用于同时发送的多个发射信号的功率跟踪器的制造方法_2

文档序号:9264960阅读:来源:国知局
滤波器、双工器、共用器、开关、匹配电路、定向耦合 器等等。收发机320和322中的每个其余发射机330可按与发射机330pa类似的方式来操 作。
[0036] 在图3中示出的示例性设计中,每个接收机380包括低噪声放大器(LNA) 382以及 接收电路384。对于数据接收,天线390接收来自基站和/或其他发射机站的信号并且提供 收到RF信号,该收到RF信号被路由通过天线接口电路370并被提供给所选接收机。以下 描述假定接收机380pa是所选接收机。在接收机380pa内,LNA382pa放大收到RF信号并 提供经放大RF信号。接收电路384pa将经放大RF信号从RF下变频到基带,对经下变频的 信号进行放大和滤波,并且将模拟输入信号提供给数据处理器310。接收电路384pa可包括 混频器、滤波器、放大器、匹配电路、振荡器、LO发生器、PLL等等。收发机320和322中的每 个剩余的接收机380可按类似于接收机380pa的方式操作。
[0037]图3示出了发射机330和接收机380的示例性设计。发射机和接收机还可包括图 3中未示出的其他电路,诸如滤波器、匹配电路等。收发机320和322的全部或部分可被实 现在一个或多个模拟集成电路(IC)、RFIC(RFIC)、混合信号1C等上。例如,发射电路340、 LNA382、以及接收电路384可实现在一个模块上,该模块可以是RFIC等等。天线接口电路 370和372以及PA360可实现在另一模块上,该另一模块可以是混合模块等等。收发机320 和322中的这些电路也可按其他方式来实现。
[0038] 数据处理器/控制器310可为无线设备110执行各种功能。例如,数据处理器310 可对经由发射机330传送的数据以及经由接收机380接收的数据执行处理。控制器310可 控制发射电路340、PA360、LNA382、接收电路384、天线接口电路370和372或其组合的操 作。存储器312可存储供数据处理器/控制器310使用的程序代码和数据。数据处理器/ 控制器310可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或其他1C上。
[0039] 无线设备110可同时发送多个发射信号。在一个设计中,这多个发射信号可供在 用于带内CA的多个毗连或非毗连载波上传输,例如,如图2A或2B中所示。例如,每个发射 信号可包括在一个载波上发送的传输。在另一设计中,这多个发射信号可以用于多个频道 上的向相同无线系统的传输。在还有另一个设计中,这多个发射信号可以用于向不同无线 系统(例如,LTE和WLAN)发送的传输。在任何情形中,在每个发射信号中要发送的数据可 单独地被处理(例如,编码、码元映射和调制)以生成用于该发射信号的I和Q采样。每个 发射信号可由相应发射电路340调理并且由相应PA360放大以生成用于该发射信号的输 出RF信号。
[0040] PA可以接收经调制RF信号和供电电压并且可以生成输出RF信号。输出RF信号 通常跟踪经调制RF信号并且具有时变包络。供电电压应当总是高于输出RF信号的振幅, 从而避免对输出RF信号削波,此削波将进而引起可使性能降级的互调失真。供电电压与输 出RF信号的包络之差表示被PA耗散而非递送到输出负载的被浪费的功率。
[0041] 可期望为PA生成供电电压,以使得能获得好的性能和好的效率。这可以通过以功 率跟踪为PA生成供电电压以使得供电电压能跟踪来自该PA的输出RF信号的包络来达成。
[0042]图4示出了对每个发射信号有单独PA和单独功率跟踪的支持多个(K个)发射信 号的同时传送的发射模块400的设计。发射模块400包括能够同时处理K个发射信号的K 个发射机430a到430k,其中每个发射机430处理一个发射信号。每个发射机430包括发射 电路440、PA460和功率跟踪供电发生器480。
[0043] 发射机430a接收第一发射信号的:^和1米样并且生成用于第一发射信号的第一 输出RF信号。1:和Q:采样被提供到发射电路440a和电压发生器480a二者。在发射电路 440a内,IJPQi采样分别由DAC442a和443a转换成I和Q模拟信号。I模拟信号由低通 滤波器444a滤波,由放大器(Amp)446a放大并且由混频器448a从基带上变频至RF。类似 地,Q模拟信号由低通滤波器445a滤波,由放大器447a放大并且由混频器449a从基带上 变频至RF。混频器448a和449a基于在第一发射信号的中心RF频率处的I和QLO信号 (ILOJPQLOJ执行对第一发射信号的上变频。加法器450a将来自混频器448a和449a的 I和Q经上变频信号相加以获得经调制RF信号,其被提供给PA460a。
[0044] 在电压发生器480内,功率跟踪器482a接收第一发射信号的iJPQi采样,基于Ii 和%采样计算第一发射信号的功率,并且将数字功率跟踪信号提供给DAC484a。DAC484a将数字功率跟踪信号转换成模拟并且提供模拟功率跟踪信号。供电发生器486a接收模拟 功率跟踪信号并且生成PA460a的供电电压。PA460a使用来自供电发生器486a的供电 电压来放大来自发射电路440a的经调制RF信号,并且为第一发射信号提供第一输出RF信 号。
[0045] 每个剩余的发射机430可以类似地处理相应发射信号的I和Q采样,并且可以为 发射信号提供输出RF信号。至多K个PA460a到460k可以为至多K个被同时发送的发射 信号提供至多K个处于不同RF频率的输出RF信号。加法器462接收被同时发送的这些输 出RF信号,将这些输出RF信号相加,并且提供最终输出RF信号,其被路由通过双工器470 并且经由天线490发射。
[0046] 如图4中所示,功率跟踪可以被用以改善PA460a到460k的效率。每个发射信号 可由相应发射机430使用单独一组混频器448和449及PA460来处理。多个发射信号可 以在不同频率(例如,不同载波)上被发送并且由此可以具有增大的包络带宽。增大的包 络带宽可以通过为每个发射信号使用单独的发射机430来解决。每个发射机430可以随后 处置一个发射信号的包络带宽。然而,为多个发射信号并发地操作多个发射机430可以导 致更多电路、更高功耗以及增加的成本,所有这些都是不期望的。
[0047] 在本公开的一方面,具有功率跟踪的单个PA可被用以为被同时发送的多个发射 信号生成单个输出RF信号。可以为该PA生成单个供电电压以用于跟踪被同时发送的所有 发射信号的功率。这可以减少电路组件的数目,降低功耗,并且提供其他优点。
[0048]图5示出了对所有发射信号具有单个PA和功率跟踪的支持多个(K个)发射信号 的同时传送的发射模块500的设计。发射模块500在模拟域中为每个发射信号分别执行上 变频,并且将所有发射信号的结果所得的经上变频RF信号相加。发射模块500包括能够同 时处理K个发射信号的K个发射电路540a到540k,其中每个发射电路540处理一个发射信 号。发射模块500进一步包括加法器552、PA560、双工器570、和功率跟踪供电发生器580。
[0049] 发射电路540a接收第一发射信号的^和^采样并且生成第一发射信号的第一经 上变频RF信号。^和^采样被提供给发射电路540a和电压发生器580二者。在发射电路 540a内,IJPQi采样分别由DAC542a和543a转换成I和Q模拟信号。I和Q模拟信号由 低通滤波器544a和545a滤波,由放大器546a和547a放大,由混频器548a和549a从基带 上变频到RF,并且由加法器550a相加以生成第一经上变频RF信号。混频器548a和549a 基于处在第一发射信号的中心RF频率处的I和QLO信号来执行对第一发射信号的上变频。
[0050] 每个剩余的发射电路540可以类似地处理相应发射信号的I和Q采样,并且可以 为发射信号提供经上变频RF信号。至多K个发射电路540a到540k可以为至多K个被同 时发送的发射信号提供至多K个处在不同RF频率的经上变频RF信号。加法器552从发射 电路540a到540k接收这些经上变频RF信号,将这些经上变频RF信号相加,并且向PA 560 提供经调制RF信号。
[0051] 在电压发生器580内,功率跟踪器582接收被同时发送的所有发射信号的Ijlj IK 采样以及%到QK采样。功率跟踪器582基于这些发射信号的I和Q采样来计算所有发射 信号的总功率,并且向DAC 584提供数字功率跟踪信号。DAC 584将该数字功率跟踪信号转 换成模拟的并且提供针对所有发射信号的模拟功率跟踪信号。虽然未在图5中示出,但是 低通滤波器可以接收来自DAC584的输出信号并且对其进行滤波,并且提供模拟功率跟踪 信号。供电发生器586接收该模拟功率跟踪信号并且生成PA560的供电电压。
[0052]PA560使用来自供电发生器586的供电电压来放大来自加法器552的经调制RF 信号。PA560为所有被同时发送的发射信号提供输出RF信号。此输出RF信号被路由通过 双工器570并经由天线590发射。
[0053] 图6示出了对所有发射信号具有单个PA和功率跟踪的支持多个(K个)发射信号 的同时传送的发射模块502的设计。发射模块502将每个发射信号在数字域中数字地上变 频到中频(IF),
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