特許 7508548 包絡線追跡システム、携帯デバイス、及び包絡線追跡の方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-21

(45)【発行日】2024-07-01

(54)【発明の名称】包絡線追跡システム、携帯デバイス、及び包絡線追跡の方法

(51)【国際特許分類】

   H03F 1/02 20060101AFI20240624BHJP

   H03F 3/24 20060101ALI20240624BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20240624BHJP

【ＦＩ】

H03F1/02 111

H03F3/24

H04B1/04 A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022518988

(86)(22)【出願日】2020-09-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-29

(86)【国際出願番号】 US2020052329

(87)【国際公開番号】W WO2021061864

(87)【国際公開日】2021-04-01

【審査請求日】2023-09-04

(31)【優先権主張番号】62/907,120

(32)【優先日】2019-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】503031330

【氏名又は名称】スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＫＹＷＯＲＫＳ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100195257

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 一志

(72)【発明者】

【氏名】ドロギ、 セルジュ フランソワ

(72)【発明者】

【氏名】バルテアヌ、 フロリネル ジー．

【審査官】工藤 一光

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１４６７９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１５－５３３０６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｆ１／００－３／７２

Ｈ０４Ｂ１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

包絡線追跡システムであって、
無線周波数信号を増幅するべく構成される電力増幅器であって、前記電力増幅器の供給電圧端子から電力を受けるべく構成される電力増幅器と、
前記無線周波数信号の包絡線に対応する包絡線信号に基づいて前記電力増幅器への供給電圧を生成するべく構成される包絡線追跡器と
を含み、
前記包絡線追跡器は、
複数の調節済み電圧を出力するべく構成されるＤＣ／ＤＣ変換器と、
前記複数の調節済み電圧及び前記包絡線信号に基づいて変調器出力電圧を生成するべく構成される変調器と、
前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に接続される第１フィルタと、
前記ＤＣ／ＤＣ変換器の複数の電圧出力端子のうちのＤＣ電圧出力端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に接続される第２フィルタと
を含む、包絡線追跡システム。

【請求項2】

前記ＤＣ／ＤＣ変換器はさらに、前記ＤＣ電圧出力端子においてＤＣ電圧を生成するべく構成される、請求項１の包絡線追跡システム。

【請求項3】

前記複数の調節済み電圧はそれぞれが異なる電圧レベルを有する、請求項１の包絡線追跡システム。

【請求項4】

前記変調器は、それぞれが前記変調器の出力電圧端子と前記複数の調節済み電圧のうちの対応する一つの調節済み電圧を出力する端子との間に接続される複数のスイッチを含む、請求項１の包絡線追跡システム。

【請求項5】

前記第１フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタと、少なくとも一つのシャントキャパシタとを含む、請求項１の包絡線追跡システム。

【請求項6】

前記第１フィルタはさらに、前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に、前記少なくとも一つの直列インダクタと直列に接続されるＤＣブロックキャパシタを含む、請求項５の包絡線追跡システム。

【請求項7】

前記第２フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタと、少なくとも一つのシャントキャパシタとを含む、請求項１の包絡線追跡システム。

【請求項8】

前記包絡線追跡器はさらに、前記第１フィルタを通るＡＣ経路と前記第２フィルタを通るＤＣ経路との間の相対的な遅延を制御するべく構成される制御可能遅延回路を含み、
前記ＡＣ経路は前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に形成され、
前記ＤＣ経路は前記ＤＣ電圧出力端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に形成される、請求項１の包絡線追跡システム。

【請求項9】

前記制御可能遅延回路は、それぞれが前記複数の調節済み電圧のうちの対応する一つの調節済み電圧の遅延を制御するべく構成される複数の制御可能遅延バッファを含む、請求項８の包絡線追跡システム。

【請求項10】

前記第２フィルタを通るＤＣ経路が、前記包絡線追跡器から前記電力増幅器の供給電圧端子に与えられるエネルギーの少なくとも７５パーセントを搬送し、
前記ＤＣ経路は前記ＤＣ電圧出力端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に形成される、請求項１の包絡線追跡システム。

【請求項11】

携帯デバイスであって、
無線周波数送信信号を生成するべく構成される送受信器と、
前記無線周波数送信信号を増幅するべく構成される電力増幅器を含むフロントエンド回路であって、前記電力増幅器は前記電力増幅器の供給電圧端子から電力を受けるべく構成される、フロントエンド回路と、
前記無線周波数送信信号の包絡線に対応する包絡線信号に基づいて前記電力増幅器への供給電圧を生成するべく構成される包絡線追跡器を含む電力管理回路と
を含み、
前記包絡線追跡器は、
複数の調節済み電圧を出力するべく構成されるＤＣ／ＤＣ変換器と、
前記複数の調節済み電圧及び前記包絡線信号に基づいて変調器出力電圧を生成するべく構成される変調器と、
前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に接続される第１フィルタと、
前記ＤＣ／ＤＣ変換器の複数の電圧出力端子のうちのＤＣ電圧出力端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に接続される第２フィルタと
を含む、携帯デバイス。

【請求項12】

前記ＤＣ／ＤＣ変換器はさらに、前記ＤＣ電圧出力端子においてＤＣ電圧を生成するべく構成される、請求項１１の携帯デバイス。

【請求項13】

電池電圧を与える電池をさらに含み、
前記ＤＣ／ＤＣ変換器は、前記電池電圧のＤＣ／ＤＣ変換を与えることに基づいて前記複数の調節済み電圧及び前記ＤＣ電圧出力端子におけるＤＣ電圧を生成するべく構成される、請求項１１の携帯デバイス。

【請求項14】

前記第１フィルタは、
少なくとも一つの直列インダクタと、
少なくとも一つのシャントキャパシタと、
前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に、前記少なくとも一つの直列インダクタと直列に接続されるＤＣブロックキャパシタと
を含む、請求項１１の携帯デバイス。

【請求項15】

前記包絡線追跡器はさらに、前記第１フィルタを通るＡＣ経路と前記第２フィルタを通るＤＣ経路との間の相対的な遅延を制御するべく構成される制御可能遅延回路を含み、
前記ＡＣ経路は前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に形成され、
前記ＤＣ経路は前記ＤＣ電圧出力端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に形成される、請求項１１の携帯デバイス。

【請求項16】

前記制御可能遅延回路は、それぞれが前記複数の調節済み電圧のうちの対応する一つの調節済み電圧の遅延を制御するべく構成される複数の制御可能遅延バッファを含む、請求項１５の携帯デバイス。

【請求項17】

包絡線追跡の方法であって、
電力増幅器を使用して無線周波数信号を増幅することと、
前記電力増幅器への供給電圧を使用して前記電力増幅器に電力を供給することと、
ＤＣ／ＤＣ変換器から複数の調節済み電圧を出力することと、
変調器を使用して、前記複数の調節済み電圧及び包絡線信号に基づいて変調器出力電圧を生成することであって、前記包絡線信号は前記無線周波数信号の包絡線に対応することと、
前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に存在する第１フィルタを使用して前記電力増幅器への供給電圧を制御することと、
前記ＤＣ／ＤＣ変換器の複数の電圧出力端子のうちのＤＣ電圧出力端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に存在する第２フィルタを使用して前記電力増幅器への供給電圧を制御することと
を含む、方法。

【請求項18】

前記ＤＣ／ＤＣ変換器を使用して前記ＤＣ電圧出力端子においてＤＣ電圧を生成することをさらに含む、請求項１７の方法。

【請求項19】

前記第１フィルタの直列ＤＣブロックキャパシタを使用して前記第１フィルタを通る低周波数電流がブロックされる、請求項１７の方法。

【請求項20】

制御可能遅延回路を使用して、前記第１フィルタを通るＡＣ経路と前記第２フィルタを通るＤＣ経路との間の相対的な遅延を制御することをさらに含み、
前記ＡＣ経路は前記変調器の出力電圧端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に形成され、
前記ＤＣ経路は前記ＤＣ電圧出力端子と前記電力増幅器の供給電圧端子との間に形成される、請求項１７の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は電子システムに関し、詳しくは無線周波数（ＲＦ）電子機器のための電力増幅器に関する。

【背景技術】

【0002】

ＲＦ通信システムにおいて、アンテナを介した送信を目的としてＲＦ信号を増幅するべく電力増幅器が使用される。電池寿命を延ばすべく及び／又は適切な送信電力レベルを与えるべく、ＲＦ信号送信の電力を管理することが重要である。

【0003】

一以上の電力増幅器を有するＲＦ通信システムの例は、携帯電話機、タブレット、基地局、ネットワークアクセスポイント、顧客宅内機器（ＣＰＥ）、ラップトップ、及びウェアラブル電子機器を含むがこれらに限られない。例えば、セルラー規格、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）規格、及び／又は任意の他の適切な通信規格を使用して通信する無線デバイスにおいては、ＲＦ信号増幅を目的として電力増幅器を使用することができる。ＲＦ信号は、例えば周波数レンジ１（ＦＲ１）における第５世代（５Ｇ）通信のための約４１０ＭＨｚ～約７．１２５ＧＨｚの範囲のような、約３０ｋＨｚ～３００ＧＨｚの範囲にある周波数を有し得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２６９２４０号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２０７７３１号明細書

【発明の概要】

【0005】

所定の実施形態において、本開示は、無線周波数信号を増幅するべくかつ電力増幅器供給電圧からの電力を受けるべく構成される電力増幅器と、当該無線周波数信号の包絡線に対応する包絡線信号に基づいて当該電力増幅器供給電圧を生成するべく構成される包絡線追跡器とを含む包絡線追跡システムに関する。包絡線追跡器は、複数の調節済み電圧を出力するべく構成されるＤＣ／ＤＣ変換器と、当該複数の調節済み電圧及び当該包絡線信号に基づいて変調器出力電圧を生成するべく構成される変調器と、当該変調器出力電圧と当該電力増幅器供給電圧との間に結合される第１フィルタと、ＤＣ電圧と電力増幅器供給電圧との間に結合される第２フィルタとを含む。

【0006】

様々な実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変換器はさらに、当該ＤＣ電圧を生成するべく構成される。一定数の実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣ変換器は、当該複数の調節済み電圧のいずれに対しても異なるパルス幅変調器シーケンスを有するＤＣ電圧を生成するべく構成される。

【0007】

いくつかの実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変換器は、電池電圧を受けるべく、かつ、当該電池電圧のＤＣ／ＤＣ変換を与えることに基づいて複数の調節済み電圧及びＤＣ電圧を生成するべく、構成される。

【0008】

いくつかの実施形態において、当該複数の調節済み電圧はそれぞれが、異なる電圧レベルを有する。

【0009】

様々な実施形態において、包絡線追跡器はさらに、グランドと複数の調節済み電圧のうち対応する一つとの間に結合される複数のデカップリングキャパシタを含む。

【0010】

いくつかの実施形態において、変調器は、それぞれが変調器出力電圧と当該複数の調節済み電圧の対応調節済み電圧との間に結合される複数のスイッチを含む。

【0011】

いくつかの実施形態において、第１フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタ及び少なくとも一つのシャントキャパシタを含む。一定数の実施形態によれば、第１フィルタはさらに、変調器出力電圧と電力増幅器供給電圧との間に直列されるＤＣブロックキャパシタを含む。

【0012】

様々な実施形態において、第２フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタ及び少なくとも一つのシャントキャパシタを含む。

【0013】

いくつかの実施形態において、包絡線追跡器はさらに、第１フィルタを通るＡＣ経路と第２フィルタを通るＤＣ経路との間の相対的な遅延を制御するべく構成される制御可能遅延回路を含む。一定数の実施形態によれば、制御可能遅延回路は、それぞれが当該複数の調節済み電圧の各調節済み電圧の遅延を制御するべく構成される複数の制御可能遅延バッファを含む。

【0014】

様々な実施形態において、第２フィルタを通るＤＣ経路が、包絡線追跡器から電力増幅器に与えられるエネルギーの少なくとも７５パーセントを搬送する。

【0015】

所定の実施形態において、本開示は包絡線追跡器に関する。包絡線追跡器は、電力増幅器供給電圧を出力するべく構成される電力増幅器供給電圧端子と、電池電圧を調節することに基づいて複数の調節済み電圧を出力するべく構成されるＤＣ／ＤＣ変換器と、当該複数の調節済み電圧及び包絡線信号に基づいて変調器出力電圧を生成するべく構成される変調器と、当該変調器出力電圧と当該電力増幅器供給電圧との間に結合されるＡＣ経路フィルタと、ＤＣ電圧と当該電力増幅器供給電圧との間に結合されるＤＣ経路フィルタとを含む。

【0016】

いくつかの実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変換器はさらに、当該ＤＣ電圧を生成するべく構成される。一定数の実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣ変換器は、当該複数の調節済み電圧のいずれに対しても異なるパルス幅変調器シーケンスを有するＤＣ電圧を生成するべく構成される。

【0017】

いくつかの実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変換器は、電池電圧を受けるべく、かつ、当該電池電圧のＤＣ／ＤＣ変換を与えることに基づいて複数の調節済み電圧及びＤＣ電圧を生成するべく、構成される。

【0018】

様々な実施形態において、複数の調節済み電圧はそれぞれが、異なる電圧レベルを有する。

【0019】

いくつかの実施形態において、包絡線追跡器はさらに、グランドと複数の調節済み電圧の対応調節済み電圧との間に結合される複数のデカップリングキャパシタを含む。

【0020】

いくつかの実施形態において、変調器は、それぞれが変調器出力電圧と当該複数の調節済み電圧の対応調節済み電圧との間に結合される複数のスイッチを含む。

【0021】

様々な実施形態において、ＡＣ経路フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタ及び少なくとも一つのシャントキャパシタを含む。一定数の実施形態によれば、ＡＣ経路フィルタはさらに、変調器出力電圧と電力増幅器供給電圧との間に直列されるＤＣブロックキャパシタを含む。

【0022】

いくつかの実施形態において、ＤＣ経路フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタ、及び少なくとも一つのシャントキャパシタを含む。

【0023】

様々な実施形態において、包絡線追跡器はさらに、第１フィルタを通るＡＣ経路と第２フィルタを通るＤＣ経路との間の相対的な遅延を制御するべく構成される制御可能遅延回路を含む。一定数の実施形態によれば、制御可能遅延回路は、それぞれが当該複数の調節済み電圧の各調節済み電圧の遅延を制御するべく構成される複数の制御可能遅延バッファを含む。

【0024】

いくつかの実施形態において、ＤＣ経路フィルタは、包絡線追跡器から電力増幅器供給電圧端子に与えられるエネルギーの少なくとも７５パーセントを搬送する。

【0025】

所定の実施形態において、本開示は携帯デバイスに関する。携帯デバイスは、無線周波数送信信号を生成するべく構成される送受信器と、当該無線周波数送信信号を増幅して電力増幅器供給電圧から電力を受けるべく構成される電力増幅器を含むフロントエンド回路と、当該無線周波数送信信号の包絡線に対応する包絡線信号に基づいて電力増幅器供給電圧を生成するべく構成される包絡線追跡器を含む電力管理回路とを含む。包絡線追跡器は、複数の調節済み電圧を出力するべく構成されるＤＣ／ＤＣ変換器と、当該複数の調節済み電圧及び当該包絡線信号に基づいて変調器出力電圧を生成するべく構成される変調器と、当該変調器出力電圧と当該電力増幅器供給電圧との間に結合される第１フィルタと、ＤＣ電圧と電力増幅器供給電圧との間に結合される第２フィルタとを含む。

【0026】

いくつかの実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変換器はさらに、当該ＤＣ電圧を生成するべく構成される。一定数の実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣ変換器は、当該複数の調節済み電圧のいずれに対しても異なるパルス幅変調器シーケンスを有するＤＣ電圧を生成するべく構成される。

【0027】

いくつかの実施形態において、携帯デバイスはさらに、電池電圧を与える電池を含み、ＤＣ／ＤＣ変換器は、当該電池電圧のＤＣ／ＤＣ変換を与えることに基づいて複数の調節済み電圧とＤＣ電圧とを生成するように構成される。

【0028】

いくつかの実施形態において、当該複数の調節済み電圧はそれぞれが、異なる電圧レベルを有する。

【0029】

様々な実施形態において、包絡線追跡器はさらに、グランドと複数の調節済み電圧のうち対応する一つとの間に結合される複数のデカップリングキャパシタを含む。

【0030】

いくつかの実施形態において、変調器は、それぞれが変調器出力電圧と当該複数の調節済み電圧の対応調節済み電圧との間に結合される複数のスイッチを含む。

【0031】

いくつかの実施形態において、第１フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタ及び少なくとも一つのシャントキャパシタを含む。一定数の実施形態によれば、第１フィルタはさらに、変調器出力電圧と電力増幅器供給電圧との間に直列されるＤＣブロックキャパシタを含む。

【0032】

いくつかの実施形態において、第２フィルタは、少なくとも一つの直列インダクタ、及び少なくとも一つのシャントキャパシタを含む。

【0033】

様々な実施形態において、包絡線追跡器はさらに、第１フィルタを通るＡＣ経路と第２フィルタを通るＤＣ経路との間の相対的な遅延を制御するべく構成される制御可能遅延回路を含む。一定数の実施形態によれば、制御可能遅延回路は、それぞれが当該複数の調節済み電圧の各調節済み電圧の遅延を制御するべく構成される複数の制御可能遅延バッファを含む。

【0034】

いくつかの実施形態において、第２フィルタを通るＤＣ経路が、包絡線追跡器から電力増幅器に与えられるエネルギーの少なくとも７５パーセントを搬送する。

【0035】

所定の実施形態において、本開示は包絡線追跡の方法に関する。方法は、電力増幅器を使用して無線周波数信号を増幅することと、電力増幅器供給電圧を使用して電力を当該電力増幅器に供給することと、ＤＣ／ＤＣ変換器から複数の調節済み電圧を出力することと、変調器を使用して当該複数の調節済み電圧及び包絡線信号に基づく変調器出力電圧を生成することとを含み、当該包絡線信号は、当該無線周波数信号の包絡線に対応する。方法はさらに、変調器出力電圧と電力増幅器供給電圧との間に存在する第１フィルタを使用して当該電力増幅器供給電圧を制御することと、ＤＣ電圧と当該電力増幅器供給電圧との間に存在する第２フィルタを使用して当該電力増幅器供給電圧を制御することとを含む。

【0036】

いくつかの実施形態において、方法はさらに、ＤＣ／ＤＣ変換器を使用してＤＣ電圧を生成することを含む。一定数の実施形態によれば、方法はさらに、複数の調節済み電圧のそれぞれに対して異なるパルス幅変調器シーケンスを有するＤＣ電圧を生成することを含む。

【0037】

様々な実施形態において、方法はさらに、電池電圧のＤＣ／ＤＣ変換を与えることに基づいて複数の調節済み電圧及びＤＣ電圧を生成することを含む。

【0038】

いくつかの実施形態において、当該複数の調節済み電圧はそれぞれが、異なる電圧レベルを有する。

【0039】

いくつかの実施形態において、方法はさらに、第１フィルタの直列ＤＣブロックキャパシタを使用してＤＣブロックを与えることを含む。

【0040】

様々な実施形態において、方法はさらに、第１フィルタを通るＡＣ経路と第２フィルタを通るＤＣ経路との間の相対的な遅延を、制御可能遅延回路を使用して制御することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】一実施形態に係る携帯デバイスの模式的な図である。

【図2】一実施形態の、電力増幅器のための包絡線追跡システムの模式的な図である。

【図3A】他実施形態の、電力増幅器のための包絡線追跡システムの模式的な図である。

【図3B】他実施形態の、電力増幅器のための包絡線追跡システムの模式的な図である。

【図3C】他実施形態の、電力増幅器のための包絡線追跡システムの模式的な図である。

【図3D】他実施形態の、電力増幅器のための包絡線追跡システムの模式的な図である。

【図4】効率対出力電力のグラフである。

【図5】他実施形態の、電力増幅器のための包絡線追跡システムの模式的な図である。

【図6】他実施形態の、電力増幅器のための包絡線追跡システムの模式的な図である。

【図7】他実施形態に係る携帯デバイスの模式的な図である。

【図8】無線周波数（ＲＦ）信号を送信する通信システムの一実施形態の模式的な図である。

【図9】一実施形態に係るマルチレベル供給（ＭＬＳ）変調システムの模式的な図である。

【図10】一実施形態に係るＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器の模式的な図である。

【図11】ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換のためのタイミングの一例の模式的な図である。

【図12】連続波信号のためのＭＬＳ包絡線追跡の一例の模式的な図である。

【図13】様々な信号波形の包絡線周波数分布の一例の模式的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

所定の実施形態の以下の詳細な説明は、特定の実施形態の様々な記載を提示する。しかしながら、ここに記載されるイノベーションは、例えば特許請求の範囲により画定かつカバーされる数多くの異なる態様で具体化することができる。本明細書において、同じ参照番号が同一の又は機能的に同様の要素を示す図面が参照される。理解されることだが、図面に示される要素は必ずしも縮尺どおりとは限らない。さらに理解されることだが、所定の実施形態は、図面に示されるよりも多くの要素、及び／又は図面に示される要素の部分集合を含み得る。さらに、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴の任意の適切な組み合わせも含み得る。

【0043】

包絡線追跡は、電力増幅器の電力付加効率（ＰＡＥ）を、当該電力増幅器が増幅する無線周波数（ＲＦ）信号の包絡線に関連して電力増幅器供給電圧の電圧レベルを効率的に制御することによって、増加させるべく使用することができる技法である。すなわち、ＲＦ信号の包絡線が増加すると、電力増幅器へ供給される電圧も増加し得る。同様に、ＲＦ信号の包絡線が減少すると、電力増幅器へ供給される電圧も減少して消費電力が低下する。

【0044】

マルチレベル包絡線追跡器が、異なる電圧レベルの２以上の調節済み電圧を生成するマルチレベル供給（ＭＬＳ）ＤＣ／ＤＣ変換器と、当該調節済み電圧から選択された選択調節済み電圧を出力するＭＬＳ変調器と、ＭＬＳ変調器の出力をフィルタリングして電力増幅器のための電力増幅器供給電圧を生成するフィルタとを含み得る。

【0045】

マルチレベル包絡線追跡器は、電力増幅器供給電圧のためのＤＣ電流及びＡＣ電流の双方がＭＬＳ変調器及び／又は共通フィルタのスイッチを通って循環するときに効率劣化を被ることがある。例えば、当該変調器のスイッチ及び／又は当該フィルタのインダクタのＤＣ抵抗に電力損失が生じる。

【0046】

スイッチのＤＣ抵抗は低くなる（例えば電力増幅器のＤＣ負荷のわずかなパーセンテージとなる）ように実装することができるにもかかわらず、この態様でスイッチを実装することにより、相対的に大きなレイアウト及び／又は有意なスイッチング損失がもたらされる。例えば、所望のソースインピーダンスが約０．２オームのとき、ＭＬＳ変調器のスイッチは、０．２オーム未満のオン状態抵抗を達成するように制約を受ける。これにより、相対的に大きなスイッチレイアウトがもたらされる。

【0047】

別個のＤＣ経路及びＡＣ経路を備えたマルチレベル包絡線追跡システムが与えられる。所定の実施形態において、電力増幅器のための電力増幅器供給電圧を生成する包絡線追跡システムが与えられる。包絡線追跡システムは、多数の調節済み電圧を出力するＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器と、電力増幅器により増幅されたＲＦ信号の包絡線に対応する包絡線信号に基づいて当該調節済み電圧の選択を経時的に制御するＭＬＳ変調器と、当該ＭＬＳ変調器の出力と当該電力増幅器供給電圧との間に結合されるＡＣ経路フィルタと、ＤＣ電圧と当該電力増幅器供給電圧との間に結合されるＤＣ経路フィルタとを含む。

【0048】

ＤＣ経路フィルタを通るＤＣ経路とＡＣ経路フィルタを通る別個のＡＣ経路とを含むことにより、包絡線追跡システムの効率の向上を達成することができる。例えば、ＤＣ電流のような低周波数電流がＤＣ経路フィルタを通して（例えばフィルタインダクタを介して）与えられるので、変調器のスイッチのサイズ及び／又はＤＣ抵抗の制約を緩和することができる。したがって、ＡＣ経路における低いスイッチング損失を達成することができるので、全体的なシステム効率を高めることができる。一例において、ＤＣ経路は、包絡線追跡システムが電力増幅器に与えるエネルギーの少なくとも７５％を搬送する。

【0049】

高速包絡線信号が、ＤＣを中心とするエネルギー含量を有し得るので、ＤＣ経路は、低周波数エネルギー含量のための高効率な経路を与えることができる。さらに、ＤＣ経路フィルタは、当該フィルタのインダクタがＤＣ飽和なしで動作できることから相対的に小さなコンポーネントサイズを有し得る。一例において、ＤＣ経路フィルタは、ＡＣ経路フィルタのサイズの約半分未満で実装される。所定の実装例において、ＡＣ経路フィルタは、ＡＣ経路フィルタを通るＤＣ電流をブロックするのに役立つ直列ＤＣブロックキャパシタを含む。

【0050】

所定の実装例において、ＤＣ電圧は、ＤＣ／ＤＣ変換器からの調整済み電圧である。例えば、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器は、ＤＣ電圧の生成にも使用することができる。かかる実装例において、ＤＣ電圧の電圧レベルは、ＭＬＳ変調器に与えられる複数の調整済み電圧のうちの一つの電圧レベルと同じであっても異なっていてもよい。

【0051】

図１は、一実施形態に係る携帯デバイス７０の模式的な図である。携帯デバイス７０は、一次アンテナ１、ダイバーシティアンテナ２、一次アンテナチューニング回路３、ダイバーシティアンテナチューニング回路４、双極双投（ＤＰＤＴ）アンテナダイバーシティスイッチ５、一次フロントエンドモジュール６、ダイバーシティフロントエンドモジュール７、電池８、マルチレベル供給（ＭＬＳ）包絡線追跡器９、送受信器１０、ベース帯域モデム１１、及びアプリケーションプロセッサ１２を含む。

【0052】

携帯デバイスの一実施形態が示されるにもかかわらず、ここでの教示は、多種多様な態様で実装される携帯デバイスに適用可能である。したがって、他の実装例も可能である。

【0053】

図示の実施形態において、一次フロントエンドモジュール６は、第１電力増幅器２１、第２電力増幅器２２、第３電力増幅器２３、第４電力増幅器２４、第１低雑音増幅器３１、第２低雑音増幅器３２、第３低雑音増幅器３３、ダイプレクサ４２、送信／受信帯域スイッチ４１、送信フィルタ４３、第１デュプレクサ４５、第２デュプレクサ４６、第３デュプレクサ４７、第１受信フィルタ５１、第２受信フィルタ５２、第３受信フィルタ５３、第１方向性結合器５９、及び第２方向性結合器６０を含む。付加的に、ダイバーシティフロントエンドモジュール７は、第１低雑音増幅器３５、第２低雑音増幅器３６、第１受信フィルタ５５、第２受信フィルタ５６、第１受信帯域選択スイッチ６１、及び第２受信帯域選択スイッチ６２を含む。

【0054】

フロントエンド回路の一実施形態が示されるにもかかわらず、フロントエンド回路の他の実装例も可能である。例えば、フロントエンド回路は、一以上のアンテナから送信及び／又は受信されるＲＦ信号の処理のための電力増幅器（ＰＡ）、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、フィルタ、スイッチ、位相シフタ、デュプレクサ、及び／又は他の適切な回路を含んでよい。フロントエンドの機能の例は、送信のための信号増幅、受信信号増幅、信号フィルタリング、異なる帯域間のスイッチング、異なる電力モード間のスイッチング、送信モード及び受信モード間のスイッチング、信号のデュプレクシング、信号のマルチプレクシング（例えばダイプレクシング又はトライプレクシング）、又はこれらの何らかの組み合わせを含むがこれらに限られない。

【0055】

したがって、一次フロントエンドモジュール、ダイバーシティ受信フロントエンドモジュール、アンテナ選択、及び／又はアンテナチューニングの他の実装例も使用してよい。

【0056】

図１に示されるように、ＭＬＳ包絡線追跡器９は、携帯デバイス７０において電力増幅器が無線送信目的でＲＦ信号を増幅するための、一以上の電力増幅器供給電圧を生成するべく使用される。図示の実施形態において、ＭＬＳ包絡線追跡器９は、電池８から電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴを受け、第１電力増幅器２１のための第１電力増幅器供給電圧Ｖ_ＰＡ１、及び第１電力増幅器２２のための第２電力増幅器供給電圧Ｖ_ＰＡ２を生成する。ＭＬＳ包絡線追跡器９が２つの電力増幅器供給電圧を生成する一例が示されるにもかかわらず、ＭＬＳ包絡線追跡器９は、これよりも多い又は少ない電力増幅器供給電圧を生成してよい。

【0057】

ＭＬＳ包絡線追跡器９は、第１電力増幅器２１が増幅する第１ＲＦ信号の包絡線を追跡するべく第１電力増幅器供給電圧Ｖ_ＰＡ１を制御する。付加的に、ＭＬＳ包絡線追跡器９は、第２電力増幅器２２が増幅する第２ＲＦ信号の包絡線を追跡するべく第２電力増幅器供給電圧Ｖ_ＰＡ２を制御する。所定の実装例において、ＭＬＳ包絡線追跡器９は、ベース帯域モデム１１から一以上の包絡線信号を受信する。例えば、ＭＬＳ包絡線追跡器９は、第１ＲＦ信号の包絡線を示す第１包絡線信号と、第２ＲＦ信号の包絡線を示す第２包絡線信号とを受信することができる。

【0058】

電池８は、携帯デバイス７０における使用のための、例えばリチウムイオン電池を含む任意の適切な電池としてよい。電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴは、ＭＬＳ包絡線追跡器９のＤＣ／ＤＣ変換器によって調節され、ここでの教示に係るマルチレベル包絡線追跡のために使用される調節済み電圧が生成される。

【0059】

送受信器１０は、送信のためのＲＦ信号を生成し、一次アンテナ１及びダイバーシティアンテナ２から受信した入来ＲＦ信号を処理する。理解されることだが、ＲＦ信号の送信及び受信に関連付けられる様々な機能は、図１においてまとめて送受信器１０として代表される一以上のコンポーネントによって達成することができる。一例において、所定タイプのＲＦ信号を取り扱うべく別個のコンポーネント（例えば別個の回路又はダイ）を設けてもよい。

【0060】

ベース帯域モデム１１は、送受信器１０に、送信のためのＲＦ信号を生成するべく送受信器１０が処理する送信信号のデジタル表現を与える。ベース帯域モデム１１もまた、送受信器１０が与える受信信号のデジタル表現を処理する。

【0061】

図１に示されるように、ベース帯域モデム１１は、携帯デバイス７０における一次アプリケーション処理を与える役割を果たすアプリケーションプロセッサ１２に結合される。アプリケーションプロセッサ１２は、メモリ管理、グラフ処理、及び／又はマルチメディアデコーディングを含むがこれらに限られないアプリケーションをサポートするのに適切なシステム能力を与えることのような、多種多様な機能を与えることができる。

【0062】

携帯デバイス７０が、マルチレベル包絡線追跡器のＲＦシステムの一例を示すにもかかわらず、ここでの教示に従って実装される一以上のマルチレベル包絡線追跡器を、多種多様なＲＦシステムに含めることができる。

【0063】

図２～図３Ｃ、図５及び図６は、電力増幅器のための包絡線追跡システムの様々な実施形態の模式的な図を描く。しかしながら、ここでの教示は、多種多様な態様で実装される包絡線追跡器に適用可能である。したがって、他の実装例も可能である。

【0064】

図２は、一実施形態の、電力増幅器７１のための包絡線追跡システム１００の模式的な図である。包絡線追跡システム１００は、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２、ＤＣ経路フィルタ７３、ＭＬＳ変調器８１、及びＡＣ経路フィルタ９１を含む。ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２は、スイッチングレギュレータとも称する。

【0065】

電力増幅器７１は、ＲＦ入力信号ＲＦ_ＩＮを増幅してＲＦ出力信号ＲＦ_ＯＵＴを生成する。ＭＬＳ変調器８１は、ＲＦ入力信号ＲＦ_ＩＮの包絡線に関連して変化する包絡線信号（ＥＮＶＥＬＯＰＥ）を受信する。包絡線信号はアナログ又はデジタルとしてよい。

【0066】

図示の実施形態において、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２は、電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴを受け、異なる電圧レベルの様々な調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳａ、Ｖ_ＭＬＳｂ、Ｖ_ＭＬＳｃ、…Ｖ_ＭＬＳｎを生成するＤＣ／ＤＣ変換を与える。一例に４つのＭＬＳ電圧が描かれるにもかかわらず、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２は、省略記号により示されるように、これよりも多い又は少ないＭＬＳ電圧を生成してよい。この実施形態において、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２はまた、電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴを調節することによってＤＣ電圧Ｖ_ＤＣも生成する。ＤＣ電圧Ｖ_ＤＣは、調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳａ、Ｖ_ＭＬＳｂ、Ｖ_ＭＬＳｃ、…Ｖ_ＭＬＳｎのうちの一つの電圧レベルと同じであっても異なっていてもよい。

【0067】

ＭＬＳ変調器８１は、調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳａ、Ｖ_ＭＬＳｂ、Ｖ_ＭＬＳｃ、…Ｖ_ＭＬＳｎ及び包絡線信号を受信し、変調器出力電圧をＡＣ経路フィルタ９１に出力する。所定の実装例において、ＭＬＳ変調器８１は、包絡線信号に基づき経時的に適切な調節電圧を選択することに基づいて出力電圧を制御する。例えば、ＭＬＳ変調器８１は、包絡線信号の値に基づいて、調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳａ、Ｖ_ＭＬＳｂ、Ｖ_ＭＬＳｃ、…Ｖ_ＭＬＳｎのうちの一つを変調器の出力に選択的に接続するスイッチのバンクを含み得る。

【0068】

ＤＣ経路フィルタ７３及びＡＣ経路フィルタ９１はそれぞれが、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２からのＤＣ電圧Ｖ_ＤＣ及びＭＬＳ変調器８１の出力をフィルタリングすることによって、電力増幅器７１のための電力増幅器供給電圧ＶＰＡを生成する。

【0069】

ＤＣ経路フィルタ７３を通るＤＣ経路とＡＣ経路フィルタ９１を通るＡＣ経路とを含むことにより、包絡線追跡システム１００の効率向上を達成することができる。例えば、低周波数電流（ＤＣ電流を含むがこれに限られない）がＤＣ経路フィルタ７３と通して与えられるので、ＭＬＳ変調器のスイッチのサイズ及び／又はＤＣ抵抗の制約を緩和することができる。

【0070】

したがって、ＡＣ経路における低いスイッチング損失を達成することができるので、全体的なシステム効率を高めることができる。一例において、ＤＣ経路は、包絡線追跡システム１００が電力増幅器７１に与えるエネルギーの少なくとも７５％を搬送する。

【0071】

図３Ａは、他実施形態の、電力増幅器１０１のための包絡線追跡システム１４０の模式的な図である。包絡線追跡システム１４０は、包絡線追跡集積回路（ＩＣ）１０２と、ＤＣ経路フィルタ１０３と、ＡＣ経路フィルタ１０４と、ＤＡＣ回路１０５と、包絡線フィルタ１０６と、第１デカップリングキャパシタ１１１～第４デカップリングキャパシタ１１４それぞれと、インダクタ１１７とを含む。

【0072】

一実施形態の包絡線追跡システムが図３Ａに示されるにもかかわらず、ここでの教示は、多種多様な態様で実装される包絡線追跡システムに適用可能である。したがって、他の実装例も可能である。

【0073】

図示の実施形態において、包絡線追跡ＩＣ１０２は、ＭＬＳスイッチング回路１２１と、デジタル制御回路１２２と、ベース帯域ＭＬＳ変調器１２３と、変調器制御回路１２４とを含む。図３Ａの包絡線追跡ＩＣ１０２は、例えば電池電圧（Ｖ_ＢＡＴＴ）の受信、シリアルペリフェラルインタフェイス（ＳＰＩ）を経由した通信、ＤＣ電圧ＶＤＣの出力、包絡線信号（ＥＮＶＥＬＯＰＥ）の受信、デカップリングキャパシタ１１１～１１４への接続、及びインダクタ１１７への接続のような、様々な機能を与えるための様々なピン又はパッドとともに描かれる。包絡線追跡ＩＣはまた、ここでは包絡線追跡半導体ダイ又はチップとも称する。

【0074】

ＭＬＳスイッチング回路１２１は、電圧調節を与えるべくインダクタ１１７を通る電流を制御する。例えば、ＭＬＳスイッチング回路１２１はスイッチ及びコントローラを含み、このコントローラは、（パルス幅変調を含むがこれに限られない）任意の適切な調節スキームを使用してこのスイッチをオン及びオフにしてＤＣ／ＤＣ変換を与える。図示の実施形態において、ＭＬＳスイッチング回路１２１は、異なる電圧レベルにある４つの調節済みＭＬＳ電圧と一の調節済みＤＣ電圧Ｖ_ＤＣとを出力する。しかしながら、ＭＬＳスイッチング回路１２１は、これよりも多い又は少ない調節済み電圧を出力するように実装してもよい。

【0075】

図３Ａに示されるように、ＭＬＳスイッチング回路１２１は、デジタル制御回路１２２によって制御される。デジタル制御回路１２２は、ＭＬＳスイッチング回路１２１により出力される一以上の調節済み電圧の電圧レベル制御を含むがこれに限られないプログラミング可能性をＭＬＳスイッチング回路１２１に与える。図３Ａに示されるように、デジタル制御回路１２２はＳＰＩバスに結合される。所定の実装例において、デジタル制御回路１２２は、ＳＰＩバス及び／又は他のチップインタフェイスを経由して受信されたデータに基づいてＭＬＳスイッチング回路１２１を制御する。

【0076】

ＭＬＳスイッチング回路１２１はまた、変調器制御回路１２４によって制御され得る。一例において、調節済みＤＣ電圧Ｖ_ＤＣは、少なくとも部分的に変調器制御回路１２４によって制御される。

【0077】

ベース帯域ＭＬＳ変調器１２３は、ＡＣ経路フィルタ１０４を通して電力増幅器供給電圧Ｖ_ＰＡに結合される出力部を含む。所定の実装例において、ベース帯域ＭＬＳ変調器１２３は、各調節済みＭＬＳ電圧とＡＣ経路フィルタ１０４との間に結合されるスイッチを含む。付加的に、変調器のスイッチは、包絡線信号に基づいて変調器コントローラ１２４によって選択的に開閉される。

【0078】

図示の実施形態において、ＤＣ経路フィルタ１０３は、シャントキャパシタ１２７及び直列インダクタ１２８を含む。付加的に、ＡＣ経路フィルタ１０４は、第１直列インダクタ１３１、第２直列インダクタ１３２、第１シャントキャパシタ１３５、及び第２シャントキャパシタ１３６を含む。ＤＣ経路フィルタ及びＡＣ経路フィルタの実装例が図３Ａに描かれるにもかかわらず、ここでの教示は、多種多様な態様で実装されるＤＣ経路フィルタ及びＡＣ経路フィルタにも適用可能である。したがって、他の実装例のフィルタも、ここでの教示に従って使用することができる。

【0079】

所定の実装例において、フィルタの一以上のコンポーネントは、柔軟性及び／又は制御性を高めるように制御可能である（例えばデジタルプログラム可能であり及び／又はアナログチューニングされる）。例えば、図示の実施形態において、第１シャントキャパシタ１３５及び第２シャントキャパシタ１３６が制御可能である。制御可能フィルタコンポーネントの２つの例が示されるにもかかわらず、他のフィルタコンポーネントを制御可能となるように付加的又は代替的に実装してよい。

【0080】

図３Ｂは、他実施形態の、電力増幅器１０１のための包絡線追跡システム１５０の模式的な図である。図３Ｂの包絡線追跡システム１５０は図３Ａの包絡線追跡システム１４０と同様であるが、包絡線追跡システム１５０が、ＡＣ経路フィルタ１４４の異なる実装例を含む点で異なる。

【0081】

例えば、図３ＡのＡＣ経路フィルタ１０４と比較すると、図３ＢのＡＣ経路フィルタ１４４はさらに、ＡＣ経路フィルタ１４４を通る低周波数電流をブロックするＤＣブロックキャパシタ１３８を含む。図示の実施形態において、ＤＣブロックキャパシタ１３８は、ＡＣ経路フィルタ１４４の出力部に結合される。

【0082】

ＤＣブロックキャパシタ１３８を含めることにより、ＡＣ経路における低いスイッチング損失を達成することができるので、全体的なシステム効率を高めることができる。例えば、ＤＣブロックキャパシタ１３８は、ＡＣ経路フィルタ１４４を通ってＡＣ経路により搬送されるエネルギーに対するＤＣ経路フィルタ１０３を通ってＤＣ経路により搬送されるエネルギーのパーセンテージの増加に役立つ。一例において、ＤＣ経路は、ＤＣ経路フィルタ１０３ａ包絡線追跡システム１５０が与えるエネルギーの少なくとも７５％を電力増幅器１０１に搬送する。

【0083】

図３Ｃは、他実施形態の、電力増幅器１０１のための包絡線追跡システム１６０の模式的な図である。図３Ｃの包絡線追跡システム１６０は図３Ｂの包絡線追跡システム１５０と同様であるが、包絡線追跡システム１６０が、ＡＣ経路フィルタ１５４の異なる実装例を含む点で異なる。

【0084】

例えば、図３ＢのＡＣ経路フィルタ１４４と比較すると、図３ＣのＡＣ経路フィルタ１５４が、フィルタの入力部に結合されるＤＣブロックキャパシタ１３８を含む。ＤＣブロックキャパシタは、ＡＣ経路フィルタにおいて多種多様な箇所に、例えば入力部に、出力部に、又は入力部と出力部との間の信号経路に沿うように、含めてよい。

【0085】

図３Ｄは、他実施形態の、電力増幅器１０１のための包絡線追跡システム１７０の模式的な図である。図３Ｄの包絡線追跡システム１７０は図３Ａの包絡線追跡システム１４０と同様であるが、包絡線追跡システム１７０が、２つのＭＬＳ調節済み電圧で動作する包絡線追跡ＩＣ１０２を含む点で異なる。付加的に、デカップリングキャパシタ１１３及び１１４は、ＭＬＳ調節済み電圧が少数であることに鑑み、省略されている。

【0086】

図３Ｄの包絡線追跡システム１７０は、複雑性が低下しているという利点を有する。さらに、包絡線追跡システム１７０は、高帯域幅変調に適切となり得るシンボル追跡によるシンボルを使用するアプリケーションに十分に適している。例えば、シンボル追跡によるシンボルを使用する場合、２つのＭＬＳ電圧をプログラムしてシンボルレート（例えば１６μｓ）で連続して使用することができる。すなわち、ＭＬＳ変調器１２３は、電力増幅器供給電圧を生成するために使用される電圧を、新たな電圧保持キャパシタへとスイッチングすることによって変化させることができる。

【0087】

シンボル追跡によるシンボルを使用する場合、使用されるフィルタリングを少なくすることができるが、それでもＡＣ／ＤＣ分割によれば、有益なことに、直列スイッチの必要性が回避される。

【0088】

図４は、効率対出力電力のグラフである。グラフは、異なるシミュレーションに対する電力増幅器と包絡線追跡器との組み合わせの効率対出力電力の３つのプロットを含む。例えば、第１プロット１７１は、ＤＣ経路に０．１オームのスイッチ抵抗が含まれるシミュレーションに対応し、ＬＴＥ効率の第２プロット１７２、ＤＣ経路に１．０オームのスイッチ抵抗が含まれる第３プロット１７３である。別個のＡＣ経路及びＤＣ経路を与えることによって低いＤＣ経路抵抗を達成することができるので、効率の向上もまた実現され得る。

【0089】

包絡線追跡システムのシミュレーション結果の特定例が図４に示されるにもかかわらず、他のシミュレーション結果も可能である。例えば、シミュレーション結果は、シミュレーションパラメータ（動作周波数を含む）、回路トポロジー、及び／又は作製プロセスを含むがこれらに限られない多種多様な因子に基づいて変わり得る。

【0090】

図５は、他実施形態の、電力増幅器７１のための包絡線追跡システム１８０の模式的な図である。図５の包絡線追跡システム１８０は、図２の包絡線追跡システム１００と同様であるが、包絡線追跡システム１５０はさらに、制御可能遅延回路９８を含む。

【0091】

図示の実施形態において、包絡線追跡システム１８０は、ＤＣ経路フィルタ７３を通るときのＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２から電力増幅器７１の供給入力へのＤＣ経路遅延ｔ_１を有して動作する。付加的に、包絡線追跡システム１８０は、制御可能遅延回路９８、ＭＬＳ変調器８１、及びＡＣ経路フィルタ９１を通るときのＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器７２から電力増幅器７１の供給入力へのＡＣ経路遅延ｔ_２を有して動作する。

【0092】

制御可能遅延回路９８を含むことにより、包絡線追跡システム１８０の効率を高めるようにＡＣ経路とＤＣ経路との間の相対的な遅延を制御することができる。所定の実装例において、制御可能遅延回路９８の遅延は、ＤＣ経路遅延ｔ_１及びＡＣ経路遅延ｔ_２を所望の位相シフトに実質的に整合させて効率を高めるように動作する。

【0093】

例えば、遅延差の補償が存在しなければ、ＤＣ経路の制御帯域幅がＡＣ経路の制御帯域幅よりも狭くなることに起因してＡＣ経路の電流とＤＣ経路の電流とが競合し得る。この例において、ＡＣ経路が、制御可能遅延回路９８による遅延を受けることで、負荷が見るＤＣ経路の相対的な遅延が制御される。所定の実装例において、結合が生じる帯域幅にわたる約９０度の位相シフトによって、相対的に高い効率が得られる。所定の実装例において、デジタル状態機械又は他の適切な制御回路が、約９０度の位相遅延を達成する制御を与えるように動作する。

【0094】

図６は、他実施形態の、電力増幅器１０１のための包絡線追跡システム２００の模式的な図である。図６の包絡線追跡システム２００は図３Ａの包絡線追跡システム１４０と同様であるが、包絡線追跡システム２００が、包絡線追跡ＩＣ１８２の異なる実装例を含む点で異なる。

【0095】

例えば、図３Ａの包絡線追跡ＩＣ１０２と比較すると、図６の包絡線追跡ＩＣ１８２はさらに、制御可能遅延バッファ１９１～１９４を含む。図３Ａに示されるように、制御可能遅延バッファ１９１～１９４が、ＭＬＳスイッチング回路１２１が生成する各ＭＬＳ調節済み電圧に制御可能な遅延を与えることにより、ＤＣ経路遅延ｔ_１に対してＡＣ経路遅延ｔ_２を相対的に調整することが許容される。

【0096】

この実施形態において、制御可能遅延バッファ１９１～１９４の遅延は、デジタル制御回路１２２により制御可能なので、様々なＭＬＳ調節済み電圧経路間の遅延の任意の変動を考慮する柔軟性が向上する。

【0097】

図７は、他実施形態に係る携帯デバイス８００の模式的な図である。携帯デバイス８００は、ベース帯域システム８０１、送受信器８０２、フロントエンドシステム８０３、アンテナ８０４、電力管理システム８０５、メモリ８０６、ユーザインタフェイス８０７、及び電池８０８を含む。

【0098】

携帯デバイス８００は、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ（ＬＴＥ、ＬＴＥアドバンスト、及びＬＴＥアドバンストプロ）、５Ｇ、ＷＬＡＮ（例えばＷｉ－Ｆｉ）、ＷＰＡＮ（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標））、ＷＭＡＮ（例えばＷｉＭａｘ）、及び／又はＧＰＳ技術を含むがこれらに限られない多種多様な通信技術を使用して通信するように使用することができる。

【0099】

送受信器８０２は、送信のためのＲＦ信号を生成し、アンテナ８０４から受信した入来ＲＦ信号を処理する。理解されることだが、ＲＦ信号の送信及び受信に関連付けられる様々な機能は、図７においてまとめて送受信器８０２として代表される一以上のコンポーネントによって達成することができる。一例において、所定タイプのＲＦ信号を取り扱うべく別個のコンポーネント（例えば別個の回路又はダイ）を設けてもよい。

【0100】

フロントエンドシステム８０３は、アンテナ８０４に送信し及び／又はアンテナ８０４から受信する信号のコンディショニングを補助する。図示の実施形態において、フロントエンドシステム８０３は、電力増幅器（ＰＡ）８１１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）８１２、フィルタ８１３、スイッチ８１４、及びデュプレクサ８１５を含む。しかしながら、他の実装例も可能である。

【0101】

例えば、フロントエンドシステム８０３は、送信信号の増幅、受信信号の増幅、信号のフィルタリング、異なる帯域間のスイッチング、異なる電力モード間のスイッチング、送信モード及び受信モード間のスイッチング、信号のデュプレクシング、信号のマルチプレクシング（例えばダイプレクシング又はトライプレクシング）、又はこれらの何らかの組み合わせを含むがこれらに限られない一定数の機能を与えることができる。

【0102】

所定の実装例において、携帯デバイス８００は、キャリアアグリゲーションをサポートするので、ピークデータレートを増加させる柔軟性が得られる。キャリアアグリゲーションは、周波数分割デュプレクシング（ＦＤＤ）及び時間分割デュプレクシング（ＴＤＤ）の双方に使用することができるので、複数のキャリア又はチャネルを集約（アグリゲーション）するべく使用してよい。キャリアアグリゲーションは、同じ動作周波数帯域内に連続キャリアが集約される連続アグリゲーションを含む。キャリアアグリゲーションは不連続でもよく、共通帯域内又は異なる帯域内で周波数が分離したキャリアを含んでもよい。

【0103】

複数のアンテナ８０４は、多種多様なタイプの通信のために使用されるアンテナを含み得る。例えば、アンテナ８０４は、多種多様な周波数及び通信規格に関連付けられる信号の送信及び／又は受信に関連付けられるアンテナを含み得る。

【0104】

所定の実装例において、アンテナ８０４は、ＭＩＭＯ通信及び／又はスイッチ式ダイバーシティ通信をサポートする。例えば、ＭＩＭＯ通信は、単数の無線周波数チャネルを経由して多重データストリームを通信する多重アンテナを使用する。ＭＩＭＯ通信は、無線環境の空間的多重化（マルチプレクシング）に起因して高信号対雑音比、改善されたコーディング、及び／又は信号干渉低減からの利益を受ける。スイッチ式ダイバーシティとは、特定の時刻に動作する特定のアンテナが選択される通信を言及する。例えば、観測ビット誤り率及び／又は信号強度指標のような様々な因子に基づいて一群のアンテナから特定のアンテナを選択するようにスイッチを使用することができる。

【0105】

携帯デバイス８００は、所定の実装例においてビームフォーミングとともに動作し得る。例えば、フロントエンドシステム８０３は、送受信器８０２により制御される可変位相を有する位相シフタを含み得る。付加的に、位相シフタは、アンテナ８０４を使用した信号の送信及び／又は受信のためのビームの形成及び指向性を与えるように制御される。例えば、信号送信の文脈において、アンテナ８０４に与えられる送信信号の位相が、アンテナ８０４から放射される信号が、建設的及び破壊的な干渉を使用して結合されるように、制御され、所与の方向に伝播する強い信号強度を有するビームのような品質を示す集約送信信号が生成される。信号受信の文脈において、位相は、信号が特定の方向からアンテナ８０４に到達するときに多くの信号エネルギーが受信されるように制御される。所定の実装例において、アンテナ８０４は、ビームフォーミングを強化するべく一以上のアレイのアンテナ素子を含む。

【0106】

ベース帯域システム８０１は、音声及びデータのような様々なユーザ入出力（Ｉ／Ｏ）の処理を容易にするユーザインタフェイス８０７に結合される。ベース帯域システム８０１は、送受信器８０２に送信信号のデジタル表現を与え、これを送受信器８０２が処理して送信用のＲＦ信号が生成される。ベース帯域システム８０１はまた、送受信器８０２により与えられる受信信号のデジタル表現も処理する。図７に示されるように、携帯デバイス８００の動作を容易にするべくベース帯域システム８０１がメモリ８０６に結合される。

【0107】

メモリ８０６は、携帯デバイス８００の動作を容易にするべく及び／又はユーザ情報の格納を与えるべく、データ及び／又は命令の格納のような多種多様な目的のために使用することができる。

【0108】

電力管理システム８０５は、携帯デバイス８００の一定数の電力管理機能を与える。電力管理システム８０５は、本開示の一以上の特徴に従って実装されるＭＬＳ包絡線追跡器８６０を含み得る。

【0109】

図７に示されるように、電力管理システム８０５は、電池８０８から電池電圧を受信する。電池８０８は、携帯デバイス８００における使用のための、例えばリチウムイオン電池を含む任意の適切な電池としてよい。

【0110】

図８は、ＲＦ信号を送信する通信システム９５０の一実施形態の模式的な図である。通信システム９５０は、電池９０１、ＭＬＳ包絡線追跡器９０２、電力増幅器９０３、方向性結合器９０４、デュプレクシング・スイッチング回路９０５、アンテナ９０６、ベース帯域プロセッサ９０７、信号遅延回路９０８、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）回路９０９、Ｉ／Ｑ変調器９１０、観測受信器９１１、相互変調検出回路９１２、包絡線遅延回路９２１、座標回転デジタル計算（ＣＯＲＤＩＣ）回路９２２、整形回路９２３、デジタル／アナログ変換器９２４、及び再構成フィルタ９２５を含む。

【0111】

図８の通信システム９５０は、本開示の一以上の特徴に従って実装される包絡線追跡システムを含み得るＲＦシステムの一例を示す。しかしながら、ここでの教示は、多種多様な態様で実装されるＲＦシステムに適用可能である。

【0112】

ベース帯域プロセッサ９０７は、所望の振幅、周波数及び位相の正弦波又は正弦信号の信号成分に対応する同相（Ｉ）信号及び直角位相（Ｑ）信号を生成するように動作する。例えば、Ｉ信号及びＱ信号は、正弦波の等価表現を与える。所定の実装例において、Ｉ信号及びＱ信号はデジタル形式で出力される。ベース帯域プロセッサ９０７は、ベース帯域信号を処理する任意の適切なプロセッサとしてよい。例えば、ベース帯域プロセッサ９０７は、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ、プログラミング可能コア、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0113】

信号遅延回路９０８は、Ｉ信号及びＱ信号に調整可能遅延を与え、包絡線追跡器９０２に与えられる差動包絡線信号ＥＮＶ＿ｐ、ＥＮＶ＿ｎと電力増幅器９０３に与えられるＲＦ信号ＲＦ_ＩＮとの相対的な整合性の制御を補助する。信号遅延回路９０８が与える遅延量は、相互変調検出回路９１２が検出する隣接帯域の相互変調量に基づいて制御される。

【0114】

ＤＰＤ回路９０９は、信号遅延回路９０８からの遅延されたＩ信号及びＱ信号にデジタル整形を与え、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）されたＩ信号及びＱ信号を生成するように動作する。図示の実施形態において、ＤＰＤ回路９０９が与えるＤＰＤは、相互変調検出回路９１２が検出する相互変調量に基づいて制御される。ＤＰＤ回路９０９は、電力増幅器９０３のディストーションを低減し及び／又は電力増幅器９０３の効率を増加させる役割を果たす。

【0115】

Ｉ／Ｑ変調器９１０は、デジタルプリディストーションされたＩ信号及びＱ信号を受信し、これらの信号はＲＦ信号ＲＦＩＮを生成するべく処理される。例えば、Ｉ／Ｑ変調器９１０は、デジタルプリディストーションされたＩ信号及びＱ信号をアナログ形式に変換するように構成されるＤＡＣと、アナログＩ信号及びＱ信号を無線周波数（ＲＦ）にアップコンバートする混合器と、アップコンバートされたＩ信号及びＱ信号を結合してＲＦ信号ＲＦ_ＩＮにする信号結合器とを含み得る。所定の実装例において、Ｉ／Ｑ変調器９１０は、処理される信号の周波数成分をフィルタリングするべく構成される一以上のフィルタを含み得る。

【0116】

包絡線遅延回路９２１は、ベース帯域プロセッサ９０７からのＩ信号及びＱ信号を遅延させる。付加的に、ＣＯＲＤＩＣ回路９２２は、遅延されたＩ信号及びＱ信号を処理し、ＲＦ信号ＲＦ_ＩＮの包絡線を代表するデジタル包絡線信号を生成する。図８がＣＯＲＤＩＣ回路９２２を使用する一実装例を示すにもかかわらず、包絡線信号を他の態様で取得することもできる。

【0117】

整形回路９２３は、通信システム９５０の性能を高めるべくデジタル包絡線信号を整形するように動作する。所定の実装例において、整形回路９２３は、デジタル包絡線信号の各レベルを対応する整形される包絡線信号レベルにマッピングする整形表を含む。包絡線整形は、電力増幅器９０３の線形性、ディストーション、及び／又は効率の制御に役立ち得る。

【0118】

図示の実施形態において、整形された包絡線信号は、ＤＡＣ９２４によって差動アナログ包絡線信号に変換されたデジタル信号である。付加的に、差動アナログ包絡線信号は、再構成フィルタ９２５によってフィルタリングされ、ＭＬＳ包絡線追跡器９０２の差動包絡線増幅器により使用されるのに適切な差動包絡線信号ＥＮＶ＿ｐ、ＥＮＶ＿ｎが生成される。所定の実装例において、再構成フィルタ９２５は差動低域通過フィルタを含む。

【0119】

包絡線信号伝達の一例が示されるにも関わらず、ここでの教示は、多種多様な態様で実装される包絡線信号伝達にも適用可能である。例えば、他例において、ＭＬＳ包絡線追跡器９０２にデジタル包絡線データを与えることを優先させてＤＡＣ９２４及び再構成フィルタ９２５が省略される。

【0120】

引き続き図８を参照すると、ＭＬＳ包絡線追跡器９０２は、再構成フィルタ９２５から包絡線信号を受信するとともに電池９０１から電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴを受け、差動包絡線信号ＥＮＶ＿ｐ、ＥＮＶ＿ｎを使用して電力増幅器９０３のための電力増幅器供給電圧Ｖ_{ＣＣ＿ＰＡ}を生成する。電力増幅器供給電圧Ｖ_{ＣＣ＿ＰＡ}は、ＲＦ信号ＲＦ_ＩＮの包絡線に関連して変化する。電力増幅器９０３は、Ｉ／Ｑ変調器９１０からＲＦ信号ＲＦ_ＩＮを受信し、増幅されたＲＦ信号ＲＦ_ＯＵＴを、この例ではデュプレクシング・スイッチング回路９０５を介してアンテナ９０６に与える。

【0121】

方向性結合器９０４が電力増幅器９０３の出力とデュプレクシング・スイッチング回路９０５の入力との間に配置されることにより、デュプレクシング・スイッチング回路９０５の挿入損失を含まない電力増幅器９０３の出力電力測定が許容される。方向性結合器９０４の検知された出力信号が観測受信器９１１に与えられる。観測受信器９１１は、ダウンコンバートされたＩ信号及びＱ信号を生成するべくダウンコンバージョンを与える混合器と、当該ダウンコンバートされたＩ信号及びＱ信号からＩ観測信号及びＱ観測信号を生成するＤＡＣとを含み得る。

【0122】

相互変調検出回路９１２は、Ｉ観測信号及びＱ観測信号とベース帯域プロセッサ９０７からのＩ信号及びＱ信号との相互変調積を決定する。付加的に、相互変調検出回路９１２は、ＤＰＤ回路９０９が与えるＤＰＤ及び／又は信号遅延回路９０８の遅延を制御して差動包絡線信号ＥＮＶ＿ｐ、ＥＮＶ＿ｎとＲＦ信号ＲＦ_ＩＮとの相対的整合性を制御する。他実施形態において、相互変調検出回路９１２は付加的又は代替的に、信号遅延回路９２１の遅延を制御する。

【0123】

電力増幅器９０３の出力からのフィードバック経路とベース帯域とを含めることにより、Ｉ信号及びＱ信号を、通信システム９５０の動作を最適化するべく動的に調整することができる。例えば、通信システム９５０をこの態様で構成することにより、電力の制御、送信器障害の補償、及び／又はＤＰＤの実行を補助することができる。

【0124】

単数段として示されるにもかかわらず、電力増幅器９０３は一以上の段を含んでよい。さらに、ここでの教示は、多数の電力増幅器を含む通信システムにも適用可能である。

【0125】

図９は、一実施形態に係るＭＬＳ変調システム１０５０の模式的な図である。ＭＬＳ変調システム１０５０は、変調器制御回路１０２０、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０２５、変調器スイッチバンク１０２７、及びデカップリングキャパシタバンク１０３０を含む。

【0126】

図９のＭＬＳ変調システム１０５０は、マルチレベル包絡線追跡器への組み込みに適切なＭＬＳ変調器回路の一実装例を示す。しかしながら、ここでの教示に従って実装されるマルチレベル包絡線追跡器には、ＭＬＳ変調器回路の他実装例も含めてよい。

【0127】

ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０２５は、電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴのＤＣ／ＤＣ変換を与えることに基づいて第１調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳ１、第２調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳ２、及び第３調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳ３を生成する。３つの調節済み電圧を有する一例が示されるにもかかわらず、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０２５は、これよりも多い又は少ない調節済み電圧を生成してよい。所定の実装例において、調節済み電圧の少なくとも一部分が、電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴに対してブーストされる。付加的又は代替的に、調節済み電圧の一以上は、電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴよりも低い電圧を有するバック電圧である。

【0128】

デカップリングキャパシタバンク１０３０は、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０２５が生成する調節済み電圧の安定化を補助する。例えば、図９のデカップリングキャパシタバンク１０３０は、第１調節電圧Ｖ_ＭＬＳ１をデカップリングする第１デカップリングキャパシタ１０３１、第２調節電圧Ｖ_ＭＬＳ２をデカップリングする第２デカップリングキャパシタ１０３２、及び第３調節電圧Ｖ_ＭＬＳ３をデカップリングする第３デカップリングキャパシタ１０３３を含む。

【0129】

引き続き図９を参照すると、変調器スイッチバンク１０２７は、変調器の出力（ＭＯＤ_ＯＵＴ）と第１調節電圧Ｖ_ＭＬＳ１との間に接続される第１スイッチ１０４１、当該変調器の出力と第２調節電圧Ｖ_ＭＬＳ２との間に接続される第２スイッチ１０４２、及び当該変調器の出力と第３調節電圧Ｖ_ＭＬＳ３との間に接続される第３スイッチ１０４３を含む。変調器制御部１０２０は、スイッチ１０４１～１０４３を選択的に開閉して変調器の出力を制御するべく動作する。

【0130】

図１０は、一実施形態に係るＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０７３の模式的な図である。ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０７３は、インダクタ１０７５、第１スイッチＳ_１、第２スイッチＳ_２、第３スイッチＳ_３、第４スイッチＳ_４、第５スイッチＳ_５、及び第６スイッチＳ_６を含む。ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０７３はさらに、調節を与える当該スイッチ開閉のための制御回路（図１０に図示せず）も含む。

【0131】

図１０のＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０７３は、マルチレベル包絡線追跡器への組み込みに適切なＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器の一実装例を示す。しかしながら、ここでの教示に従って実装されるマルチレベル包絡線追跡器には、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器の他実装例も含めてよい。

【0132】

図示の実施形態において、第１スイッチＳ_１は、電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴに電気的に接続される第１端と、第２スイッチＳ_２の第１端に及びインダクタ１０７５の第１端に電気的に接続される第２端とを含む。第２スイッチＳ_２はさらに、第１供給又はグランド供給Ｖ_ＧＮＤに電気的に接続される第２端を含む。図１０が、グランド供給及び電池電圧を使用して電力が与えられるＤＣ／ＤＣ変換器の構成を示すにもかかわらず、ここでの教示は、任意の適切な電力供給を使用して電力が与えられるＤＣ／ＤＣ変換器にも適用可能である。インダクタ１０７５はさらに、第３スイッチＳ_３～第６スイッチＳ_６それぞれの第１端に電気的に接続される第２端を含む。第３スイッチＳ_３はさらに、グランド供給Ｖ_ＧＮＤに電気的に接続される第２端も含む。第４スイッチＳ_４、第５スイッチＳ_５及び第６スイッチＳ_６はそれぞれが、第１調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳ１、第２調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳ２及び第３調節済み電圧Ｖ_ＭＬＳ３それぞれを生成するべく構成される第２端を含む。

【0133】

第１スイッチＳ_１～第６スイッチＳ_６は、調節済み電圧を目標電圧レベルの特定の誤差許容範囲内に維持するように選択的に開閉される。３つの調節済み電圧を有する一例が示されるにもかかわらず、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０７３は、これよりも多い又は少ない調節済み電圧を生成するべく実装されてよい。

【0134】

図示の実施形態において、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器１０７３は、電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴよりも大きな調節済みブースト電圧を生成するべく、及び／又は電池電圧Ｖ_ＢＡＴＴよりも小さな調節済みバック電圧を生成するべく動作可能なバック・ブースト変換器として動作する。しかしながら、他の実装例も可能である。

【0135】

図１１は、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換のためのタイミングの一例の模式的な図である。図１１に示されるように、調節サイクルの幅を、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換により生成される調節済み電圧の電圧レベルを制御するべく使用することができる。例えば、一つのＭＬＳ調節済み電圧を周期ｔ１に関連付ける一方で、第２の調節電圧を異なる周期ｔ２に関連付けることができる。付加的に、異なる電圧レベル間のクローバー電流を回避するべく非重畳の周期ｔｏｖｌｐを使用することもできる。

【0136】

ここでの所定の実装例において、一以上の調節周期（例えばｔ１及び／又はｔ２）及び／又は一以上の非重畳周期（例えばｔｏｖｌｏｐ）はデジタル制御可能である。所定の実装例において、遅延は、デジタル状態機械及び／又は他の適切な回路に基づいて制御される。

【0137】

ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換によって生成される調節済み電圧は、変調器によって選択的に変調器出力フィルタに与えることができる。図示の例において、変調器出力フィルタは、シャントキャパシタＣ１及びＣ２と直列インダクタＬ１及び２とを含むように描かれる。しかしながら、変調器出力フィルタの他の実装例も可能である。

【0138】

変調器出力フィルタを通るＡＣ経路と当該変調器をバイパスするＤＣ経路との双方を与えることにより、効率を高めることができる。例えば、包絡線追跡システムをこの態様で実装することにより、変調器の出力フィルタのインダクタ（例えばインダクタＬ１及び／又はＬ２）に蓄積するエネルギーを低減させることができる。このエネルギーの低減により、ひいては、フィルタへのオーバーシュート及び／又はＭＬＳスイッチへの戻りクローバー電流が低下する。

【0139】

一実施形態において、ＭＬＳＤＣ／ＤＣ変換器が、電力増幅器供給電圧を制御する変調器のための２以上のＭＬＳ電圧と、当該変調器をバイパスするＤＣ経路を通る電力増幅器供給電圧を制御するＤＣ電圧とを生成する。付加的に、ＤＣ電圧の調節は、ＭＬＳ電圧の調節とは異なる。例えば、調節のために使用される調節周期及び／又は非重畳周期は、ＤＣ電圧とＭＬＳ電圧とで異なってよい。すなわち、パルス幅変調器（ＰＷＭ）シーケンスがＤＣ経路とＡＣ経路とで異なってよい。

【0140】

図１２は、連続波信号のためのＭＬＳ包絡線追跡の一例の模式的な図である。示される例は、約１００ＭＨｚの周波数及び約１０ｎｓの対応周期を有する連続波信号のための例である。当該信号のための適切なＭＬＳ電圧レベルの例が示される。

【0141】

図１３は、様々な信号波形の包絡線周波数分布の一例の模式的な図である。信号波形の各タイプに対し、グラフは、ＤＣ包絡線エネルギー、１ＭＨｚ未満のＡＣ包絡線エネルギー、及び１ＭＨｚ超過のＡＣ包絡線エネルギーのパーセンテージを描く。変調器出力フィルタを通るＡＣ経路と当該変調器をバイパスするＤＣ経路との双方を与えることにより、様々なタイプのＲＦ信号波形の効率が高められる。

【0142】

おわりに

【0143】

上述の実施形態のいくつかが、携帯デバイスに関連する例を与えてきた。しかしながら、これらの実施形態の原理及び利点は、包絡線追跡を必要とする任意の他のシステム又は装置のために使用することができる。

【0144】

文脈が明確にそうでないことを要求しない限り、明細書及び特許請求の範囲全体を通して、「含む」、「備える」等の用語は、排他的又は網羅的な意味とは逆の、包括的な意味で、すなわち「～を含むがこれに限られない」意味で解釈されるべきである。ここで一般に使用される用語「結合」は、２つ以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の中間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。同様に、ここで一般に使用される用語「接続」も、２つ以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の中間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。加えて、本願において使用される場合、用語「ここで」、「上」、「下」、及び同様の意味の用語は、本願全体を言及するものとし、本願のいずれか特定の部分を言及するわけではない。文脈上許容される場合、単数又は複数の数を使用する上記の詳細な説明における用語は、それぞれ複数又は単数の数も含み得る。２つ以上の項目のリストを参照する「又は」及び「若しくは」という用語は、その用語の以下の解釈、すなわち、リスト内の項目のいずれか、リスト内の項目のすべて、及びリスト内の項目の任意の組み合わせ、のすべてをカバーする。

【0145】

さらに、具体的に記述されない限り、又は使用される文脈内でそうでないと理解されない限り、とりわけ「できる」、「し得る」、「してよい」、「かもしれない」、「例えば」、「のような」投のようなここで使用される条件的言語は一般に、所定の実施形態が所定の特徴、要素、及び／又は状態を含む一方で他の実施形態は含まないことを意図する。すなわち、かかる条件的言語は一般に、特徴、要素及び／若しくは状態が、一以上の実施形態に必要な任意の態様で存在すること、又は一以上の実施形態が、著者のインプット若しくはプロンプトあり若しくはなしで、これらの特徴、要素及び／若しくは状態が含まれるか否か、若しくは任意の特定の実施形態において行われるべきか否かを決定する論理を必ず含むこと、を含意することが意図されていない。

【0146】

本発明の実施形態の上記説明は、網羅的であることを意図したものではなく、又は上記開示の正確な形態に本発明を限定することを意図したものでもない。本発明の特定の実施形態及び例は、説明目的のために上述されているが、当業者が認識するように、本発明の範囲内で様々な等価な修正例が可能である。例えば、プロセス又はブロックが所与の順序で提示される一方、代替の実施形態が異なる順序でステップを有するルーチンを実行し又はブロックを有するシステムを用いることができ、いくつかのプロセス又はブロックは、削除、移動、追加、細分化、結合及び／又は修正され得る。これらのプロセス又はブロックはそれぞれが、様々な異なる態様で実装してよい。また、プロセス又はブロックは、直列に実行されるように示されることがある一方、これらのプロセス又はブロックは、その代わりに並列に実行されてもよく、又は異なる時刻に実行されてもよい。

【0147】

ここに与えられる本発明の教示は、必ずしも上述のシステムというわけではない他のシステムに適用することができる。上述の様々な実施形態の要素及び作用は、さらなる実施形態を与えるべく組み合わせてよい。

【0148】

本発明の所定の実施形態が記載されてきたが、これらの実施形態は例としてのみ提示されており、本開示の範囲を限定することを意図しない。実際のところ、ここに記載される新規な方法及びシステムは、様々な他の形式で具体化してよく、さらには、ここに記載される方法及びシステムの形式の様々な省略、置換及び変更を、本開示の要旨から逸脱することなく行ってよい。添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物は、本開示の範囲及び要旨に収まるような形式又は修正をカバーすることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】