背景技術(shù):
一種用以跨整個輸出功率范圍優(yōu)化無線系統(tǒng)中的功率放大器(pa)電流消耗的有效方式是使用提供pa供應(yīng)電壓的dc-dc轉(zhuǎn)換器。根據(jù)rf輸出功率來調(diào)整dc-dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。輸出電壓越低,所需的pa供應(yīng)電壓就越低。由于從電池電壓降至較低pa供應(yīng)電壓的電壓轉(zhuǎn)換,電池電流被降低。基于下一時間段中所預(yù)期的目標rf功率(平均rf功率)來設(shè)置dc-dc轉(zhuǎn)換器輸出電壓是可能的。該過程有時被稱為平均功率跟蹤(apt)。
所謂的包絡(luò)跟蹤(et)dc-dc轉(zhuǎn)換器或et調(diào)制器能夠進一步降低電池電流。包絡(luò)跟蹤描述了一種rf放大器設(shè)計方法,在其中施加給功率放大器的電源電壓被持續(xù)調(diào)整以便確保該放大器對于給定的瞬時輸出功率需求以峰值效率進行工作。
包絡(luò)跟蹤的一特征是功率放大器的供應(yīng)電壓不是恒定的。功率放大器的供應(yīng)電壓取決于輸入到功率放大器中的已調(diào)制基帶信號或rf(rf=射頻)輸入信號的瞬時包絡(luò)。在高度簡化的描述中,借助于cordic(cordic=坐標旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算機)算法、之后是用來補償主信號路徑(rf信號生成路徑)和包絡(luò)路徑中的不同延遲的延遲調(diào)整來計算已調(diào)制基帶信號的包絡(luò),然后包絡(luò)信號被整形(預(yù)失真)并且最終被數(shù)模轉(zhuǎn)換。該信號被施加給生成可變功率放大器供應(yīng)電壓的包絡(luò)跟蹤dc-dc轉(zhuǎn)換器(專用超快速轉(zhuǎn)換器)。
能夠包絡(luò)跟蹤的dc-dc轉(zhuǎn)換器跟隨rf信號的瞬時包絡(luò),這會移除電壓裕度并且進一步增大系統(tǒng)效率(=功率放大器和dc-dc轉(zhuǎn)換器的綜合效率)。預(yù)期能夠包絡(luò)跟蹤的dc-dc轉(zhuǎn)換器將會使lte(lte=長期演進)信號的電池電流在最大輸出功率下相對于簡單地跟隨平均功率的標準dc-dc轉(zhuǎn)換器降低大概20+%。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
提供了用于調(diào)整用于功率放大器的包絡(luò)跟蹤電源的非線性傳遞函數(shù)的方法和包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)。功率放大器的輸出信號被提供給反饋接收器以便確定包絡(luò)跟蹤功率放大器的實際性能。通過評估在由用于包括該功率放大器的發(fā)射器的輸入信號限定的值處的非線性傳遞函數(shù)來確定包絡(luò)跟蹤功率放大器的假定性能。假定性能和實際性能之間的差提供用于非線性傳遞函數(shù)的校正值。
附圖說明
圖1示出示例移動通信設(shè)備的框圖;
圖2示出包絡(luò)跟蹤(et)系統(tǒng)的示意性框圖;
圖3示意性地示出不具有功率控制環(huán)路的et系統(tǒng)的示例;
圖4示意性地示出具有閉合功率控制環(huán)路的et系統(tǒng)的示例;
圖5示意性地示出作為查找表的包絡(luò)跟蹤傳遞函數(shù)glut和從vcc1和vcc0計算出的kvcc;
圖6到圖10圖示包絡(luò)路徑的非線性傳遞函數(shù)的各種參數(shù)如何影響非線性傳遞函數(shù);
圖11示出用于調(diào)整包絡(luò)跟蹤電源的非線性傳遞函數(shù)的方法的示意性流程圖;
圖12示出用于再校準包絡(luò)跟蹤電源的非線性傳遞函數(shù)的方法的示意性流程圖;
圖13示出包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的示意性框圖;以及
圖14示出包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的另一示例的示意性框圖。
具體實施方式
在下面的描述中,用相等或等同的參考數(shù)字來在下面的描述中表示相等或等同的元件或者具有相等或等同功能的元件。
圖1示出示例移動通信設(shè)備100的框圖,該示例移動通信設(shè)備100包括數(shù)字基帶處理器102以及耦合到該基帶處理器102并且耦合到天線端口106的rf前端104。天線端口106被提供用來允許天線108到移動通信設(shè)備100的連接?;鶐幚砥?02生成要經(jīng)由天線108發(fā)射的信號,該信號被轉(zhuǎn)發(fā)給rf前端104從而生成被輸出到天線端口106以便經(jīng)由天線108發(fā)射的發(fā)射信號。rf前端104還可以經(jīng)由天線端口106從天線108接收信號并且將相應(yīng)的信號提供給基帶處理器102以便處理所接收到的信號??梢栽趓f前端104中(例如在可以提供被輸出到天線端口106的發(fā)射信號的功率放大器或放大器電路中)實施下面進一步詳細描述的方法和控制電路。
移動通信設(shè)備100可以是便攜式移動通信設(shè)備,并且可以被配置成根據(jù)移動通信標準來執(zhí)行與其他通信設(shè)備(比如移動通信網(wǎng)絡(luò)的其他移動通信設(shè)備或基站)的語音和/或數(shù)據(jù)通信。移動通信設(shè)備可以包括移動手持裝置(諸如移動電話或智能電話)、平板pc、寬帶調(diào)制解調(diào)器、膝上型計算機、筆記本、路由器、交換機、轉(zhuǎn)發(fā)器或pc。而且,移動通信設(shè)備100可以是通信網(wǎng)絡(luò)的基站。
rf前端104中的功率放大器可以是包絡(luò)跟蹤功率放大器,以便改進移動通信設(shè)備100的效率和/或電池壽命。
包絡(luò)跟蹤(et)的一個方面是到pa的供應(yīng)電壓不是常數(shù)。參考圖2,pa供應(yīng)電壓vcc取決于已調(diào)制基帶信號m(i,q)的瞬時包絡(luò)。在高度簡化的描述中,例如借助于cordic算法(坐標旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算機算法)、之后是用來補償主信號路徑(rf信號生成路徑)和包絡(luò)路徑中的不同延遲的延遲調(diào)整來計算已調(diào)制基帶信號(bb信號)的包絡(luò)。隨后包絡(luò)信號被整形(預(yù)失真)并且最終被數(shù)模轉(zhuǎn)換。該信號被施加給生成可變pa供應(yīng)電壓vcc的etdc-dc轉(zhuǎn)換器154(專用超快速dc-dc轉(zhuǎn)換器)。
能夠et的dc-dc轉(zhuǎn)換器跟隨rf信號的瞬時包絡(luò),由此移除恒定電壓供應(yīng)所需的電壓裕度并且進一步增大系統(tǒng)效率(=pa和dc-dc轉(zhuǎn)換器的綜合效率)。預(yù)期能夠et的dc-dc轉(zhuǎn)換器將會使lte(長期演進)信號的電池電流在最大輸出功率下相對于簡單跟隨平均功率的標準dc-dc轉(zhuǎn)換器降低大于20%。
圖2示出包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的示意性框圖。在圖2中示出的示例中要被發(fā)射的輸入信號包括同相分量iin和正交分量qin??商鎿Q地,可以以不同格式來提供輸入信號。輸入信號被提供給發(fā)射器110,該發(fā)射器110包括rf信號發(fā)生(generation)112、可變增益元件114、功率放大器(pa)116和雙工器118。rf信號發(fā)生112可以被配置成執(zhí)行從基帶(bb)頻率范圍到射頻(rf)范圍的頻率上轉(zhuǎn)換、和/或輸入信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換??勺冊鲆嬖箁f信號發(fā)生112的輸出乘以可變增益krf,其用來實現(xiàn)整個發(fā)射器110的期望增益設(shè)置。功率放大器116放大由可變增益元件114提供的信號,其中pa116的輸入功率是pin且輸出功率是pout。已放大的放大器輸出信號被饋送給雙工器118,該雙工器118在頻域中將發(fā)射信號和接收信號分開。在雙工器118的天線端口處,與功率放大器116的輸出功率pout相比,信號通常被稍稍衰減到天線功率pant。
為了允許et操作且使et系統(tǒng)中的效率增強最大化,可以以與針對平均功率跟蹤被優(yōu)化的傳統(tǒng)pa設(shè)計相比不同的方式來設(shè)計pa116。
系統(tǒng)層級上的一個重要et特定設(shè)計目標是作為pa供應(yīng)電壓vcc的函數(shù)且跨輸出功率的pa116的平坦ampm和amam相位響應(yīng)(在該上下文中pa供應(yīng)電壓vcc意指受到et操作影響的電壓,例如第二pa級的供應(yīng)電壓)??s寫ampm代表“振幅到相位失真”并且縮寫amam代表“振幅到振幅失真”。
et友好的總amam和/或ampm特性可以是例如在使pa供應(yīng)電壓被預(yù)失真的情況下實現(xiàn)的。在這種情況下,pa供應(yīng)電壓不是對bb包絡(luò)信號m(i,q)的幅度的簡單線性響應(yīng)。pa供應(yīng)電壓vcc以非線性的方式依賴于bb包絡(luò)信號的幅度。例如非線性成形函數(shù)被選擇成使得當(dāng)pa116以et模式工作時pa增益是恒定的且變成與瞬時pa供應(yīng)電壓vcc無關(guān)。在圖2中,尤其通過查找表(lut)144來實施非線性傳遞函數(shù)。這僅僅是針對非線性傳遞函數(shù)的實施例的一個示例。
查找表144是圖2中所描繪的發(fā)射器110以上的供應(yīng)電壓處理路徑的一部分。該供應(yīng)電壓處理路徑又是包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的一部分。
供應(yīng)電壓處理路徑包括矢量到幅度轉(zhuǎn)換器132。輸入信號的瞬時幅度被表示為m(i,q)=magnitude(i+jq),其被轉(zhuǎn)發(fā)到配置成使幅度延遲達延遲tet的可變延遲元件134。供應(yīng)電壓處理路徑還包括具有可變增益ket的可變增益元件136。可以使可變增益ket與發(fā)射器110的可變增益krf(圖2中未明確示出)同步。在求和元件142處,輸入信號偏移koffseta在信號被提供給查找表(lut)144之前被添加。查找表144實施非線性傳遞函數(shù)或者至少非線性傳遞函數(shù)的基本形狀。供應(yīng)電壓處理路徑還包括用于將可變增益kvcc應(yīng)用于查找表144的輸出信號的另一可變增益元件146。在另一求和元件148處,輸出信號偏移koffsetp在包絡(luò)跟蹤數(shù)模轉(zhuǎn)換器(et-dac)152對信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換之前被添加。et-dac152的模擬輸出信號被饋送到et調(diào)制器154以便控制et調(diào)制器154以及促使其將對應(yīng)的供應(yīng)電壓vcc提供給包絡(luò)跟蹤功率放大器116。
非線性et傳遞函數(shù)通常對pa116、et調(diào)制器154和/或rf信號發(fā)生112的部件間變化敏感。因此,作為結(jié)果必須在無線設(shè)備的生產(chǎn)期間校準傳遞函數(shù)。此外,例如在生產(chǎn)之后再校準是必要的,以便補償老化效應(yīng)。
非線性et傳遞函數(shù)通常是矢量到幅度轉(zhuǎn)換器132的輸入與et調(diào)制器154的輸出之間的傳遞函數(shù)。不是所有所描繪的元件132、134、136、138、142、146和148都需要存在,而是它們通常是可選的。
在某些包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的情況下,非線性et傳遞函數(shù)僅在工廠校準期間針對50歐姆終端負載被校準一次。因此,工廠校準確實具有其局限性,即(1)傳遞函數(shù)可能隨著時間改變,(2)僅有限數(shù)目的傳遞函數(shù)可以被存儲在rf收發(fā)器中,以及(3)工廠校準過程不會完全反映移動設(shè)備的現(xiàn)實生活使用狀況,例如天線阻抗會根據(jù)移動設(shè)備相對于移動設(shè)備用戶的位置而改變。天線阻抗改變會影響pa特性,即對于某些天線阻抗需要使pa電源vcc增大來維持天線輸出功率,并且對于其他天線阻抗需要使pa電源vcc減小來達到相同的輸出功率。因此,需要實施若干措施來補償可能的et傳遞函數(shù)改變??梢韵薅ㄏ旅娴奈鍌€措施或參數(shù):
(1)在應(yīng)用非線性et傳遞函數(shù)之前經(jīng)由koffseta的偏移補償
(2)在應(yīng)用非線性et傳遞函數(shù)之前經(jīng)由kvin的增益補償
(3)在應(yīng)用非線性et傳遞函數(shù)之后經(jīng)由koffsetp的偏移補償
(4)在應(yīng)用非線性et傳遞函數(shù)之后經(jīng)由kvcc的增益補償
(5)非線性et傳遞函數(shù)自身與更適合et傳遞函數(shù)的交換。
利用所公開的用于調(diào)整或再校準的方法,和/或利用如這里公開的包絡(luò)跟蹤系統(tǒng),即使在移動設(shè)備使用反饋接收器的有源發(fā)射期間,也可以實現(xiàn)這些參數(shù)中的一個或多個的再校準/微調(diào)。
在非線性et傳遞函數(shù)可以被再調(diào)整之前,pa增益可能需要通過信號路徑增益krf而被溫度補償。此外,et路徑增益ket可能需要被設(shè)置成與信號路徑增益krf同步。
對于在有源發(fā)射期間對非線性傳遞函數(shù)的再校準/微調(diào)來說,可以考慮兩種不同的功率控制模式,即:
(1)不具有功率控制環(huán)路以及
(2)具有閉合功率控制環(huán)路。
在圖3中,描繪不具有功率控制環(huán)路的et系統(tǒng)的一個示例。借助于反饋接收器174來實現(xiàn)通過應(yīng)用上述五個措施(koffseta、kvin、koffsetp、kvcc、非線性et傳遞函數(shù)的改變)中的一個或多個而進行的vcc調(diào)整。包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)包括在雙工器118的輸出端處的分接頭(tap)172。雙工器118的輸出端處的信號vant通常與包絡(luò)跟蹤功率放大器116的輸出信號十分相似。可替換地,分接頭172可以直接位于包絡(luò)跟蹤放大器116的輸出端處。包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)還包括反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器175,其被配置成提供矢量表示形式的反饋信號(同相分量ifbr和正交分量qfbr)。均方根計算器176被配置成接收矢量表示形式的反饋信號并且提供對應(yīng)的均方根電壓vfbrrms。作為對確定均方根(rms)值的替換,由反饋接收器174和/或反饋adc175提供的反饋信號可以被濾波,例如被低通濾波。
包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)還包括第二均方根計算器182,其被配置成提供輸入信號的同相分量iin和正交分量qin的均方根值vinrms。
傳遞函數(shù)調(diào)整器(圖3中未圖示)可以接收兩個rms值vinrms和vfbrrms以供進一步處理。特別地,傳遞函數(shù)調(diào)整器可以基于包絡(luò)跟蹤功率放大器116的假定性能(或預(yù)期性能)與包絡(luò)跟蹤功率放大器116的實際性能之間的差來確定用于非線性傳遞函數(shù)的參數(shù)(koffseta、kvin、koffsetp、kvcc、非線性et傳遞函數(shù)的形狀的系數(shù))之一的校正值或調(diào)整值。可以基于輸入信號的rms值vinrms來確定假定性能??梢曰诜答佇盘柕膔ms值vfbrrms來確定實際性能。
在圖4中,描繪具有閉合功率控制環(huán)路的et系統(tǒng)的一個示例。這里,借助于也被同時用于閉合環(huán)路功率控制的反饋接收器174來實現(xiàn)通過應(yīng)用上述五個措施或參數(shù)(例如koffseta、kvin、koffsetp、kvcc、非線性傳遞函數(shù)的形狀函數(shù)144的系數(shù))中的一個而進行的vcc的調(diào)整。閉合環(huán)路功率控制包括作用于可變增益元件114的增益控制元件194。閉合環(huán)路功率控制還包括采用求和元件的形式的總增益校正器192,其從基準均方根值vfefrms減去反饋信號的rms值vfbrrms??梢杂勺鳛殚]合環(huán)路功率控制的一部分且從反饋接收器174和反饋adc175接收數(shù)字反饋信號ifbr+jqfbr的增益控制器(未描繪)來提供基準均方根值vfbrrms。
除了別的之外,提出了一種借助于可能被同時用于功率控制的反饋接收器174來保證有源發(fā)射期間的vcc的調(diào)整的方法。因此,實現(xiàn)了et傳遞函數(shù)的再校準/微調(diào),和/或使得et傳遞函數(shù)的再校準/微調(diào)成為可能。
利用反饋接收器174來實現(xiàn)通過vcc調(diào)整的et傳遞函數(shù)的再校準和/或微調(diào)。在下文中,我們給出對通過調(diào)整增益kvcc進行的vcc調(diào)整的更詳細描述。所有其他可能(即通過偏移koffseta、koffsetp、增益kvin的vcc調(diào)整)、以及甚至應(yīng)用不同的非線性et傳遞函數(shù)形狀(被實施為lut144)都遵循相同的過程。借助于反饋接收器的rms電壓vfbrrms和輸入信號的rms電壓vinrms,計算由比值vfbrrms/vinrms給出的總增益是可能的。因為主信號鏈的增益krf是已知的,所以可以基于該總增益來計算pa增益。非線性et傳遞函數(shù)被選擇成使得pa增益滿足在工廠校準期間設(shè)置的一定目標增益。工廠校準是在50歐姆的條件下完成的。結(jié)果,通過應(yīng)用非線性et函數(shù)和50歐姆天線阻抗來實現(xiàn)該目標增益。然而,在正常電話工作期間,在大部分時間天線阻抗不滿足50歐姆的條件。典型地,實際pa增益將因此偏離在工廠校準期間通過應(yīng)用非線性et函數(shù)而建立的目標增益。通過借助于比值vfbrrms/vinrms測量總增益以及通過對pa增益的后續(xù)計算來捕獲與目標增益的該偏離。對于給定非線性et函數(shù)的實際pa增益的知識可以被用來進一步改進在非50歐姆天線阻抗的情況下的例如在aclr(鄰近信道泄漏比)方面的性能。如果實際pa增益小于目標增益,則這指示例如pa比作為目標的更深地工作在飽和狀態(tài)。這將使aclr和evm(誤差矢量幅度)性能降低??梢岳缤ㄟ^適當(dāng)?shù)卣{(diào)整增益kvcc來避免深度飽和狀態(tài)。這里是vcc調(diào)整過程的詳細步驟。
(1)在有源發(fā)射期間測量在已知輸入信號vin(也由rms值vinrms給出)以及已知總增益goverall(t)(其是溫度t的函數(shù))下的反饋接收器信號vfbr(由rms值vfbrrms表示)。
(2)計算總增益vfbrrms/vinrms。
(3)可以基于總增益以及基于主信號路徑增益krf的知識來計算實際pa增益。
(4)基于實際pa增益以預(yù)先限定的方式來調(diào)整增益kvcc(參見圖5)。
圖5可以被解釋如下。glut是包絡(luò)跟蹤路徑的當(dāng)前有效非線性傳遞函數(shù)并且將輸入電壓vin映射到功率放大器供應(yīng)電壓vcc。當(dāng)被正確地調(diào)整或(再)校準時,以這種方式確定的該功率放大器供應(yīng)電壓vcc使包絡(luò)跟蹤功率放大器116達到在工廠校準期間已被選擇的目標增益。在工作期間,發(fā)射器110以及還有包絡(luò)跟蹤功率放大器116自身傾向于它們的工作參數(shù)的變化,例如這歸因于溫度變化、改變的天線阻抗等等。
可以通過評估第一值vinrms處的非線性傳遞函數(shù)glut來確定包絡(luò)跟蹤功率放大器116的假定性能。該第一值由用于發(fā)射器110的輸入信號vin來限定,該發(fā)射器包括功率放大器116。此外,可以通過評估第二值vfbrrms處的非線性傳遞函數(shù)glut來確定包絡(luò)跟蹤功率放大器116的實際性能。該第二值由反饋信號來限定。當(dāng)?shù)谝恢岛偷诙挡幌嗟葧r,功率放大器供應(yīng)電壓結(jié)果的差δvcc=vcc1-vcc0指示為了使實際性能和假定性能對準功率放大器供應(yīng)電壓應(yīng)該改變多少??梢曰谕ㄟ^分別評估在第一值vinrms和第二值vfbrrms處的非線性傳遞函數(shù)glut而獲得的功率放大器供應(yīng)電壓vcc1和vcc0來確定用于增益kvcc的校正值(或調(diào)整值或再校準值),即kvcc=vcc1/vcc0。
對于et傳遞函數(shù)的再校準/微調(diào),可以做出以下假設(shè):
(1)et傳遞函數(shù)確實具有相似的特性,并且因此可以從一個單一測量結(jié)果和當(dāng)前傳遞函數(shù)容易地估計更新的函數(shù)。對于其他改進,可能采用若干測量結(jié)果用于再校準/微調(diào)。
(2)甚至可以在有源發(fā)射期間采用利用反饋接收器的測量結(jié)果。
(3)在再校準過程期間保持總增益設(shè)置goverall恒定。
(4)因為pa的與溫度有關(guān)的特性,總增益goverall是溫度的函數(shù)。因此,需要根據(jù)移動設(shè)備的測量溫度來調(diào)整增益。
(5)以使得包絡(luò)信號和rf信號的包絡(luò)顯示出相等振幅特性的方式來同步地設(shè)置信號路徑增益krf和et路徑增益ket。
利用反饋接收器174來實現(xiàn)通過利用并存的閉合功率控制環(huán)路(參見圖3)的vcc調(diào)整的對et傳遞函數(shù)的再校準/微調(diào)。前面的四步與在上章節(jié)中所述的相同,即不具有閉合功率控制環(huán)路。步驟編號5可以被引入以便補償由vcc變化引起的增益變化。
(1)在有源發(fā)射期間測量在已知輸入信號vin(也由rms值vinrms給出)以及已知總增益goverall(t)(其是溫度t的函數(shù))下的反饋接收器信號vfbr(由rms值vfbrrms表示)。
(2)計算總增益vfbrrms/vinrms。
(3)可以基于總增益以及基于主信號路徑增益krf的知識來計算實際pa增益。
(4)基于實際pa增益以預(yù)先限定的方式來調(diào)整增益kvcc(參見圖5)。
(5)用以補償由于vcc變化而引起的增益增加/降低、即δgoverall=vfbrnew/vfbrold的對總增益goverall的校正。
例如,可以使用并存有包絡(luò)跟蹤的閉合功率控制環(huán)路來控制功率放大器的功率,其中反饋信號被閉合功率控制環(huán)路和用于調(diào)整非線性跟蹤函數(shù)的方法這二者使用??梢酝ㄟ^用以補償由于功率放大器供應(yīng)電壓的改變而引起的增益變化的補償因子δgoverall來校正包括功率放大器的發(fā)射器的一部分的總增益。該增益變化通常是由使用校正值來調(diào)整非線性傳遞函數(shù)而引起的。基于當(dāng)前反饋信號和先前反饋信號來確定補償因子。
特別地,可以將補償因子δgoverall確定為δgoverall=vfbrnew/vfbrold。vfbrnew是當(dāng)前反饋信號并且vfbrold是舊反饋信號。
所提出的方法和包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)支持有源發(fā)射期間的校準過程,其借助于反饋接收器174經(jīng)由vcc調(diào)整重新校準/微調(diào)當(dāng)前et傳遞函數(shù)。
圖6到圖10圖示包絡(luò)路徑的非線性傳遞函數(shù)的各種參數(shù)如何影響非線性傳遞函數(shù)。例如,改變偏移koffsetp會使曲線向上或向下移位(圖6)。改變偏移koffseta會使曲線向左或向右移位(圖7)。改變增益kvcc會使曲線在垂直方向上拉伸或壓縮(圖8)。改變增益kvin會使曲線在水平方向上拉伸或壓縮(圖8)。最后,還可以改變限定非線性函數(shù)的形狀的系數(shù),以使得默認非線性傳遞函數(shù)可以被變成具有改變的形狀的已調(diào)整非線性傳遞函數(shù)(圖10)。以這種方式,可以交換非線性et傳遞函數(shù)的形狀。
圖11示出用于調(diào)整用于功率放大器的包絡(luò)跟蹤電源的非線性傳遞函數(shù)的方法的示意性流程圖。該方法包括:在1102處將功率放大器的輸出信號供應(yīng)給反饋接收器以獲得反饋信號。該方法還包括在1104處通過評估在由用于包括功率放大器的發(fā)射器的輸入信號限定的第一值處的非線性傳遞函數(shù)來確定功率放大器的假定性能。在1106處通過評估在由反饋信號限定的第二值處的非線性傳遞函數(shù)來確定功率放大器的實際性能。該方法還包括:在1108處基于假定性能和實際性能之間的差來確定用于非線性傳遞函數(shù)的參數(shù)的校正值。
在一個實施例中,確定功率放大器的假定性能和實際性能包括評估在對應(yīng)的第一和第二值的多對值處的非線性傳遞函數(shù)以便獲得針對包絡(luò)跟蹤功率放大器的多個工作條件的假定性能和實際性能之間的多個差。
非線性傳遞函數(shù)的參數(shù)可以是以下之一:
-對于輸入信號的偏移補償koffseta,
-對于功率放大器的供應(yīng)電壓的偏移補償koffsetp,
-對于輸入信號的增益補償kvin,
-對于所述供應(yīng)電壓的增益補償kvcc,以及
-限定非線性傳遞函數(shù)的形狀的參數(shù)。
確定實際性能可以包括基于反饋信號和輸入信號來確定發(fā)射器的總增益。確定實際性能還可以包括基于不具有功率放大器的發(fā)射器的已知增益和所述總增益來確定功率放大器的實際增益,其中針對用于功率放大器的給定供應(yīng)電壓將功率放大器的期望增益與實際增益進行比較。
非線性傳遞函數(shù)可以將功率放大器供應(yīng)電壓建模作為輸入信號的電壓的函數(shù)。確定假定性能可以包括通過評估在作為第一值的輸入信號的電壓處的非線性傳遞函數(shù)來確定第一電源電壓vcc1。以類似方式,確定實際性能可以包括通過評估在作為第二值的反饋信號的電壓處的非線性傳遞函數(shù)來確定第二電源電壓vcc0??梢酝ㄟ^評估第一電源電壓vcc1和第二電源電壓vcc0的商來確定校正值gvcc以使得gvcc=vcc1/vcc0。
默認非線性傳遞函數(shù)通常是功率放大器的工廠校準的結(jié)果,在該工廠校準期間非線性傳遞函數(shù)被調(diào)整成使得針對功率放大器的輸出端處的一定負載阻抗達到功率放大器的期望目標增益。
圖12示出用于在有源發(fā)射期間再校準用于功率放大器的包絡(luò)跟蹤電源的非線性傳遞函數(shù)的方法的示意性流程圖。該方法包括:在1202處將功率放大器的輸出信號供應(yīng)給反饋接收器以獲得反饋信號,以及在1204處基于反饋信號和到發(fā)射器的對應(yīng)輸入信號來確定包括功率放大器的發(fā)射器的總增益。該方法還包括:在1206處基于總增益和發(fā)射器的已知增益設(shè)置來確定實際功率放大器增益,以及在1208處基于實際功率放大器增益和功率放大器的目標增益之間的差來確定用于非線性傳遞函數(shù)的參數(shù)的校正值。
圖13示出包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的示意性框圖,該包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)包括包絡(luò)跟蹤功率放大器116、供應(yīng)電壓供給器(svp)1330、反饋接收器(fbrx)1374、以及傳遞函數(shù)調(diào)整器(tfa)1370。該供應(yīng)電壓供給器1330被配置成基于在輸入端子1302處被施加給包括包絡(luò)跟蹤功率放大器116的發(fā)射器110的輸入信號來提供用于包絡(luò)跟蹤功率放大器116的可變供應(yīng)電壓vcc。該可變供應(yīng)電壓vcc還基于可變供應(yīng)電壓供給器1330的基于輸入信號的非線性傳遞函數(shù)1340。供應(yīng)電壓供給器1330可以包括包絡(luò)跟蹤調(diào)制器1354,其輸入端連接到非線性傳遞函數(shù)1340的輸出端且其輸出端連接到包絡(luò)跟蹤功率放大器116的(一對或多個)供應(yīng)電壓端子。
反饋接收器1374被配置成接收包絡(luò)跟蹤功率放大器116的輸出信號并且提供對應(yīng)的反饋信號。包絡(luò)跟蹤功率放大器116的輸出信號還被提供給包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的輸出端子1398。傳遞函數(shù)調(diào)整器1370被配置成接收輸入信號和反饋信號,并且還被配置成基于包絡(luò)跟蹤功率放大器116的假定性能和包絡(luò)跟蹤放大器116的實際性能之間的差來確定用于非線性傳遞函數(shù)1340的校正值。假定性能是基于輸入信號和非線性傳遞函數(shù)1340而被確定的。實際性能是基于反饋信號而被確定的。
圖14示出包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)的另一示例的示意性框圖。包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)包括包絡(luò)跟蹤功率放大器116、查找表(lut)1430、dc-dc轉(zhuǎn)換器1454、反饋接收器(fbrx)1474、以及傳遞函數(shù)調(diào)整器(tfa)1470。查找表1430已存儲基于到包括包絡(luò)跟蹤功率放大器116的發(fā)射器110的輸入信號的可變供應(yīng)電壓的至少一個非線性傳遞函數(shù),其中查找表1430被配置成響應(yīng)于輸入信號值而提供可變供應(yīng)電壓值vcc。
dc-dc轉(zhuǎn)換器1454被配置成基于由查找表1430提供的可變供應(yīng)電壓值來提供用于包絡(luò)跟蹤功率放大器116的可變供應(yīng)電壓。
反饋接收器1474被配置成接收包絡(luò)跟蹤功率放大器116的輸出信號并且提供對應(yīng)的反饋信號。傳遞函數(shù)調(diào)整器1470被配置成基于所述輸入信號和所述反饋信號來確定包括包絡(luò)跟蹤放大器116的發(fā)射器110的總增益。傳遞函數(shù)調(diào)整器1470還被配置成基于總增益和發(fā)射器110的已知增益設(shè)置來導(dǎo)出實際功率放大器增益,以及基于實際功率放大器增益和包絡(luò)跟蹤功率放大器116的目標增益之間的差來確定用于非線性傳遞函數(shù)的參數(shù)的校正值。
包絡(luò)跟蹤功率放大器116的輸出信號還可以在雙工器118的輸出端處被分接或獲得,因為相對于功率放大器輸出信號而言雙工器輸出信號通常僅被稍稍衰減和可能地延遲。因此,雙工器輸出信號可以典型地被看作功率放大器輸出信號。
可以基于被供應(yīng)給包絡(luò)跟蹤功率放大器116的供應(yīng)電壓來評估包絡(luò)跟蹤功率放大器116的假定性能和實際性能。為了達到期望的目標增益,包絡(luò)跟蹤功率放大器116可能需要較高或較低的供應(yīng)電壓。就功率效率來說,有人可能會說如果包絡(luò)跟蹤功率放大器能夠(例如歸因于當(dāng)前流行的、有利的工作條件,諸如溫度和天線阻抗)使用較低供應(yīng)電壓達到期望的目標增益,則該包絡(luò)跟蹤功率放大器“較好地”執(zhí)行。
盡管已經(jīng)在裝置的上下文中描述了某些方面,但是清楚的是,這些方面還表示對應(yīng)方法的描述,其中框或設(shè)備對應(yīng)于方法步驟或者方法步驟的特征。類似地,在方法步驟的上下文中描述的各方面也表示對應(yīng)框或項或者對應(yīng)裝置的特征的描述??梢酝ㄟ^(或使用)硬件裝置(比如微處理器、可編程計算機或電子電路)來執(zhí)行一些或所有方法動作。可用通過這樣的裝置來執(zhí)行最重要的方法動作中的某一個或某多個。
實施方式可以是硬件或軟件的形式或者可以使用其上存儲有電子可讀控制信號的數(shù)字存儲介質(zhì)(例如軟盤、dvd、藍光光碟、cd、rom、prom、eprom、eeprom或閃速存儲器)來執(zhí)行,該數(shù)字存儲介質(zhì)(或能夠)與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作以使得執(zhí)行相應(yīng)方法??梢蕴峁?shù)據(jù)載體,其具有電子可讀控制信號,所述控制信號能夠與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作,以使得執(zhí)行這里描述的方法。
實施方式還可以是以具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品的形式,當(dāng)計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時程序代碼可操作用來執(zhí)行方法。程序代碼可以被存儲在機器可讀載體上。
上面的描述僅僅是說明性的,并且要理解的是,這里描述的細節(jié)和布置的修改和變化對本領(lǐng)域其它技術(shù)人員來說將是顯而易見的。因此,意圖使其僅由即將描述的權(quán)利要求的范圍來限制,而不是由通過上面的解釋和描述呈現(xiàn)的具體細節(jié)來限制。