An apparatus for the transmission of one or more signals

Abstract

An apparatus (100a-d) for the transmission of one or more signals. The apparatus (100a-d) comprises a first separation arrangement (102) and a first impedance arrangement (110) connected to the first separation arrangement (102). The first separation arrangement (102) comprises an input (104) and a first output (106). The apparatus (100a-d) comprises a second output (108). The first separation arrangement (102) is configured to receive an input signal (VIN) via the input (104) and forward the input signal (VIN). The first impedance arrangement (110) is configured to reflect a reflection signal (VR) of the forwarded input signal (VIN) to the first output (106) and configured to forward a forward signal (VF) of the forwarded input signal (VIN) to the second output (108). The first impedance arrangement (110) is tunable so as to adjust a power ratio between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF). By way of the tunability of the first impedance arrangement, the transmission of signals, such as signals including data or information, in an electrical circuit or network is improved.

Description

AN APPARATUS FOR THE TRANSMISSION OF ONE OR MORE SIGNALSTECHNICAL FIELD

[0001] The invention relates to an apparatus for the transmission of one or more signals. Further, the invention relates to a power amplifier comprising such an apparatus.BACKGROUND

[0002] Signals, for example including data, may be transmitted and / or processed in various kinds of electrical circuits or networks. The electrical circuits or networks may include several kinds of components, such as resistors, inductors, capacitors, switches, and transistors etc. In some electrical circuits or networks, a signal is split into two or more signals by way of signal spitters or signal separation blocks.SUMMARY

[0003] The inventors have found drawbacks in conventional solutions for the transmission and / or processing of signals in electrical circuits or networks, for example in power amplifiers. For example, some conventional solutions are insufficient or not efficient enough and can be further improved.

[0004] An object of embodiments of the invention is to provide a solution which mitigates or solves the drawbacks and problems of conventional solutions.

[0005] The above-mentioned and further objects are solved by the subject matter of the independent claim. Further advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.

[0006] According to a first aspect of the invention, the above-mentioned and other objects are achieved with an apparatus for the transmission of one or more signals, wherein the apparatus comprises:

[0007] a first separation arrangement, and

[0008] a first impedance arrangement connected to the first separation arrangement,

[0009] wherein the first separation arrangement comprises an input and a first output,

[0010] wherein the apparatus comprises a second output,

[0011] wherein the first separation arrangement is configured to receive an input signal via the input and forward the input signal,

[0012] wherein the first impedance arrangement is configured to reflect a reflection signal of the forwarded input signal to the first output and configured to forward a forward signal of the forwarded input signal to the second output, and

[0013] wherein the first impedance arrangement is tunable so as to adjust a power ratio between the reflection signal and the forward signal.

[0014] By way of the tunability of the first impedance arrangement, an advantage of the apparatus according to the first aspect is an improved transmission of signals, such as signals including data or information, in an electrical circuit or network. An advantage of the apparatus according to the first aspect is a more efficient transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network in relation to conventional solutions. An advantage of the apparatus according to the first aspect is reduced electric power consumption for devices transmitting and processing signals and including the apparatus according to the first aspect, such as for power amplifiers. An advantage of the apparatus according to the first aspect is a more flexible transmission of signals in an electrical circuit or network, in that the apparatus is efficiently adaptable to its different applications and more flexible in relation to conventional solutions. An advantage of the apparatus according to the first aspect is a more robust transmission of signals in an electrical circuit or network in relation to conventional solutions, in that the apparatus is more robust and less sensitive with regard to manufacturing tolerances and aging.

[0015] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the first impedance arrangement is tunable so as to adjust a power division between the first output and the second output.

[0016] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, first impedance arrangement comprises one or more active components which is / are tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal and the forward signal. An advantage with this implementation form is an improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0017] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the first impedance arrangement comprises one or more impedances tunable so as to control one or more of the group of:

[0018] · the power ratio between the reflection signal and the forward signal;

[0019] · a phase difference between the reflection signal and the forward signal; and

[0020] · an amplitude difference between the reflection signal and the forward signal.

[0021] An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0022] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the first impedance arrangement comprises one or more non-linear impedances. An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0023] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the one or more non-linear impedances of the first impedance arrangement is / are tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal and the forward signal. An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network. The tunability of the non-linear impedance provides adaptability of the non-linear behaviour changes of a power amplifier including one or more embodiments of the apparatus. Depending on the power amplifier non-linearity region with respect to input power, it is possible to control the “turn-on” point, which may be described as a non-linearity starting point, of the apparatus. The advantage or result of this implementation form is adaptability, tunability and performance improvement of the overall transmitter chain in terms of efficiency and maximum output power.

[0024] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the one or more non-linear impedances of the first impedance arrangement comprises / comprise one or more of the group of:

[0025] · a diode;

[0026] · a varactor diode;

[0027] · a transistor; and

[0028] · a non-linear capacitor.

[0029] An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0030] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the first impedance arrangement comprises one or more linear impedances. An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0031] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the one or more linear impedances of the first impedance arrangement is / are tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal and the forward signal. An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0032] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, one or more of the one or more non-linear impedances of the first impedance arrangement is / are connected to the second output via one or more of the one or more linear impedances of the first impedance arrangement. An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0033] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, one or more of the one or more linear impedances of the first impedance arrangement is / are connected to the first output via one or more of the one or more non-linear impedances of the first impedance arrangement. An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0034] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the reflection signal and the forward signal are non-linear in amplitude and phase with respect to the received input signal.

[0035] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the apparatus comprises a second impedance arrangement connected to the first separation arrangement, wherein the first separation arrangement is configured to forward a first part of the forwarded input signal to the first impedance arrangement and forward a second part of the forwarded input signal to the second impedance arrangement. An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0036] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the apparatus comprises a third output,

[0037] wherein the first impedance arrangement is configured to reflect a reflection signal of the first part of the forwarded input signal to the first output and forward a forward signal of the first part of the forwarded input signal to the second output, and

[0038] wherein the second impedance arrangement is configured to reflect a reflection signal of the second part of the forwarded input signal to the first output and forward a forward signal of the second part of the forwarded input signal to the third output.

[0039] An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0040] In an implementation form of an apparatus according to the first aspect, the apparatus comprises a second separation arrangement,

[0041] wherein the second separation arrangement is connected to the second output,

[0042] wherein the second separation arrangement is connected to the first separation arrangement via the first and second impedance arrangements,

[0043] wherein the first impedance arrangement is configured to reflect a reflection signal of the first part of the forwarded input signal to the first output,

[0044] wherein the second impedance arrangement is configured to reflect a reflection signal of the second part of the forwarded input signal to the first output, and

[0045] wherein the second separation arrangement is configured to combine a forward signal of the first part of the forwarded input signal from the first impedance arrangement and a forward signal of the second part of the forwarded input signal from the second impedance arrangement into a combined signal and forward the combined signal to the second output.

[0046] An advantage with this implementation form is a further improved transmission and / or processing of signals in an electrical circuit or network.

[0047] According to a second aspect of the invention, the above-mentioned and other objects are achieved with a power amplifier comprising one or more apparatuses according to any one of the embodiments disclosed above or below.

[0048] Advantages of the power amplifier according to the second aspect correspond to advantages of the apparatus according to the first aspect and its embodiments mentioned above or below.

[0049] Further applications and advantages of the implementation forms or embodiments of the invention will be apparent from the following detailed description.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0050] The appended drawings are intended to clarify and explain different embodiments of the invention, in which:

[0051] FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the apparatus according to the first aspect of the invention;

[0052] FIG. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of the apparatus according to the first aspect of the invention;

[0053] FIG. 3 is a schematic diagram of a third embodiment of the apparatus according to the first aspect of the invention;

[0054] FIG. 4 is a schematic diagram of a fourth embodiment of the apparatus according to the first aspect of the invention; and

[0055] FIG. 5 is a schematic diagram illustrating embodiments of the power amplifier according to the second aspect of the invention.DETAILED DESCRIPTION

[0056] With reference to FIGs. 1 to 4, aspects of embodiments of the apparatus 100a; 100b; 100c; 100d for the transmission of one or more signals, such as for the transmission and / or processing of one or more signals, for example in an electrical circuit or network, are schematically illustrated. For some embodiments, the apparatus 100a; 100b; 100c; 100d may be in the form of, or referred to as, an electrical circuit, an electrical system, or a power splitter. For some embodiments, the apparatus 100a; 100b; 100c; 100d may be referred to as a non-linear power splitter (NLPS) , or a flexible non-linear power splitter (NLPS) .

[0057] With reference to FIG. 1, the apparatus 100a includes a first separation arrangement 102. For some embodiments, the first separation arrangement 102 may be referred to as a separation block, a separation circuit block, or a directional circuit block. The apparatus 100a includes a first impedance arrangement 110 connected to the first separation arrangement 102. The first separation arrangement 102 includes an input 104 and a first output 106. The apparatus 100a includes a second output 108. The first separation arrangement 102 is configured to receive an input signal VIN via the input 104 and configured to forward the input signal VIN. The first impedance arrangement 110 is configured to reflect a reflection signal VR of the forwarded input signal VIN to the first output 106. The first impedance arrangement 110 is configured to forward a forward signal VF of the forwarded input signal VIN to the second output 108. The first impedance arrangement 110 is tunable so as to adjust (or control, or tune) a power ratio between the reflection signal VR and the forward signal VF. For some embodiments, it may be defined or disclosed that the first impedance arrangement 110 is tunable so as to adjust (or control, or tune) a power division between the first output 106 and the second output 108.

[0058] High-order modulation schemes conventionally used in telecommunications infrastructure networks result in high peak-to-average ratio (PAR) modulated signals, for example 8 or 9 dB peak-to-average ratio (PAR) . Power amplifiers (PAs) are power hungry building blocks in radio base stations. Thus, there is an increasing demand on high efficiency within a wide output power dynamic range, for example high efficiency from 8-9 dB back-off to peak power. For some embodiments, the apparatus 100a may be described as an analog signal splitter, which enables non-linear amplitude / phase response with respect to input power. For some embodiments, this may be accomplished by non-linear components (for example Schottky diodes) connected to passive linear splitters (for example hybrid couplers) and passive components to ensure a forward bias voltage to the non-linear elements and proper initial (linear) amplitude and phase relationships of the output signals. For some embodiments, it may be defined or described that both a reflected signal from a non-linear reactance / impedance block and a passed-through signal, or forward signal, are used. This concept simply combines the advantages of analog and digital splitting without their individual disadvantages. It does not require multiple Tx-channels (similar to analog-splitting) but provides the optimum signals to a power amplifier (PA) and results in the performance of digital splitting. In general, conventional non-linear power splitters (NLPS) are designed based on one multi input single output (MISO) power amplifier (PA) measurement. Although conventional non-linear power splitters (NLPS) can deliver multi input single output (MISO) performance with single input single output (SISO) digital-chain architecture, in general they cannot cope with gain and phase spreading of the power amplifier (PA) , for example due to manufacturing tolerances or temperature variation. In case of spreading, the efficiency, the maximum output power and the linearity / gain of conventional power amplifiers (PA) are degraded. Further, conventional non-linear power splitters (NLPS) are not suitable for mass-production because of manufacturing tolerances.

[0059] For example, embodiments of the apparatus 100a provide an electrical circuit or network that splits the input signal into at least two output signals, providing non-linear amplitude / phase behavior mimicking the multi-input driving scheme for multi input single output (MISO) power amplifiers (PA) . By way of embodiments of the apparatus 100a, the performance of multi input single output (MISO) power amplifiers (PA) can be similar to a multi-input scenario but having only one Tx (transmit signal) chain. Furthermore, the circuit amplitude splitting ratio between the output ports and the phase difference between the same output ports, or same outputs, may be controllable through simple bias circuitry. This will ensure the electrical circuit or network can generate the optimum inputs for a power amplifier (PA) after the conditions have changed, for example because mass production tolerances, temperature changes, aging etc.

[0060] Embodiments of the apparatus 100a may comprise one or more tunable impedance blocks and one or more nonlinear impedance blocks. The number of tunable impedance blocks and nonlinear impedance blocks may depend on the required non-linear splitting behavior and determines the number of direct current (DC) bias levels to be used. Embodiments of the apparatus 100a can support single or multiple outputs depending on the power amplifier (PA) architecture that the apparatus 100a is designed for. In case of multiple outputs, hybrid couplers may be employed for some embodiments. For some embodiments, the number of devices inside a power amplifier (PA) is not necessarily equal to the number of inputs. Some devices can be sub-grouped and fed by linear splitting. Even in such a case, embodiments of the apparatus 100a can be used with output number equal to the input number of the power amplifier (PA) . For some embodiments, it may be defined or described that the forward bias of the non-linear impedance block controls the turn-on power level of the non-linear behavior while the tunable impedance / impedances provides / provide the above-mentioned linear amplitude splitting and linear starting phase control. Embodiments of the apparatus 100a provide an electrical circuit or network that is resilient to gain and phase deviations of individual devices used in multi input single output (MISO) power amplifiers (PA) due to mass production and associated manufacturing tolerances.

[0061] With reference to FIG. 1, for some embodiments, the first impedance arrangement 110 may comprise one or more active components (or devices) which is / are tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal VR and the forward signal VF.

[0062] With reference to FIG. 1, for some embodiments, the first impedance arrangement 110 may comprise one or more impedances 126a, 128a tunable so as to control one or more of the group of:

[0063] · the power ratio between the reflection signal VR and the forward signal VF;

[0064] · a phase difference between the reflection signal VR and the forward signal VF; and

[0065] · an amplitude difference between the reflection signal VR and the forward signal VF.

[0066] With reference to FIG. 1, for some embodiments, the first impedance arrangement 110 may comprise one or more non-linear impedances 126a, or one or more non-linear impedance blocks. For some embodiments, the one or more non-linear impedances 126a of the first impedance arrangement 110 may be tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal VR and the forward signal VF. For some embodiments, the one or more non-linear impedances 126a of the first impedance arrangement 110 may comprises one or more of the group of:

[0067] · a diode 136;

[0068] · a varactor diode 138;

[0069] · a transistor;

[0070] · a non-linear capacitor 142; and

[0071] · a biasing circuit.

[0072] For example, one or more non-linear capacitors 142 may be in series, or in shunt configuration.

[0073] With reference to FIG. 1, for some embodiments, the one or more non-linear impedances 126a of the first impedance arrangement 110 may comprise two or more diodes 136 (see FIG. 4) , wherein one of the two or more diodes comprises a varactor diode 138 (see FIG. 4) .

[0074] With reference to FIG. 1, for some embodiments, the first impedance arrangement 110 comprises one or more linear impedances 128a, or one or more linear impedance blocks. For some embodiments, the one or more linear impedances 128a of the first impedance arrangement 110 may be tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal VR and the forward signal VF. For some embodiments, one 126a or more of the one or more non-linear impedances 126a of the first impedance arrangement 110 may be connected to the second output 108 via one 128a or more of the one or more linear impedances 128a of the first impedance arrangement 110. For some embodiments, one 128a or more of the one or more linear impedances 128a of the first impedance arrangement 110 may be connected to the first output 106 via one 126a or more of the one or more non-linear impedances 126a of the first impedance arrangement 110.

[0075] With reference to FIG. 1, for some embodiments, the reflection signal VR and the forward signal VF may be non-linear in amplitude and phase with respect to the received input signal VIN.

[0076] With reference to FIG. 1, by way of embodiments of the apparatus 100a, the input signal VIN, or input power signal, can pass the first separation arrangement 102 with low insertion losses. The first separation arrangement 102 may comprise any circuit, or component, providing separation of forward signals VF and reflection signals VR, for example an isolator, a directional coupler, or a hybrid coupler, such as a 3-dB hybrid coupler.

[0077] With reference to FIG. 1, more specifically, the output signal from the first separation arrangement 102 goes to the input of the non-linear impedance block 126a where a first part of the output signal is reflected back to the first output 106 of the first separation arrangement 102 as a reflected signal, i.e., the reflection signal VR. A second part of the output signal is passed through the non-linear impedance block 126a as the forward signal VF, or through signal. A non-linear impedance of the first separation arrangement 102, and / or of the non-linear impedance block 126a, is affecting the power ratio between the reflection signal VR and the forward signal VF. The forward signal VF that passes through non-linear impedance block 126a is further modified in the linear impedance block 128a. However, for some embodiments, the separation between the non-linear impedance block 126a and the linear impedance block 128a may not be clear, or distinguishable, since components in the non-linear impedance block 126a used for biasing the non-linear components, such as direct current (DC) block capacitors, direct current (DC) feed inductors, transmission lines, etc., will also act as linear impedances. By proper tuning of the non-linear impedance of the non-linear impedance block 126a and / or of the linear impedance of linear impedance block 128a, power division between the first output 106 of the first separation arrangement 102 and the second output 108 of the apparatus 100a is attained, wherein the power division may be non-linear in amplitude and phase with respect to the input signal VIN.

[0078] With reference to FIG. 2, aspects of another embodiment of the apparatus 100b are schematically illustrated. Several items of the embodiment of the apparatus 100b of FIG. 2 may correspond to items of the embodiment of the apparatus 100a of FIG. 1 disclosed above in connection with FIG. 1 and are thus not repeated here. The apparatus 100b of FIG. 2 differs from the apparatus 100a of FIG. 1 in that, inter alia, the apparatus 100b comprises a second impedance arrangement 120 connected to the first separation arrangement 102. The first separation arrangement 102 is configured to forward a first part VIN1 of the forwarded input signal VIN to the first impedance arrangement 110 and configured to forward a second part VIN2 of the forwarded input signal VIN to the second impedance arrangement 120. For some embodiments, the first separation arrangement 102 of FIG. 2 may comprise a hybrid coupler 132a, such as a 3-dB hybrid coupler.

[0079] With reference to FIG. 2, for some embodiments, the apparatus 100b may comprise a third output 122. The first impedance arrangement 110 may be configured to reflect a reflection signal VR1 of the first part VIN1 of the forwarded input signal VIN to the first output 106. The first impedance arrangement 110 may be configured to forward a forward signal VF1 of the first part VIN1 of the forwarded input signal VIN to the second output 108. The second impedance arrangement 120 may be configured to reflect a reflection signal VR2 of the second part VIN2 of the forwarded input signal VIN to the first output 106. The second impedance arrangement 120 may be configured to forward a forward signal VF2 of the second part VIN2 of the forwarded input signal VIN to the third output 122. More specifically, for some embodiments, by way of the hybrid coupler 132a, the forwarded input signal VIN may be equally divided into two branches with the same amplitude but 90 degrees phase offset. For some embodiments, the third output 122, or the forward signal VF2 of the third output 122, may have similar signal response as the second output 108, but the responses of the second and third outputs 108, 122 may be offset in power.

[0080] With reference to FIG. 2, for some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100b may be tunable so as to assist in the adjustment of the power ratio between the reflection signals VR1 and VR2 and the forward signals VF1 and VF2. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100b may comprise one or more non-linear impedances 126b, such as one or more tunable non-linear impedances 126b. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100b may comprise one or more of the group of: a diode 136; a varactor diode 138; a transistor; and a non-linear capacitor. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100b may comprise one or more linear impedances 128b, such as one or more tunable linear impedances 128b.

[0081] With reference to FIG. 3, aspects of another embodiment of the apparatus 100c are schematically illustrated. Several items of the embodiment of the apparatus 100c of FIG. 3 may correspond to items of the embodiments of the apparatuses 100a, 100b of FIGs. 1 and 2 disclosed above in connection with FIGs. 1 and 2 and are thus not repeated here. The apparatus 100c of FIG. 3 differs from the apparatus 100a of FIG. 1 in that, inter alia, the apparatus 100c comprises a second impedance arrangement 120 connected to the first separation arrangement 102. The first separation arrangement 102 is configured to forward a first part VIN1 of the forwarded input signal VIN to the first impedance arrangement 110 and forward a second part VIN2 of the forwarded input signal VIN to the second impedance arrangement 120. Further, the apparatus 100c comprises a second separation arrangement 124. The second separation arrangement 124 is connected to the second output 108. The second separation arrangement 124 is connected to the first separation arrangement 102 via the first and second impedance arrangements 110, 120. The first impedance arrangement 110 is configured to reflect a reflection signal VR1 of the first part VIN1 of the forwarded input signal VIN to the first output 106. The second impedance arrangement 120 is configured to reflect a reflection signal VR2 of the second part VIN2 of the forwarded input signal VIN to the first output 106) . The second separation arrangement 124 is configured to combine a forward signal VF1 of the first part VIN1 of the forwarded input signal VIN from the first impedance arrangement 110 and a forward signal VF2 of the second part VIN2 of the forwarded input signal VIN from the second impedance arrangement 120 into a combined signal VC and forward the combined signal VC to the second output 108. One or more of the first separation arrangement 102 and second separation arrangement 124 may comprise a hybrid coupler 132a, 132b such as a 3-dB hybrid coupler. More specifically, for some embodiments, by way of the hybrid coupler 132a of the first separation arrangement 102, the forwarded input signal VIN may be equally divided into two branches with the same amplitude but 90 degrees phase offset. The signals VF1, VF2 from the two branches, which include the first impedance arrangement 110 and the second impedance arrangement 120, respectively, is recombined in the second separation arrangement 124.

[0082] With reference to FIG. 3, for some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100c may be tunable so as to assist in the adjustment of the power ratio between the reflection signals VR1 and VR2 and the forward signals VF1 and VF2. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100c may comprise one or more non-linear impedances 126b, such as one or more tunable non-linear impedances 126b. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100c may comprise one or more of the group of: a diode 136; a varactor diode 138; a transistor; and a non-linear capacitor. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the apparatus 100c may comprise one or more linear impedances, such as one or more tunable linear impedances.

[0083] With reference to FIG. 3, for some embodiments, the second separation arrangement 124 may further be connected to a third impedance arrangement 130, which may comprise one or more non-linear impedances 126c and / or one or more linear impedances 128c, which may have the same structure or design as the non-linear and linear impedances 126a, 128a disclosed above. The third impedance arrangement 130 is used to modify the linear amplitude / phase of the combined signal VC of the second output 108. In the event of recombination, as illustrated in FIG. 3, symmetry between the two branches may be required. For some embodiments, it may be defined that the apparatus 100c includes the third impedance arrangement 130. For some embodiments, the third impedance arrangement 130 may comprise one or more inductors 144 (see FIG. 4) .

[0084] With reference to FIG. 4, aspects of another embodiment of the apparatus 100d are schematically disclosed. Several items of the embodiment of the apparatus 100d of FIG. 4 may correspond to items of the embodiments of the apparatuses 100a-c of FIGs. 1 to 3 disclosed above in connection with FIGs. 1 to 3 and are thus not repeated here. The embodiment of the apparatus 100d of FIG. 4 may also be described as an embodiment disclosed in more detail in relation to the embodiment of the apparatus 100c of FIG. 3. The apparatus 100d of FIG. 4 may be described to a have a first branch 134a (or top branch) and a second branch 134b (or bottom branch) . For some embodiments, the structure of the two branches 134a, 134b may be essentially identical, as illustrated in FIG. 4, or may differ from one another.

[0085] With reference to FIG. 4, the apparatus 100d as illustrated is, for example, designed for a multi input single output (MISO) power amplifier (PA) with two analog inputs. If the relationships (non-linear amplitude / phase) between the input signal and the output signals are known a priori, for example by simulations or measurements in multi-input scenario, the apparatus 100d can be designed to fit a certain targeted multi input single output (MISO) power amplifier (PA) .

[0086] With reference to FIG. 4, for some embodiments, the first impedance arrangement 110 of the first branch 134a of the apparatus 100d may include one or more diodes 136, such as one or more varactor diodes 138 and / or one or more Schottky diodes 140. For some embodiments, the first impedance arrangement 110 of the first branch 134a may include one or more capacitors 142, such as one or more non-linear capacitors. For some embodiments, the first impedance arrangement 110 of the first branch 134a may include one or more inductors 144 (or coils, or reactors) .

[0087] With reference to FIG. 4, for some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the second branch 134b of the apparatus 100d may include one or more diodes 136, such as one or more varactor diodes 138 and / or one or more Schottky diodes 140. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the second branch 134b may include one or more capacitors 142, such as one or more non-linear capacitors. For some embodiments, the second impedance arrangement 120 of the second branch 134b may include one or more inductors 144. For some embodiments, the third impedance arrangement 130 may comprise one or more inductors 144. For some embodiments, the third impedance arrangement 130 may further comprise a varactor diode. For some embodiments, one or more Schottky diodes 140 in FIG. 4 may be excluded. For some embodiments, one of the varactor diodes 138 in FIG. 4 may be excluded. For some embodiments, one or more of the diode 136, varactor diode 138 and Schottky diode 140 may be described or defined as, or as a provider of, a non-linear impedance. For some embodiments, one or more of the diode 136, varactor diode 138 and Schottky diode 140 may be described or defined as an active component. For some embodiments, one or more of the capacitor 142 and inductor 144 may be described or defined as a passive component.

[0088] With reference to FIG. 4, for some embodiments, the non-linear resistance / impedance of the apparatus 100d is to be able to respond to an instantaneous change of the input signal (multiple of the instantaneous bandwidth, IBW) . A component chosen for the apparatus 100d may be a Schottky diode 140 due to fast response time. Diodes 136 may be used in single or anti-parallel shunt configuration in order to be effective on both positive and negative parts of instantaneous radio frequency (RF) signals. For some embodiments, the varactor diode 138 in the first branch 134a of the apparatus 100d may be used for controlling the analog splitting ratio of the outputs and the small signal phase of the circuit.

[0089] With reference to FIG. 4, for some embodiments, for low input power levels (where diodes are in high resistance) , passive components provide certain reflection for the signals coming out from the hybrid coupler 132a. This sets the initial amplitude difference between the first output 106 and the second output 108. The amplitude difference can be tuned by changing the forward bias of the varactor diode 138 at 146. Passive components also provide the direct current (DC) bias voltage for the varactor and Schottky diodes 138, 140. For diode incident power levels higher than turn-on of the diodes (set by diode properties, peripheral circuity and applied DC voltage bias) , the resistance / impedance of the diodes goes down, the power delivered to the second output 108 goes up, and power delivered to the first output 106 goes down. Th phase difference of the first output 106 signals and of the second output 108 signals is also non-linear in this region.

[0090] With reference to FIG. 4, for some embodiments it may be described that the apparatus 100d provides for that the circuit amplitude splitting ratio between the output ports, such as the first and second outputs 106, 108, and the phase difference between the same output ports, such as the first and second outputs 106, 108, is controllable through simple bias circuitry. When the optimum input (driving) signals are changed of the power amplifier (PA) due to aging, mass production, thermal issues, etc., the performance of the power amplifier (PA) , including one or more apparatuses 100a-d according to any one of the embodiments disclosed above or below, and the transmitter will not be degraded thanks to the flexibility provided through bias control and thorough embodiments of the apparatus 100a-d.

[0091] With reference to FIG. 5, according to the second aspect of the invention, there is provided a power amplifier (PA) 200 including one or more apparatuses 100a, 100b, 100c, 100d according to any one of the embodiments disclosed above or below. FIG. 5 schematically illustrates a N-way multi-input power amplifier 200 driven by two or more Tx signals from two or more signal provider blocks 210 to an apparatus 100a; 100b; 100c; 100d according to any one of the embodiments disclosed above via one or more signal lines 220. For example, embodiments of the apparatus 100a, 100b, 100c, 100d are suitable for any transmitter architecture which employs multiple input power amplifier (PA) architectures. FIG. 5 schematically illustrates a block diagram for a digital multi-input power amplifier (PA) . For example, embodiments of the apparatus 100a, 100b, 100c, 100d may also be employed in systems with single digital Tx chain but with multiple device power amplifiers (PA) , where linear splitting is used. For example, embodiments of the apparatus 100a, 100b, 100c, 100d can be used to convert the linear splitting to non-linear splitting in order to improve the efficiency, linearity and maximum output power.

[0092] With reference to FIG. 5, the power amplifier 200 may be used in a communication device such as a base station of a communication network. Each amplifier chain in the power amplifier 200 may comprise a pre-driver 232, a driver 234 and a final stage 236. The number of amplifier chains may be different for different implementations depending on the application. All amplifier chains may be connected to a common node outputting a high-power Tx with help of the combiner (not shown) before sent to next processing block (s) which can be a filter, an antenna, etc. (not shown) . The amplifier chains may interact with one another or be isolated from one another depending on the principle of operation of the particular multi input single output (MISO) power amplifier (PA) . The principle of operation may be set by combiner properties and drive signals applied to each amplifier chain. In conventional power splitters, there will be more than one small-signal Tx drive signal. Any additional Tx drive signals will add more digital infrastructure components, modulators, filters, etc., which may result in higher cost, direct current (DC) power consumption, footprint and complexity. Thus, embodiments of the apparatus 100a, 100b, 100c, 100d according to the first aspect of the invention reduce the number of components while still maintaining high performance.

[0093] According to aspects of the present invention, one or more embodiments of the power amplifier 200 and of the apparatuses 100a; 100b, 100c; 100d may be included in a network access node for a wireless communication system. Thus, according to a third aspect of the invention, a network access node for a wireless communication system is provided, wherein the network access node comprises one or more of the group of: an apparatus 100a, 100b, 100c, 100d according to any one of the embodiments disclosed above; and a power amplifier 200 according to any one of the embodiments disclosed above. The network access node herein may also be denoted as a radio network access node, an access network access node, an access point, or a base station, e.g. a Radio Base Station (RBS) , which in some networks may be referred to as transmitter, “gNB” , “gNodeB” , “eNB” , “eNodeB” , “NodeB” or “B node” , depending on the technology and terminology used. The radio network access nodes may be of different classes such as e.g. macro eNodeB, home eNodeB or pico base station, based on transmission power and thereby also cell size. The radio network access node can be a Station (STA) , which is any device that contains an IEEE 802.11-conformant Media Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) interface to the Wireless Medium (WM) . The radio network access node may also be a base station corresponding to the fifth generation (5G) wireless systems. The network access node may include an active antenna, a remote radio unit (RRU) or a base band processor. The network access node may include one or more antennas. The network access node may have a housing, which houses the antenna. Alternatively, the antenna may be mounted outside the housing of the network access node, for example with a distance to the housing of the network access node.

[0094] When an item is disclosed to be connected to another item in this disclosure, it may imply that the two items are electrically connected to one another. When an item is disclosed to be connected to another item in this disclosure, it may imply that the two items are mechanically connected to one another. When an item is disclosed to be connected to another item in this disclosure, it may imply that the two items are both electrically and mechanically connected to one another.

[0095] Finally, it should be understood that the invention is not limited to the embodiments described above, but also relates to and incorporates all embodiments within the scope of the appended independent claim.

Claims

1.An apparatus (100a-d) for the transmission of one or more signals, wherein the apparatus (100a-d) comprises:a first separation arrangement (102) ; anda first impedance arrangement (110) connected to the first separation arrangement (102) ;wherein the first separation arrangement (102) comprises an input (104) and a first output (106) ;wherein the apparatus (100a-d) comprises a second output (108) ;wherein the first separation arrangement (102) is configured to receive an input signal (VIN) via the input (104) and forward the input signal (VIN) ;wherein the first impedance arrangement (110) is configured to reflect a reflection signal (VR) of the forwarded input signal (VIN) to the first output (106) and configured to forward a forward signal (VF) of the forwarded input signal (VIN) to the second output (108) ; andwherein the first impedance arrangement (110) is tunable so as to adjust a power ratio between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) .2.The apparatus (100a-d) according to claim 1, wherein the first impedance arrangement (110) comprises one or more active components which is / are tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) .3.The apparatus (100a-d) according to claim 1 or 2, wherein the first impedance arrangement (110) comprises one or more impedances tunable so as to control one or more of the group of:· the power ratio between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) ;· a phase difference between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) ; and· an amplitude difference between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) .4.The apparatus (100a-d) according to any one of the claims 1 to 3, wherein the first impedance arrangement (110) comprises one or more non-linear impedances (126a) .5.The apparatus (100a-d) according to claim 4, wherein the one or more non-linear impedances (126a) of the first impedance arrangement (110) is / are tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) .6.The apparatus (100a-d) according to claim 4 or 5, wherein the one or more non-linear impedances (126a) of the first impedance arrangement (110) comprises / comprise one or more of the group of:· a diode (136) ;· a varactor diode (138) ;· a transistor; and· a non-linear capacitor (142) .7.The apparatus (100a-d) according to any one of the claims 4 to 6, wherein the first impedance arrangement (110) comprises one or more linear impedances (128a) .8.The apparatus (100a-d) according to claim 7, wherein the one or more linear impedances (128a) of the first impedance arrangement (110) is / are tunable so as to adjust the power ratio between the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) .9.The apparatus (100a-d) according to claim 7 or 8, wherein one or more of the one or more non-linear impedances (126a) of the first impedance arrangement (110) is / are connected to the second output (108) via one or more of the one or more linear impedances (128a) of the first impedance arrangement (110) .10.The apparatus (100a-d) according to any one of the claims 7 to 9, wherein one or more of the one or more linear impedances (128a) of the first impedance arrangement (110) is / are connected to the first output (106) via one or more of the one or more non-linear impedances (126a) of the first impedance arrangement (110) .11.The apparatus (100a-d) according to any one of the claims 1 to 10, wherein the reflection signal (VR) and the forward signal (VF) are non-linear in amplitude and phase with respect to the received input signal (VIN) .12.The apparatus (100b-d) according to any one of the claims 1 to 11, wherein the apparatus comprises a second impedance arrangement (120) connected to the first separation arrangement (102) , andwherein the first separation arrangement (102) is configured to forward a first part (VIN1) of the forwarded input signal (VIN) to the first impedance arrangement (110) and forward a second part (VIN2) of the forwarded input signal (VIN) to the second impedance arrangement (120) .13.The apparatus (100b) according to claim 12, wherein the apparatus (100b) comprises a third output (122) ;wherein the first impedance arrangement (110) is configured to reflect a reflection signal (VR1) of the first part (VIN1) of the forwarded input signal (VIN) to the first output (106) and forward a forward signal (VF1) of the first part (VIN1) of the forwarded input signal (VIN) to the second output (108) ; andwherein the second impedance arrangement (120) is configured to reflect a reflection signal (VR2) of the second part (VIN2) of the forwarded input signal (VIN) to the first output (106) and forward a forward signal (VF2) of the second part (VIN2) of the forwarded input signal (VIN) to the third output (122) .14.The apparatus (100c-d) according to claim 12, wherein the apparatus (100c-d) comprises a second separation arrangement (124) ;wherein the second separation arrangement (124) is connected to the second output (108) ;wherein the second separation arrangement (124) is connected to the first separation arrangement (102) via the first and second impedance arrangements (110, 120) ;wherein the first impedance arrangement (110) is configured to reflect a reflection signal (VR1) of the first part (VIN1) of the forwarded input signal (VIN) to the first output (106) ;wherein the second impedance arrangement (120) is configured to reflect a reflection signal (VR2) of the second part (VIN2) of the forwarded input signal (VIN) to the first output (106) ; andwherein the second separation arrangement (124) is configured to combine a forward signal (VF1) of the first part (VIN1) of the forwarded input signal (VIN) from the first impedance arrangement (110) and a forward signal (VF2) of the second part (VIN2) of the forwarded input signal (VIN) from the second impedance arrangement (120) into a combined signal (VC) and forward the combined signal (VC) to the second output (108) .15.A power amplifier (200) comprising one or more apparatuses (100a-d) according to any one of the claims 1 to 14.

Images