选择性功率放大器的制造方法_2

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据实施例的布置成将振幅路径和相位路径之间的延迟 匹配的延迟调整机构。
[0042] 图12是示出根据实施例的方法的流程图。
[0043] 图13是示出根据实施例的方法的流程图。
[0044] 图14是示出根据实施例的方法的流程图。
[0045] 图15以示意图形式图示非短暂性计算机可读存储介质,其保存布置成被处理器执 行以实现根据多个实施例的方法的计算机程序。
[0046] 图16以示意图形式图示根据实施例的包括传送器电路的无线电电路。
[0047] 图17以示意图形式图示根据实施例的包括无线电电路的通信设备。
[0048]图18图示根据实施例的通信设备。
[0049] 图19图示根据实施例的通信节点。
[0050] 图20至图22图示能够使用非线性模式的示例。
[0051]图23至图25图示需要使用线性模式的示例。
【具体实施方式】
[0052] 为了理解本公开,读者应该认识到极性调制允许使用非线性功率放大器(PA),非 线性功率放大器是具有功率效率的,但是隐含带宽扩充问题。因此,使用极性调制不适于宽 带宽应用,如其中能够使用20 MHz带宽的宽带3GPP LTE。具有恒定供电电压的线性PA未隐 含此类带宽扩充问题,但是显著地不如非线性PA具有功率效率。使用包络跟踪能够使线性 PA更具功率效率。包络跟踪需要使用线性PA,线性PA固有地不如非线性PA具有功率效率,但 是仍比无包络跟踪的PA,即恒定供电电压驱动的PA更有效率。高功率效率意味着在给定供 电源下,向天线提供更多无线电功率和或功率放大器产生更少的热。
[0053]图1图示根据实施例的传送器电路100。传送器电路100包括布置成执行任何基带 处理并提供要调制的同相(I)和正交相(Q)信号分量的基带部分106。传送器电路100还包括 功率放大器102,其布置成输出用于传输的调制的信号,例如直接输出到天线布置或经由布 置成提供阻抗匹配的输出网络输出到天线布置。传送器电路100还包括开关模式电压转换 器104,其布置成向功率放大器102提供供电电压。开关模式电压转换器104优选地是直流到 直流DC/DC转换器,其又连接到其中布置传送器电路100工作的任何装置的供电源。
[0054]为了实现传送器电路100的效率提高,功率放大器102布置成选择性地以线性或非 线性模式工作。非线性模式能够实现功率放大器的效率提高,然后例如能够在D或E类中工 作。线性模式欠效率,但是提供许多信号场合中的必要线性,例如以便避免扩大超出期望水 平的频谱泄漏,并且该功率放大器能够例如在A或AB类中工作。为了从功率放大器的这种双 模式操作获益,在正交调制与极性调制之间选择性地选择调制,正交调制需要功率放大器 的线性操作,以及极性调制能够使功率放大器以非线性模式工作。
[0055]在此实施例中,极性调制器108将I和Q分量变换成提供到功率放大器的相位分量。 由振幅发生器110提供对应的振幅分量,振幅发生器110根据I和Q分量导出振幅分量,并将 该振幅分量提供到开关电压发生器104,开关电压发生器104进而控制对功率放大器的电压 供应,使得振幅分量连同相位分量能够被功率放大器输出为极性调制的信号。
[0056]相似地,正交调制器112通过分别与同相振荡器信号和正交相振荡器信号混合来 调制I和Q分量,并将调制的I和Q分量的聚合提供到功率放大器。振幅发生器110现在用于包 络跟踪,并且基于I和Q分量向开关模式电压转换器104提供包络信号,以使开关模式电压转 换器104向功率放大器提供适合的供电电压,其中使得该功率放大器能够线性地操作并放 大调制的I和Q分量的聚合。包络信号跟踪I和Q分量的振幅信号的包络,并提供用于功率放 大器的线性操作的适合余量。
[0057]传送器电路100被控制成基于要传送的信号的特性选择最有效率的操作模式。此 控制能够由基带部分106或由专用的控制器(未示出)来提供。对于哪种模式适于使用有最 大影响的要传送的信号的特性是分配的带宽。该控制提供的决策可以非常简单,如3GPP LTE的情况中当带宽是5 MHz或以下时,选择极性调制和非线性功率放大器操作,以及高于 5MHz时,选择正交调制和功率放大器的线性操作。可以提供较复杂的控制,其中考虑来自基 带部分的I和Q分量的调制特性,即如何使用信号空间。可以将其与有关分配的带宽的信息 一起使用,以例如对于一些配置的I和Q分量,对于稍微较高带宽,也使用极性调制和非线性 功率放大器操作,而对于一些其它配置的I和Q分量,对于稍微较低带宽,也使用正交调制和 线性功率放大器操作。可以基于传送器要执行的传输的输出功率、误差向量幅度和频谱泄 漏要求中一个或多个项来进行选择操作模式的类似考虑。因此,虽然分配的带宽在选择中 起主要作用,但是可以基于使用的信号空间、输出功率、误差向量幅度和/或频谱泄漏要求 来对中等大小的带宽进行进一步优化。
[0058]可以根据上文所演示的确定正交调制/线性操作或极性调制/非线性操作的选择, 以使频谱泄漏不扩大超出使用传送器所在的系统的规范,例如不超出3GPP TS25.101, 3GPP TS 36.101中所规定的或实际系统的类似规定。
[0059] 在许多时候能够稍微提前获取有关要传送的信号的知识以及由此要选择的操作 模式的决策,这有利于实现。例如,在3GPP LTE中,提前四个子帧(等于提前4 ms)接收上行 链路授予消息,其中传送器获知分配的带宽等,并且能够进行模式的适应。
[0060] 当然,可以通过选择性地使用线性功率放大器或非线性功率放大器,即具有分设 的功率放大器来实现功率放大器102以线性或非线性模式操作。但是,为了避免存在冗余电 路,功率放大器的操作模式的控制可以包括适应一个功率放大器的偏置以选择性地以线性 模式或非线性模式操作。还可以将输出网络适应于功率放大器的操作模式以便处理任何非 期望的谐波。
[0061] 图2以示意图形式图示根据实施例的传送器电路200。基带处理器BBP 212生成与 参考图1演示的相似的I和Q分量。将I和Q分量馈送到两个路径中,振幅路径(图2中上方)和 相位路径(图2的右侧)。振幅路径包括包络/振幅发生器EAG 214、预先失真roiS部分216、脉 宽调制转换器PWMC 218、开关模式电压转换器204、低通滤波器LPF 208和双模功率放大器 DMPA 202。相位路径包括延迟调整单元DA 220、双模调制器DMM 210和DMPA 202,其中这两 个路径被合并在一起。DMM 210设有载波正交时钟CQC,以使调制能够实施。该CQC可以包括 彼此相位偏移90度用于差分混合器的四个信号或彼此相位偏移90度用于单端混合器的两 个信号。
[0062]控制器206布置成根据第一操作模式,即正交调制和线性放大器设置,以及根据第 二操作模式,即极性调制和非线性放大器设置来控制传送器电路100的元件操作。第一模式 是通常使得DMPA 202以线性模式操作,而第二模式将DMPA 202设在非线性操作模式。来自 开关模式电压转换器的输出可选地由LPF 208执行低通滤波,然后将该电压供电提供到 DMPA 202。再者,根据操作模式,由EAG 214将BBP 212生成的基带I和Q分量被转换成包络或 振幅信号,并且可以经由H)IS 216对该包络信号或振幅信号进行预失真以减少在DMPA 202 的输出处生成输出信号时的非线性。此非线性可以包括来自PWMC 218、开关模式电压转换 器204和DMPA 202的任何贡献。
[0063]在控制器206的控制下,可以由DA 220来校准相位调制路径与振幅路径之间的任 何延迟匹配。LPF 208可以具有两种模式,一种用于宽带应用,一种用于窄带应用,这两种模 式由电气或机械手段来选择。LPF 208的功能是减少开关模式电压转换器的输出中的纹波, 改善频带干扰的相邻信道泄漏比以满足无线电标准规定的频谱掩罩,并且还抑制无线电终 端中使用传送器电路200时传送器频谱泄漏到接收器频带,这意味着表面声波滤波器或双 工器中的接收器频带中的衰减的要求放宽。
[0064] 在DMPA 202之后,放大的信号可以通过输出网络ON 222,0N 222包括阻抗匹配,阻 抗匹配将反射减到最小并将信号能量的大部分馈送到天线,有时如果采用平衡式功率放大 器拓扑,则为差分至单端的转换。0N 222还能够减少功率放大器的非线性所导致的非期望 频率分量。0N 222还能够由控制器206控制,并且能够基于功率放大器202的操作模式来进 行适应。
[0065]第一模式,即,线性模式操作定位于使用宽带的应用,即具有较宽的分配的带宽 和/或使用大码元的信号空间的调制方案,例如使用20 MHz带宽的3GPP LTE中的用户方案。 所以在线性模式中,对于所有单元,操作频率或带宽的要求都非常高,并且功率效率下降。 但是,因为时间占用通常短暂且此情况的概率比窄带应用中的操作相对较低,所以能够承 受此能耗。
[0066]第二模式,即非线性模式设计成适于例如GSM、EDGE等的多种标准中的大多数窄带 应用,以及甚至高达约5 MHz分配的带宽的3GPP LTE中的窄带用户方案。
[0067]将参考图3至图11演示传送器电路200的元件的其它功能、操作和选项。
[0068]图3以示意图形式图示根据实施例的双模式调制器DMM 300。在图2中的相位调制 路径中,采用DA 220来匹配振幅路径与相位路径之间的延迟。根据实际实现的相位路径和 振幅路径中的延迟,可以将DA 220移到相位路径或振幅路径中的任何位置,并且可以采用 数字或模拟方式来实现。为了在图3中图示DMM 300,假定该DA在相位路径中提供,并且将延 迟的分量Id和Qd提供到DMM 300。双模式调制器通过映射部分304中的矩阵A将输入信号Id 和Qd映射到U和V,然后通过正交载波
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