【技术领域】本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种基于SD(Sigma-Delta)调制模块的极坐标发射机。
背景技术：
现代无线通讯系统诸如蓝牙增强速率(EDR)、无线局域网和手机都采用非固定的包络射频信号来提高频谱的利用率。线性的放大非固定的包络射频信号需要线性的功率放大器，而它们的效率在输出功率回退区域(backoffoutputpowerregions)会降低。线性度和效率彼此约束的问题已经有广泛的研究，提出了许多方法来更有效的线性放大。可以通过降低电压或功放电流来使得功率放大器(简称功放)在回退输出功率区域保持效率。图1示意出了传统的极坐标发射机，其通过包络检测模块(EnvelopeDetector)和限制器(Limiter)将调制输入信号Vin分解成一个固定包络的相位信号Vphase(t)和变化的包络信号Venv(t)，然后分别对它们进行高效放大。这种方案实现的困难在于，相位信号通路带宽会变得宽很多，而且相位通路和包络通路的不匹配限制了这些传统方法的系统应用。包络跟踪(ET,envelopetracking)系统与前述方案相似但可以克服上述的问题。在一个ET系统中，其包括有功率放大器和电源调制模块，功率放大器通常还是线性功率放大器，电源调制模块来调整功率放大器的电压来恢复输入信号的包络。系统总的效率是功放效率和电源调制模块效率的乘积。图2示意出了传统的另一种极坐标发射机的结构图。其中，相位信号Phase来驱动一些功率放大单元PA1,PA2,……,PA64，数字包络(DigitalAmplitude)通过解码器Decoder来打开和关断功率放大单元PA1,PA2,……,PA64来恢复包络。无线通讯系统通常需要功率控制。一个系统需要在不同的操作情况下，在一定范围调整输出功率，来达到节省功耗和减小对其它用户的干扰。在一个传统的极坐标或EER(envelopeeliminationandrestorationarchitectures)系统中，功放通常是开关类型的功放，所有连续的增益控制都只能用在包络调制模块上，这使得设计更加复杂。在一个ET系统中，连续的增益控制可以同时在功放前的输入模块和包络调制器。然而，功放是发射机中最消耗功耗的模块，因此希望对于不同的输出功率等级来调整它的增益。额外的功率离散控制可以在低增益的区域，通过关掉一定的功放的分支来实现。对于如图2所示的极坐标结构，直接实现功率控制很困难。所有的数字包络控制字都已经被用来表示包络的信息，如果功放的单元放大器被关断来实现功率控制，等效的包络精确度就会被损害。因此，有必要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种极坐标发射机，其可以在低输出功率的区域节省大多数被功放消耗的功耗。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种极坐标发射机，其包括：极坐标转换模块，其用于将调制输入信号进行极坐标转换得到相位信号以及包络信号；功率放大器，其包括多个第一类功率放大单元、多个第二类功率放大单元、一个或多个第三类功率放大单元，各个功率放大单元的输入端相连形成所述功率放大器的输入端，各个功率放大单元的输出端相连形成所述功率放大器的输出端，所述相位信号耦接至所述功率放大器的输入端，各个第一类功率放大单元的增益相同，各个第二功率放大单元的增益相互不同，第三类功率放大单元的增益可控制的为正值和负值中的一个；SD调制模块，其用于根据所述包络信号调制得到功放包络控制数据，所述功放包络控制数据包括第一控制数据、第二控制数据以及第三控制数据，基于第一控制数据控制第一类功率放大单元，基于第二控制数据控制第二类功率放大单元，基于第三控制数据控制第三类功率放大单元。进一步的，第一控制数据包括n个数字位，该n个数字位中的一个或多个对应一个第一类功率放大单元，每个第一类功率放大单元的使能、非使能、关断和/或开启由其对应的数字位来控制，第二控制数据包括m个数字位，该m个数字位中的一个或多个对应一个第二类功率放大单元，每个第二类功率放大单元的使能、非使能、关断和/或开启由其对应的数字位来控制，第三控制数据包括x个数字位，其对应一个第三类功率放大单元，第三类功率放大单元的增益是正值还是负值由其对应的数字位来控制，其中n、m、x为大于等于1的自然数。进一步的，第一控制数据用热码实现，第二控制数据为二进制码实现，第三控制数据用单码实现，假定一个第二类功率放大单元的增益为1，其余各个第二类功率放大单元的增益分别为21，22，……2m。进一步的，极坐标发射机还包括相位增益控制模块，所述相位信号经过所述相位增益控制模块后耦接至所述功率放大器的输入端，其用于根据输入的相位增益对所述相位信号进行增益放大。进一步的，所述SD调制模块还包括有控制输入端，所述功率放大器的增益耦接至所述控制输入端，所述SD调制模块根据所述功率放大器的增益以及所述包络信号调制得到功放包络控制数据。进一步的，在所述功率放大器的增益较大时，所述SD调制模块调制得到的功放包络控制数据会使能较多的功率放大单元，以使得所述功率放大器支持较大的增益，在所述功率放大器的增益较小时，所述SD调制模块调制得到的功放包络控制数据会使能较少的功率放大单元，以使得所述功率放大器支持较小的增益。进一步的，所述功放包络控制数据控制各个被使能的功率放大单元的开启或关断以使得所述功率放大器的输出能够恢复得到调制输入信号增益放大后的信号。进一步的，在所述功率放大器的增益较低时，所述SD调制模块会通过调整第三控制数据来控制第三类功率放大单元，以使得第三类功率放大单元能够提高所述功率放大器在低增益区的分辨率。与现有技术相比，本发明通过Sigma-Delta调制模块输出功放包络控制数据，可以在低输出功率的区域节省大多数被功放消耗的功耗。同时通过sigma-delta调制模块，可以维持包络信号在低功率区域的精确度。不然，如果不用sigma-delta调制模块，粗略的包络信号的恢复会产生相当的失真，功放的设计会变得更复杂，增益的等比变化会更不均匀。【附图说明】为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为传统的一种传统的极坐标发射机的结构框图；图2为传统的另一种传统的极坐标发射机的结构框图；和图3为本发明中的极坐标发射机的结构框图。【具体实施方式】本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本发明技术方案的运作。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本发明的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本文中的耦接只是直接或间接的电性连接。为了实现范围广的功率控制来近一步减小在低增益时的功耗，本发明提出了如图3所示的极坐标发射机300的结构。所述极坐标发射机300包括极坐标转换模块310、SD(Sigma-Delta)调制模块320、相位增益调控模块330和功率放大器340。所述极坐标转换模块310用于将调制输入信号(I、Q)进行极坐标转换得到相位信号Phase以及包络信号envelope。所述相位信号Phase经过所述相位增益控制模块330后耦接至所述功率放大器340的输入端，所述相位增益控制模块330用于根据输入的相位增益对所述相位信号Phase进行增益放大。所述功率放大器340包括多个第一类功率放大单元PA11至PA1n、多个第二类功率放大单元PA21至PA2m、一个或多个第三类功率放大单元PAQ。各个功率放大单元的输入端相连形成所述功率放大器340的输入端，各个功率放大单元的输出端相连形成所述功率放大器340的输出端。各个第一类功率放大单元PA11至PA1n的增益相同，各个第二功率放大单元PA21至PA2m的增益相互不同。第三类功率放大单元的增益可控制的为正值和负值中的一个。所述SD调制模块320用于根据所述包络信号Envelope调制得到功放包络控制数据PAEnvelopecontroldata，所述功放包络控制数据包括第一控制数据Tdata、第二控制数据Bdata以及第三控制数据Qdata，基于第一控制数据Tdata控制第一类功率放大单元PA11至PA1n，基于第二控制数据Bdata控制第二类功率放大单元PA21至PA2m，基于第三控制数据Qdata控制第三类功率放大单元PAQ。最终，基于所述功放包络控制数据控制各个功率放大单元，得所述功率放大器340能够恢复得到功率放大后的包络恢复信号，即调制输入信号经过功率放大后的信号。在一个实施例中，第一控制数据包括n个数字位，该n个数字位中的一个或多个对应一个第一类功率放大单元，每个第一类功率放大单元的使能、非使能、关断和/或开启由其对应的数字位来控制，第二控制数据包括m个数字位，该m个数字位中的一个或多个对应一个第二类功率放大单元，每个第二类功率放大单元的使能、非使能、关断和/或开启由其对应的数字位来控制，第三控制数据包括x个数字位，其对应一个第三类功率放大单元，第三类功率放大单元的增益是正值还是负值由其对应的数字位来控制，其中n、m、x为大于等于1的自然数。第一控制数据Tdata用热码(thermalweighting)实现，第二控制数据Bdata为二进制码(binaryweighting)实现，第三控制数据用单码(unary)实现。假定一个第二类功率放大单元的增益为1，其余各个第二类功率放大单元的增益分别为21，22，……2m。这样通过SD调制模块320的调制，通过二进制码的调控，可以利用很少的几个第二类功率放大单元就可以实现大范围的增益调整，比如利用增益为1、21，22，23的四个第二类功率放大单元，就可以实现增益从1-15共计15个级别的增益调整。此外，通过热码的补充调控，可以弥补二进制码调控的各个功率放大单元由于增益差距较大而导致的失配问题。其中使能一个功率放大单元是指使得该功率放大单元处于能够工作的状态，此时所述功率放大单元根据其控制数据开启或关断。非使能一个功率放大单元是指使得该功率放大单元处于不工作的状态，此时所述功率放大单元将一直处于关断状态。另外，在所述功率放大器340的增益较低时，所述SD调制模块320会通过调整第三控制数据Qdata来控制第三类功率放大单元PAQ，以使得第三类功率放大单元能够提高所述功率放大器340在低增益区的分辨率。举例来说，假设第三类功率放大单元PAQ的增益可以为+1和-1，那么在连续的五个时段内，通过控制第三控制数据Qdata使得其增益分别为+1、-1、+1、-1、+1，那么其平均增益可以被视为1/5＝0.2，这样提高了低增益区域的控制精度。在一个实施例中，所述SD调制模块320还包括有控制输入端，所述功率放大器的增益耦接至所述控制输入端，所述SD调制模块320根据所述功率放大器的增益以及所述包络信号调制得到功放包络控制数据。在所述功率放大器PA的增益较大时，所述SD调制模块320调制得到的功放包络控制数据会使能较多的功率放大单元，以使得所述功率放大器340支持较大的增益，在所述功率放大器PA的增益较小时，所述SD调制模块320调制得到的功放包络控制数据会使能较少的功率放大单元，以使得所述功率放大器PA支持较小的增益。这样，基于功率放大器的增益动态的调整使能的功率放大单元，从而可以使得使能的功率放大单元能够恰好的支持所述增益，而关断那些不必要的功率放大单元，这样可以尽量的降低功耗。综上所述，通过将功放PA的增益增加到功率控制中，可以在低输出功率的区域节省大多数被功放消耗的功耗。通过sigma-delta调制模块，可以维持包络信号在低功率区域的精确度。不然，如果不用sigma-delta调制模块，粗略的包络信号的恢复会产生相当的失真，功放的设计会变得更复杂，增益的等比变化会更不均匀。本发明中的“连接”、“相连”或“相接”等表示电性连接的词语都表示电性的间接或直接连接。上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。