校正包络线追踪系统中功率放大器负载特性的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及包络线追踪(envelope tracking)，更具体地，涉及通过优化功率放大器(PA)负载特性来优化包络线追踪特性。
【背景技术】
[0002]—种在整个输出功率范围内优化无线系统中的PA的电流消耗的有效方法是使用DC-DC转换器来向PA提供可变的PA供给电压。依据RF输出功率，例如，DC-DC转换器到PA的输出电压得以调节。随着输出功率减小，结果是到PA的PA供给电压也减小。由于从电池电压下降到较低的PA供给电压的电压转换，电池电流减小。可替代地，在下一时间周期中所期待的DC-DC转换器的输出电压可以基于目标RF功率(平均RF功率)而固定。这个过程有时称为平均功率追踪(APT)，其中恒定电压被提供给PA。
[0003]包络线追踪DC-DC (ET DC-DC)转换器或包络线追踪调制器具有包络线追踪的能力以进一步减小电池电流。包络线追踪描述了 RF放大器操作的方法，例如，在其中施加到功率放大器的供给电压被不断地调整以确保放大器以给定或接近瞬时输出功率的要求的峰值效率工作。
[0004]包络线追踪的特征在于，功率放大器的供给电压不是恒定的。功率放大器的供给电压取决于被输入到PA的调制基带信号或射频(RF)输入信号的瞬时包络线。例如，将ETDC-DC转换器遵循RF信号的瞬时包络线，其消除了电压余量并进一步提高了系统的效率(功率放大器和DC-DC转换器的复合效率)。相对于标准DC-DC转换器(其仅遵循平均功率或恒定功率供给)，ET DC-DC转换器例如可以降低长期演进(LTE)信号的电池电流的最大输出功率的大约20+%。
【发明内容】
[0005]根据本公开的一个方面，提供了一种用于辅助包络线追踪的系统，包括:可调谐匹配网络，被配置为耦接到至少一个滤波器并且耦接到至少一个放大器，该至少一个放大器被配置为在发射频带上以包络线追踪(ET)操作模式运作；以及控制组件，被配置为当功率放大器以ET操作模式运作时检测功率放大器的一组当前操作条件，其中该组当前操作条件包括当前操作频率，其中控制组件还被配置为:响应于所检测到的一组当前操作条件来向可调谐匹配网络发送控制信号；其中可调谐匹配网络还被配置为响应于所发送的控制信号来调整可调谐匹配网络的阻抗，以使得一个或多个ET特性至少部分地基于一组当前操作条件被优化。
[0006]根据本公开的另一方面，提供了一种用于辅助包络线追踪的系统，包括:功率放大器，被配置为在发射频带上以包络线追踪(ET)操作模式运作；至少一个滤波器，被配置为对功率放大器的输出信号进行滤波；第一可调谐匹配网络，被配置为耦接到功率放大器并且耦接到至少一个滤波器；以及控制组件，被配置为当功率放大器以ET操作模式运作时检测功率放大器的一组当前操作条件，其中该组当前操作条件包括当前操作频率，其中控制组件还被配置为响应于所检测到的一组操作条件来向第一可调谐匹配网络发送控制信号，第一可调谐匹配网络还被配置为响应于所发送的控制信号来调整第一可调谐匹配网络的阻抗，以使得一个或多个ET特性至少部分地基于一组当前操作条件被优化。
[0007]根据本公开的又一方面，提供了一种辅助包络线追踪的方法，包括:确定耦接至功率放大器的可调谐匹配网络的第一状态，其中功该率放大器被配置为以包络线追踪(ET)操作模式在发射频带内运作，其中第一状态在功率放大器的第一组操作条件处优化一个或多个ET特性；以及确定耦接至功率放大器的可调谐匹配网络的第二状态，其中功率放大器被配置为以ET操作模式在发射频带内运作，其中第二状态在功率放大器的第二组操作条件处优化一个或多个ET特性。
【附图说明】
[0008]图1是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助包络线追踪(ET)的系统或设备的框图。
[0009]图2是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET并且包括反馈接收器的另一系统或设备的框图。
[0010]图3是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET并且包括功率放大器(PA)和至少一个滤波器的另一系统或设备的框图。
[0011]图4是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET并且包括PA、至少一个滤波器和反馈接收器的另一系统或设备的框图。
[0012]图5是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET并且提供附加的阻抗匹配的另一系统或设备的框图。
[0013]图6是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET的系统或设备的示例实施例的框图。
[0014]图7是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET的替代的系统或设备的示例实施例的框图。
[0015]图8是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET以及非ET模式的另一系统或设备的示例实施例的框图。
[0016]图9是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET的方法的流程图。
[0017]图10是示出了根据本文所描述的各种方面的、辅助ET的可选方法的流程图。
[0018]图11是示出了根据本文所描述的各种方面的、在优化之前和之后作为频率的函数的优化ET延迟的图示。
[0019]图12是示出了根据本文所描述的各种方面的、在887MHz处的振幅-振幅失真(AMAM)和振幅-相位失真(AMPM)响应云化(clouding)的图示。
[0020]图13是示出了根据本文所描述的各种方面的、通过优化在991MHz处具有降低的云化的AMAM和AMPM响应的图示。
[0021]图14是示出了可结合本文所描述的各种方面使用的示例用户设备的框图。
[0022]图15是示出了能结合本文所描述的各种方面在ET模式中运作的功率放大器(PA)的框图。
【具体实施方式】
[0023]现在将参考附图来描述本公开，其中相似标号始终用以指代相似元件，并且其中示出的结构和设备不一定按比例绘制。如本文所使用的，术语“组件”、“系统”、“接口 ”等意在指代与计算机相关的实体、硬件、(例如执行中的)软件、和/或固件。例如，组件可以是具有处理设备的处理器(例如微处理器、控制器或其它处理设备)、处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行码、程序、存储设备、计算机、平板PC和/或移动电话。通过说明的方式，在服务器上运行的应用和服务器也可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程内，并且组件可以位于计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。可以在本文中描述一组元件或一组其它组件，其中的术语“一组”可以被解释为“一个或多个”。
[0024]此外，这些组件可从其上存储有各种数据结构(例如以模块来存储)的各种计算机可读存储介质来执行。组件可以通过本地和/或远程进程进行通信，例如依据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自经由信号与本地系统、分布式系统和/或跨网络(例如互联网、局域网、广域网或类似的网络)中的其它组件交互、或者与其它系统交互的一个组件的数据)。
[0025]作为另一示例，组件可以是具有由通过电气或电子电路操作的机械组件提供的特定具体的装置，其中电气或电子电路可以通过由一个或多个处理器执行的软件应用或固件应用来操作。一个或多个处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例，组件可以是通过电子元件提供特定功能而无需机械组件的装置；电子元件可以在其中包括一个或多个处理器以执行至少部分地赋予电子元件的功能的软件和/或固件。
[0026]使用示例性词语意在以具体方式呈现概念。如本申请中使用的，术语“或”意在表示包含性“或”而不是排他性“或”。也就是说，除非另有指定、或从上下文可以清楚得知，“X采用A或B”旨在表示任何自然的包括性排列。也就是说，如果X采用A ;X采用B ;或X采用A和B两者，则“X采用A或B”在任何以上示例中得以满足。此外，冠词“一”和“一个”用在本申请和所附权利要求书一般应被解释为表示“一个或多个”，除非另有指定或从上下文中明确得知其针对于单数形式。此外，在术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“带有”或其变体在详细说明书或权利要求中使用的情况下，这样的术语意在以类似于术语“包括”的方式来表示包括。
[0027]包络线追踪(ET)中的一个重大挑战是射频(RF)包络线以及瞬时功率放大器(PA)供给电压(其是瞬时RF包络线函数)的严格时间同步。例如，对于长期演进频带20(LTE-20)，延迟精度约为Ins。如果违反了延迟精度，则相邻信道泄漏比(ACLR)性能下降并且会在传输链中弓I入记忆效应。
[0028]RF包络线和瞬时PA供给电压之间的延迟取决于许多因素，例如，RF信号路径中的延迟、ET信号路径中的延迟、ET DC-DC转换(或追踪器)中的延迟等。这些因素可以由工厂校准捕获以说明样品变化和温度补偿，以解释随温度变化的延迟漂移。
[0029]RF包络线和瞬时PA供给电压之间的延迟在本文中称为“ET延迟”。ET延迟是不同于RF群延迟的，其是由频率相关的相移(?△(相位)/△(频率))造成的，在RF包络线中引入偏移延迟。
[0030]滤波器(例如，双工器的发射滤波器)和PA之间的相互作用对ET系统中的PA行为有着显著影响。双工器本质上是多个滤波器的实现方式:以移相器的方式结合在一起的至少一个接收(RX)滤波器和至少一个发射(TX)滤波器。这些滤波器中的每个可以包括多个谐振器以实现适当的滤波器特性。
[0031]然而，如果PA是由与提供具有跨频率快速变化的相位和振幅的负载阻抗的双工器或类似元件(例如结合时分双工(TDD)传输模式使用的带通滤波器等)加载的，则多个ET特性受到影响。例如，ET延迟和增益将取决于发射频率，并且振幅-振幅失真(AMAM)和振幅-相位失真(AMPM)响应将云化(clouding)，这意味着AMAM和AMPM响应将根据包络线瞬时频率被分割为多个响应。另外，对这些ET特性(例如ET延迟等)而言在调制带宽内改变也是可能的，这导致无法由传统方法和装置轻易地校正的ACLR劣化。
[0032]基于频率的ET延迟在本文中也称为随频率的ET延迟变化或ET延迟分散(类似地，基于频率的增益也在本文中称为随频率的增益变化或增益分散)。ET延迟分散是由ET系统(其可以包括功率放大器和ET DC-DC转换器)以及至少一个所耦接的滤波器(例如双工器的TX滤波器等)之间的有害的相互作用所引起的。至少一个所耦接的滤波器(例如双工器的TX滤波器等)对多个ET特性(例如ET延迟分散、增益分散、AMAM和AMPM响应云化、ACLR等)的影响是ET中的基本效应(其尚且不能由常规的ET方法和装置所预期)，仍然阻碍进一步的ET发展。另外，ET特性可以以常规ET技术没有解决的方式来受到其它操作条件(例如温度，到天线等的用户的接近度、其它材料，等等)的影响。
[0033]—些用户设备采用了具有集成双工器(PAD模型)的PA。一定程度上，包括PAD模型可以减轻双工器对ET特性的负面影响，但相