特許 7637083 分散型電力管理装置

(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】2025-02-18

(45)【発行日】2025-02-27

(54)【発明の名称】分散型電力管理装置

(51)【国際特許分類】

   H03F 1/02 20060101AFI20250219BHJP

   H03F 3/21 20060101ALI20250219BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20250219BHJP

【ＦＩ】

H03F1/02 111

H03F3/21

H04B1/04 A

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022016269

(22)【出願日】2022-02-04

(65)【公開番号】P2022127592

(43)【公開日】2022-08-31

【審査請求日】2025-01-23

(31)【優先権主張番号】63/151,257

(32)【優先日】2021-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/404,587

(32)【優先日】2021-08-17

(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】517216431

【氏名又は名称】コルボ ユーエス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(72)【発明者】

【氏名】クラ，ナディム

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２９５７１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２２２１７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２８８６４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２２８０６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２１６６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１１２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５４９８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８２０９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｆ １／０２

Ｈ０３Ｆ ３／２１

Ｈ０４Ｂ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散ＥＴ目標電圧に基づいて分散ＥＴ電圧を生成するように構成される分散電圧回路を含む分散包絡線追跡（ＥＴ）集積回路（ＥＴＩＣ）と、
前記分散ＥＴＩＣから分離されるＥＴＩＣであって、
それぞれが複数のＥＴ目標電圧のそれぞれの１つに基づいて、複数のＥＴ電圧のそれぞれの１つおよび複数の低周波電流のそれぞれの１つを生成するように構成される複数の電圧回路と、
前記複数の電圧回路のうちの選択された１つを前記分散ＥＴＩＣに結合して、前記複数の低周波電流のうちの前記それぞれの１つを前記分散ＥＴＩＣに提供し、
前記複数のＥＴ目標電圧のうちの選択された１つを、前記分散ＥＴ目標電圧として前記分散ＥＴＩＣに提供されるようにするように構成される制御回路と、を含むＥＴＩＣと、を含む、分散型電力管理装置。

【請求項2】

前記分散ＥＴＩＣが、
前記分散ＥＴ目標電圧に基づいて分散初期ＥＴ電圧を生成するように構成される分散電圧増幅器と、
前記分散初期ＥＴ電圧を分散オフセット電圧だけ上昇させて前記分散ＥＴ電圧を生成するように構成される分散オフセットコンデンサーと、を含む、請求項１に記載の分散型電力管理装置。

【請求項3】

前記複数の電圧回路がそれぞれ、
バッテリ電圧に基づいて低周波電圧を生成するように構成されるマルチレベルチャージポンプ（ＭＣＰ）と、
前記低周波電圧に基づいて前記複数の低周波電流のそれぞれの１つを誘導するように構成される電力インダクターと、
前記複数のＥＴ目標電圧のうちの前記それぞれの１つに基づいて初期ＥＴ電圧を生成するように構成される電圧増幅器と、
前記初期ＥＴ電圧をオフセット電圧だけ上昇させて、前記複数のＥＴ電圧のうちの前記それぞれの１つを生成するように構成されるオフセットコンデンサーと、を含む、請求項１に記載の分散型電力管理装置。

【請求項4】

前記制御回路は、前記複数の電圧回路のうちの前記選択された１つの前記ＭＣＰに、前記複数のＥＴ目標電圧のうちの前記選択された１つに基づいて前記低周波電圧を生成させるようにさらに構成される、請求項３に記載の分散型電力管理装置。

【請求項5】

前記制御回路は、前記複数の電圧回路のうちの前記選択された１つにおいて前記電圧増幅器を非アクティブ化するようにさらに構成される、請求項４に記載の分散型電力管理装置。

【請求項6】

前記ＥＴＩＣが、前記分散ＥＴＩＣおよび前記複数の電圧回路に結合され、トランシーバー回路から前記複数のＥＴ目標電圧を受けるように構成される、入力スイッチ回路をさらに含み、
前記制御回路は、前記入力スイッチ回路を制御して、前記複数のＥＴ目標電圧のいずれかを前記複数の電圧回路のいずれかに結合するようにさらに構成される、請求項１に記載の分散型電力管理装置。

【請求項7】

前記制御回路は、前記入力スイッチ回路を制御して、前記複数のＥＴ目標電圧のうちの前記選択された１つが前記分散ＥＴＩＣおよび前記複数の電圧回路のうちの前記選択された１つに提供されるようにさらに構成される、請求項６に記載の分散型電力管理装置。

【請求項8】

前記ＥＴＩＣは、前記複数の電圧回路と複数の電圧出力との間に結合された出力スイッチ回路をさらに含み、
前記制御回路は、前記出力スイッチ回路を制御して、前記複数の電圧回路のいずれかを前記複数の電圧出力のいずれかに結合するようにさらに構成される、請求項１に記載の分散型電力管理装置。

【請求項9】

前記分散ＥＴＩＣは、前記複数の電圧出力の選択された１つを介して前記ＥＴＩＣに結合され、
前記制御回路は、前記出力スイッチ回路を制御して、前記複数の電圧回路の前記選択された１つを前記複数の電圧出力の前記選択された１つに結合して、前記複数の低周波電流の前記それぞれの１つを前記分散ＥＴＩＣに提供するようにさらに構成される、請求項８に記載の分散型電力管理装置。

【請求項10】

それぞれが前記複数の電圧出力のそれぞれの１つに結合された１つまたは複数の電力増幅器回路であって、前記複数の電圧出力の前記それぞれの１つが、前記分散ＥＴＩＣに結合された前記複数の電圧出力の前記選択された１つとは異なる、電力増幅器回路と、
前記分散ＥＴＩＣに結合された少なくとも１つの分散電力増幅器回路と、をさらに含む、請求項９に記載の分散型電力管理装置。

【請求項11】

分散ＥＴ目標電圧に基づいて分散ＥＴ電圧を生成するように構成される分散電圧回路を含む分散包絡線追跡（ＥＴ）集積回路（ＥＴＩＣ）と、
前記分散ＥＴＩＣから分離されるＥＴＩＣであって、
それぞれが複数のＥＴ目標電圧のそれぞれの１つに基づいて、複数のＥＴ電圧のそれぞれの１つおよび複数の低周波電流のそれぞれの１つを生成するように構成される複数の電圧回路と、
前記複数の電圧回路のうちの選択された１つを前記分散ＥＴＩＣに結合して、前記複数の低周波電流のうちの前記それぞれの１つを前記分散ＥＴＩＣに提供し、
前記複数のＥＴ目標電圧のうちの選択された１つを、前記分散ＥＴ目標電圧として前記分散ＥＴＩＣに提供されるようにするように構成される制御回路と、
前記ＥＴＩＣに結合された１つまたは複数の電力増幅器回路と、
前記分散ＥＴＩＣに結合された少なくとも１つの分散電力増幅器回路と、を含むＥＴＩＣと、を含む分散型電力管理装置を含む、無線デバイス。

【請求項12】

前記無線デバイスの片側に沿って配置され、それぞれが前記１つまたは複数の電力増幅器回路のそれぞれの１つに結合された１つまたは複数のアンテナと、
前記無線デバイスの反対側に沿って配置され、前記少なくとも１つの分散電力増幅器回路に結合された少なくとも１つの分散アンテナと、をさらに含む、請求項１１に記載の無線デバイス。

【請求項13】

前記ＥＴＩＣは、前記少なくとも１つの分散電力増幅器回路よりも前記１つまたは複数の電力増幅器回路のいずれの近くに配置され、
前記分散ＥＴＩＣは、前記１つまたは複数の電力増幅器回路のいずれよりも、前記少なくとも１つの分散電力増幅器回路の近くに配置される、請求項１１に記載の無線デバイス。

【請求項14】

前記分散ＥＴＩＣが、
前記分散ＥＴ目標電圧に基づいて分散初期ＥＴ電圧を生成するように構成される分散電圧増幅器と、
前記分散初期ＥＴ電圧を分散オフセット電圧だけ上昇させて前記分散ＥＴ電圧を生成するように構成される分散オフセットコンデンサーと、を含む、請求項１１に記載の無線デバイス。

【請求項15】

前記複数の電圧回路がそれぞれ、
バッテリ電圧に基づいて低周波電圧を生成するように構成されるマルチレベルチャージポンプ（ＭＣＰ）と、
前記低周波電圧に基づいて前記複数の低周波電流のそれぞれの１つを誘導するように構成される電力インダクターと、
前記複数のＥＴ目標電圧のうちの前記それぞれの１つに基づいて初期ＥＴ電圧を生成するように構成される電圧増幅器と、
前記初期ＥＴ電圧をオフセット電圧だけ上昇させて、前記複数のＥＴ電圧のうちの前記それぞれの１つを生成するように構成されるオフセットコンデンサーと、を含む、請求項１１に記載の無線デバイス。

【請求項16】

前記制御回路が、
前記複数の電圧回路のうちの前記選択された１つの前記ＭＣＰに、前記複数のＥＴ目標電圧のうちの選択された１つに基づいて前記低周波電圧を生成させ、
前記複数の電圧回路のうちの前記選択された１つの前記電圧増幅器を非アクティブ化するようにさらに構成される、請求項１５に記載の無線デバイス。

【請求項17】

前記ＥＴＩＣが、前記分散ＥＴＩＣおよび前記複数の電圧回路に結合され、トランシーバー回路から前記複数のＥＴ目標電圧を受けるように構成される、入力スイッチ回路をさらに含み、
前記制御回路は、前記入力スイッチ回路を制御して、前記複数のＥＴ目標電圧のいずれかを前記複数の電圧回路のいずれかに結合するようにさらに構成される、請求項１１に記載の無線デバイス。

【請求項18】

前記制御回路は、前記入力スイッチ回路を制御して、前記複数のＥＴ目標電圧のうちの前記選択された１つが前記分散ＥＴＩＣおよび前記複数の電圧回路のうちの前記選択された１つに提供されるようにさらに構成される、請求項１７に記載の無線デバイス。

【請求項19】

前記ＥＴＩＣは、前記複数の電圧回路と複数の電圧出力との間に結合された出力スイッチ回路をさらに含み、
前記制御回路は、前記出力スイッチ回路を制御して、前記複数の電圧回路のいずれかを前記複数の電圧出力のいずれかに結合するようにさらに構成される、請求項１１に記載の無線デバイス。

【請求項20】

前記分散ＥＴＩＣは、前記複数の電圧出力の選択された１つを介して前記ＥＴＩＣに結合され、
前記制御回路は、前記出力スイッチ回路を制御して、前記複数の電圧回路の前記選択された１つを前記複数の電圧出力の前記選択された１つに結合して、前記複数の低周波電流の前記それぞれの１つを前記分散ＥＴＩＣに提供するようにさらに構成される、請求項１９に記載の無線デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、２０２１年２月１９日に出願された仮特許出願シリアル番号６３／１５１，２５７の利益を主張し、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示の技術は、一般に、分散型電力管理装置に関する。

【背景技術】

【0003】

モバイル通信装置は、無線通信サービスを提供するために現在の社会でますます一般的になっている。これらのモバイル通信装置の普及は、そのようなデバイスで現在有効になっている多くの機能によって部分的に推進されている。このようなデバイスの処理能力の向上は、モバイル通信装置が純粋な通信ツールから、ユーザーエクスペリエンスの向上を可能にする高度なモバイルマルチメディアセンターに進化したことを意味する。

【0004】

再定義されたユーザーエクスペリエンスには、ミリ波（ｍｍＷａｖｅ）無線周波数（ＲＦ）信号を１２ＧＨｚの周波数を超えて位置するミリ波スペクトルで通信するように構成される第５世代の新無線（５Ｇ－ＮＲ）テクノロジーなど、無線通信テクノロジーによって提供されるより高いデータ速度が必要である。より高いデータ速度を達成するために、モバイル通信装置は、電力増幅器を使用して、ミリ波ＲＦ信号の出力電力を増加させることができる（例えば、ビット当たりの十分なエネルギーを維持する）。ただし、ミリ波ＲＦ信号の出力電力が増加すると、モバイル通信装置の電力消費および熱放散が増加し、全体的なパフォーマンスおよびユーザーエクスペリエンスが低下する可能性がある。

【0005】

包絡線追跡（ＥＴ）は、電力増幅器の効率レベルを向上させ、モバイル通信装置の電力消費および熱放散の削減を補助するために設計された電力管理テクノロジーである。ＥＴシステムでは、電力増幅器は、ＲＦ信号の時変振幅にしたがって生成された時変ＥＴ電圧に基づいてＲＦ信号を増幅する。より具体的には、時変ＥＴ電圧は、ＲＦ信号の時変電力包絡線を追跡する（例えば、上昇および下降する）時変電圧包絡線に対応する。当然のことながら、時変電圧包絡線が時変電力包絡線をより適切に追跡するほど、電力増幅器はより高い線形性を達成することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ただし、時変ＥＴ電圧は、トレースインダクタンスによって引き起こされる歪みの影響を非常に受けやすい可能性がある。特に、高変調帯域幅（例えば、＞２００ＭＨｚ）ＲＦ信号の時変電力包絡線を追跡するように、時変ＥＴ電圧が生成され場合はそうである。その結果、時変電圧包絡線がＲＦ信号の時変電力包絡線と不整合になり、ＲＦ信号に望ましくない歪み（例えば、振幅クリッピングなど）が発生する可能性がある。この点に関して、ＥＴ電力増幅器がＲＦ信号の任意の所与の瞬間的な電力要件に対して望ましい線形性で一貫して動作できることを保証する必要があり得る。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の実施形態は、分散型電力管理装置に関するものである。分散型電力管理装置は、包絡線追跡（ＥＴ）集積回路（ＥＴＩＣ）と、ＥＴＩＣから分離された分散ＥＴＩＣとを含む。ＥＴＩＣは、いくつかの電力増幅器回路のためにいくつかのＥＴ電圧を生成するように構成され、分散ＥＴＩＣは、分散電力増幅器回路のために分散ＥＴ電圧を生成するように構成される。非限定的な実施例では、いくつかの電力増幅器回路および分散電力増幅器回路を、無線デバイスの反対側（例えば、上および下）に配置することができる。したがって、本明細書に開示される実施形態では、ＥＴＩＣは、電力増幅器回路の近くに提供され、分散ＥＴＩＣは、分散電力増幅器回路の近くに提供される。ＥＴＩＣおよび分散ＥＴＩＣをそれぞれの電力増幅器回路に近づけることで、トレースインダクタンスおよび望ましくない信号歪みを低減することができる。

【0008】

一態様では、分散型電力管理装置が提供される。分散型電力管理装置は、分散ＥＴＩＣを含む。分散ＥＴＩＣには、分散電圧回路が含まれている。分散電圧回路は、分散ＥＴ目標電圧に基づいて分散ＥＴ電圧を生成するように構成される。分散型電力管理装置には、分散ＥＴＩＣから分離されたＥＴＩＣも含まれる。ＥＴＩＣは、いくつかのＥＴ目標電圧のそれぞれの１つに基づいて、いくつかのＥＴ電圧のそれぞれの１つおよびいくつかの低周波電流のそれぞれの１つを生成するようにそれぞれ構成されるいくつかの電圧回路を含む。ＥＴＩＣには制御回路も含まれている。制御回路は、いくつかの電圧回路のうちの選択された１つを分散ＥＴＩＣに結合して、いくつかの低周波電流のうちのそれぞれの１つを分散ＥＴＩＣに提供するように構成される。制御回路は、いくつかのＥＴ目標電圧の選択された１つが分散ＥＴ目標電圧として分散ＥＴＩＣに提供されるように構成されている。

【0009】

別の態様では、無線デバイスが提供される。無線デバイスは、分散型電力管理装置を含む。分散ＥＴＩＣには、分散電圧回路が含まれている。分散電圧回路は、分散ＥＴ目標電圧に基づいて分散ＥＴ電圧を生成するように構成される。分散型電力管理装置には、分散ＥＴＩＣから分離されたＥＴＩＣも含まれる。ＥＴＩＣは、いくつかのＥＴ目標電圧のそれぞれの１つに基づいて、いくつかのＥＴ電圧のそれぞれの１つおよびいくつかの低周波電流のそれぞれの１つを生成するようにそれぞれ構成されるいくつかの電圧回路を含む。ＥＴＩＣには制御回路も含まれている。制御回路は、いくつかの電圧回路のうちの選択された１つを分散ＥＴＩＣに結合して、いくつかの低周波電流のうちのそれぞれの１つを分散ＥＴＩＣに提供するように構成される。制御回路は、いくつかのＥＴ目標電圧の選択された１つが分散ＥＴ目標電圧として分散ＥＴＩＣに提供されるように構成されている。無線デバイスはまた、ＥＴＩＣに結合された１つまたは複数の電力増幅器回路を含む。無線デバイスはまた、分散ＥＴＩＣに結合された少なくとも１つの分散電力増幅器回路を含む。

【0010】

当業者は、添付の図面に関連する好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後、本開示の範囲を理解し、その追加の態様を理解するであろう。

【0011】

本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は、本開示のいくつかの態様を示しており、説明とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本開示の一実施形態にしたがって構成される例示的な分散型電力管理装置の概略図である。

【図2A】図２Ａは、図１の分散型電力管理装置の包絡線追跡（ＥＴ）集積回路（ＥＴＩＣ）における出力スイッチ回路の例示的な図を提供する概略図である。

【図2B】図２Ｂは、図１の分散型電力管理装置のＥＴＩＣにおける入力スイッチ回路の例示的な図を提供する概略図である。

【図3A】図３Ａは、図１の分散型電力管理装置のＥＴＩＣにおける電圧回路の例示的な図を提供する概略図である。

【図3B】図３Ｂは、図１の分散型電力管理装置の分散ＥＴＩＣにおける分散電圧回路の例示的な図を提供する概略図である。

【図4】図４は、図１の分散型電力管理装置を組み込んだ無線デバイスの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に記載される実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にするために必要な情報を表し、実施形態を実施する最良のモードを例示する。添付の図面図に照らして以下の説明を読むと、当業者は、本開示の概念を理解し、本明細書で特には扱われていないこれらの概念の適用を認識するであろう。これらの概念および適用は、本開示および付随する特許請求の範囲に含まれることを理解されたい。

【0014】

本明細書では、第１、第２などの用語を使用してさまざまな要素を説明することができるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されよう。これらの用語は、ある要素を別の要素と区別するためにのみ使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素は、第２の要素と呼ばれ得、同様に、第２の要素は、第１の要素と呼ばれ得る。本明細書で使用される場合、「および／または」という用語は、関連するリストされたアイテムの１つまたは複数のありとあらゆる組み合わせを含む。

【0015】

層、領域、または基板などの要素が別の要素の「上」である、または「上に」延びると称される場合、それは他の要素の直接上である、または直接上に延びることができ、あるいは介在する要素が存在することが可能であることが理解されよう。対照的に、要素が別の要素の「直接上」である、または「直接上に」延びると称される場合、介在する要素は存在しない。同様に、層、領域、または基板などの要素が、別の要素の「上」である、または「上」に延びると称される場合、それは、他の要素の直接上である、または直接上に延びることができ、または介在する要素が存在することができることが理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素の「直接上」である、または「直接上」に延びると称される場合、介在する要素は存在しない。ある要素が別の要素に「接続される」または「結合される」と称される場合、それは他の要素に直接接続または結合され得るか、あるいは介在する要素が存在し得ることも理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続される」または「直接結合される」と称される場合、介在する要素は存在しない。

【0016】

「より下」または「より上」または「上方の」または「下方の」または「水平」または「垂直」などの相対的な用語を、図に示すように、ある要素、レイヤー、または領域と別の要素、レイヤー、または領域との関係を説明するために、本明細書で使用することができる。これらの用語および上で論じられた用語は、図に示される方向に加えて、デバイスの異なる方向を包含することを意図していることが理解されよう。

【0017】

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、複数形も含むことが意図されているが、文脈によって明らかにそうではないことが示される場合は、その限りではない。本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、および／または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／またはそれらのグループの存在または追加を除外しないことがさらに理解されるであろう。

【0018】

別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本開示が属する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書および関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されない限り、理想化または過度に形式的な意味で解釈されないことがさらに理解される。

【0019】

本開示の実施形態は、分散型電力管理装置に関するものである。分散型電力管理装置は、包絡線追跡（ＥＴ）集積回路（ＥＴＩＣ）と、ＥＴＩＣから分離された分散ＥＴＩＣとを含む。ＥＴＩＣは、いくつかの電力増幅器回路のためにいくつかのＥＴ電圧を生成するように構成され、分散ＥＴＩＣは、分散電力増幅器回路のために分散ＥＴ電圧を生成するように構成される。非限定的な実施例では、いくつかの電力増幅器回路および分散電力増幅器回路を、無線デバイスの反対側（例えば、上および下）に配置することができる。したがって、本明細書に開示される実施形態では、ＥＴＩＣは、電力増幅器回路の近くに提供され、分散ＥＴＩＣは、分散電力増幅器回路の近くに提供される。ＥＴＩＣおよび分散ＥＴＩＣをそれぞれの電力増幅器回路に近づけることで、トレースインダクタンスおよび望ましくない信号歪みを低減することができる。

【0020】

図１は、本開示の一実施形態にしたがって構成される例示的な分散型電力管理装置１０の概略図である。分散型電力管理装置１０は、ＥＴＩＣ１２および分散ＥＴＩＣ１４（「ＤＥＴＩＣ」と表記）を含む。特に、ＥＴＩＣ１２および分散ＥＴＩＣ１４は、導電トレース１６によって結合された別個の回路である。

【0021】

ＥＴＩＣ１２は、いくつかの電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）を含む。電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）のそれぞれは、いくつかのＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}のそれぞれの１つに基づいて、いくつかのＥＴ電圧Ｖ_ＣＣＡ－Ｖ_ＣＣＭのうちのそれぞれの１つ、およびいくつかの低周波電流Ｉ_ＤＣＡ－Ｉ_ＤＣＭ（例えば、直流）のうちのそれぞれ１つを生成するように構成することができる。

【0022】

分散ＥＴＩＣ１４は、少なくとも１つの分散ＥＴ目標電圧Ｄ_ＶＴＧＴに基づいて少なくとも１つの分散ＥＴ電圧Ｄ_ＶＣＣを生成するように構成される少なくとも１つの分散電圧回路２０を含む。特に、分散電圧回路２０は、それ自体の低周波電流を生成しない。代わりに、分散ＥＴＩＣ１４は、導電トレース１６を介して、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）の選択された１つによって生成される低周波電流Ｉ_ＤＣＡ－Ｉ_ＤＣＭのそれぞれの１つ（以下「選択された低周波電流ＤＩ_ＤＣ」とも称される）を受け取るように構成される。さらに、分散ＥＴＩＣ１４はまた、分散ＥＴ目標電圧Ｄ_ＶＴＧＴとして、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）の選択された１つのＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}のそれぞれの１つを受け取る。後で図３Ａおよび３Ｂで説明するように、分散ＥＴＩＣ１４は、分散ＥＴ目標電圧Ｄ_ＶＴＧＴおよび選択された低周波電流ＤＩ_ＤＣをＥＴＩＣ１２から受信することにより、ＥＴＩＣ１２よりも小さいフットプリントを有することができる。

【0023】

ＥＴＩＣ１２は、いくつかの電圧出力２２（１）～２２（Ｎ）を含むことができる。本明細書に開示される実施形態では、Ｎは、Ｍより小さい、等しい、または大きくてもよい。電圧出力２２（１）～２２（Ｎ）の１つ（以下「専用電圧出力２４」と称される）は、選択された低周波電流ＤＩ_ＤＣを分散ＥＴＩＣ１４の分散電圧出力２６に提供することに専念する。非限定的な実施例として、電圧出力２２（Ｎ）は、専用電圧出力２４として以下に説明される。しかしながら、電圧出力２２（１）～２２（Ｎ）のいずれも、専用電圧出力２４として機能するように構成することができることを理解されたい。

【0024】

ＥＴＩＣ１２は、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）のいずれかを電圧出力２２（１）～２２（Ｎ）のいずれかに結合するように構成される出力スイッチ回路２８をさらに含む。ＥＴＩＣ１２は、例として、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であり得る制御回路３０をさらに含む。制御回路３０は、出力スイッチ回路２８を制御して、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）のいずれかを専用電圧出力２４に結合して、低周波電流Ｉ_ＤＣＡ－Ｉ_ＤＣＭのそれぞれの１つを、選択された低周波電流ＤＩ_ＤＣとして分散電圧出力２６に提供することができる。

【0025】

図２Ａは、図２の分散型電力管理装置１０のＥＴＩＣ１２における出力スイッチ回路２８の例示的な図を提供する概略図である。図１と図２Ａとの間の共通の要素は、共通の要素番号とともに本そこに示され、本明細書では再説明されない。

【0026】

特に、出力スイッチ回路２８は、１つまたは複数の出力スイッチＳＷ_ＯＵＴを含むことができ、これは、任意のタイプのスイッチであり得る。例えば、出力スイッチＳＷ_ＯＵＴは、１つの多極多投（ＭＰＭＴ）スイッチまたはいくつかの単極多投（ＳＰＭＴ）スイッチにすることができる。したがって、制御回路３０は、出力スイッチＳＷ_ＯＵＴを制御して、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）のいずれかを電圧出力２２（１）～２２（Ｎ）のいずれかに選択的に結合することができる。

【0027】

図１に戻ると、分散型電力管理装置１０は、１つまたは複数の電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）（Ｋ＜Ｎ）を含むことができ、それぞれが、１つまたは複数の無線周波数（ＲＦ）信号３４（１）～３４（Ｋ）のそれぞれの１つを増幅するように構成される。制御回路３０は、出力スイッチ回路３８を制御して、ＥＴ電圧Ｖ_ＣＣＡ－Ｖ_ＣＣＭおよび低周波電流Ｉ_ＤＣＡ－Ｉ_ＤＣＭのいずれかを、電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）のいずれかに提供することができる。分散型電力管理装置１０はまた、少なくとも１つの分散ＲＦ信号３８を増幅するように構成される少なくとも１つの分散電力増幅器回路３６を含む。分散電力増幅器回路３６は、分散電圧出力２６に結合されて、分散ＥＴ電圧ＤＶ_ＣＣを受信する。

【0028】

分散ＥＴＩＣ１４は、導電トレース１６を介してＥＴＩＣ１２に結合されるので、分散ＥＴＩＣ１４は、トレースインダクタンスＬ_Ｔおよび静電容量Ｃ_ＶＯを見る。ここで、トレースインダクタンスＬ_Ｔは、導電トレース１６の等価インダクタンスを表し、静電容量Ｃ_ＶＯは、専用電圧出力２４に結合された全てのアクティブ回路およびパッシブ回路の等価静電容量を表す。例えば、静電容量Ｃ_ＶＯは、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）の選択された１つを専用電圧出力２４へ結合する出力スイッチ回路３８内のスイッチ（図示せず）の等価静電容量を含むことができる。さらに、電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）のいずれかが専用電圧出力２４に結合される場合、静電容量Ｃ_ＶＯは、電力増幅器回路の等価静電容量を含むであろう。スイッチおよび電力増幅器回路の等価静電容量が専用電圧出力２４に対して全て並列静電容量であるとすると、専用電圧出力２４での静電容量Ｃ_ＶＯは、専用電圧出力２４に結合された任意のスイッチおよび任意の電力増幅器回路の等価静電容量の合計に等しくなる。

【0029】

トレースインダクタンスＬ_Ｔおよび静電容量Ｃ_ＶＯは、以下の式（式１）に示すように、等価直列共振周波数ｆ_{ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ}を引き起こし得る。

【0030】

【数1】

【0031】

等価直列共振周波数ｆ_{ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ}が、等価直列共振周波数ｆ_{ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ}が分散ＲＦ信号３８の変調帯域幅に十分近い場合、分散電力増幅器回路３６の線形性を低下させ得る。この点で、等価直列共振周波数ｆ_{ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ}を変調帯域幅から可能な限り分離する必要がある。

【0032】

一実施形態では、等価直列共振周波数ｆ_{ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ}を増加させることにより、等価直列共振周波数ｆ_{ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ}を分散ＲＦ信号３８の変調帯域幅から分離することが可能である。式（式１）によると、等価直列共振周波数ｆ_{ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ}を増やす１つの方法は、静電容量Ｃ_ＶＯを減らすことである。上記のように、静電容量Ｃ_ＶＯは、専用電圧出力２４に結合された任意のスイッチおよび任意の電力増幅器回路の等価静電容量の合計に等しい。非限定的な実施例では、専用電圧出力２４に結合された任意の電力増幅器回路の等価静電容量を排除することによって、静電容量Ｃ_ＶＯを減らすことが可能である。これに関して、分散型電力管理装置１０は、電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）のいずれも専用電圧出力２４に結合しないように構成することができる。換言すれば、電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）は、専用電圧出力２４を除いて、電圧出力２２（１）～２２（Ｎ）のいずれかに結合することができる。

【0033】

ＥＴＩＣ１２はまた、入力スイッチ回路４０を含む。入力スイッチ回路４０は、トランシーバー回路（図示せず）に結合されて、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}を受け取る。入力スイッチ回路４０はまた、ＥＴＩＣ１２の電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）および分散ＥＴＩＣ１４の分散電圧回路２０に結合される。

【0034】

図２Ｂは、図２の分散型電力管理装置１０のＥＴＩＣ１２内の入力スイッチ回路４０の例示的な図を提供する概略図である。図１と図２Ｂとの間の共通の要素は、共通の要素番号とともにそこに示され、本明細書では再説明されない。

【0035】

特に、入力スイッチ回路４０は、１つまたは複数の入力スイッチＳＷ_ＩＮを含むことができ、これは、任意のタイプのスイッチであり得る。例えば、入力スイッチＳＷ_ＩＮは、ＭＰＭＴスイッチまたはいくつかのＳＰＭＴスイッチであり得る。したがって、制御回路３０は、入力スイッチＳＷ_ＩＮを制御して、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}のいずれかを電圧回路１８（１）～１９（Ｍ）のいずれかに提供することができる。入力スイッチ回路４０はまた、例として、多極単投（ＭＰＳＴ）またはＳＰＭＴスイッチであり得る少なくとも１つの分散スイッチＳＷ_ＤＩＳＴを含む。制御回路３０は、分散スイッチＳＷ_ＤＩＳＴを制御して、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}のいずれかを、分散ＥＴ目標電圧ＤＶ_ＴＧＴとして分散電圧回路２０に提供することができる。

【0036】

図１に戻って参照すると、前述のように、ＥＴＩＣ１２の電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）のそれぞれは、ＥＴ電圧Ｖ_ＣＣＡ－Ｖ_ＣＣＭのそれぞれの１つおよび低周波電流Ｉ_ＤＣＡ－Ｉ_ＤＣＭのそれぞれの１つを生成することができる。これに関して、図３Ａは、電圧回路１８（１）～１８（Ｎ）のいずれかとして図１の分散型電力管理装置１０に提供することができる、電圧回路４２の例示的な図を提供する概略図である。図１と図３Ａとの間の共通の要素は、共通の要素番号とともにそこに示され、本明細書では再説明されない。

【0037】

電圧回路４２は、オフセットコンデンサー４６に直列に結合された電圧増幅器４４（「ＶＡ」として示される）を含む。電圧増幅器４４は、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}のいずれかであり得るＥＴ目標電圧Ｖ_ＴＧＴに基づいて初期ＥＴ電圧Ｖ_ＡＭＰを生成するように構成される。オフセットコンデンサー４６は、低周波電流Ｉ_ＤＣＡ－Ｉ_ＤＣＭのいずれかであり得る、低周波電流Ｉ_ＤＣによって、オフセット電圧Ｖ_ＯＦＦに充電することができ、それによって初期ＥＴ電圧Ｖ_ＡＭＰをオフセット電圧Ｖ_ＯＦＦだけ上昇させることができる。したがって、電圧回路４２は、初期ＥＴ電圧Ｖ_ＡＭＰとオフセット電圧Ｖ_ＯＦＦ（Ｖ_ＣＣ＝Ｖ_ＡＭＰ＋Ｖ_ＯＦＦ）の合計に等しい、ＥＴ電圧Ｖ_ＣＣＡ－Ｖ_ＣＣＭのいずれかであり得る、ＥＴ電圧Ｖ_ＣＣを生成することができる。

【0038】

電圧回路４２はまた、電圧増幅器４４とオフセットコンデンサー４６との間に結合される一端と、接地（ＧＮＤ）への他端を有するバイパススイッチＳ_ＢＹＰを含む。バイパススイッチＳ_ＢＹＰは、オフセットコンデンサー４６がオフセット電圧Ｖ_ＯＦＦに向かって充電される間は閉じ、オフセットコンデンサー４６がオフセット電圧Ｖ_ＯＦＦに充電されるときに開く。電圧回路４２はまた、ＥＴ電圧Ｖ_ＣＣのコピーを電圧増幅器４４にフィードバックするフィードバックループ４８を含む。電圧増幅器４４は、例えば、ＥＴＩＣ１２の制御回路３０によって提供され得る供給電圧Ｖ_ＳＵＰに基づいて動作する。特に、供給電圧Ｖ_ＳＵＰはまた、ＥＴＩＣ１２の専用供給電圧回路（図示せず）によって提供され得る。

【0039】

電圧回路４２はまた、電力インダクター５２に直列に結合されたマルチレベルチャージポンプ（ＭＣＰ）５０を含む。ＭＣＰ５０は、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴに基づいて、複数のレベルで低周波電圧Ｖ_ＤＣを生成するように構成される。非限定的な実施例では、ＭＣＰ５０は、ＥＴ目標電圧Ｖ_ＴＧＴに準拠して、異なるレベル（例えば、０Ｖ、Ｖ_ＢＡＴ、または２＊Ｖ_ＢＡＴ）で低周波電圧を生成することができる。電力インダクター５２は、低周波電圧Ｖ_ＤＣに基づいて、低周波電流Ｉ_ＤＣを誘導する。

【0040】

図１に戻ると、前述のように、分散ＥＴＩＣ１４の分散電圧回路２０は、分散ＥＴ目標電圧ＤＶ_ＴＧＴに基づいて、分散ＥＴ電圧ＤＶ_ＣＣを生成することができる。これに関して、図３Ｂは、図１の分散型電力管理装置１０内の分散電圧回路２０の例示的な図を提供する概略図である。図１と図３Ｂとの間の共通の要素は、共通の要素番号とともにそこに示され、本明細書では再説明されない。

【0041】

分散電圧回路２０は、分散オフセットコンデンサー５６に直列に結合された分散電圧増幅器５４（「ＤＶＡ」として示される）を含む。分散電圧増幅器５４は、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}のいずれかであり得る、分散ＥＴ目標電圧ＤＶ_ＴＧＴに基づいて、分散初期ＥＴ電圧ＤＶ_ＡＭＰを生成するように構成される。分散オフセットコンデンサー５６は、低周波電流Ｉ_ＤＣＡ－Ｉ_ＤＣＭのいずれかであり得る、選択された低周波電流ＤＩ_ＤＣによって、分散オフセット電圧ＤＶ_ＯＦＦへ充電することができ、これにより、分散初期ＥＴ電圧ＤＶ_ＡＭＰを分散オフセット電圧ＤＶ_ＯＦＦだけ上昇させる。したがって、分散電圧回路２０は、分散初期ＥＴ電圧ＤＶ_ＡＭＰと分散オフセット電圧ＤＶ_ＯＦＦ（ＤＶ_ＣＣ＝ＤＶ_ＡＭＰ＋ＤＶ_ＯＦＦ）との合計に等しい分散ＥＴ電圧ＤＶ_ＣＣを生成することができる。

【0042】

分散電圧回路２０はまた、分散電圧増幅器５４と分散オフセットコンデンサー５６との間に結合された一端と、ＧＮＤへの他端とを有する分散バイパススイッチＤＳ_ＢＹＰを含む。分散バイパススイッチＤＳ_ＢＹＰは、分散オフセットコンデンサー５６が分散オフセット電圧ＤＶ_ＯＦＦに向かって充電される間は閉じられ、分散オフセットコンデンサー５６が分散オフセット電圧ＤＶ_ＯＦＦに充電されるとき開く。電圧回路４２はまた、分散ＥＴ電圧ＤＶ_ＣＣのコピーを分散電圧増幅器５４にフィードバックする分散フィードバックループ５８を含む。分散電圧増幅器５４は、例えば、ＥＴＩＣ１２の制御回路３０によって提供され得る分散供給電圧ＤＶ_ＳＵＰに基づいて動作する。特に、分散供給電圧ＤＶ_ＳＵＰはまた、ＥＴＩＣ１２または分散ＥＴＩＣ１４の専用供給電圧回路（図示せず）によって提供され得る。

【0043】

図３Ａの電圧回路４２とは対照的に、分散電圧回路２０は、ＭＣＰ５０および電力インダクター５２を含まない。代わりに、分散電圧回路２０は、選択された低周波電流ＤＩ_ＤＣを供給するために、図３Ａの電圧回路４２内のＭＣＰ５０および電力インダクター５２に依存している。したがって、分散電圧回路２０からＭＣＰ５０および電力インダクター５２を排除することにより、分散電圧回路２０のフットプリントを低減することが可能である。

【0044】

図１に戻って参照すると、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）の選択された１つが専用電圧出力２４に結合されて、選択された低周波電流ＤＩ_ＤＣを分散電圧回路２０に提供するとき、制御回路３０は、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）のうちの選択された１つの電圧増幅器４４を非アクティブ化することができる。制御回路３０は、入力スイッチ回路４０内の分散スイッチＳＷ_ＤＩＳＴをさらに制御して、電圧回路１８（１）～１８（Ｍ）の選択された１つによって受信される、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}－Ｖ_{ＴＧＴ－Ｌ}のそれぞれの１つを分散ＥＴＩＣ１４の分散電圧回路２０に提供することができる。例えば、電圧回路１８（１）が専用電圧出力２４に結合されており、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}を受け取るように構成される場合、制御回路３０は、電圧回路１８（１）内の電圧増幅器４４を非アクティブ化し、分散スイッチＳＷ_ＤＩＳＴを制御して、ＥＴ目標電圧Ｖ_{ＴＧＴ－１}を分散ＥＴ目標電圧ＤＶ_ＴＧＴとして分散電圧回路２０に提供する。

【0045】

分散型電力管理装置１０は、柔軟なアンテナ構成を可能にするために無線デバイスに提供することができる。これに関して、図４は、図１の分散型電力管理装置１０を組み込んだ無線デバイス６０の概略図である。図１と図４との間の共通の要素は、共通の要素番号とともにそこに示され、本明細書では再説明されない。

【0046】

無線デバイス６０は、無線デバイス６０の第１の側面６４（例えば、上面）に配置される１つまたは複数のアンテナ６２（１）～６２（Ｋ）を含むことができる。したがって、電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）はそれぞれ、アンテナ６２（１）～６２（Ｋ）のそれぞれの１つに結合することができる。

【0047】

無線デバイス６０はまた、無線デバイス６０の第２の側面６８（例えば、底面）に配置される少なくとも１つの分散アンテナ６６を含む。図４に示されるように、第２の側面６８は、第１の側面６４に対して反対側である。アンテナ６４と分散アンテナ６６とを反対側に配置することにより、いわゆるハンドブロッキング効果を軽減することが可能である。したがって、分散電力増幅器回路３６は、分散アンテナ６６に結合することができる。

【0048】

本明細書に開示される実施形態では、ＥＴＩＣ１２は、分散電力増幅器回路３６によりも電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）のいずれの近くに配置される。同様に、分散ＥＴＩＣ１４は、電力増幅器回路３２（１）～３２（Ｋ）のいずれよりも分散電力増幅器回路３６の近くに配置される。その結果、ＥＴ電圧Ｖ_ＣＣＡ－Ｖ_ＣＣＭおよび分散ＥＴ電圧ＤＶ_ＣＣの潜在的なトレースインダクタンス歪みを低減することができる。

【0049】

当業者は、本開示の好ましい実施形態に対する改善および修正を認識するであろう。そのような全ての改善および修正は、本明細書に開示される概念および以下の特許請求の範囲内で考慮される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】