의 구현을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 설명을 위해, 본 개시물의 실시예들은 방법들, 장치들(시스템들) 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 플로우차트 예시들 및/또는 블록도들을 참조하여 또한 설명될 수도 있다. 플로우차트 예시들 및/또는 블록도들의 각 블록, 및 플로우차트 예시들 및/또는 블록도들에서의 블록들의 조합들이 컴퓨터 프로그램 명령들에 의해 구현될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 머신을 제작하기 위해 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 또는 다른 프로그램가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 제공될 수도 있어서, 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 실행하는 명령들이 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정된 작용들을 구현하는 수단을 생성한다.
특정한 실시예들에서, 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 데이터 프로세싱 장치에게 특정한 방식으로 동작하도록 지시할 수 있는 컴퓨터 판독가능 메모리(19)에 또한 저장될 수 있어서, 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 명령들은 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정된 작용들을 구현하는 명령 수단을 포함하는 제조 물품을 생산한다. 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 장치상에서 수행될 일련의 동작들로 하여금 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하게 하도록 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 데이터 프로세싱 장치상에 또한 로딩될 수도 있어서, 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 장치상에서 실행하는 명령들은 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정된 작용들을 구현하는 단계들을 제공한다.
예시된 무선 디바이스(11)는 전력 공급 전압을 전력 증폭기들(17) 중 하나 이상에 제공하기 위해 사용될 수 있는 공급 제어 블록(22)을 또한 포함한다. 예를 들어, 공급 제어 블록(22)은 증폭될 RF 신호의 엔벨로프에 기초하여 전력 증폭기들(17)에 제공된 공급 전압의 전압 레벨을 제어하거나 변화시키도록 구성된 엔벨로프 트래커를 포함할 수 있다. 그러나, 특정한 구현들에서, 공급 제어 블록(22)은 상이한 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
공급 제어 블록(22)은 배터리(21)에 전기적으로 접속될 수 있고, 공급 제어 블록(22)은 전력 증폭기들(17)에 대한 공급 전압을 생성하도록 구성될 수 있다. 배터리(21)는 무선 디바이스(11)에서 사용을 위한 임의의 적합한 배터리일 수 있고, 예를 들어, 리튬 이온 배터리를 포함한다. 더욱 상세히 후술하는 바와 같이, 전력 증폭기들에 제공된 전압을 변화시킴으로써, 배터리(21)로부터 소모된 전력이 감소될 수 있어서, 무선 디바이스(11)의 배터리 수명의 성능을 향상시킨다. 특정한 구현들에서, 공급 제어 블록(22)은 증폭된 RF 신호의 엔벨로프에 기초하여 전력 증폭기 공급 전압을 제어할 수 있다. 엔벨로프 신호는 트랜시버(13)로부터 공급 제어 블록(22)에 제공될 수 있다. 그러나, 엔벨로프는 다른 방식들로 결정될 수 있다. 예를 들어, 엔벨로프는 임의의 적합한 엔벨로프 검출기를 사용하여 RF 신호로부터 엔벨로프를 검출함으로써 결정될 수 있다.
도 3은 엔벨로프 트래커(30)를 포함하는 전력 증폭기 시스템(25)의 일례의 개략적인 블록도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(25)은 스위치들(12), 안테나(14), 엔벨로프 트래커(30), 임피던스 매칭 회로망(31), 전력 증폭기(32), 및 바이어스 회로망(35)을 포함한다. 임피던스 매칭 회로망(31)은 유도성 회로 컴포넌트(33) 및 용량성 회로 컴포넌트(34)를 포함하고, 바이어스 회로망(35)은 디커플링 또는 바이패스 커패시터(36) 및 인덕터(37)를 포함한다.
예시된 엔벨로프 트래커(30)는 RF 신호의 엔벨로프를 수신하고, 시간에 걸쳐 엔벨로프 신호와 관련하여 변화하는 전력 증폭기(32)에 대한 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 생성하도록 구성된다. 일부 구현들에서, 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)은 약 0.5V 내지 약 0.7V 범위의 최소 전압, 및 약 5V 내지 약 5.5V 범위의 최대 전압을 가질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 약 3.4V의 고정 전압을 가질 수 있는 종래의 전력 증폭기 시스템과 반대로, 전력 증폭기 시스템(25)은 RF 신호의 엔벨로프와 관련하여 동적으로 변화하는 전력 증폭기 공급 전압(VCC _ PA)을 가질 수 있다.
예시된 전력 증폭기(32)는 이미터, 베이스, 및 컬렉터를 갖는 바이폴라 트랜지스터(39)를 포함한다. 바이폴라 트랜지스터(39)의 이미터는, 예를 들어, 접지 노드일 수 있는 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 접속될 수 있다. 추가로, 무선 주파수(RF) 신호가 바이폴라 트랜지스터(39)의 베이스에 제공될 수 있어서, 바이폴라 트랜지스터(39)는 RF 신호를 증폭시키고 증폭된 RF 신호를 컬렉터에서 제공한다. 바이폴라 트랜지스터(39)는 임의의 적합한 디바이스일 수 있다. 일 구현에서, 바이폴라 트랜지스터(39)는 헤테로접합 바이폴라 트랜지스터(HBT)이다.
전력 증폭기(32)는 증폭된 RF 신호를 스위치들(12)에 제공하도록 구성될 수 있다. 임피던스 매칭 회로망(31)은 전력 증폭기(32)와 스위치들(12) 사이의 전기적 접속을 종단시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 임피던스 매칭 회로망(31)은 전력 전달을 증가시키고 및/또는 전력 증폭기(32)를 사용하여 생성된 증폭된 RF 신호의 반사를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 임피던스 매칭 회로망(31)은 원하는 임피던스 특징 대 주파수를 달성하도록 구성될 수 있는 유도성 컴포넌트(33) 및 용량성 컴포넌트(34)를 포함한다.
바이어스 회로망(35)은 엔벨로프 트래커(30)에 의해 생성된 전력 증폭기 공급 전압(VCC _ PA)으로 전력 증폭기(32)를 바이어싱하는 것을 돕기 위해 포함될 수 있다. 인덕터(37)는 엔벨로프 트래커(30)에 전기적으로 접속된 제1 종단 및 바이폴라 트랜지스터(39)의 컬렉터에 전기적으로 접속된 제2 종단을 포함할 수 있다. 인덕터(37)는 고주파수 RF 신호 컴포넌트들을 초킹하거나 차단하면서 전력 증폭기 공급 전압(VCC _ PA)을 전력 증폭기(32)에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 디커플링 커패시터(36)는 인덕터(37)의 제1 종단에 전기적으로 접속된 제1 종단 및 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 접속된 제2 종단을 포함한다. 디커플링 커패시터(36)는 저임피던스 경로를 고주파수 신호들에 제공할 수 있어서, 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)의 잡음을 감소시키고, 전력 증폭기 안정성을 향상시키고, 및/또는 RF 초크로서 인덕터(37)의 성능을 향상시킨다. 본원에 설명한 특정한 구현들에서, 디커플링 커패시터(36)는 종래의 전력 증폭기 디커플링 커패시터에 비하여 상대적으로 작은 커패시턴스를 갖도록 구성될 수 있다.
도 3이 전력 증폭기(32)의 일 구현을 예시하지만, 당업자는 본원에 설명한 교시들이 멀티-스테이지 전력 증폭기 구조들 및 다른 트랜지스터 구조들을 이용하는 전력 증폭기들과 같은 다양한 전력 증폭기 구조들에 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 바이폴라 트랜지스터(39)는 실리콘 FET와 같은 전계 효과 트랜지스터(FET), 갈륨비소(GaAs) 고전자 이동도 트랜지스터(HEMT), 또는 횡확산 금속 산화물 반도체(LDMOS) 트랜지스터의 이용을 위해 생략될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 전력 공급 전압 대 시간의 2개의 예들을 도시한다.
도 4a에서, 그래프(47)는 RF 신호(41)의 전압 및 전력 증폭기 공급 전압(43) 대 시간을 예시한다. RF 신호(41)는 엔벨로프(42)를 갖는다.
전력 증폭기의 전력 공급 전압(43)이 RF 신호(41)의 전압 보다 큰 전압을 갖는 것이 중요할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 전압을 RF 신호(41)의 크기보다 작은 크기를 갖는 전력 증폭기에 제공하는 것은 RF 신호를 클립핑할 수 있어서, 신호 왜곡 및/또는 다른 문제점들을 발생시킨다. 따라서, 전력 공급 전압(43)이 엔벨로프(42)보다 큰 것이 중요할 수 있다. 그러나, 전력 증폭기 공급 전압(43)과 엔벨로프(42) 사이의 면적이 배터리 수명을 감소시킬 수 있고 모바일 디바이스에서 생성된 열을 증가시킬 수 있는 손실 에너지를 나타낼 수 있기 때문에, 전력 증폭기 공급 전압(43)과 RF 신호(41)의 엔벨로프(42) 사이의 전압차를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
도 4b에서, 그래프(48)는 RF 신호(41)의 전압 및 전력 증폭기 공급 전압(44) 대 시간을 예시한다. 도 4a의 전력 증폭기 공급 전압(43)과 반대로, 도 4b의 전력 증폭기 공급 전압(44)은 RF 신호(41)의 엔벨로프(42)와 관련하여 변화한다. 도 4b에서의 전력 증폭기 공급 전압(44)과 엔벨로프(42) 사이의 면적은 도 4a에서의 전력 증폭기 공급 전압(43)과 엔벨로프(42) 사이의 면적보다 작아서, 도 4b의 그래프(48)는 더 큰 에너지 효율을 갖는 전력 증폭기 시스템과 연관될 수 있다.
도 5는 부하 라인 전류 대 전압의 2개의 예들을 도시한다. 그래프(60)는 전력 증폭기에 의해 생성된 증폭된 RF 신호의 기본 주파수와 같은 소정의 주파수에서 임피던스 매칭 회로망의 전류 대 전압 관계를 나타낼 수 있다.
전력 추가 효율(PAE)은 전력 증폭기를 레이팅하는 하나의 메트릭이고, 전력 증폭기에 의해 소모된 DC 전력에 대한 출력 전력과 입력 전력 사이의 차이의 비율에 대응할 수 있다. 선형성이 전력 증폭기를 레이팅하는 또 다른 메트릭이고, 예를 들어, 인접 채널 전력비(ACPR)를 측정하는 것 및/또는 전력 증폭기의 작은 신호 이득으로 하여금 약 1dB 만큼 강하하게 하는 입력 신호 전력 레벨을 결정하는 것을 포함하는 다양한 방식들로 레이팅될 수 있다. PAE 및/또는 선형성은, PAE가 전자 디바이스의 배터리 수명에 영향을 미칠 수 있고 선형성은 전자 디바이스의 신호 품질에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 소비자들이 어느 전력 증폭기들을 구매할지 결정하는 메트릭들일 수 있다. 높은 PAE 및 높은 선형성이 바람직하지만, PAE를 향상시키는 것은 선형성을 감소시키는 대가로 이루어질 수 있고, 선형성을 증가시키는 것은 PAE의 감소를 초래할 수 있다.
전력 증폭기의 출력에 전기적으로 접속된 부하 라인은 전력 증폭기의 PAE 및 선형성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 부하 라인의 임피던스를 증가시키는 것은 전력 증폭기의 PAE를 증가시킬 수 있고 전력 증폭기의 선형성을 감소시킬 수 있지만, 부하 라인의 임피던스를 감소시키는 것은 전력 증폭기의 선형성을 증가시킬 수 있고 전력 증폭기의 PAE를 감소시킬 수 있다.
그래프(60)는 부하 라인 전류 대 전압의 제1 플롯(61) 및 부하 라인 전류 대 전압의 제2 플롯(62)을 포함한다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 플롯(61)은 제2 플롯(62)보다 비교적 가파르거나 경사가 있는 슬로프를 가져서, 제1 플롯(61)은 제2 플롯(62)과 연관된 임피던스 매칭 회로망보다 낮은 부하 라인 임피던스를 갖는 임피던스 매칭 회로망과 연관된다. 예를 들어, 제1 플롯(61)은 약 4Ω의 부하 라인 임피던스와 연관될 수 있고, 제2 플롯(62)은 약 8Ω의 부하 라인 임피던스와 연관될 수 있다. 제1 플롯(61)은 제2 플롯(62) 보다 소정의 전압에 대해 더 높은 전류를 또한 가져서, 제1 플롯(61)은 제2 플롯(62)과 연관된 전력 증폭기 보다 낮은 PAE를 갖는 전력 증폭기와 연관될 수 있다.
본원에 설명하는 특정한 구현들에서, 전력 증폭기 시스템들은 종래의 전력 증폭기 시스템에 비하여 전력 증폭기 시스템에 의해 증폭된 RF 신호의 기본 주파수에서 비교적 높은 부하 라인 임피던스를 갖도록 튜닝된 임피던스 매칭 회로망을 포함한다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 임피던스 매칭 회로망은 약 6Ω 내지 약 10Ω의 범위, 예를 들어, 약 8Ω의 기본 주파수에서의 부하 임피던스를 갖도록 구성된다. 전력 증폭기의 부하 라인 임피던스를 증가시킴으로써, 전력 증폭기의 전류 인출(current draw)이 감소될 수 있어서, 전력 효율을 향상시킨다.
전력 증폭기의 부하 라인 임피던스를 증가시키는 것이 정력 증폭기의 선형성을 감소시킬 수 있지만, 전력 증폭기 시스템은 전력 증폭기의 공급 전압을 제어하는 엔벨로프 트래커를 포함함으로써 선형성 레이팅을 충족시키거나 초과하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 엔벨로프 트래커는 도 4b를 참조하여 상술한 바와 같이 엔벨로프 신호에 대해 공급 전압을 제어함으로써 전력 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔벨로프 트래커는 엔벨로프 신호와 관련하여 전력 증폭기 출력의 전압을 제어함으로써 전력 증폭기 시스템의 선형성을 또한 향상킬 수 있다. 예를 들어, 엔벨로프 트래커가 RF 신호의 저주파수 성분에 기초하여 전력 증폭기 출력의 DC 전압을 변화시키기 때문에, 엔벨로프 트래커는 엔벨로프 주파수에서 전력 증폭기 출력의 전압을 변화시킴으로써 전력 증폭기의 선형성을 향상시킬 수 있다.
도 6은 엔벨로프 트래커(30)를 포함하는 전력 증폭기 시스템(70)의 또 다른 예의 개략적인 블록도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(70)은 엔벨로프 트래커(30), 전력 증폭기(32), 임피던스 매칭 회로망(71), 바이어스 회로망(75), 및 전력 증폭기 입력 바이어스 회로(79)를 포함한다. 임피던스 매칭 회로망(71)은 기본 매칭 회로(72) 및 제2 고조파 종단 회로(74)를 포함한다. 엔벨로프 트래커(30)는 RF 신호의 엔벨로프를 수신하고, 전력 증폭기(32)에 대한 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 생성하도록 구성된다. 전력 증폭기(32)는 입력 단자(RF_IN)에서 RF 신호를 수신하고, 출력 단자(RF_OUT)에서 증폭된 RF 신호를 생성하도록 구성된다.
예시된 전력 증폭기(32)는 이미터, 베이스, 및 컬렉터를 갖는 바이폴라 트랜지스터(39)를 포함한다. 바이폴라 트랜지스터(39)의 이미터는, 예를 들어, 접지 노드일 수 있는 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 접속될 수 있다. 추가로, 바이폴라 트랜지스터(39)의 베이스는 RF 신호를 전력 증폭기(32)에 제공하기 위해 사용될 수 있는 입력 단자(RF_IN)에 전기적으로 접속된다. 추가로, 바이폴라 트랜지스터(39)의 베이스는 전력 증폭기 입력 바이어스 회로(79)로부터 바이어스 전류(IBIAS)를 수신하도록 구성된다. 전력 증폭기(32)의 출력은 임피던스 매칭 회로망(71)을 통해 출력 단자(RF_OUT)에 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 바이폴라 트랜지스터(39)의 컬렉터는 제2 고조파 종단 회로(74) 및 기본 매칭 회로(72)에 전기적으로 접속된다. 바이폴라 트랜지스터(39)는 입력 단자(RF_IN)에서 수신된 RF 신호를 증폭하고, 출력 단자(RF_OUT)에서 RF 신호의 증폭기 버전을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 전력 증폭기(32)가 바이폴라 트랜지스터(39)를 포함하는 것으로서 예시되어 있지만, 일부 구현들에서는, 바이폴라 트랜지스터(39)는 전계 효과 트랜지스터(FET)를 사용하기 위해 생략될 수 있다.
임피던스 매칭 회로망(71)은 전력 증폭기(32)와 출력 단자(RF_OUT) 사이의 전기적 접속을 종단시키는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 임피던스 매칭 회로망(71)은 종래의 전력 증폭기 시스템들에 비하여 기본 주파수에서 비교적 높은 부하 라인 임피던스를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 특정한 구현들에서, 임피던스 매칭 회로망(71)은 약 6Ω 내지 약 10Ω의 범위, 예를 들어, 약 8Ω의 RF 신호의 기본 주파수에서 임피던스를 갖도록 구성될 수 있다.
기본 매칭 회로(72)는 전력 증폭기(32)의 부하 라인 임피던스를 제어하기 위해 사용될 수 있는 제1 인덕터(81) 및 제1 커패시터(82)를 포함한다. 예를 들어, 제1 인덕터(81) 및 제1 커패시터(82)는 기본 주파수에서 전력 증폭기(32)의 원하는 부하 라인 임피던스를 달성하기 위해 선택된 값들을 가질 수 있다. 기본 매칭 회로(72)는 안테나 또는 다른 부하가 출력 단자(RF_OUT)에 전기적으로 접속될 때 전력 증폭기(32)에 대한 원하는 부하 임피던스를 제공하도록 임피던스 변환을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
제2 고조파 종단 회로(74)는 제2 인덕터(83) 및 제2 커패시터(84)를 포함한다. 제2 고조파 종단 회로(74)는 전력 증폭기(32)에 의해 증폭된 RF 신호의 기본 주파수의 약 2배에서 원하는 임피던스를 제공하도록 튜닝될 수 있다. 예를 들어, 제2 인덕터(83) 및 제2 커패시터(84)는, 출력 단자(RF_OUT)에서 생성된 증폭된 RF 신호로부터 2차 고조파 신호 성분을 실질적으로 제거하도록 기본 주파수의 약 2배에서 약 0.5Ω 보다 작은 임피던스와 같은, 비교적 낮은 임피던스를 갖도록 구성될 수 있다.
도 6이 임피던스 매칭 회로망(71)이 기본 매칭 회로(72) 및 제2 고조파 종단 회로(74)를 포함하는 구현을 예시하지만, 본원의 교시들은 임피던스 매칭 회로망(71)의 다른 구성들에 적용가능하다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 임피던스 매칭 회로망(71)은 2차, 3차, 및/또는 4차 또는 그 이상의 항들을 위한 고조파 종단 회로들과 같은 복수의 고조파 종단 회로들을 포함한다.
도 8을 참조하여 더 상세히 후술하는 바와 같이, 일 실시예에서, 전력 증폭기(32)와 기본 매칭 회로(72) 사이 및 전력 증폭기(32)와 고조파 종단 회로들 각각 사이에 개별 접속들이 제공된다. 전력 증폭기(32)의 부하 라인을 이러한 방식으로 스플릿함으로써, 전력 증폭기(32)의 전체 전력 효율은 기본 매칭 회로(72) 및 고조파 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 함으로써 증가될 수 있다.
바이어스 회로망(75)은 엔벨로프 트래커(30)에 의해 생성된 전력 증폭기 공급 전압(VCC _ PA)으로 전력 증폭기(32)를 바이어싱하기 위해 포함될 수 있다. 바이어스 회로망(75)은 초크 인덕터(85) 및 바이패스 커패시터(86)를 포함한다. 초크 인덕터(85)는 엔벨로프 트래커(30)에 전기적으로 접속된 제1 종단 및 바이폴라 트랜지스터(39)의 컬렉터에 전기적으로 접속된 제2 종단을 포함할 수 있다. 바이패스 커패시터(86)는 초크 인덕터(85)의 제1 종단에 전기적으로 접속된 제1 종단 및 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 접속된 제2 종단을 포함한다. 바이패스 커패시터(86)는 저임피던스 경로를 고주파수 신호들에 제공하기 위해 구성될 수 있다.
전력 증폭기 공급 전압(VCC _ PA)의 용량성 로딩은 비교적 큰 사이즈 및/또는 감소된 전력 효율을 갖는 엔벨로프 트래커(30)를 발생시킬 수 있다. 그러나, 잡음을 감소시키고, 전력 증폭기(32)에 안정성을 제공하고, 및/또는 인덕터(85)를 초크로서 효과적으로 동작시키기 위해 전력 증폭기(32)에 대해 국부적으로 일부 커패시턴스가 필요할 수도 있다.
특정한 구현들에서, 바이패스 커패시터(86)는 종래의 전력 증폭기 시스템에서 사용된 바이패스 커패시턴스에 비하여 비교적 작은 값을 갖도록 선택된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 바이패스 커패시터(86)는 약 50pF 내지 약 200pF 범위, 예를 들어, 약 100pF의 커패시턴스를 갖도록 선택된다. 그에 따라, 1㎌ 이상의 커패시턴스의 바이패스 커패시터를 이용할 수 있는 종래의 전력 증폭기 시스템과는 반대로, 본원에 설명한 특정한 구현들에서, 전력 증폭기 시스템에는 비교적 작은 바이패스 커패시터들이 제공된다.
전력 증폭기 입력 바이어스 회로(79)는 바이어스 전류를 전력 증폭기(32)에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 입력 바이어스 회로(79)는 바이폴라 트랜지스터(39)의 베이스에 대한 바이어스 전류(IBIAS)를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 비교적 큰 바이어스 전류(IBIAS)로 전력 증폭기(32)를 바이어싱하는 것은 전력 증폭기(32)의 선형성을 증가시킬 수 있지만, 전력 증폭기(32)의 PAE를 또한 감소시킬 수도 있다.
특정한 구현들에서, 전력 증폭기 입력 바이어스 회로(79)는 전력 증폭기(32)의 출력 신호 전력 레벨에 대하여 전력 증폭기(32)의 바이어스 전류를 동적으로 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참조하여 후술하는 바와 같이, 일 실시예에서, 전력 증폭기 입력 바이어스 회로(79)는 전력 증폭기(32)의 출력 신호 전력 레벨이 감소할 때 바이어스 전류(IBIAS)의 크기를 감소시키도록 구성될 수 있다.
도 7은 멀티-칩 모듈(MCM)(90)의 일례의 개략적인 블록도이다. 예시된 MCM(90)은 MCM 기판(91), 전력 증폭기 다이(92), 임피던스 매칭 회로망(93), 바이어스 회로망(94), 및 전력 증폭기 바이어스 다이(95)를 포함한다. MCM(90)은 전력 공급 핀(VCC _ PA), 입력 핀(RF_IN), 및 출력 핀(RF_OUT)을 더 포함한다. 특정한 구현들에서, 전력 공급 핀(VCC _ PA)은 전화 보드상에 배치된 엔벨로프 트래킹 모듈과 같은 엔벨로프 트래커에 전기적으로 접속될 수 있다.
전력 증폭기 다이(92)는 MCM 기판(91)상에 탑재될 수 있고, 출력 핀(RF_OUT)에서 증폭된 신호를 생성하기 위해 입력 핀(RF_IN)에서 수신된 RF 신호를 증폭하는 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 다이(92)는 헤테로접합 바이폴라 트랜지스터(HBT)를 포함하는 갈륨비소(GaAs) 다이일 수 있다.
임피던스 매칭 회로망(93)은 전력 증폭기 다이(92)와 출력 단자 핀(RF_OUT) 사이의 전기적 접속을 종단시키는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 임피던스 매칭 회로망(93)은 전력 증폭기 다이(92)에 대한 원하는 부하 라인 임피던스 특징 대 주파수를 달성하도록 또한 구성될 수 있어서, MCM(90)의 효율에 영향을 미친다. 임피던스 매칭 회로망(93)은 유도성 컴포넌트 및 용량성 컴포넌트를 포함할 수 있다. 유도성 컴포넌트는 예를 들어, MCM 기판(91)상에 배치된 트레이스를 사용하고, 하나 이상의 본드 와이어들을 사용하고, 및/또는 하나 이상의 표면 탑재 컴포넌트들을 사용하여 형성될 수 있다. 용량성 컴포넌트는 예를 들어, 하나 이상의 표면 탑재 컴포넌트들을 사용하여 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 임피던스 매칭 회로망(93)은 약 6Ω 내지 약 10Ω의 범위, 예를 들어, 약 8Ω의 부하 라인 임피던스를 갖도록 구성된다.
바이어스 회로망(94)은 상술한 바와 같이, 전력 공급 핀(VCC _ PA)에서 수신된 전력 공급 전압으로 전력 증폭기 다이(92)를 바이어싱하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 특정한 구현들에서, 바이어스 회로망(94)은 MCM(90)의 MCM 기판(91)상에 배치된 트레이스를 사용하여 형성된 인덕터를 포함한다. 바이어스 회로망(94)이 트레이스로부터의 인덕터를 포함할 수 있지만, 바이어스 회로망(94)은 다른 방식들, 예를 들어, 하나 이상의 표면 탑재 컴포넌트들의 사용에 의해 및/또는 하나 이상의 본드 와이어들의 사용에 의해 형성된 인덕터를 포함할 수 있다. 바이어스 회로망(94)은 하나 이상의 표면 탑재 컴포넌트들을 사용하여 형성된 커패시터와 같은, 전력 공급 핀(VCC _ PA)으로부터 전력 공급 전압을 디커플링하는 커패시터를 또한 포함할 수 있다.
전력 증폭기 바이어스 다이(95)는 MCM 기판(91)상에 탑재될 수 있고, 예를 들어, 전력 증폭기 다이(92)상에 배치된 하나 이상의 전력 증폭기들을 인에이블 및 디스에이블하고 및/또는 바이어스 신호들을 전력 증폭기 다이(92)에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 바이폴라 트랜지스터 구성에서, 전력 증폭기 바이어스 다이(95)는 전력 증폭기들에 대한 베이스 전류를 생성하기 위해 사용된 전류 미러를 바이어싱하는 기준 전압을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 그에 따라, 전력 증폭기 바이어스 다이(95)는 전력 증폭기 다이(92)의 대기 전류를 제어하는 바이어스 신호를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
도 7이 MCM(90)이 엔벨로프 트래커로부터 전력 공급 전압을 수신하는 전력 공급 핀(VCC _ PA)을 포함하는 구성을 예시하지만, 다른 구성들에서는, 엔벨로프 트래킹 다이가 MCM 기판(91)상에 탑재될 수 있다.
도 8은 MCM(100)의 일부의 일례의 개략적인 블록도이다. MCM(100)은 MCM 기판(101), 전력 증폭기 다이(102), 제1 트레이스(104a), 제2 트레이스(104b), 제3 트레이스(104c), 기본 매칭 회로(105), 제2 고조파 종단 회로(107a), 제N 고조파 종단 회로(107b), 제1 본드 와이어(108a), 제2 본드 와이어(108b), 및 제3 본드 와이어(108c)를 포함한다. 전력 증폭기 다이(102)는 전력 증폭기 다이(102) 내의 공통 노드에 전기적으로 접속될 수 있는 제1 패드(103a), 제2 패드(103b), 및 제3 패드(103c)를 포함한다. 예를 들어, 바이폴라 트랜지스터 구성에서, 제1 패드(103a), 제2 패드(103b), 및 제3 패드(103c)는 각각 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터에 전기적으로 각각 접속될 수 있다.
전력 증폭기의 출력 신호는 기본 주파수 성분 및 하나 이상의 고조파 주파수 성분들을 포함할 수 있다. 일부 종래의 전력 증폭기 시스템들은 전력 증폭기 출력 신호의 기본 주파수에서 임피던스 매칭을 제공하고 전력 증폭기 출력 신호의 하나 이상의 고조파 주파수들을 종단시키기 위해 단일 종단 회로를 포함하였다.
그러나, 전력 증폭기 출력 신호의 기본 주파수에서 임피던스 매칭을 제공하고 PAE와 선형성 양자를 최적화시키는 방식으로 전력 증폭기 출력 신호의 고조파 주파수들을 종단시키기 위해 단일 종단 회로를 튜닝하는 것은 어려울 수 있다. 예를 들어, 본드 와이어가 종단 회로의 임피던스에 영향을 미치는 인덕턴스를 가질 수 있기 때문에, 단일 종단 회로에 접속하기 위해 본드 와이어를 사용하는 것은 기본 및 고조파 주파수들에 대해 단일 종단 회로를 최적으로 튜닝하는 것을 어렵게 하거나 불가능하게 할 수 있다.
도 8에 예시된 구성에서, 전력 증폭기 다이(102)는 개별 기본 매칭 및 고조파 종단 회로들을 포함한다. 예를 들어, 전력 증폭기 다이(102)는 기본 주파수에서 신호 종단을 제공하도록 구성될 수 있는 제1 트레이스(104a) 및 기본 매칭 회로(105)에 전기적으로 접속하는 제1 패드(103a) 및 제1 본드 와이어(108a)를 포함한다. 추가로, 전력 증폭기 다이(102)는 제2 트레이스(104b) 및 제2 고조파 종단 회로(107a)에 전기적으로 접속하는 제2 패드(103b) 및 제2 본드 와이어(108b), 및 제3 트레이스(104c) 및 제N 고조파 종단 회로(107b)에 전기적으로 접속하는 제3 패드(103c) 및 제3 본드 와이어(108c)를 포함한다.
제1, 제2 및 제3 패드들(108a 내지 108c)은 전력 증폭기 다이(102) 내에서 서로에 그리고 전력 증폭기의 출력에 전기적으로 접속될 수 있고, 제1, 제2 및 제3 패드들(108a 내지 108c) 각각은 MCM 기판(101)상의 개별 매칭 회로들에 접속하는 개별 본드 와이어들을 포함할 수 있다. 전력 증폭기 다이(102)에 대해 개별 기본 매칭 및 고조파 종단 회로들을 제공하는 것은 기본 매칭 및 고조파 종단 회로들의 회로 엘리먼트들이 최적화를 위해 개별적으로 튜닝되게 함으로써 전력 증폭기 다이(102)의 PAE 및/또는 선형성을 향상시킬 수 있다.
도 8이 2개의 고조파 종단 회로들(107a, 107b)을 포함하는 구성을 예시하지만, 더 많거나 더 적은 고조파 종단 회로들이 MCM(100)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, MCM(100)은 기본 주파수 매칭 및 제2 고조파 종단을 위한 개별 회로들을 포함하고, 다른 구현들에서, MCM(100)은 기본 주파수 매칭, 제2 고조파 종단, 및 제3 고조파 종단 각각을 위한 개별 회로들을 포함한다.
일 실시예에서, MCM(100)은 짝수 또는 홀수 고조파 주파수들을 위한 것이지만, 짝수 또는 홀수 고조파 주파수들 중 다른 하나를 위한 고조파 종단은 제공하지 않는 개별 고조파 종단 회로들을 포함한다. 예를 들어, 클래스 F 구성에서, MCM(100)은 기본 주파수 매칭 및 적어도 하나의 짝수 고조파 주파수를 종단하기 위한 것이지만, 홀수 고조파 주파수들을 위한 고조파 종단을 제공하지 않는 개별 회로들을 포함할 수 있다. 추가로, 반전 클래스 F 구성에서, MCM(100)은 기본 주파수 매칭 및 적어도 하나의 홀수 고조파 주파수 종단을 위한 것이지만, 짝수 고조파 주파수들을 위한 고조파 종단을 제공하지 않는 개별 회로들을 포함할 수 있다.
도 8이 기본 매칭 회로 및 고조파 종단 회로들이 IC의 개별 패드들에 접속되는 구성을 예시하지만, 특정한 구현들에서, 기본 매칭 회로 및 고조파 종단 회로들은 상이한 본드 와이어들을 사용하여 다이의 단일 핀 또는 패드에 전기적으로 접속될 수 있다.
도 9는 전력 증폭기 시스템의 일례에 대한 출력 전력 대 바이어스 전류의 예를 도시한다. 출력 전력 대 바이어스 전류의 그래프(120)는 도 6의 전력 증폭기 입력 바이어스 회로(79)의 바이어스 전류(IBIAS)의 크기 대 도 6의 RF 신호(RF_OUT)의 출력 전력의 예를 나타낼 수 있다.
도 9의 그래프(120)에 예시되어 있는 바와 같이, 바이어스 전류는 출력 전력(POUT)이 감소할 때 감소할 수 있다. 특정한 구성들에서, 엔벨로프 트래커를 갖는 전력 증폭기 시스템의 선형성은 저출력 전력 레벨들에서 증가할 수 있다. 그에 따라, 전력 증폭기 시스템의 바이어스 전류(IBIAS)는 전력 증폭기 시스템의 선형성 레이팅과 연관된 임계값과 같은 임계값 이상으로 선형성을 유지하면서 전력 효율을 증가시키기 위해 저출력 전력 레벨들에서 감소될 수 있다.
애플리케이션들
상술한 실시예들 중 일부는 모바일 폰들과 관련된 예들을 제공하였다. 그러나, 실시예들의 원리들 및 이점들은 전력 증폭기 시스템들을 필요로 하는 임의의 다른 시스템들 또는 장치들에 사용될 수 있다.
이러한 전력 증폭기 시스템들은 다양한 전자 디바이스들에서 구현될 수 있다. 전자 디바이스들의 예들은 가전 제품, 가전 제품의 일부, 전자 테스트 장비들 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전자 디바이스들의 예들은 메모리 칩들, 메모리 모듈들, 광학 네트워크들 또는 다른 통신 네트워크들의 회로들, 및 디스크 드라이버 회로들을 또한 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 가전 제품들은 모바일 폰, 전화, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터, 핸드-헬드 컴퓨터, 휴대 정보 단말기(PDA), 마이크로웨이브, 냉장고, 자동차, 스테레오 시스템, 카세트 리코더 또는 플레이어, DVD 플레이어, CD 플레이어, VCR, MP3 플레이어, 라디오, 캠코더, 카메라, 디지털 카메라, 휴대용 메모리 칩, 세탁기, 건조기, 세탁기 겸용 건조기, 복사기, 팩시밀리 머신, 스캐너, 다기능 주변 디바이스, 손목 시계, 탁상시계 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 전자 디바이스들은 미완성 제품들을 포함할 수 있다.
결론
문맥이 명백하게 다르게 요구하지 않으면, 설명 및 청구항들 전반적으로, 단어들 "포함한다", "포함하는" 등은 배타적인 또는 완전한 관점과 반대되는 포괄적인 관점; 즉, "포함하지만 그에 제한되지 않는" 관점으로 해석되어야 한다. 본원에서 일반적으로 사용되는 바와 같은 단어 "커플링된"은 직접적으로 접속되거나 하나 이상의 중간 엘리먼트들을 경유하여 접속될 수도 있는 2개 이상의 엘리먼트들을 칭한다. 유사하게, 본원에서 일반적으로 사용되는 바와 같은 단어 "접속된"은 직접적으로 접속되거나 하나 이상의 중간 엘리먼트들을 경유하여 접속될 수도 있는 2개 이상의 엘리먼트들을 칭한다. 추가로, 본 출원에서 사용될 때, 단어들 "여기서", "아래", 및 유사한 의미의 단어들은 본 출원의 특정한 부분들이 아닌 전체로서 본 출원을 칭해야 한다. 문맥이 허용하는 경우에, 단수 또는 복수를 사용하는 상기 상세한 설명에서의 단어들은 복수 또는 단수를 각각 또한 포함할 수도 있다. 2개 이상의 아이템들에 관하여 단어 "또는"은 이 단어의 아래의 해석들 모두: 리스트에서 아이템들 중 어느 하나, 리스트에서 아이템들 모두, 및 리스트에서 아이템들의 임의의 조합을 커버한다.
더욱이, "할 수 있다", "할 수도 있다", "예를 들어, "와 같은" 등과 같은 본원에서 사용된 조건 언어는, 구체적으로 다르게 언급되지 않거나 사용되는 바와 같이 문맥내에서 다르게 이해되지 않으면, 특정한 특징들, 엘리먼트들, 및/또는 상태들을 특정한 실시예들을 포함하지만 다른 실시예들은 포함하지 않는 것을 전달하도록 일반적으로 의도된다. 따라서, 이러한 조건 언어는 특징들, 엘리먼트들 및/또는 상태들이 하나 이상의 실시예들에 대해 요구되는 임의의 방식에 있거나 하나 이상의 실시예들이 이들 특징들, 엘리먼트들 및/또는 상태들이 포함되거나 임의의 특정한 실시예에서 수행되어야 하는지를 저작자 입력(author input) 또는 프롬프팅을 사용하여 또는 사용하지 않고 결정하기 위한 로직을 반드시 포함한다는 것을 암시하도록 일반적으로 의도되지 않는다.
본 발명의 실시예들의 상기 상세한 설명은 완전한 것으로 또는 본 발명을 개시된 정밀한 형태로 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 특정한 실시예들, 및 본 발명의 예들을 예시적인 목적을 위해 상술하였지만, 당업자가 인식하는 바와 같이, 다양한 등가적인 변형들이 본 발명의 범위내에서 가능하다. 예를 들어, 프로세스들 또는 블록들이 소정의 순서로 제공되었지만, 대안의 실시예들은 상이한 순서의 단계들을 갖는 루틴들을 수행할 수도 있거나 블록들을 갖는 시스템들을 이용할 수도 있고, 일부 프로세스들 또는 블록들은 삭제되고, 이동되고, 추가되고, 세분되고, 조합되고, 및/또는 변경될 수도 있다. 이들 프로세스들 또는 블록들 각각은 다양한 상이한 방식들로 구현될 수도 있다. 또한, 프로세스들 또는 블록들이 직렬로 수행되는 것으로서 때때로 도시되어 있지만, 이들 프로세스들 또는 블록들은 병렬로 대신 수행될 수도 있거나 상이한 시간에 수행될 수도 있다.
본원에 제공된 본 발명의 교시들은 반드시 상술한 시스템이 아닌 다른 시스템들에 적용될 수 있다. 상술한 다양한 실시예들의 엘리먼트들 및 작용들은 다른 실시예들을 제공하도록 조합될 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예들을 설명하였지만, 이들 실시예들은 단지 예로서 제공되었고 본 개시물의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 실제로, 본원에 설명한 신규한 방법들 및 시스템들은 다양한 다른 형태들로 실시될 수도 있으며, 또한, 본원에 설명한 방법들 및 시스템들의 형태의 다양한 생략들, 대체들 및 변경들이 본 개시물의 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다. 첨부한 청구항들 및 그들의 등가물들은 이러한 형태들 또는 변경물들을 본 개시물의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 커버하도록 의도된다.

Claims (67)

  1. 전력 증폭기 회로 어셈블리로서,
    입력 및 출력을 포함하는 전력 증폭기 - 상기 입력은 기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 출력은 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성됨 -; 및
    상기 전력 증폭기와 동작적으로 연관되고 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함하고, 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해 상기 전력 증폭기의 상기 출력에 커플링하는 개별 입력 단자들을 포함함 -;
    을 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 종단 회로들은 제2 고조파 종단 회로 및 제3 고조파 종단 회로를 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 대한 전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커를 더 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 상기 전력 공급 전압을 공급하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 상기 바이어스 회로망은 상기 엔벨로프 트래커와 상기 전력 증폭기 사이에 전기적으로 접속된 초크 인덕터 및 상기 전력 공급 전압과 접지 노드 사이에 전기적으로 접속된 바이패스 커패시터를 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바이패스 커패시터는 50pF 내지 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력 증폭기의 상기 입력에 대한 바이어스 전류를 생성하도록 구성된 입력 바이어스 회로를 더 포함하고, 상기 입력 바이어스 회로는 상기 증폭된 무선 주파수 신호의 전력 레벨이 감소할 때 상기 바이어스 전류의 크기를 감소시키도록 구성되는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  7. 모바일 디바이스로서,
    입력 및 출력을 포함하는 전력 증폭기 - 상기 입력은 기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 출력은 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성됨 -;
    상기 전력 증폭기와 동작적으로 연관되고 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함하고, 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해 상기 전력 증폭기의 상기 출력에 커플링하는 개별 입력 단자들을 포함함 -;
    상기 임피던스 매칭 회로를 통해 상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 접속된 안테나; 및
    상기 전력 증폭기에 대한 전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커
    를 포함하는, 모바일 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 상기 전력 공급 전압을 공급하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 상기 바이어스 회로망은 상기 엔벨로프 트래커와 상기 전력 증폭기 사이에 전기적으로 접속된 초크 인덕터 및 상기 전력 공급 전압과 접지 노드 사이에 전기적으로 접속된 바이패스 커패시터를 포함하는, 모바일 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바이패스 커패시터는 50pF 내지 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는, 모바일 디바이스.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 전력 증폭기 상에서 구현되며 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있고, 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 접속되는 상이한 본드 와이어를 포함하는, 모바일 디바이스.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 종단 회로들은 제2 고조파 종단 회로 및 제3 고조파 종단 회로를 포함하는, 모바일 디바이스.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 무선 주파수 입력 신호를 생성하도록 구성된 트랜시버를 더 포함하는, 모바일 디바이스.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 전력 증폭기의 상기 입력에 대한 바이어스 전류를 생성하도록 구성된 입력 바이어스 회로를 더 포함하고, 상기 입력 바이어스 회로는 상기 증폭된 무선 주파수 신호의 전력 레벨이 감소할 때 상기 바이어스 전류의 크기를 감소시키도록 구성되는, 모바일 디바이스.
  14. 멀티-칩 모듈로서,
    기판;
    기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성된 입력 핀;
    상기 기판상에 탑재된 전력 증폭기 다이 - 상기 전력 증폭기 다이는 상기 입력 핀에 전기적으로 접속된 입력 및 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성된 출력을 포함함 -; 및
    상기 기판상에 배치되고 상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 접속되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되고, 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함하고, 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해 상기 전력 증폭기의 상기 출력에 커플링하는 개별 입력 단자들을 포함함 -
    을 포함하는, 멀티-칩 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로망은 유도성 회로 컴포넌트 및 용량성 회로 컴포넌트를 포함하고, 상기 용량성 회로 컴포넌트는 상기 기판상에 탑재된 표면 탑재 컴포넌트로부터 형성되는, 멀티-칩 모듈.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로망은 유도성 회로 컴포넌트 및 용량성 회로 컴포넌트를 포함하고, 상기 유도성 회로 컴포넌트는 상기 기판의 도전성 트레이스로부터 형성된 나선 인덕터를 포함하는, 멀티-칩 모듈.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로망은 유도성 회로 컴포넌트 및 용량성 회로 컴포넌트를 포함하고, 상기 유도성 회로 컴포넌트는 상기 기판에 탑재된 표면 탑재 컴포넌트를 포함하는, 멀티-칩 모듈.
  18. 제14항에 있어서,
    전력 공급 핀 및 접지 핀을 더 포함하고, 상기 전력 공급 핀은 엔벨로프 트래커로부터 전력 공급 전압을 수신하도록 구성되는, 멀티-칩 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 상기 전력 공급 전압을 공급하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 상기 바이어스 회로망은 상기 전력 공급 핀과 상기 전력 증폭기 사이에 전기적으로 접속된 초크 인덕터 및 상기 전력 공급 핀과 상기 접지 핀 사이에 전기적으로 접속된 바이패스 커패시터를 포함하는, 멀티-칩 모듈.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 바이패스 커패시터는 50pF 내지 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는, 멀티-칩 모듈.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 접속되는 상이한 본드 와이어를 포함하는, 멀티-칩 모듈.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 전력 증폭기 다이의 상이한 패드들을 사용하여 상기 전력 증폭기 다이에 전기적으로 접속되는, 멀티-칩 모듈.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 기판상에 배치되고 상기 전력 증폭기 다이의 대기 전류(quiescent current)를 제어하는 바이어스 신호를 제공하도록 구성된 전력 증폭기 바이어스 다이를 더 포함하는, 멀티-칩 모듈.
  24. 전력 증폭기 시스템에서 사용하기 위한 튜닝 회로 어셈블리로서,
    전력 증폭기와 동작적으로 연관되고 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 하나 이상의 종단 회로들을 포함하고, 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각은 상기 기본 매칭 회로 및 상기 하나 이상의 종단 회로들 각각이 개별적으로 튜닝되게 하기 위해 상기 전력 증폭기의 출력에 커플링하는 개별 단자들을 포함함 -; 및
    상기 임피던스 매칭 회로망과 동작적으로 연관되는 바이어싱 회로망 - 상기 바이어싱 회로망은 엔벨로프 트래커와 동작적으로 연관되고 50pF 내지 200pF 범위의 바이패스 커패시턴스를 제공하도록 구성됨 -
    을 포함하는, 튜닝 회로 어셈블리.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 하나 이상의 종단 회로들은 짝수 고조파들에 대한 복수의 종단 회로들을 포함하지만 홀수 고조파들에 대한 어떠한 종단 회로들도 포함하지 않는, 튜닝 회로 어셈블리.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 하나 이상의 종단 회로들은 홀수 고조파들에 대한 복수의 종단 회로들을 포함하지만 짝수 고조파들에 대한 어떠한 종단 회로들도 포함하지 않는, 튜닝 회로 어셈블리.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 하나 이상의 종단 회로들은 제2 고조파 종단 회로 및 제3 고조파 종단 회로를 포함하는, 튜닝 회로 어셈블리.
  28. 장치로서,
    기판;
    상기 기판 상의 전력 증폭기 다이 - 상기 전력 증폭기 다이는 기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하고 출력에서 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성된 전력 증폭기를 포함함 -; 및
    상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 접속되는, 상기 기판 상의 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되고, 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 고조파 종단 회로를 포함하고, 상기 기본 매칭 회로 및 상기 종단 회로는 상기 전력 증폭기 다이에 개별 전기적 접속들을 가짐 -;
    을 포함하는, 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 고조파 종단 회로는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는 커패시터를 포함하는, 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 기판 상의 제1 트레이스 및 상기 기판 상의 제2 트레이스를 더 포함하고, 상기 기본 매칭 회로는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있고 상기 제2 트레이스에 전기적으로 접속되는 제2 커패시터를 포함하고, 상기 커패시터는 상기 제1 트레이스에 전기적으로 접속되는, 장치.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로망은 상기 부하 라인 임피던스가 상기 기본 주파수에서 8Ω이도록 구성되는, 장치.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 대한 전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커를 더 포함하는, 장치.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 기판 상에 바이어스 다이를 더 포함하고, 상기 바이어스 다이는 상기 전력 증폭기에 바이어스 신호를 제공하도록 구성되는, 장치.
  34. 장치로서,
    기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하고 출력에서 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성되는 전력 증폭기; 및
    상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 커플링되고 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 고조파 종단 회로를 포함함 -
    을 포함하는, 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 대한 전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커를 더 포함하는, 장치.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 엔벨로프 트래커와 상기 전력 증폭기 사이의 전기적 경로에 초크 인덕터를 포함하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 상기 바이어스 회로망은 상기 전력 공급 전압과 접지 노드 사이에 전기적으로 접속된 바이패스 커패시터를 더 포함하는, 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 바이패스 커패시터는 50pF 내지 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는, 장치.
  38. 제34항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 전력 증폭기 다이 상에서 구현되고, 상기 기본 매칭 회로 및 상기 고조파 종단 회로 각각은 상기 전력 증폭기 다이에 개별 전기적 접속을 갖는, 장치.
  39. 제34항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 전력 증폭기 다이 상에서 구현되고, 상기 기본 매칭 회로 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는 제1 커패시터를 포함하고, 상기 고조파 종단 회로는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는 제2 커패시터를 포함하는, 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터는 상기 전력 증폭기 다이에 개별 전기적 접속들을 갖는, 장치.
  41. 제39항에 있어서,
    본드 와이어가 상기 제1 커패시터와 상기 전력 증폭기 다이 사이에 전기적 접속을 제공하고, 상기 본드 와이어는 상기 제2 커패시터와 상기 전력 증폭기 다이 사이의 전기적 경로에 있지 않는, 장치.
  42. 제39항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터는 상이한 본드 와이어들을 경유하여 상기 전력 증폭기 다이에 전기적으로 접속되는, 장치.
  43. 제34항에 있어서,
    상기 고조파 종단 회로는 상기 기본 주파수의 제2 고조파를 종단시키도록 구성되는, 장치.
  44. 제34항에 있어서,
    상기 고조파 종단 회로는 상기 기본 주파수의 제3 고조파를 종단시키도록 구성되고, 상기 임피던스 매칭 회로망은 짝수 고조파 주파수들을 위한 고조파 종단을 제공하지 않도록 구성되는, 장치.
  45. 제34항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로망은 또 다른 고조파 종단 회로를 포함하는, 장치.
  46. 제34항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로망은 상기 부하 라인 임피던스가 상기 기본 주파수에서 8Ω이도록 구성되는, 장치.
  47. 장치로서,
    기본 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하고 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 고조파 종단 회로를 포함함 - ;
    전력 공급 전압을 제공하도록 구성된 엔벨로프 트래커; 및
    상기 엔벨로프 트래커에 전기적으로 접속되고 상기 임피던스 매칭 회로망과 동작적으로 연관되는 바이어싱 회로망 - 상기 바이어싱 회로망은 50pF 내지 200pF 범위의 바이패스 커패시턴스를 제공하도록 구성됨 -
    을 포함하는, 장치.
  48. 전력 증폭기 회로 어셈블리로서,
    전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커;
    상기 전력 공급 전압을 수신하고 출력에서 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성되는 전력 증폭기 - 상기 증폭된 무선 주파수 신호는 기본 주파수를 가짐 - ; 및
    상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 커플링되고 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되는 임피던스 매칭 회로망
    을 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 증폭된 무선 주파수 신호의 신호 전력 레벨에 기초하여 상기 전력 증폭기의 입력에 제공되는 바이어스 전류를 동적으로 조정하도록 구성된 전력 증폭기 입력 바이어스 회로를 더 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  50. 제48항에 있어서,
    상기 증폭된 무선 주파수 신호의 신호 전력 레벨이 감소하는 것에 응답하여 바이어스 전류의 크기가 감소되도록 상기 전력 증폭기의 입력에 제공되는 상기 바이어스 전류를 조정하도록 구성된 전력 증폭기 입력 바이어스 회로를 더 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  51. 제48항에 있어서,
    인덕터 및 바이패스 커패시터를 포함하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 상기 인덕터는 상기 엔벨로프 트래커와 상기 전력 증폭기 사이에 전기적으로 커플링되고, 상기 바이패스 커패시터는 50pF 내지 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  52. 제48항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 전력 증폭기 다이 상에서 구현되고 상기 임피던스 매칭 회로망은 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는 커패시터를 갖는 종단 회로를 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  53. 전력 증폭기 모듈로서,
    기판;
    상기 기판 상의 전력 증폭기 다이 - 상기 전력 증폭기 다이는 출력에서 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성되는 전력 증폭기를 포함하고, 상기 증폭된 무선 주파수 신호는 기본 주파수를 가짐 - ; 및
    상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 접속되고 상기 기본 주파수에서 6Ω과 10Ω 사이의 부하 라인 임피던스를 제공하도록 구성되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 종단 회로를 포함하고, 상기 종단 회로는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있고 상기 기판 상에 배치된 용량성 컴포넌트를 포함함 -
    을 포함하는, 전력 증폭기 모듈.
  54. 제53항에 있어서,
    전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커를 더 포함하고, 상기 전력 증폭기는 상기 엔벨로프 트래커로부터 상기 전력 공급 전압을 수신하도록 구성되는, 전력 증폭기 모듈.
  55. 제53항에 있어서,
    상기 기본 매칭 회로는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는 용량성 컴포넌트를 포함하고, 상기 기본 매칭 회로의 상기 용량성 컴포넌트 및 상기 종단 회로의 상기 용량성 컴포넌트는 상기 전력 증폭기 다이에 개별 전기적 접속들을 갖는, 전력 증폭기 모듈.
  56. 제55항에 있어서,
    제1 본드 와이어가 상기 기본 매칭 회로의 상기 용량성 컴포넌트와 상기 전력 증폭기 다이 사이에 전기적 접속을 제공하고, 제2 본드 와이어가 상기 종단 회로의 상기 용량성 컴포넌트와 상기 전력 증폭기 다이 사이에 전기적 접속을 제공하는, 전력 증폭기 모듈.
  57. 제53항에 있어서,
    상기 종단 회로는 상기 기판 상에 구현되는 유도성 컴포넌트를 포함하고, 상기 유도성 컴포넌트는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는, 전력 증폭기 모듈.
  58. 제53항에 있어서,
    상기 종단 회로는 상기 기판의 도전성 트레이스로부터 형성된 나선 인덕터를 포함하는, 전력 증폭기 모듈.
  59. 제53항에 있어서,
    상기 기판 상의 바이어스 다이를 더 포함하고, 상기 바이어스 다이는 상기 전력 증폭기의 입력에 바이어스 신호를 제공하고 상기 증폭된 무선 주파수 신호의 전력 레벨이 감소하는 것에 응답하여 상기 바이어스 신호의 크기가 감소하도록 구성되는, 전력 증폭기 모듈.
  60. 전력 증폭기 회로 어셈블리로서,
    무선 주파수 신호의 엔벨로프에 기초하여 전력 공급 전압을 생성하도록 구성된 엔벨로프 트래커;
    상기 무선 주파수 신호 및 상기 전력 공급 전압을 수신하도록 구성되는 전력 증폭기를 포함하는 전력 증폭기 다이 - 상기 전력 증폭기는 출력을 갖고 상기 출력에서 증폭된 무선 주파수 신호를 제공하도록 더 구성됨 - ; 및
    상기 전력 증폭기의 상기 출력에 전기적으로 커플링되는 임피던스 매칭 회로망 - 상기 임피던스 매칭 회로망은 기본 매칭 회로 및 종단 회로를 포함하고, 상기 기본 매칭 회로는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는 제1 커패시터를 포함하고 상기 종단 회로는 상기 전력 증폭기 다이의 외부에 있는 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터는 개별 전기적 접속들에 의해 상기 전력 증폭기 다이에 전기적으로 접속됨 -
    을 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  61. 제60항에 있어서,
    상기 증폭된 무선 주파수 신호의 신호 전력 레벨에 기초하여 상기 전력 증폭기의 입력에 제공되는 바이어스 전류를 동적으로 조정하도록 구성되는 전력 증폭기 입력 바이어스 회로를 더 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  62. 제60항에 있어서,
    상기 증폭된 무선 주파수 신호의 신호 전력 레벨이 감소하는 것에 응답하여 바이어스 전류의 크기가 감소하도록 상기 전력 증폭기의 입력에 제공되는 상기 바이어스 전류를 조정하도록 구성되는 전력 증폭기 입력 바이어스 회로를 더 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  63. 제60항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터는 상이한 와이어 본드들을 경유하여 상기 전력 증폭기에 전기적으로 접속되는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  64. 제63항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터는 상기 전력 증폭기 다이의 상이한 패드들에 전기적으로 접속되는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  65. 제60항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로망은 제2 종단 회로를 더 포함하고, 상기 종단 회로 및 상기 제2 종단 회로는 상기 증폭된 무선 주파수 신호의 기본 주파수의 상이한 고조파들을 종단시키도록 구성되는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  66. 제60항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 다이는 기판 상에 배치되고, 상기 기본 매칭 회로는 상기 기판의 제1 도전성 트레이스를 포함하고, 상기 종단 회로는 상기 기판의 제2 도전성 트레이스를 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
  67. 제60항에 있어서,
    상기 엔벨로프 트래커와 상기 전력 증폭기 사이의 전기적 경로에 배치되는 인덕터를 포함하는 바이어스 회로망을 더 포함하고, 상기 바이어스 회로망은 50pF 내지 200pF 범위의 커패시턴스를 갖는 바이패스 커패시터를 더 포함하는, 전력 증폭기 회로 어셈블리.
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