具有内部功率放大器特征化的包络跟踪系统的制作方法_3

文档序号:9383361阅读:来源:国知局
352。特征化一般发生在RF PA系统正以正常发送操作来进行操作时,而没有离线校准模 式。换言之,特征化发生在发送调制器10正在生成包括将要发送到远程装置的信息的基带 信号1时。基带信号1被转换成RF输入信号17并且放大为RF输出信号12。RF输入幅值 被提供给LUT,LUT利用初始LUT值输出电源电压值312。同时,表生成块322还生成电压调 整信号318,电压调整信号318指定用于电源电压VCC的目标调整水平(例如乘法因子)。 然后,电源电压调整电路314将电源电压值312调整为调整后的电源电压值316,其被转换 为电源控制信号18。
[0043] 简略地参考图4所示的波形,其示出根据一实施例在特征化期间对电源电压VCC 进行的调整。图4包括RF输出信号12的波形和电源电压VCC的波形,电源电压VCC跟踪 RF输出信号12的幅值。在时间Tl之前,使用缺省电源电压值312来生成电源电压VCCj^ 有任何调整。在时间Tl处,通过电压调整信号318来调整缺省电源电压值312,这导致电源 电压VCC的不连续。该不连续足够小,使得RF输出信号12中的任何失真仍然落在调节幅 值或相位误差要求的阈值以下。在时间Tl之后,通过调整缺省LUT值来继续生成电源电压 VCC。该调整导致在时间Tl之后电源电压VCC的稍微增加。在另一些实施例中,该调整可 能导致电源电压VCC的下降,而非电源电压VCC的增加。
[0044] 返回参考图3,效率估算器块326估算与调整后的电源电压VCC相关联的PA 3的 功率效率,并且生成指示所估算的功率效率的功率效率信号334。在一实施例中,效率估算 器40利用下面的公式来估算功率效率:
[0046] Pout是PA输出处的功率。通过对(输出幅值信号42所指示的)RF输出幅值求 平方来确定Pout。Mismatch (失配)是表示PA输出处的阻抗失配的因子。Mismatch可以 是固定值或可变值,其基于从正向和反向功率之间的功率比和相位差计算的阻抗失配经验 地确定,该正向和反向功率利用親接到PA 3的输出的正向和反向连接的定向親合器(未示 出)来检测。Pconsumed是PA3所消耗的功率。Pconsumed通过经由从采样电路340获得 的采样信号332来对供给到PA 3的电流和电压进行采样,然后将所采样的电流和所采样的 电压相乘来确定。在另一实施例中,由于电源电压VCC的电平在任何给定时间处是已知的, 所以采样电路340仅对电源电流进行采样,而不对电源电压VCC进行采样。
[0047] 失真估算器块324估算与调整后的电源电压VCC相关联的PA 3的失真,并且生成 指示所估算的失真水平的一个或多个失真信号336。在一实施例中,失真估算器块324接收 包括期望的发送信息的基带信号1。失真估算器块324比较基带信号1的幅值与(输出幅 值信号42所指示的)RF输出幅值,以估算PA 3的失真。期望的发送信号与RF输出幅值之 间的较大差异指示较高的失真量。
[0048] 在另一实施例中,失真估算器块324存储RF输出幅值随时间的采样,并且根据采 样确定PA的AM-AM失真(即幅值失真)或AM-PM失真(即相位失真)。AM-AM失真计算为 RF输出幅值变化对电源电压VCC变化的比率。AM-PM失真计算为所测量的RF输出相位变 化与电源电压VCC变化的比率。理想地,AM-AM失真和AM-PM失真应是平的(flat)。在另 一实施例中,失真估算器块324可以测量相邻信道泄漏功率(ACP)形式的失真。
[0049] 在一些实施例中,失真可以用考虑到RF PA系统的记忆效应的多项式来表示。记 忆效应是指以下事实,即RF PA系统中的过去条件可能影响RF PA系统中的当前失真水平。
[0050] 噪声估算器块352接收RX信号11,并且估算RX信号11中的接收频带噪声352。 改变给PA 3的电源电压VCC 340有时可能将噪声引入到RX信号11中。噪声估算器块估 算该噪声,然后生成指示接收频带噪声352的水平的噪声估算信号。
[0051 ] 表生成块322接收输入幅值信号110、输出幅值信号42、失真信号336、功率效率信 号326和噪声估算信号353。表生成块322生成特征化表33中的条目,其关联RF输入幅 值、用于调整后的电源电压VCC的电源电压值、RF输出幅值、操作条件水平、以及性能特性 水平(例如增益、功率效率、失真、噪声)。该过程可以针对不同的RF输入幅值、不同的电源 电压值和不同的操作条件水平重复多次,以生成许多不同的表条目。结果是特征化信息的 集合,其描述RF输入幅值、电源电压值、RF输出幅值、操作条件和性能特性之间的关系,例 如,如表1所示。
[0052] 在一实施例中,表生成块322根据输入幅值信号110和输出幅值信号42来估算PA 3的增益。在另一些实施例中,表生成块322可以直接从LUT获得RF输入信号的幅值信息, 并且使用幅值信息来估算增益。
[0053] -旦创建了特征化表33, LUT构建器302就利用特征化表33来根据系统中当前 存在的当前操作条件(例如温度、频率、调制、失配)生成用于LUT的一组新的电源电压值 312。例如,LUT构建器302可以接收这样的信号,该信号指示当前操作条件是温度25摄氏 度、载频1700MHz、调制类型PSK和零阻抗失配。然后,LUT构建器302生成用于这组当前操 作条件的电源电压值312。在一些实施例中,LUT构建器块302可以生成更加复杂的LUT, 其使用一个或多个操作条件作为LUT的输入。
[0054] 可以根据特征化表33中的信息来对电源电压值312进行内插(interpolate)或 外插(extrapolate)。替换地,可以利用特征化表33中的公式来生成用于LUT的新的电源 电压值312。
[0055] 在一实施例中,LUT构建器302生成LUT,其保持RF PA系统在当前操作条件下操 作在目标性能水平范围。例如,可以生成LUT,使得PA 3产生可接受目标范围内的失真,并 且还具有可接受目标范围内的功率效率。LUT构建器302也可以生成LUT,其保持RF PA系 统以特定目标性能水平进行操作。例如,可以生成LUT,使得PA 3具有恒定增益。作为另一 示例,可以生成LUT,使得PA 3具有恒定的AM-AM失真。
[0056] 图5示出根据一实施例的RF PA系统中的操作方法。在步骤502中,向LUT填入 一组初始的电源电压值312。初始值一般是在典型操作条件下适于典型无线电装置的一般 值。在步骤504中,RF PA系统通过利用期望的发送信息生成通过天线4发送到远程装置 的基带信号1来以正常发送操作进行操作。RF PA系统还在控制电源电压VCC时使用该组 初始的电源电压值312。
[0057] 在步骤506中,在RF PA系统以正常发送操作进行操作的初始时间段期间,特征化 块102对RF PA系统进行特征化,而没有中断RF PA系统的操作。特征化块102调整电源 电压值312以便调整电源电压VCC。特征化块102评估与调整后的电源电压VCC相关联的 所得性能(例如功率效率、失真和接收频带噪声)。然后,特征化块102生成用于特征化表 33的新条目。
[0058] 在步骤508中,一旦特征化完成,电源控制块104就使用特征化表33来生成用于 LUT的新电源电压值312。在步骤510中,在稍后时间段期间,用于LUT的新电源电压值312 然后被用于控制电源电压控制信号18,进而还控制电源电压VCC。还可
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