射频设备校准的制作方法
【专利说明】射频设备校准
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月27日提交的，标题为“MLINE FOR XPT CALIBRAT1N(用于XPT校准的复线)”的美国临时专利申请号61/805，839以及2014年3月11日提交的，标题为“RAD1-FREQUENCY DEVICE CALIBRAT1N(射频设备校准)”的美国非临时专利申请序列号14/205，265的优先权权益，其通过援引被完整明确纳入于此。
[0003]背景
[0004]领域
[0005]本发明一般涉及射频(RF)发射机的校准。更具体地，本发明涉及用数字预畸变来校准功率放大器设备的实施例。
[0006]背景
[0007]电子放大器被用于增大各种电子信号的功率和/或振幅。绝大多数电子放大器通过使用来自电源的功率，并且控制输出信号以匹配输入信号的形状，而同时又提供更高振幅的信号来操作。
[0008]—种广泛使用的电子放大器类型是功率放大器，其是使用在各种应用中以满足对信号调理、特殊传递函数、模拟仪器使用和模拟计算以及其他等的设计要求的多用设备。功率放大器经常被使用在无线应用中，并且可采用RF放大器设计以供在电磁谱的RF范围中使用。RF功率放大器是用以将低功率RF信号转换成具有显著功率的信号的电子放大器类型，其一般用于激励发射机的天线。RF功率放大器经常被用以通过增大发射机的输出功率来增大无线通信系统的射程。
[0009]功率放大器通常不以线性方式运行。更具体而言，功率放大器畸变可压缩或可扩展功率放大器的输出信号摆幅。接收并解码经放大信号的信号检测器通常不以这种非线性方式操作。因此，将功率放大器的输出线性化通常是必要的。实现这种线性化的一种办法是数字预畸变(DB))。DH)可以被校准并且与功率放大器联用以通过扩展功率放大器特性的压缩区域和压缩功率放大器特性的扩展区域来对功率放大器畸变特性求逆。
[0010]存在要校准功率放大器数字预畸变设备的需要。更具体地，存在对于涉及基于功率放大器数字预畸变设备的非线性度特性来校准该功率放大器数字预畸变设备的实施例的需要。
[0011]附图简述
[0012]图1解说了包括数字预畸变单元、增益单元、功率放大器和处理器的功率放大器数字预畸变设备。
[0013]图2描绘了功率放大器数字预畸变设备的更详细的解说。
[0014]图3是解说多个功率放大器技术在根据输入电压、输出电压和偏置电压的调幅-调幅曲线上的期望压缩点的标绘。
[0015]图4是解说多个调幅-调幅曲线和线性地跨这些调幅-调幅曲线延伸的线的另一标绘。
[0016]图5是描绘根据本发明的示例性实施例的方法的流程图。
[0017]图6是描绘根据本发明的示例性实施例的另一方法的流程图。
[0018]图7解说了根据本发明一示例性实施例的包括收发机的无线通信设备。
[0019]详细描述
[0020]以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本发明的示例性实施例的描述，而无意表示能在其中实践本发明的仅有实施例。贯穿本描述使用的术语“示例性“意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实施例。本详细描述包括具体细节以提供对本发明的示例性实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明的示例性实施例。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免煙没本文给出的示例性实施例的新颖性。
[0021]常规功率放大器通常适配成使用多个控制技术中的一者或多者。一种控制技术可包括电池，该电池直接连接到功率放大器的电源端口。这在需要最大功率的时候可以是高效的，但是在较低功率电平情况下，由于满电池电压可能是不必要的，因而效率迅速下降。另一控制技术包括平均功率跟踪(APT)，其使用一开关(耦合在电池和功率放大器之间)和一算法在各个功率控制群之间改变电压。相较于电池直连技术，在较低功率情况下，APT展现出改善的效率，因为功率放大器电压可以被相应地降低。另一作为增强型APT的控制技术是EPT，其进一步降低了在使用DH)之时的电源电压。而另一配置使用一算法来改变每个不同功率控制群的电源电压。该控制技术还可使用Dro和自适应性来将电源电压调节至一个或多个限度。此外，称为包络跟踪(ET)的控制技术使用单独的芯片组以高速度和高精度来跟踪功率放大器输入信号的包络。ET可能要求功率放大器被针对ET使用来进行优化并且还可能要求ET数模转换器(DAC)(例如，在移动站调制解调器(MSM)内)。
[0022]如本领域普通技术人员将会理解的，每个功率放大器控制技术可具有目标压缩值，其也可被称为目标压缩点。一般，APT具有1.5dB的目标压缩值，EPT具有2dB的目标压缩值，并且ET具有3dB的目标压缩值。进一步，一种或多种其他控制技术可以具有2dB的目标压缩值。
[0023]如将会由本领域普通技术人员所领会的，表征功率放大器数字预畸变设备的常规方法可包括测量少量部件(即，一批次中的少量放大器)并且使用这些部件的平均值或最差情形场景。然而，如将会领会的，该方法会因功率放大器的部件-部件调幅-调幅(AM-AM)变动和/或调幅-调相(AM-PM)变动而遭受影响。
[0024]本发明的示例性实施例包括用于基于功率放大器的期望压缩点来确定该功率放大器的三个变量(即，输入电压Vin、输出电压Vout、和偏置电压Vcc)之间的关系的实施例。该关系数据可接着被用于确定功率放大器的每部件的AM-AM。进一步，基于该关系，可以针对由功率放大器输出的信号的每个期望功率电平(即，功率放大器输出电压)来计算增益索引(其控制功率放大器输入电压电平)、和传达给该功率放大器的偏置信号(“偏置电压”)的电压电平(即，功率放大器偏置电压)。该关系数据可以在多个控制技术之间共享。
[0025]更具体地，根据各种示例性实施例，一种设备可包括配置成接收输入电压和偏置电压并且传达输出电压的功率放大器。该设备还可包括耦合到该功率放大器并且配置成感测由该功率放大器在传达给该功率放大器的多个输入电压和偏置电压的情况下传达的多个同相和正交(IQ)样本。该处理器还可配置成从该多个感测到的IQ样本来生成多个AM-AM曲线。此外，该处理器可以配置成基于每种功率放大器控制技术的每条曲线上的目标压缩点来确定输入电压、偏置电压和输出电压之间的关系。该处理器可进一步配置成基于该关系在输入电压、偏置电压和输出电压中的一者的已知值的基础上确定输入电压、偏置电压和输出电压中的两者以达到目标压缩点。
[0026]根据另一示例性实施例，本发明包括用于校准功率放大器数字预畸变设备的方法。此类方法的各种实施例可包括通过针对功率放大器的每个期望输出电压值计算该功率放大器的输入电压值和偏置电压值以生成期望的压缩点的方式来校准RF设备。该方法还可包括将Dro值施加于该功率放大器的输入电压，以及在施加了这些Dro值之后测量该输出电压值。
[0027]根据另一示例性实施例，一种方法可包括感测由功率放大器在传达给该功率放大器的多个输入电压和偏置电压的情况下传达的多个IQ样本。此外，该方法可包括从该多个感测到的IQ样本来生成多个AM-AM曲线。该方法可进一步包括基于每种功率放大器控制技术的每条曲线上的目标压缩点来确定输入电压、偏置电压和输出电压之间的关系。此外，该方法可包括基于该关系在输入电压、偏置电压和输出电压中的一者的已知值的基础上确