MXPA04007287A - Carga de impedancia variable para un amplificador de frecuencia de radio de ganancia variable. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una carga de impedancia variable (104) en la salida de un amplificador del controlador de frecuencia de radio (RF) (102) que tiene una ganancia variable. En una modalidad ejemplar, la carga variable (104) comprende una resistencia (R) en serie con un dispositivo semiconductor (M1). El dispositivo semiconductor (M1) tiene un nivel de impedancia determinado por la corriente de control. El valor de la corriente de control esta relacionado con la ganancia del amplificador del controlador de RF (102).

Description

* CARGA DE IMPEDANCIA VARIABLE PARA UN AMPLIFICADOR DE FRECUENCIA DE RADIO DE GANANCIA VARIABLE ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo de la Invención La presente invención está dirigida, de manera general, a dispositivos de comunicación inalámbricos, y de manera más particular, a una carga de impedancia variable para un amplificador de frecuencia de radio de ganancia variable usado en la etapa de salida de un dispositivo de comunicación inalámbrico.

Descripción de la Técnica Relacionada El uso de dispositivos de comunicación 15 inalámbricos, en aplicaciones como teléfonos inalámbricos, está difundido. La etapa de salida de un dispositivo de comunicación inalámbrico incluye amplificadores de frecuencia de radio (RF) . Esto es cierto para la mayoría de los dispositivos de 20 comunicación inalámbricos sin importar la forma de modulación, como AM, FM, y similares. Una etapa de salida típica 10 para un dispositivo de comunicación inalámbrico se ilustra en la Figura 1 y comprende un amplificador del — uirLi-utador de RF T2~~, un filtro de transmisión 14, y un 25 amplificador de potencia de RF 16. Una puerta de salida una puerta de entrada del filtro de transmisión 14 . De manera similar, una puerta de salida del filtro de transmisión 14 está acoplada a una puerta de entrada del amplificador de potencia de RF 16 . Una entrada 18 al amplificador del controlador de RF proviene de otro circuito no ilustrado en la Figura 1. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que otros circuitos no ilustrados incluyen, a manera de ejemplo, circuitos procesadores como un modulador. Por ejemplo, el dispositivo inalámbrico puede ser un dispositivo de comunicación inalámbrico de acceso múltiple por división de código (CDMA) . En este ejemplo, el circuito adicional, el cual no es ilustrado en la Figura 1, incluiría el circuito de procesamiento CDMA y un circuito modulador de CDMA. Una salida del amplificador de potencia de RF 16 está acoplada a un duplexor 20 , la salida del cual está acoplada a un circuito de antena, el cual también se omitió de la Figura 1 con el propósito de abreviar. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que el circuito de antena puede comprender una antena (no mostrada) . El duplexor 20 permite que la antena sea usada para la transmisión y recepción de señales de f Oc!Ielc~i r de radio. una modalidad ejemplar, el fil ro. transmisión 14 es un filtro de paso de banda seleccionado para adaptar el intervalo de frecuencia de operación de dispositivo de comunicación inalámbrico. El filtro del transmisión 14 puede ser implementado como un filtro SAW o un filtro de cerámica. Aquellos expertos en la técnica comprenderán los requerimientos del filtro de transmisión 14, por lo que no es necesario que sean descritos con mayor detalle aquí. Para una eficiencia máxima en la transferencia de potencia, es deseable que la impedancia de salida del amplificador del controlador de RF 12 se adapte a la impedancia de entrada del filtro de transmisión 14. De manera similar, la impedancia de salida del filtro de transmisión 14 deberá adaptarse a la impedancia de entrada del amplificador de potencia de RF 16 para una transferencia de potencia máxima. Si el amplificador del controlador de RF 12 tiene una ganancia fija asociada con este, está dentro del conocimiento del experto en la técnica como diseñar un amplificador para tener la impedancia de salida apropiada para adaptar la impedancia de entrada del filtro de transmisión. De manera alternativa, un circuito adaptador (no mostrado) puede -set- insertado- entrene1 aTnpl^'Fic'ád r del controlador de 12 y el filtro de transmisión 14.

La falla en el adapbamiento apropiado__a__la_ impedancia de salida en el amplificador del controlador de RF 12 a la impedancia de entrada del filtro de transmisión 14 da como resultado una relación de onda estacionaria de alto voltaje (VSWR) y una transferencia de potencia subóptima entre el amplificador del controlador de RF y el filtro de transmisión. El desajuste de la impedancia también afecta de manera adversa la operación del filtro de transmisión 14 dando como resultado una degradación de las características en banda y fuera del banda del filtro de transmisión. Este desajuste puede dar como resultado un incremento en la pérdida de inserción del filtro, reducción en la uniformidad de ganancia del filtro, y degradación de rechazo del filtro fuera de banda. Además, la impedancia del filtro en la puerta de salida del filtro de transmisión 14 (donde se acopla al amplificador de potencia 16) es función de la impedancia observada por el filtro de transmisión 14 en su puerta de entrada. Esta impedancia de entrada debe ser controlada cuidadosamente para asegurar la estabilidad, linealidad, y eficiencia del amplificador de potencia de RF 16. De este modo, el control apropiado de la impedancia de _ _sa_lj.da_ del ampllí--ca-do^—del—ccritroiador^ de RF 12 es crítica para la operación de los componentes después del amplificador controlador en la cadena del transmisor JJPA decir, el filtro de transmisión 14 y el amplificador de potencia de RF 16) . En implementaciones conocidas de un dispositivo de comunicación inalámbrico, la ganancia del amplificador del controlador de RF 12 no varía continuamente de ninguna manera significativa. En ciertas aplicaciones, la corriente consumida por el amplificador del controlador de RF 12 es alterada para ahorrar corriente y de este modo maximizar la vida de la batería. Un efecto lateral de esa disminución en el consumo de corriente es una fluctuación mínima sobre la ganancia del amplificador del controlador de RF, la cual se considera es esencialmente una ganancia fija. Sin embargo, en aplicaciones donde es deseable hacer variar significativamente la ganancia del amplificador del controlador de RF, existe una necesidad mayor de un sistema y un método para adaptar apropiadamente la impedancia de salida del amplificador controlador y de este modo mejorar la etapa de salida 10. La presente invención proporciona esta y otras ventajas como será evidente a partir de la siguiente descripción detallada y las figuras acompañantes.

-BREVE- SUMARIO DETELA INVE CIÓN _ circuito de salida de frecuencia de radio (RF) ara una comunicación inalámbrica y comprende un amplificador de RF de ganancia variable que tiene una entrada, una salida, y una entrada de control de ganancia para controlar la ganancia del amplificador. El circuito también incluye una carga de impedancia variable acoplada a la salida del amplificador con al carga teniendo un nivel de impedancia basado en la ganancia del amplificador . En una modalidad, el nivel de impedancia de la carga de impedancia variable se relaciona de manera inversa con la ganancia del amplificador. El circuito puede comprender además un filtro de transmisión que tiene una entrada de filtro y una salida de filtro con la entrada del filtro acoplada a la salida del amplificador de RF. El filtro tiene una impedancia de entrada y la carga de impedancia variable opera en conjunto con el amplificador de RF para presentar una impedancia para adaptarse a la impedancia a la entrada del filtro. El circuito puede comprender además un circuito de adaptación de impedancia conectado entre la salida del amplificador de RF y la entrada del filtro. El circuito también puede incluir un amplificador de potencia de RF ue tenga uña ganancia Tija y acoplado a la salida del filtro.

En una implementación , la carga de—imp daftcia-variable comprende un dispositivo semiconductor cuya impedancia se basa en una corriente de control. La corriente de control puede ser una porción de un espejo de corriente. La carga de impedancia variable puede comprender un transistor en . serie con una resistencia donde el transistor es controlado por una corriente de control cuyo valor de corriente está relacionado con la ganancia del amplificador. En una modalidad, el transistor puede ser un transistor de efecto de campo.

BREVE DESCRIPCION DE LAS DIFERENTES VISTAS DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques funcional de una etapa de salida de un transmisor convencional de un dispositivo de comunicación inalámbrico. La Figura 2 es un diagrama de bloques funcional de una etapa de salida de un dispositivo de comunicación inalámbrico de acuerdo con los principios de la presente invención. La Figura 3 es un diagrama de bloques funcional detallado de la carga de impedancia variable de la presente invención. La Figura 4 es un diagrama esquemático ejemplar que implementa la invención de la Figura 2.

La Figura 5 es una gráfica us ilustra una corriente de compensación producida por el circuito de la Figura 4. La Figura 6 es una gráfica que ilustra el desempeño del circuito de la etapa de salida convencional . La Figura 7 es una gráfica que ilustra las características de la etapa de salida de la presente invención .

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La presente invención proporciona una carga de impedancia variable cuya impedancia de entrada varía sobre la base de la ganancia de un amplificador del controlador de RF de ganancia variable. Una modalidad ejemplar de, la presente invención es ilustrada en un sistema 100, ilustrado como un diagrama de bloques funcional en la Figura 2. Un amplificador del controlador de RF 102 tiene una entrada de control de ganancia. En una modalidad ejemplar, el amplificador del controlador de RF 102 tiene una ganancia variable de aproximadamente 20-40 decibeles (dB) . Como aquellos expertos en la técnica apreciarán, la impedancia de salida del amplificador del controlador de RF 102 varía significativamente como una función de la ganancia del amplificador. Específicamente, cuando la ganancia del amplificador se incrementa, la corriente de salida del amplificador del controlador de RF 102 se incrementa y la impedancia de salida disminuye. Por el contrario, cuando la ganancia del amplificador del controlador de RF 102 diminuye, la corriente de salida disminuye y la impedancia de salida del amplificador del controlador de RF se incrementa. De este modo, la impedancia de salida varía inversamente con la ganancia (y la corriente de salida, la cual está relacionada directamente con la ganancia del amplificador del controlador de RF 102) . Es esta impedancia de salida variable la que crea dificultades en la adaptación de la impedancia con el filtro de transmisión 14. Para compensar por la impedancia de salida variable del amplificador del controlador de RF 102, el sistema 100 incluye una carga de impedancia variable 104. La señal de control de ganancia, o una señal relacionada con esta, es acoplada a la carga de impedancia variable 104. Cuando la ganancia del amplificador y controlador de RF 102 es alterada, su impedancia de salida cambia inherentemente. La carga de impedancia variable 104 cambia en una forma correspondiente para mantener una adaptación ~cle impedancia apropiado con el amplificador del controlador de RF. Debido a que la carga de impedancia variable es mantenida, la VSWR de la combinación del amplificador del controlador de RF 102 y la carga de impedancia variable 104 se reduce significativamente cuando se compara con una carga de impedancia fija, como la impedancia fija del filtro de transmisión 14. Debido a que el filtro de transmisión 14 observa la impedancia apropiada, las caracterís icas en banda y fuera de banda del filtro de transmisión son mantenidas apropiadamente. Como se hizo notar anteriormente, la impedancia de salida del filtro de transmisión 14 es función de la impedancia en la puerta de entrada. De este modo, todo el circuito de salida (es decir, el filtro de transmisión 14 y el amplificador de potencia de RF 16) del dispositivo de comunicación inalámbrico opera más efectivamente con la carga de impedancia variable 104. En una modalidad, el amplificador de potencia de RF 16 tiene una potencia fija. En otras implementaciones , el amplificador de potencia de RF 16 puede tener un control de ganancia gradual para permitir diferentes ajustes de ganancia por el amplificador de potencia de RF. Por ejemplo, el amplificador de potencia de RF puede tener un ajuste de ganancia bajo y un ajuste de ganancia atto-; donde" cada aj usté tiene ü~ñ valor de ganancia específico. En otra implementación, el amplificador de potencia de RF puede tener ajuste de ganancia bajor medio y alto, donde cada ajuste de ganancia tiene un valor específico. La presente invención está diseñada para operar con un amplificador de potencia de RF que tiene una ganancia fija o una ganancia variable como los ajustes de ganancia variables descritos anteriormente. Un diagrama más detallado de la carga de impedancia variable se ilustra en la Figura 3, un transistor de salida Qsai ida / el cual es en realidad el controlador de salida del amplificador del controlador de RF 102 (véase la Figura 2) . Para mayor claridad, el circuito de desviación asociado no se muestra en la Figura 3. Sin embargo, el circuito de desviación para un transistor de NPN emisor común conocido en la técnica y no necesita ser descrito con mayor detalle aquí. La salida del transistor Qsai ida es controlada por un voltaje del controlador, el cual es proporcional al ajuste de ganancia. El ajuste de ganancia puede ser un valor seleccionado fijo o puede ser parte de un control de ganancia automático (AGC) . Sin importar la fuente de voltaje del controlador, deberá comprenderse que el voltaje del controlador es de alguna manera proporcional a la ganancia del amplificador de controlador 102 . TamrTien en la Figura 3 se ilustra un circuito de adaptación 10 6 , el cual proporciona adaptación de la impedancia con el filtro de transmisión 14. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que el circuito de adaptación 106 funciona idealmente como un transformador de impedancia y tiene poco o ningún efecto de carga sobre el amplificador del controlador de RF 102 o la impedancia de carga variable 104. El circuito de adaptación 106 únicamente transforma la impedancia que ve en su entrada y, sobre la base de la transformación, presenta una impedancia a su salida. En una modalidad ejemplar, el circuito de adaptación 106 proporciona una impedancia de salida de 50 ohmios para acoplarse a una impedancia de entrada de 50 ohmios del filtro de transmisión 14. La carga de impedancia variable 104 debe obtener en conjunto con la impedancia de salida variable del amplificador del controlador de RF 102 para proporcionar la impedancia apropiada en la entrada del circuito de adaptación 106, de modo que el circuito de adaptación pueda proporcionar aproximadamente la impedancia de salida de 50 ohmios deseada y de como resultado una VSWR adecuada. Los circuitos de adaptación per se son conocidos en la técnica y no necesitan ser descritos con mayor detalle aquí . La carga de impedancia variable 104 comprende un transistor MOSFET^ T^acoplado éñ" " serie a una resistencia~~R y un capacitor C. Esos tres componentes están acoplados paralelo con el transistor de salida Qsaiida - El capacitor C es seleccionado para bloquear la corriente de CD a través del FET Mx . El valor de C suficientemente alto, de modo que tiene poca o ninguna impedancia a las frecuencias de RF típicas usadas por un dispositivo de comunicación inalámbrico. Como se hizo notar anteriormente, el capacitor C es proporcionado para bloquear el flujo de corriente de CD a través del FET Mi. Esto da como resultado un VDS de cero voltios para el FET Mi , asegurando de este modo su operación en la región triode. La impedancia presentada como una carga al amplificador del controlador de RF 102 es la combinación en serie de la resistencia R y el FET Mi . La resistencia R tiene un valor fijo y de este modo presenta una impedancia fija mientras que el FET Mi proporciona una impedancia variable, la cual es controlada en la forma descrita más adelante. El voltaje de la compuerta del FET i es proporcionado por un diodo conectado al FET M2. La corriente es proporcionada al FET M2 por un circuito de control 108. En la Figura 3, el circuito de control 108 es implementado como una fuente de corriente controlada. El circuito de control 108, a su vez, es controlado por una señaT^es gñadaT en" ra~Figu a~3 comer ~el~ control de ganancia. Los expertos en la técnica reconocerán que el control de ganancia de>1 ampl i fi raHnr del controlador de RF 102 (véase la Figura 2) y el control de ganancia para la carga de impedancia variable 104 están relacionados, pero no necesitan ser idénticos. Es decir, que las señales relacionadas con la ganancia del amplificador del controlador de RF 102 pueden ser procesadas además por otros circuitos' ' (no mostrados)" en una forma conocida, la cual no necesita ser descrita con mayor detalle aquí. La Figura 4 es un diagrama esquemático que ilustra una implementación del circuito de control 108. Aquellos expertos en la técnica reconocerán que pueden ser usados otros circuitos adecuados para implementar el circuito de control 108. Con referencia a la Figura 4, el circuito de control 108 es implementado con un par de transistores bipolares diferenciales designados aquí como Qi y Q2 ¦ Los emisores de los transistores Qi y Q2 están acoplados a través de las resistencias R3 y R4 , respectivamente, con una fuente de corriente de referencia Iref- La fuente de corriente Iref es una fuente de corriente fija cuyo valor absoluto no es crítico y puede ser determinado fácilmente por aquellos expertos en la técnica. Én una modalidad ejemplar, la fuente de corriente Iref proporciona una corriente de aproximadamente 100 microamperios (uA) . El voltaje base de los transistores Qx y Q2 es proporcionado por las fuentes de corriente Ipc e Imc aplicadas a través de las resistencias Rx y R2í respectivamente. La fuente de corriente Ipc es una señal de control positiva mientras que la fuente de corriente Imc es una señal de control menos (es decir negativa) . Las fuentes de corriente Imc e Ipc pueden variar linealmente con el control de ganancia del amplificador del controlador de RF 102 (véase la Figura 2) . En una modalidad ejemplar, las fuentes de corriente Ipo e Imc pueden variar de 10 a 50 µ? y moverse en direcciones opuestas sobre la base del ajuste de ganancia del amplificador del controlador de RF 102. En una modalidad ejemplar, las fuentes de corriente y Ipc e Imc son fijadas en aproximadamente 30 µ? para un ajuste de ganancia de intervalo medio del amplificador del controlador de RF 102. El punto de referencia de 30 µ? puede ser referido como el punto de referencia de la corriente del modo común. Los colectores de los transistores Qx y Q2 están acoplados a los FET M3 y M4, respectivamente. Puesto que las corrientes Ipc e Imc varían linealmente, la relación de las corrientes a través de los colectores de los transistores Qx y Q2 varían exponencialmente . Cuando la corriente a través del transistor Qj. se incrementa, la corriente a través del FET M3 también se incrementa. Al mismo tiempo, la corriente a través del transistor Q2 disminuye y la corriente a través del FET M4 también disminuye. Por el contrario, cuando la corriente a través del transistor Qx disminuye, la corriente a través del FET M3 también disminuye. Al mismo tiempo que la corriente a través del transistor Q2 se incrementa, la corriente a través del FET M4 también se incrementa. El FET M4 está conectado a un FET M5 en una configuración de espejo de corriente. En una modalidad, la corriente a través del FET M5 es igual a la corriente a través del FET M4. En una modalidad ejemplar, la corriente a través del FET M5 es un múltiplo de la corriente a través de la FET M4. La toma del FET M5 está acoplada al diodo conectado FET M2, de modo que el voltaje de la compuerta del FET M2 varía de acuerdo con la corriente ID del FET 5. El mismo voltaje de compuerta aplicado al FET M2 también es aplicado al FET De este modo, la ganancia del amplificador del controlador 102 varía, la impedancia proporcionada por el FET Mj. también varía. Cuando la potencia de salida del amplificador del controlador de RF 102 (véase la Figura 2) está en un nivel de ganancia máximo, la corriente de control Ipc está en—un— alor máxxm© mientras que la corriente de control Ira está en un valor mínimo. La corriente a través del transistor Q2 y de este modo la corriente a través del FET M4 , también están en un mínimo. Como resultado, la corriente a través del espejo de corriente del FET M5 y de este modo la corriente a través del FET M2 también está en un mínimo. Bajo esas circunstancias, el voltaje de la compuerta del FET ?? está en un mínimo, de modo que el FET 5 es apagado (es. decir impedancia alta) . Este arreglo proporciona una carga mínima (es decir, impedancia alta) para maximizar la potencia de salida transferida al filtro de transmisión 14 (véase la Figura 2) vía el circuito de adaptación 106. Puesto que las corrientes de control Ipc e Imc varían linealmente, la corriente a través del transistor Q2 varia exponencialmente . La operación del transistor Q2 genera una corriente que es reflejada hacia el FET Ms . La Figura 5 es una gráfica que ilustra la corriente deseada a través del espejo de corriente del FET M5 sobre la base del voltaje diferencial a través de los transistores diferenciales Qx y Q2. El voltaje Vagc representa la diferencia de voltaje a través de los transistores Qx y Q2 - A medida que la diferencia de voltaje se incrementa, la corriente se aproxima asimtóticamente a un valor máximo . Como se f¾lzo notar anteriormente, la corriente a través del FET M5 puede ser un múltiplo a través de la corriente del FET 4 y el transistor Q2/ la cual tiene un valor máximo de Iref- De manera similar, a medida que la diferencia de voltaje a través de los transistores Qi y Q2 se vuelve más negativo, la corriente a través del espejo de corriente M5 se aproxima asimtóticamente a cero. Aunque no es preciso matemáticamente, es conveniente caracterizar la curva de la Figura 5 como una función tangencial hiperbólica (tanh) . Es decir, que a medida que se incrementa la diferencia de voltaje a través de los transistores Q y Q2, la corriente a través del FET M5 (y de este modo el FET 2) incrementa a una velocidad exponencial, pero se aproxima asimtóticamente a un valor máximo que está relacionado con la corriente de desviación Iref- La corriente actual puede ser función de la geometría del FET M4 y el FET M5. Como aquellos expertos en la técnica apreciarán, la corriente a través de los transistores puede ser determinada por el ancho del canal dividida por la longitud del canal . La corriente máxima ilustrada en la Figura 5 es determinada por la relación W/L del FET M5, dividida por la relación de W/L del FET M4. El circuito de la Figura 4 genera una corriente que se aproxima a una función tanh, la cual está relacionada con fT TvagC/ví) donde K es uña constante que toma en cuenta varias desviaciones que pueden ser producidas por el circuito debido a las resistencias. El valor de Vagc es la diferencia de voltaje generada a través de los transistores Qx y Q2 por el flujo de las corrientes de control Ipc e Irac. El valor de VT es referido como el voltaje térmico de un transistor bipolar y es de aproximadamente 26 mV a 300°K. La función tanh proporciona un incremento de la corriente de control hacia el FET Mi para proporcionar una impedancia que se incrementa de manera no lineal. A la ganancia máxima del amplificador del controlador RF 102 (véase la FIGURA 2), la impedancia de salida variable 104 está en un estado de impedancia alta. A medida que disminuye el nivel de ganancia en el amplificador del controlador RF 102, el valor de la corriente de control Ipc disminuye mientras que el valor de la corriente de control Imc se incrementa. Esto incrementa el flujo de corriente a través del transistor Q2 y el FET M4. El incremento de corriente en M4 se refleja en el espejo de corriente del FET M5. El incremento del flujo de corriente a través del FET M5 pasa a través del FET M4. Esto a su vez hace que el FET Mi encienda y de este modo la impedancia de la carga disminuye, pero inicialmente disminuye en una cantidad xela icamente—ba^-a—puesto ~qae~ ei—amplrií'icáaor del control de RF está aún a una potencia relativamente alta. Por ejemplo, si la ganancia de salida del amplificador del controlador de RF 102 disminuye a aproximadamente el 80% del valor de ganancia máximo, entonces la corriente de desviación a través del FET M5 y el FET M2 se incrementa para proporcionar alguna corriente de control al FET Mi, de modo que la impedancia de la carga disminuya, pero esté aún en un valor de impedancia relativamente alto puesto que la potencia de salida del amplificador del controlador de RF es aún relativamente alta y la impedancia de salida está relativamente bien acoplada. A ajustes de ganancia más alta, el voltaje de la compuerta del FET Mi se incrementa para proporcionar una carga de impedancia más baja en la salida del amplificador del controlador de RF puesto que la impedancia de salida del amplificador del controlador de RF 102 es mayor a ajustes de ganancia más bajos. Cuando el amplificador del controlador de RF 102 (véase la FIGURA 2) está en un nivel de ganancia mínimo, la corriente de control Ipc está en un valor mínimo, mientras que la corriente de control Imc está en un valor máximo. Como resultado del valor de corriente alto para la corriente de control Imc, el transistor Q2 y de este modo el FET M4 están en valores máximos. La corriente a t-rav s «l í— eep-ejo—de¦ "crcnrrreii e"-Sel "??? M5 esTS-también en un valor máximo. Como resultado, la corriente a través del FET M2 es también alta y el voltaje de la compuerta de los transistores de los FET Mi y M2 son también altos, de modo que el FET Mi es encendido. Como resultado, la carga de impedancia variable 104 proporciona una carga máxima (es decir, impedancia baja) en la salida del amplificador del controlador de RF 102 (véase la FIGURA 2) . A niveles de ganancia altos para el amplificador del control de RF 102 (véase la FIGURA 2) , la impedancia de la carga es determinada principalmente por el valor de impedancia alto del FET Mi , el cual está apagado. A niveles de ganancia bajos para el amplificador del controlador de RF 102, la impedancia de la carga es determinada principalmente por la resistencia R debido a que el FET ?? es encendido tanto como es posible. A niveles de ganancia intermedios para el amplificador de controlador de RF 102, la impedancia de la carga es proporcionada por una combinación de la resistencia y la impedancia proporcionada por el FET Mi . A ajustes de voltaje intermedios, las corrientes de control lpc e Imc se encuentran entre los valores extremos descritos anteriormente y el FET Mi está parcialmente encendido. De este modo, la carga de impedancia variable 104 está en un valor de impedancia alto cuando el nivel de amplificación del ámplTrTcado " ~del~ contrbTaclor de RF 102 e~s alio y proporciona una carga de impedancia baja cuando el valor de amplificación para el amplificador del controlador de RF 102 es bajo. En las modalidades ilustradas en las FIGURAS 3-4, el FET Mi proporciona la impedancia variable acoplada a la salida del amplificador de potencia de RF 102. El FET Mi es un dispositivo controlado por voltaje donde el voltaje aplicado a la compuerta del FET Mx se basa en una corriente de control del circuito de control 108. Sin embargo, aquellos expertos en la técnica apreciarán que otras modalidades del circuito de control 108 pueden generar un voltaje de control, el cual es aplicado a la compuerta del FET Mi. En otra modalidad alternativa más, el FET Mi puede ser reemplazado con un transistor bipolar, el cual es un dispositivo controlado por corriente. En esa modalidad, el circuito de control 108 puede proporcionar una corriente de control directamente a la base del transistor bipolar. En otra modalidad alternativa más, el circuito de control 108 puede generar un voltaje de control que es aplicado a la base del transistor bipolar para generar la corriente apropiada en la base del transistor para permitir que la carga de impedancia variable sea aplicada a la salida del amplificador del controlador de RF 102. La presente invención no es rTm tada por la implementación específica del circuito de control 108 (por ejemplo, un voltaje de control o una corriente de control) ni es á l im-itada pnr_ el dispositivo específico usado para implementar la carga de impedancia variable, (por ejemplo un transistor bipolar sobre un FET) . Las FIGURAS 6 y 7 son gráficas derivadas de la simulación del circuito para mostrar la operación del amplificador del controlador de RF 102 con y sin la carga de impedancia variable 104. La FIGURA 6 es una gráfica que ilustra la VSWR para varios ajustes de ganancia en ausencia de la carga de impedancia variable 104. Puesto que el voltaje de control de ganancia Vcntri varía entre 0.0 y 1.0 voltios, la ganancia del amplificador del controlador de RF 102 varía desde un valor ligeramente negativo hasta aproximadamente +21.5 dB . La ganancia variable es ilustrada en la FIGURA 6 por medio de una curva 110. Una curva 112 ilustra la corriente a través del dispositivo de salida Qsaiida del amplificador del controlador de RF 102. Deberá notarse que la corriente de salida se incrementa dramáticamente a medida que la ganancia del amplificador del controlador de RF 102 se incrementa. También en la FIGURA 6 se ilustra la VSWR, la cual es ilustrada por una curva 114. A ganancias bajas, la VSWR excede de 7.0, mientras que ganancias más altas, la vswk disminuye ~a aproximadamente 1.0. A una potencia baja, la impedancia de salida del amplificador del controlador de RF 102 puede ser de varios cientos de ohmios, el cual no es una buena adaptación para la impedancia de entrada de 50 ohmios del filtro de transmisión 14. El resultado es la VSWR alta mostrada en la FIGURA 6. En contraste, el uso de la carga de impedancia variable 104 permite una mejor adaptación de la impedancia de la carga con la impedancia de salida variable del amplificador del controlador de RF 102. Esto es ilustrado en la gráfica de la FIGURA 7 donde el ajuste de la ganancia variable es ilustrado por una curva 116. En un diseño de circuito ideal, la curva de ganancia 110 se adaptaría precisamente a la curva de ganancia 116. Sin embargo, la introducción de la carga de impedancia variable 104 tiene un efecto menor sobre la ganancia a ajustes de ganancia más bajos. Esto es reflejado por la ligera diferencia entre las pruebas de control de ganancia 110 y 116 de las FIGURAS 6 y 7, respectivamente. La FIGURA 7 también incluye la curva 112 que ilustra la corriente del dispositivo de salida Qsaiida del amplificador del controlador de RF 102. Sin embargo, la carga de impedancia variable 102 proporciona una VSWR significativamente reducida, como es ilustrado por una la carga de impedancia variable 104 excede de 7.0 (véase la FIGURA 6) , la VSWR con la carga de impedancia variable 104 es de aproximadamente 2.5 o menos. Una VSWR de menos de 3.0 sería considerada aceptable por la presente solicitud, donde el filtro de transmisión 14 es un filtro de SAW. Para otras aplicaciones, la carga de impedancia variable puede ser diseñada de modo que tenga un valor máximo diferente para la VSWR sobre la base de los requerimientos de otros componentes, como el filtro de transmisión 14. De este modo, el sistema 100 proporciona una carga de impedancia variable que reduce la VSWR y de este modo proporciona la eficiencia de la transferencia de potencia del amplificador del controlador de RF 102 a través del centro de transmisión 14 y el amplificador de potencia de RF 16. El resultado es un mejoramiento de la eficiencia en la etapa de salida 100 y una mejor operación del dispositivo de comunicación inalámbrico. Un experto en la técnica reconocerá que pueden ser proporcionadas otras implementaciones de la carga de impedancia de salida variable de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. Por ejemplo, pueden ser empleados otros dispositivos semiconductores para implementar la carga de impedancia variable. De manera siTñiXar, puede " ser usados otros ~~dispos tivos para proporcionar una corriente de control proporcional al ajuste de ganancia del amplificador del controlador de RF. Pueden ser usadas otras funciones matemáticas diferentes a la función tanh de la FIGURA 5 para controlar el nivel de corriente de control proporcionada al dispositivo semiconductor de impedancia variable. La señal de control para la carga de impedancia variable puede ser derivada de fuentes relacionadas con la ganancia del amplificador del controlador de RF diferentes al control de ganancia en sí. Por ejemplo, la corriente de control podría ser derivada de una medición de la corriente de salida de, a manera de ejemplo, el transistor Qsaiida. Debe comprenderse que aún cuando han sido expuestas varias modalidades y ventajas de la presente invención en la descripción anterior, la descripción anterior es solo ilustrativa, y pueden hacerse cambios en los detalles, permaneciendo aún dentro de los amplios principios de la invención. Por lo tanto, la presente invención es limitada solo por las reivindicaciones anexas.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un circuito de salida de frecuencia de radio (RF) para la comunicación inalámbrica, caracterizado porque comprende : un amplificador de RF de ganancia variable que tiene una entrada, una salida, y una entrada de control de ganancia para controlar la ganancia del amplificador; y una carga de impedancia variable acoplada a la salida del amplificador, la carga tiene un nivel de impedancia relacionado con la ganancia del amplificador. 2. El circuito de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el nivel de impedancia está relacionado de manera inversa con la ganancia del amplificador. 3. El circuito de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un filtro de transmisión que tiene una entrada de filtro y una salida de filtro, la entrada del filtro acoplada a la salida del amplificador de RF, teniendo el filtro una impedancia de entrada, operando la carga de impedancia var abTe eñ corrjuñto" ~óñ~ "el aerificado!? d R~F para" presentar una impedancia para adaptarse a la impedancia de entrada del filtro. . El circuito de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además un circuito de adaptación de impedancia conectado en medio de la salida del amplificador de RF y la entrada del filtro. 5. El circuito de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además un amplificador de potencia de RF que tiene una ganancia especificada y acoplada a la salida del filtro. 6. El circuito de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de impedancia variable comprende un dispositivo semiconductor cuya impedancia se basa en una corriente de control. 7. El circuito de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la corriente de control es una porción de un espejo de corriente. 8. El circuito de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de impedancia variable comprende un transistor en serie con una resistencia. 9. El circuito de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque e~T~ transistor es un transistor de efecto de campo. 10. El circuito de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el transistor tiene un valor de impedancia que depende de la corriente de control, estando la corriente de control relacionada con la ganancia del amplificador. 11. El circuito de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende además un espejo de corriente para generar la corriente de control y primera y segunda fuentes de corriente, generando la primera fuente de corriente una corriente lineal directamente proporcional a la ganancia del amplificador y generando la segunda fuente de corriente una corriente lineal inversamente proporcional a la ganancia del amplificador para controlar el espejo de corriente. 12. Un circuito de salida de frecuencia de radio (RF) para la comunicación inalámbrica, caracterizado porque comprende : medios amplificadores de RF que tiene una entrada, una salida, y una entrada de control de ganancia para controlar la ganancia del amplificador; medios de carga acoplados a la salida del amplificador; y medios de control acoplados a los medios de carga para hacer variar una impedancia de los medios de carga sobre la base de la ganancia del amplificador. 13. El circuito de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los medios de control hacen variar la impedancia de los medios de carga en una relación inversa con la ganancia del amplificador. 14. El circuito de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque comprende además medios de filtración para filtrar una señal de salida de los medios amplificadores de RF, operando los medios de carga en conjunto con los medios amplificadores de RF para presentar una impedancia para adaptarla a una impedancia de entrada de los medios filtrantes. 15. El circuito de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque comprende además medios de adaptación de impedancia conectados entre los medios amplificadores de RF y los medios filtrantes. 16. El circuito de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los medios de carga comprende un dispositivo semiconductor cuya impedancia depende de la corriente de control generada por los medios de control . 17. El circuito de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los medios de carga comprenden un transTstox— en —serie- —con urra~ resistencia, siendo la impedancia del transistor dependiente de la corriente de control generada por los medios de control . 18. Un método para compensar la variación de la impedancia de salida en un circuito de salida de frecuencia de radio (RF) para la comunicación inalámbrica, caracterizada porque comprende: hacer variar una ganancia en un amplificador de RF; acoplar una carga acoplada a una salida del amplificador de RF; y hacer variar un nivel de impedancia de la carga sobre la ganancia del amplificador. 19. El circuito de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el nivel de impedancia está relacionado de manera inversa con la ganancia del amplificador. 20. El circuito de conformidad con la reivindicación 18 para usarse con un filtro de transmisión acoplado a la salida del amplificador de RF, teniendo el filtro una impedancia de entrada donde la variación de la impedancia de la carga comprende hacer variar la impedancia de la carga en conjunto con la impedancia de salida del amplificador de RF para presentar una impedancia para- acoplarla a la Impedancia" del filtro de entrada. 21. El circuito de conformidad con la reivindicación 20 para usarse con un circuito de adaptación de impedancia conectado entre el amplificador de RF y el filtro donde la variación de la impedancia de la carga comprende hacer variar la impedancia de la carga en conjunto con una impedancia de salida del amplificador de Rf para presentar una impedancia a una entrada del circuito de adaptación de impedancia de modo que la impedancia de salida del circuito de adaptación de impedancia se acople a la impedancia de entrada del filtro. 22. El circuito de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la carga acoplada a la salida del amplificador de RF comprende acoplar un dispositivo semiconductor a la salida del amplificador de RF, siendo la impedancia del dispositivo semiconductor dependiente de la corriente de control. 23. El circuito de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el acoplamiento de la carga acoplada a la salida del amplificador de RF que comprende acoplar un transistor en serie con una resistencia a la salida del amplificador de RF, siendo la impedancia del transistor dependiente de la corriente de controlé