功率放大设备和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种功率放大的装置和方法，用于减小通信装置中的发射机功率放大器影响接收机的干扰。
【背景技术】
[0002]无线通信系统通常使用数字调制方案以便有效地使用有限的频率资源。可以根据目的，通过使用射频(RF)功率放大器对信号的放大处理来将数字调制信号传输至天线。
[0003]同时，已经研发了多载波发射方案和多维调制方案，其可以根据对于高速度和高容量数据处理的用户要求而发射大量信息。当通过大功率放大器(HPA)来发射多载波发射方案和多维调制方案时，可能由HPA所具有的非线性特性而引起信号失真。
[0004]无线通信系统可以通过允许发射机的功率放大器在除了上述情况之外的各种状况下具有高线性度/高效率特性来改进发射和接收性能。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]在现有技术中，当在接收频带中包括ET功率放大器的DC-DC转换器的开关频率或者所述开关频率的谐波时，由于通过切换谐波使接收传导和开关噪声流至接收路径，从而辐射地产生性能劣化。
[0007]本公开的各种实施例可以提供一种功率放大装置和方法，当由于控制功率放大器的偏置电压的功率调制器的开关操作而导致在接收频带范围中包括DC-DC谐波频率时，所述功率放大设备和方法向开关频率施加偏移以使得开关谐波频率脱离所述接收频带范围。
[0008]本公开的各种实施例可以提供一种功率放大装置和方法，通过向开关频率施加偏移以使得在接收频带中不包括开关频率和开关频率的谐波来改进接收传导性能。
[0009]技术方案
[0010]根据本公开的各种实施例，一种功率放大装置可以包括:功率放大器;开关模式转换器，所述开关模式转换器控制所述功率放大器的偏置电压；比较器，所述比较器根据包络信号向所述开关模式转换器提供开关信号；以及控制器，所述控制器确定在特定频带中是否包括所述开关模式转换器的开关频率，并且当在所述特定频带中包括所述开关模式转换器的开关频率时，向所述开关频率施加偏移以脱离所述特定频带。
[0011 ]根据本公开的各种实施例，所述控制器通过改变所述比较器的输入信号或参考电压来改变所述开关模式转换器的开关频率。
[0012]根据本公开的各种实施例，所述功率放大装置还可以包括可变电阻单元，所述可变电阻单元与所述比较器的输入端相连，并且对输入电压进行分配。
[0013]根据本公开的各种实施例，所述比较器通过施密特触发器电路来配置，并且所述比较器的参考电压包括从高到低变化的第一参考电压和从低到高变化的第二参考电压中的一个。
[0014]根据本公开的各种实施例，当控制施密特触发器电路中的第一参考电压和第二参考电压的元件的值改变时，可以控制所述比较器的参考电压。
[0015]根据本公开的各种实施例，所述开关信号对应于根据接通/关断的信号，并且可以通过改变DC-DC输出的接通/关断时间来控制所述开关信号的频率特性。
[0016]根据本公开的各种实施例，所述控制器检测当前开关频率，以便确定是否由于用于控制所述功率放大器的偏置电压的功率调制器的开关操作而将所述DC-DC输出的谐波频率分量感应至通信频带的接收频带。当所述开关频率的倍频处于使接收频带的传导性劣化的状态时，所述开关频率可以被偏移以脱离所述特定频带。
[0017]根据本公开的各种实施例，所述功率放大装置还可以包括线性放大器，当施加所述开关模式转换器的包络信号和输出信号之间的电压差作为误差时，所述线性放大器对所述误差进行补偿。
[0018]根据本公开的各种实施例，一种功率放大方法可以包括:确定在特定频带中是否包括开关模式转换器的开关频率；以及当所述特定频带中包括所述开关模式转换器的开关频率时，向所述开关频率施加偏移以使得所述开关频率脱离所述特定频带。
[0019]根据本公开的各种实施例，基于向所述开关模式转换器供应开关信号的比较器的输入信号或参考电压来改变所述开关模式转换器的开关频率。
[0020]根据本公开的各种实施例，通过输入端子的可变电阻来分配所述比较器的输入信号。
[0021]根据本公开的各种实施例，所述比较器通过施密特触发器电路来配置，并且所述比较器的参考电压包括从高到低变化的第一参考电压和从低到高变化的第二参考电压中的一个。
[0022]根据本公开的各种实施例，当控制施密特触发器电路中的第一参考电压和第二参考电压的元件的值改变时，可以控制所述比较器的参考电压。
[0023]根据本公开的各种实施例，所述开关信号对应于根据接通/关断的信号，并且可以通过改变DC-DC输出的接通/关断时间来控制所述开关信号的频率特性。
[0024]根据本公开的各种实施例，所述方法还包括:检测当前开关频率，以便确定是否由于用于控制所述功率放大器的偏置电压的功率调制器的开关操作，而将DC-DC输出的谐波频率分量感应至所述通信频带的接收频带；以及当所述开关频率的倍频处于使所述接收频带的传导性劣化的状态时，可以将所述开关频率偏移以脱离所述特定频带。
[0025]根据本公开的各种实施例，一种电子设备可以包括:功率放大器;开关模式转换器，配置为控制所述功率放大器的偏置电压；比较器，配置为基于包络信号向所述开关模式转换器提供开关信号；以及控制器，所述控制器确定在接收频带中是否包括所述开关模式转换器的开关频率的倍频，并且当在所述接收频带中包括所述开关模式转换器的开关频率时，向所述开关频率施加偏移以脱离所述接收频带。
[0026]根据本公开的各种实施例，所述控制器通过改变所述比较器的输入信号或参考电压来改变所述开关模式转换器的开关频率。
[0027]根据本公开的各种实施例，所述电子设备还可以包括可变电阻单元，所述可变电阻单元与所述比较器的输入端相连，并且对输入电压进行分配。
[0028]根据本公开的各种实施例，所述比较器通过施密特触发器电路来配置，并且所述比较器的参考电压包括从高到低变化的第一参考电压和从低到高变化的第二参考电压中的一个。
[0029]根据本公开的各种实施例，当控制施密特触发器电路中的第一参考电压和第二参考电压的元件的值改变时，可以控制所述比较器的参考电压。
[0030]根据本公开的各种实施例，所述开关信号是具有与包络信号类似的频谱的脉冲信号，并且通过改变预定时间期间接通/关断的次数来执行对所述开关频率的控制。
[0031 ]根据本公开的各种实施例，当通过所述开关模式转换器将与所述包络信号相对应的偏置电压提供给所述功率放大器时，所述控制器确定在所述接收频带中是否包括所述开关模式转换器的开关频率的倍频，并且当在所述接收频带中包括所述开关模式转换器的开关频率时，向所述开关频率施加所述偏移以脱离所述接收频带。
[0032]根据本公开的各种实施例，所述控制器确定基带信号是否对应于语音信号，或者确定所述基带信号的频带是否小于阈值，以便确定是否可以只通过所述开关模式转换器将与所述包络信号相对应的偏置电压提供给所述功率放大器。
[0033]根据本公开的各种实施例，所述电子设备还可以包括线性放大器，当施加所述开关模式转换器的包络信号和输出信号之间的电压差作为误差时，所述线性放大器对所述误差进行补偿。
[0034]发明的技术效果
[0035]如上所述，对开关频率进行偏移，使得在接收频带中不包括开关频率的谐波或开关频率，从而改进接收传导性能。
[0036]另外，即使当由于天线与功率放大器邻近或者辐射屏蔽不完全而通过天线将辐射噪声感应到接收路径时，也可以防止传导性劣化。
【附图说明】
[0037]图1简要地示出了根据本公开各种实施例的包络跟踪(ET)功率放大器。
[0038]图2简要地示出了ET功率放大器的线性放大器。
[0039]图3示出了根据本公开各种实施例的降压转换器的图。
[0040]图4是示出了根据本公开各种实施例的ET功率放大器的图。
[0041 ]图5是示出了根据本公开各种实施例的ET功率放大器的降压转换器的图。
[0042]图6是示出了根据本公开各种实施例的ET功率放大器的施密特(Schmidt)触发器电路。
[0043]图7是示出了根据本公开各种实施例的施密特触发器电路的滞后特性的曲线图。
[0044]图8示出了根据本公开各种实施例的当改变第一参考电压时改变脉宽或占空比的示例。
[0045]图9示出了根据本公开各种实施例的当改变第二参考电压时改变脉宽或占空比的示例。
[0046]图10示出了根据本公开各种实施例的当改变第一参考电压和第二参考电压时改变脉宽或占空比的示例。
[0047]图11示出了根据本公开各种实施例的使用一个参考电压来产生脉宽控制信号的示例。
[0048]图12示出了根据本公开各种实施例的当减小参考电压时产生脉宽控制信号的示例。
[0049]图13示出了根据本公开各种实施例的当滞后比较器的输入电压增加时产生脉宽控制信号的示例。
[0050]图14示出了根据本公开各种实施例的当滞后比较器的输入电压降低时产生脉宽控制信号的示例。
[0051]图15示出了根据本公开各种实施例的当滞后比较器的输入电压降低时产生脉宽控制信号的示例。
[0052]图16示出了根据本公开各种实施例的当滞后比较器的输入电压增加时产生脉宽控制信号的示例。
[0053]图17是示出根据本公开各种实施例的功率放大方法的流程图。
[0054]图18是示出了根据本公开各种实施例的改变开关模式转换器的开关频率的流程图。
[0055]图19是示出了根据本公开各种实施例的改变开关模式转换器的开关频率的流程图。
[0056]图20是示出了根据本公开各种实施例的功率放大方法的流程图。
[0057]图21是示出了根据本公开各种实施例的功率放大方法的流程图。
[0058]图22示出了根据本公开各种实施例的查找表。
[0059]图23示出了根据本公开各种实施例的在接收频带中包括开关频率的谐波分量的示例。
[0060]图24示出了根据本公开各实施例的用于分配滞后比较器的输入电压的配置。
【具体实施方式】
[0061 ]下面，参照附图详细描述本公开的示例实施例。此外，在本公开各种实施例的以下描述中，当在此结合的公知功能和配置可能使本公开的主题不清楚时，将省略对这些公知功能和配置的详细描述。考虑实施例中的功能来限定如下所述的术语，并且所述术语的意思可以根据用户或操作者的意图、惯例等而变化。因此，应当基于本说明书的整个内容作出术语的定义。
[0062]根据本公开各种实施例的功率放大设备可以是在电子设备中包括的设备。例如，电子设备是以下设备中的至少一个或组合:智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗设备、电子手环、电子配饰、相机、可穿戴设备、电子时钟、腕表、家电(例如，冰箱、空调、吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机和空气净化器)、人工智能机器人、电视(