專利名稱：具有分離的i和q相位功率放大的通信設(shè)備及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及移動無線通信設(shè)備及相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
移動無線通信設(shè)備具有高級射頻(RF)處理電路，且典型地利用具有同相(I)和正交(Q)調(diào)制和解調(diào)電路的調(diào)制方案接收或發(fā)送無線電通信信號，該調(diào)制和解調(diào)器電路有時會產(chǎn)生與功率放大器的線性問題，且有時會遭遇不良天線匹配。舉例來說，由于功率放大器的較高非線性，會導(dǎo)致TRP (總輻射功率)的降低且引起諧波干擾問題。US-A-2010/016032解決了這些問題中的一些問題，并且使用具有外殼以及安裝在該外殼內(nèi)的天線的移動無線通信設(shè)備。射頻(RF)電路承載在外殼內(nèi)，例如典型地承載在至少一個電路板上。射頻(RF)電路包括與天線連接的收發(fā)機(jī)，通過天線發(fā)送和接收RF通信信號。處理器可與RF電路進(jìn)行操作。收發(fā)機(jī)包括同相和正交(I/Q)調(diào)制和功率放大電路，并且包括同相(I)電路，該同相(I)電路具有同相信號輸入和調(diào)制器混頻器以及接收同相信號并放大同相信號的功率放大器電路。正交(Q)電路包括正交信號輸入和調(diào)制器混頻器， 以及接收正交信號并放大正交信號的功率放大器電路。功率組合器接收分離放大的同相和正交信號，并且將信號進(jìn)行求和并輸出作為組合的I和Q信號。在US-A-2010/016032中描述的這種類型的電路提供了一種在I和Q電路的每一個中具有相應(yīng)的功率放大器電路的IQ調(diào)制和功率放大電路。該電路允許對任意功率放大器驅(qū)動器和/或功率放大器偏置的更大控制，甚至當(dāng)使用開環(huán)系統(tǒng)或者更大或更小的閉環(huán)系統(tǒng)時也是如此。對于正交混合功率組合器，能夠容忍天線負(fù)載阻抗的失配，且對相位和頻率調(diào)制給出更大的反射率(reflectivity)，從而允許通過改變I和Q電路的每一個中的功率放大器電路的偏置來進(jìn)行高效幅度調(diào)制，并給出了更大的靈活性和電路功能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該電路的更大改進(jìn)是令人期待的，涉及I和/或Q功率放大器的線性度，以及I和Q幅度和相位不平衡問題。當(dāng)使用不同的射頻(RF)輸出功率級時，解決I和 Q功率放大器的效率問題也是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
一個方面涉及一種通信設(shè)備，包括同相(I)電路，包括I調(diào)制器和混頻器電路以及與該I調(diào)制器和混頻器電路耦合的I功率放大器電路。I電路可以被配置為對數(shù)字基帶 I信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生放大的I信號。該通信設(shè)備還可以包括正交(Q)電路，包括Q調(diào)制器和混頻器電路以及與該Q調(diào)制器和混頻器電路耦合的Q功率放大器電路。Q電路可以被配置為對數(shù)字基帶Q信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的 Q信號。該通信設(shè)備可以包括功率組合器，被配置為對分離放大的I和Q信號進(jìn)行放大， 并且輸出組合的I和Q信號；以及I解調(diào)器電路，被配置為對來自I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號。該通信設(shè)備還可以包括Q解調(diào)器電路，被配置為對來自Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；以及處理器，被配置為將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差，例如幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。該通信設(shè)備還可以包括1和Q信號輸入，分別耦合至I和Q電路，并且與組合的I和Q信號隔離，從而增強(qiáng)天線匹配并發(fā)送輻射功率(TRP)以及降低來自相應(yīng)I和 Q功率放大器電路的諧波發(fā)射。所述處理器可以被配置為在I和Q信號輸入之間選擇性地切換數(shù)字基帶I信號和數(shù)字基帶Q信號，以提供針對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個的選擇性相移。在一些實(shí)施例中，處理器可以被配置為對饋送給I和Q電路的數(shù)字基帶I和Q信號進(jìn)行預(yù)失真，以補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。I調(diào)制器和混頻器電路可以被配置為對 1_1和I_Q輸入信號進(jìn)行處理，以產(chǎn)生針對I功率放大器電路的I信號，Q調(diào)制器和混頻器電路可以被配置為對Q_I和Q_Q輸入信號進(jìn)行處理，以產(chǎn)生針對Q功率放大器電路的Q信號。更具體地，I調(diào)制器和混頻器電路可以包括1_1混頻器、I_Q混頻器，其中每個混頻器被配置為處理相應(yīng)的1_1和I_Q信號；分頻器電路，與1_1混頻器和1_9混頻器相關(guān)聯(lián)， 并且被配置用于相移90度；以及I求和器，被配置為接收來自1_1和I_Q混頻器的信號，并產(chǎn)生I信號。Q調(diào)制器和混頻器電路可以包括Q_I混頻器、Q_Q混頻器，其中每個混頻器被配置為處理相應(yīng)的Q_I和Q_Q信號；分頻器電路，與Q_I混頻器和Q_Q混頻器相關(guān)聯(lián)，并且被配置用于相移90度；以及Q求和器，被配置為接收來自Q_I和Q_Q混頻器的信號，并產(chǎn)生 Q信號。例如，處理器可以被配置為輸出控制信號，以控制每個功率放大器電路，控制每個功率放大器電路中的相應(yīng)偏置，以及調(diào)整相應(yīng)I或Q信號的幅度。每個I和Q解調(diào)器電路可以包括混頻器以及與該混頻器相關(guān)聯(lián)的分頻器，該分頻器用于相移90度。在一些實(shí)施例中，通信設(shè)備還可以包括I/Q解調(diào)器電路，連接至處理器，并且被配置為處理來自功率組合器的輸出的信號，以幫助確定幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。通信設(shè)備還可以包括功率檢測器，連接至處理器，并且被配置為處理來自功率組合器的輸出的信號，并且輸出與原始功率相比用于補(bǔ)償幅度誤差的信號。 例如，功率組合器可以包括3dB功率組合器和Q混合功率組合器中的至少一個。在其他實(shí)施例中，通信設(shè)備還可以包括與功率組合器耦合的天線。另一方面涉及一種移動無線通信設(shè)備，包括外殼；由所述外殼承載的天線；以及至少一個電路板，由所述外殼承載并包括射頻(RF)電路和處理器，所述射頻(RF)電路由所述至少一個電路板承載并包括與天線連接的收發(fā)機(jī)，通過所述天線發(fā)送和接收RF通信信號，所述處理器由所述至少一個電路板承載并且可與RF電路進(jìn)行操作。收發(fā)機(jī)還可以包括I/Q調(diào)制和功率放大電路，包括I電路，所述I電路包括I調(diào)制器和混頻器電路以及與所述I調(diào)制器和混頻器電路耦合的I功率放大器電路。I電路可以被配置為對數(shù)字基帶I信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生放大的I信號。I/Q調(diào)制和功率放大電路還可以包括Q電路，包括Q調(diào)制器和混頻器電路以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路耦合的Q功率放大器電路。Q 電路可以被配置為對數(shù)字基帶Q信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號。I/Q調(diào)制和功率放大電路還可以包括功率組合器，被配置為對分離放大的I和Q 信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I和Q信號；以及I解調(diào)器電路，被配置為對來自I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號。I/Q調(diào)制和功率放大電路還可以包括Q解調(diào)器電路，被配置為對來自Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；以及處理器，被配置為將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差，例如幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。I/Q調(diào)制和功率放大電路還可以包括1和Q信號輸入，分別耦合至I和Q電路，并且與組合的I和Q信號隔離，從而增強(qiáng)天線匹配和TRP， 并且降低來自相應(yīng)I和Q功率放大器電路的諧波發(fā)射。處理器可以被配置為在I和Q信號輸入之間選擇性地切換數(shù)字基帶I信號和數(shù)字基帶Q信號，以提供針對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個的選擇性相移。另一方面涉及一種操作通信設(shè)備的方法。該方法可以包括提供I電路，所述I電路包括I調(diào)制器和混頻器電路以及與所述I調(diào)制器和混頻器電路耦合的I功率放大器電路，以對數(shù)字基帶I信號進(jìn)行調(diào)制和放大，從而產(chǎn)生放大的I信號；以及提供Q電路，所述Q 電路包括Q調(diào)制器和混頻器電路以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路耦合的Q功率放大器電路，以對數(shù)字基帶Q信號進(jìn)行調(diào)制和放大，從而產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號。 該方法可以包括使用功率組合器對分離放大的I和Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I和 Q信號；以及使用I解調(diào)器電路對來自I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號。該方法還可以包括使用Q解調(diào)器電路對來自Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；以及使用處理器將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差，例如幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。該方法還可以包括將分別耦合至I和Q電路的I和Q信號輸入與組合的I和Q信號隔離，從而增強(qiáng)天線匹配和TRP，并且降低來自相應(yīng)I和Q功率放大器電路的諧波發(fā)射；以及使用處理器在I和Q信號輸入之間選擇性地切換數(shù)字基帶I信號和數(shù)字基帶Q信號，以提供針對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個的選擇性相移。另一方面涉及一種通信設(shè)備，包括1電路，包括I調(diào)制器和混頻器電路以及與所述I調(diào)制器和混頻器電路耦合的I功率放大器電路。I電路可以被配置為對數(shù)字基帶I信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生放大的I信號。通信設(shè)備還可以包括Q電路，包括Q調(diào)制器和混頻器電路以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路耦合的Q功率放大器電路。Q電路可以被配置為對數(shù)字基帶Q信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號。通信設(shè)備還可以包括功率組合器，被配置為對分離放大的I和Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I和Q信號；I解調(diào)器電路，被配置為對來自I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號；以及Q解調(diào)器電路，被配置為對來自Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號。通信設(shè)備還可以包括1和Q信號輸入，分別耦合至I和Q 電路，并且與組合的I和Q信號隔離；以及處理器。處理器可以被配置為將數(shù)字基帶I和 Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差；對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個進(jìn)行選擇性相移；以及控制I和Q功率放大器電路中的至少一個改變放大的I和Q信號中的至少一個的幅度。另一方面涉及一種移動無線通信設(shè)備，包括外殼；由所述外殼承載的天線；以及至少一個電路板，由所述外殼承載并包括射頻(RF)電路和處理器，所述射頻(RF)電路由所述至少一個電路板承載并包括與天線連接的收發(fā)機(jī)，通過所述天線發(fā)送和接收RF通信信號，所述處理器由所述至少一個電路板承載并且可與RF電路進(jìn)行操作。收發(fā)機(jī)還可以包括I/Q調(diào)制和功率放大電路，包括I電路，所述I電路包括I調(diào)制器和混頻器電路以及與所述I調(diào)制器和混頻器電路耦合的I功率放大器電路。I電路可以被配置為對數(shù)字基帶I信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生放大的I信號。I/Q調(diào)制和功率放大電路還可以包括Q電路，包括Q調(diào)制器和混頻器電路以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路耦合的Q功率放大器電路。Q 電路可以被配置為對數(shù)字基帶Q信號進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號。I/Q調(diào)制和功率放大電路還可以包括功率組合器，被配置為對分離放大的I和 Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I和Q信號；I解調(diào)器電路，被配置為對來自I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號；以及Q解調(diào)器電路，被配置為對來自Q 功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號。I/Q調(diào)制和功率放大電路還可以包括1和Q信號輸入，分別耦合至I和Q電路，并且與組合的I和Q信號隔離；以及處理器。處理器可以被配置為將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差；對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個進(jìn)行選擇性相移；以及控制I和Q功率放大器電路中的至少一個改變放大的I和Q信號中的至少一個的幅度。另一方面涉及一種操作通信設(shè)備的方法，包括提供I電路，所述I電路包括I調(diào)制器和混頻器電路以及與所述I調(diào)制器和混頻器電路耦合的I功率放大器電路，所述I電路對數(shù)字基帶I信號進(jìn)行調(diào)制和放大，從而產(chǎn)生放大的I信號。該方法還可以包括提供Q 電路，所述Q電路包括Q調(diào)制器和混頻器電路以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路耦合的Q 功率放大器電路。Q電路可以對數(shù)字基帶Q信號進(jìn)行調(diào)制和放大，從而產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號。該方法可以包括使用功率組合器對分離放大的I和Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I和Q信號；以及使用I解調(diào)器電路對來自I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號。該方法還可以包括使用Q解調(diào)器電路對來自Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；以及將分別耦合至I和Q電路的I和Q信號輸入與組合的I和Q信號隔離。該方法還可以包括將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差；對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個進(jìn)行選擇性相移；以及控制I和Q功率放大器電路中的至少一個改變放大的I和Q信號中的至少一個的幅度。通信設(shè)備包括1電路，具有I調(diào)制器和混頻器電路以及I功率放大器電路，所述 I功率放大器電路接收數(shù)字基帶I信號，并且調(diào)制和放大I信號。Q電路包括Q調(diào)制器和混頻器電路以及Q功率放大器電路，所述Q功率放大器電路接收數(shù)字基帶Q信號，并且調(diào)制和放大Q信號。功率組合器接收分離放大的I和Q信號，并且對I和Q信號進(jìn)行求和且輸出作為組合的I和Q信號。I解調(diào)器電路接收從I功率放大器反饋的信號，并且對反饋的信號進(jìn)行解調(diào)，以產(chǎn)生解調(diào)的I信號。Q解調(diào)器電路接收從Q功率放大器反饋的信號，并且對反饋的信號進(jìn)行解調(diào)以產(chǎn)生解調(diào)的Q信號。處理器將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差，其中I和Q信號輸入與組合的I和Q信號隔離，以增強(qiáng)天線匹配和TRP，并且降低來自相應(yīng)I和Q功率放大器電路的諧波發(fā)射。在一個方面中，處理器對饋送給I和Q電路的數(shù)字I和Q信號進(jìn)行預(yù)失真，以幫助補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。相應(yīng)I調(diào)制器和混頻器電路可以接收1_1和I_Q輸入信號，以產(chǎn)生針對I功率放大器的I信號，Q調(diào)制器和混頻器電路接收Q_I和Q_Q輸入信號， 以產(chǎn)生針對Q功率放大器的Q信號。I調(diào)制器和混頻器電路可以被形成為相應(yīng)的1_1混頻器和I_Q混頻器，接收相應(yīng)的1_1和I_Q信號；分頻器電路，與1_1混頻器和I_Q混頻器相關(guān)聯(lián)，用于施加90度相移；以及I求和器，用于接收來自混頻器的信號，并產(chǎn)生I信號。Q 調(diào)制器和混頻器電路可以被形成為相應(yīng)的Q_I混頻器和Q_Q混頻器，接收相應(yīng)的Q_I和Q_ Q信號；分頻器電路，與Q_I混頻器和Q_Q混頻器相關(guān)聯(lián)，用于施加90度相移；以及Q求和器，接收來自混頻器的信號，并產(chǎn)生Q信號。處理器可以輸出控制信號，以控制每個功率放大器電路，控制每個功率放大器電路中的相應(yīng)偏置，以及調(diào)整相應(yīng)I或Q信號的幅度。在另一方面，每個I和Q解調(diào)器電路可以被形成為混頻器以及與該混頻器相關(guān)聯(lián)的分頻器，該分頻器用于施加90度相移。在另一方面中，I/Q解調(diào)器電路可以連接至處理器，并且接收來自功率組合器的輸出的信號，以幫助確定幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。功率檢測器可以連接至處理器，并且接收來自功率組合器的輸出的信號，并且輸出與原始功率相比用于補(bǔ)償幅度誤差的信號。功率組合器可以被形成為3dB功率組合器。功率組合器也可以被形成為Q混合功率組合器。在另一方面中，一種移動無線通信設(shè)備可以包括被描述和形成為外殼和至少一個電路板，外殼具有由所述外殼承載的天線，所述至少一個電路板由所述外殼承載。射頻(RF) 電路由所述至少一個電路板承載并被形成為與天線連接的收發(fā)機(jī)，通過所述天線發(fā)送和接收RF通信信號。處理器由所述至少一個電路板承載并且可與RF電路進(jìn)行操作。該處理器可以是用于將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差的處理器。還闡述了一種方法的方面。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，根據(jù)以下詳細(xì)描述其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見，在附圖中圖1是配置為手持設(shè)備的移動無線通信設(shè)備的示例的示意框圖，并作為非限制性示例示出了其基本內(nèi)部組件；圖2是圖1中移動無線通信設(shè)備的前視圖。圖3是示出了能夠在圖1-2中的移動無線通信設(shè)備中使用的基本功能電路組件的示意框圖。圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的同相和正交(I/Q)調(diào)制和功率放大電路的框圖，示出了在組合I/Q信號之后的功率放大電路。圖5是同相和正交調(diào)制和功率放大電路的框圖，該電路包括根據(jù)上述提到的通過引用并入的共同轉(zhuǎn)讓的‘045的專利申請中所描述的電路類型的針對每個同相和正交電路的分離的功率放大器電路。圖6是框圖，示出了與圖5的功率放大電路相比的根據(jù)本公開的改進(jìn)的同相和正交調(diào)制和功率放大電路的一部分，并示出了與功能組件相關(guān)聯(lián)的獲得的數(shù)學(xué)計算，以及示出了在正交組合器之后組合信號時的改進(jìn)；圖7A和7B是根據(jù)本公開的同相和正交調(diào)制和功率放大電路的框圖。圖8A是根據(jù)本公開的同相和正交調(diào)制以及功率放大電路的另一實(shí)施例的框圖。圖8B是根據(jù)本公開的圖8A中的同相和正交調(diào)制及功率放大電路的框圖，示出了與功能組件相關(guān)聯(lián)的獲得的數(shù)學(xué)計算。圖9是根據(jù)本公開的同相和正交調(diào)制及功率放大電路的又一實(shí)施例的框圖，示出了與功能組件相關(guān)聯(lián)的獲得的數(shù)學(xué)計算。圖10是根據(jù)本公開的同相和正交調(diào)制及功率放大電路的另一實(shí)施例的框圖，其中示出了與功能組件相關(guān)聯(lián)的獲得的數(shù)學(xué)計算。
具體實(shí)施例方式參照附圖作出本說明書，其中示出了優(yōu)選實(shí)施例。然而，可以使用許多不同的實(shí)施例，因此，說明書不應(yīng)被解釋為對這里所述的實(shí)施例的限制。更合理地，提供這些實(shí)施例是為了使本公開變得全面和完整。類似的附圖標(biāo)記指代類似的元件，并且’符號用于指示備選實(shí)施例中類似的元件?，F(xiàn)在將關(guān)于圖1-3進(jìn)行簡要描述，其公開了移動無線通信設(shè)備的示例，例如，手持便攜式蜂窩無線電裝置，其可合并各種電路的非限制示例，包括后面描述的改進(jìn)的I和Q調(diào)制及功率放大電路。圖1-3代表多種不同類型功能電路組件以及它們的互聯(lián)的非限制性示例，且操作于供合并所述改進(jìn)、優(yōu)點(diǎn)和特征的移動無線通信設(shè)備的電路使用。首先參照圖1和2，闡述了具有如下所述的改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)的手持便攜式蜂窩無線電裝置等移動無線通信設(shè)備20的示例。示例性地，該設(shè)備20包括具有上部46和下部47的外殼21，以及例如由外殼承載的至少一個電介質(zhì)基板67(即，電路板)，例如傳統(tǒng)的印刷電路板(PCB)基板。大量不同的電路板能夠用于支撐不同的組件。例如，一個電路板可支撐微處理器和RF組件，另一電路板可被形成為天線電路板，而又一電路板可被形成為用于支撐不同組件(例如鍵盤)的電路板。相對于其他RF組件，可以將微處理器放置在另一電路板上。外殼(未詳細(xì)示出)典型地覆蓋并封裝各種組件，如一個或多個電路板和一個或多個天線。外殼包括例如塑料殼體的外殼殼體。根據(jù)設(shè)計類型，外殼殼體能夠支撐用于前和后側(cè)的分離的外殼蓋。任何類型的外殼或外殼殼體將允許接近任何電路板并支撐一個或多個電路板以及一個或多個天線。電池開口提供對電池的存取以向設(shè)備供電。在一個非限制示例中，外殼殼體能夠支撐如在其下邊緣處的天線。下文中所使用的術(shù)語電路板67可以指任何介電基板、PCB、陶瓷基板或用于承載移動無線通信設(shè)備20內(nèi)的信號電路和電子組件的其他電路承載結(jié)構(gòu)。所示的外殼21例如是固定外殼，但應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用在許多蜂窩和類似電話中典型使用的翻蓋或滑蓋外殼。可以使用具有不同外殼殼體的這些和其他外殼配置。電路48由電路板67承載，電路48例如是微處理器、存儲器、一個或多個無線收發(fā)機(jī)(例如蜂窩、WLAN等)，包括RF電路、包括音頻和電源電路、并且在這一方面包括任何鍵盤電路。該電路通常還可以被稱作RF電路。應(yīng)當(dāng)理解的是，如上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，鍵盤電路可以在分離的鍵盤等上。如上所述，所述不同組件還可以分布在一個電路板上或分布在多個不同電路板中。優(yōu)選地，電池(未示出)也由外殼21承載，用于向電路 48供電。術(shù)語RF電路可以包括可互操作的RF收發(fā)機(jī)電路，該可互操作的RF收發(fā)機(jī)電路包括接收和發(fā)送電路以及電源電路，包括充電電路和音頻電路，包括同相和正交電路，該同相和正交電路包括針對相應(yīng)的同相和正交電路的相應(yīng)功率放大器電路。
在一方面，音頻輸出換能器49 (例如揚(yáng)聲器)由外殼21的上部46承載，并連接至電路48。諸如鍵區(qū)(鍵盤)23(圖2)等一個或多個用戶輸入接口設(shè)備也優(yōu)選地由外殼21 承載，并連接至RF電路48。這里所使用的術(shù)語鍵區(qū)(keypad)也指術(shù)語鍵盤(keyboard)， 表示具有字母和/或數(shù)字按鍵的公知用戶輸入設(shè)備，并且在其他實(shí)施例中包括多次敲擊或預(yù)測輸入模式。用戶輸入接口設(shè)備的其他示例包括滾輪37和背部按鈕36。當(dāng)然，應(yīng)理解的是，在其他實(shí)施例中可以使用其他用戶輸入接口設(shè)備(例如觸筆或觸摸屏接口)。天線和相關(guān)聯(lián)的天線電路45 (圖1)優(yōu)選地被支撐在外殼內(nèi)，并且一方面處于外殼中的下部47，如在外殼殼體的下邊緣上。天線可以形成為構(gòu)成天線電路的傳導(dǎo)跡線的圖案， 該天線電路在物理上形成天線。天線操作連接至主電路板67上的電路48或其他板上的其他電路。在一個非限制性示例中，可以在分離的天線電路板或在外殼下部從主電路板延伸的天線電路板部分上形成天線。如上所述，還可以使用分離的鍵盤電路板。其他電路板可以用于其他組件。更具體地，用戶通常將握住外殼21的上部，非常靠近他們的頭部，使得音頻輸出換能器49直接接近耳朵。但是，音頻輸入換能器(即麥克風(fēng))所處的外殼21的下部47不需要被置于直接接近用戶的嘴的位置，并可以遠(yuǎn)離用戶的嘴握住該下部47。即將音頻輸入換能器握在接近用戶的嘴的位置不僅對用戶來說是不舒服的，而且在一些情況下還可能使用戶的聲音失真。在一些設(shè)計中，天線45位于鄰近外殼21的下部47的位置，以使由于用戶的手的阻擋導(dǎo)致的對天線性能的影響較小。典型地，用戶朝著電話外殼的中上部握住蜂窩電話，因此，與安裝在鄰近外殼21的下部47的天線相比，用戶更可能將他們的手放在這樣的天線上。相應(yīng)地，通過將天線45放置在鄰近外殼21的下部47的位置，可以實(shí)現(xiàn)更可靠的性能。這種類型的配置另一優(yōu)勢在于，可以為要在外殼的上部46承載的一個或多個輔助輸入/輸出(I/O)設(shè)備50提供更多的空間。此外，通過將天線45與輔助I/O設(shè)備50分離，可以使其間的干擾減小。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所認(rèn)識到的，輔助I/O設(shè)備50的一些示例包括用于提供 WLAN通信能力的WLAN(例如藍(lán)牙、IEEE 802. 11)天線、和/或用于提供定位能力的衛(wèi)星定位系統(tǒng)(例如GPS、伽利略等)天線。輔助I/O設(shè)備50的其他示例包括第二音頻輸出換能器(例如，用于揚(yáng)聲器電話操作的揚(yáng)聲器)、用于提供數(shù)字?jǐn)z像機(jī)能力的攝像機(jī)鏡頭、電子設(shè)備連接器(例如，USB、耳機(jī)、安全數(shù)字(SD)或存儲卡等)。應(yīng)當(dāng)注意的是，這里用于輔助I/O設(shè)備50的術(shù)語“輸入/輸出”表示這樣的設(shè)備可以具有輸入和/或輸出能力，并且這樣的設(shè)備不需要在所有實(shí)施例中既提供輸入能力又提供輸出能力。這就是說，例如，如攝像機(jī)鏡頭之類的設(shè)備可以僅接收光學(xué)輸入，而耳機(jī)插孔可以僅提供音頻輸出。設(shè)備20還示意性地包括例如液晶顯示器(IXD)的顯示器22，由外殼21承載并連接至電路48。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的，背部按鈕36和滾輪37也可以連接至電路48，以允許用戶導(dǎo)航菜單、文本等。滾輪37在一些情況下還可以被稱作“姆指輪”或“軌跡輪”。鍵區(qū)23示意性地包括多個多符號按鍵24，其中每個按鍵上均具有多個相應(yīng)符號的標(biāo)記。鍵區(qū)23還示意性地包括交替功能鍵25、下一項鍵26、空格鍵27、換檔鍵28、返回 (或輸入)鍵29以及退格/刪除鍵30。
在首先按壓或促動交替功能鍵25時，下一項鍵26還用于輸入“*”符號。類似地， 在首先促動交替功能鍵25時，空格鍵27、換檔鍵28和退格鍵30分別用于輸入“0”和“#”。 如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的，鍵區(qū)23還示意性地包括發(fā)送鍵31、結(jié)束鍵32和快捷(即菜單)鍵39，用于發(fā)出蜂窩電話呼叫。此外，每個按鍵24上的符號被布置在項行和底行中。當(dāng)用戶按壓按鍵24而沒有首先按壓交替功能鍵25時，輸入底行中的符號，而通過首先按壓交替功能鍵來輸入頂行符號。如圖2所示，多符號按鍵24被布置在發(fā)送和結(jié)束鍵31、32之下的鍵區(qū)23上的前三行中。此外，每個按鍵24上的字母符號被布置為定義QWERTY布局。鍵區(qū)23上的字母以三行格式呈現(xiàn)，每一行的字母具有與標(biāo)準(zhǔn)QWERTY鍵區(qū)相同的順序和相對位置。在該非限制性示例中，每行按鍵(包括第四行功能鍵25-29)被布置成五列。第一、 第二和第三行的第二、第三和第四列中的多符號按鍵24上具有可通過首先促動交替功能鍵25來訪問的數(shù)字標(biāo)記(即1到9)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的，結(jié)合下一項鍵、空格鍵和換檔鍵26、27、28(如上所述，在首先促動交替功能鍵25時分別輸入“*”、“0”、“#”)， 該組按鍵定義了在傳統(tǒng)按鍵式電話上可以找到的標(biāo)準(zhǔn)電話鍵區(qū)布局。相應(yīng)地，所述移動無線通信設(shè)備20可以有利地不僅用作傳統(tǒng)蜂窩電話，還可以方便地用于通過蜂窩或其他網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng))發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)(如電子郵件數(shù)據(jù))。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中也可以使用其他鍵區(qū)配置。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的，多次敲擊或預(yù)測輸入模式可以用于鍵入電子郵件等。在一個非限制性方面，優(yōu)選地，將天線45形成為多頻帶天線，該天線在多個操作頻率上提供增強(qiáng)的發(fā)送和接收特性。更具體地，天線45被設(shè)計為提供高增益的、期望的阻抗匹配，并且在相對寬的帶寬和多個蜂窩頻帶上滿足可應(yīng)用的SAR要求。作為示例，在一個非限制性示例中，天線45優(yōu)選地在五個頻帶上操作，即850MHz全球移動通信系統(tǒng)(GSM)頻帶、900MHz GSM頻帶、DCS頻帶、PCS頻帶和WCDMA頻帶(即高達(dá)約2100MHz)，但是天線45 也可以用于其他頻帶/頻率。為了節(jié)省空間，盡管也可以在二維或平面實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)天線 45，但有利地，可以在三維中實(shí)現(xiàn)天線45。在一個非限制示例中，天線45是L配置的并位于支撐殼體的下部或下邊緣。圖1和2所示的移動無線通信設(shè)備可以結(jié)合電子郵件和消息收發(fā)帳戶，并提供如編寫電子郵件、PIN消息和SMS消息等不同功能。該設(shè)備可以通過適當(dāng)菜單來管理消息，該適當(dāng)菜單可以通過選擇消息圖標(biāo)來檢索。地址簿功能可以添加聯(lián)系人、允許管理地址簿、設(shè)置地址簿選項以及管理SIM卡電話簿。電話菜單可以允許使用不同電話特征來發(fā)出和應(yīng)答電話呼叫、管理電話呼叫日志、設(shè)置電話選項以及查看電話信息。瀏覽器應(yīng)用可以允許瀏覽網(wǎng)頁、配置瀏覽器、添加書簽以及改變?yōu)g覽器選項。其他應(yīng)用包括任務(wù)、備忘錄、計算器、鬧鐘和游戲、以及具有各種參考的手機(jī)選項?？梢赃x擇日歷圖標(biāo)以進(jìn)入日歷程序，該日歷程序可以用于建立和管理如會議或約會等事件。日歷程序可以是任何類型的消息收發(fā)程序，或允許組織者建立例如約會或會議等事件的約會/會議程序。在以下參照圖3的示例中進(jìn)一步描述了在圖1和2的示例性移動無線通信設(shè)備20 中可以使用的各種功能組件的非限制性示例。設(shè)備20示意性地包括以虛線輪廓示出的外殼120、鍵區(qū)140和輸出設(shè)備160。優(yōu)選地，所示的輸出設(shè)備160是顯示器，該顯示器優(yōu)選地是全圖形LCD。備選地，可以使用其他類型的輸出設(shè)備。如微處理器之類的處理設(shè)備180包含在外殼120內(nèi)，并耦合在鍵區(qū)140與顯示器160之間。響應(yīng)于用戶對鍵區(qū)140上按鍵的促動，處理設(shè)備180控制顯示器160的操作以及移動設(shè)備20的總體操作。外殼120可以垂直伸長，或可以采用其他尺寸和形狀(包括翻蓋式外殼結(jié)構(gòu))。鍵區(qū)可以包括模式選擇鍵、或用于在文本輸入與電話輸入之間進(jìn)行切換的其他硬件或軟件。除處理設(shè)備180以外，在圖3中示意性示出了移動設(shè)備20的其他部分。這些部分包括通信子系統(tǒng)101 ；短距離通信子系統(tǒng)102 ；鍵區(qū)140和顯示器160，以及其他輸入/輸出設(shè)備106、108、110和112 ；以及存儲設(shè)備116、118和各種其他設(shè)備子系統(tǒng)121。優(yōu)選地， 移動設(shè)備20是具有語音和數(shù)據(jù)通信能力的雙向RF通信設(shè)備。此外，移動設(shè)備20優(yōu)選地具有經(jīng)由因特網(wǎng)與其他計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信的能力。由處理設(shè)備180執(zhí)行的操作系統(tǒng)軟件優(yōu)選地存儲在如閃存116之類的永久性存儲器中，但也可以存儲在如只讀存儲器(ROM)或類似存儲元件之類的其他類型的存儲設(shè)備中。此外，可以將系統(tǒng)軟件、專用設(shè)備應(yīng)用或其部分臨時加載入如隨機(jī)存取存儲器(RAM)IlS 之類的易失性存儲器中。移動設(shè)備接收到的通信信號也可以存儲在RAM118中。除了操作系統(tǒng)功能以外，處理設(shè)備180還能夠執(zhí)行設(shè)備20上的軟件應(yīng)用 130A-130N?？梢栽谥圃炱陂g在設(shè)備20上安裝控制基本設(shè)備操作(如數(shù)據(jù)和語音通信130A 和130B)的預(yù)定應(yīng)用集合。此外，還可以在制造期間安裝個人信息管理器(PIM)應(yīng)用。優(yōu)選地，PIM能夠組織和管理數(shù)據(jù)項目，如電子郵件、日歷事件、語音郵件、約會、和任務(wù)項目。 優(yōu)選地，PIM應(yīng)用還能夠經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)141發(fā)送和接收數(shù)據(jù)項目。優(yōu)選地，P頂數(shù)據(jù)項目經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)141與主機(jī)系統(tǒng)中存儲的或與主機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的、設(shè)備用戶的相應(yīng)數(shù)據(jù)項目無縫地集成、同步和更新?？梢酝ㄟ^通信子系統(tǒng)101，并可能通過短距離通信子系統(tǒng)來執(zhí)行包括數(shù)據(jù)和語音通信在內(nèi)的通信功能。通信子系統(tǒng)101包括接收機(jī)150、發(fā)射機(jī)152以及一個或多個天線 154和156。此外，通信子系統(tǒng)101還包括處理模塊，如數(shù)字信號處理器(DSP) 158，以及本地振蕩器(LO) 161。通信子系統(tǒng)101的具體設(shè)計和實(shí)現(xiàn)方式取決于移動設(shè)備20要在其中操作的通信網(wǎng)絡(luò)。例如，移動設(shè)備20可以包括通信子系統(tǒng)101，通信子系統(tǒng)101被設(shè)計為與 MobitexTM、DataTACTM或通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)一起進(jìn)行操作，還被設(shè)計為與如AMPS、TDMA、CDMA、PCS、GSM等多種語音通信網(wǎng)絡(luò)中任一種一起進(jìn)行操作。移動設(shè)備20還可以與分離的和集成的其他類型的數(shù)據(jù)和語音網(wǎng)絡(luò)一起利用。網(wǎng)絡(luò)接入需求根據(jù)通信系統(tǒng)的類型而改變。例如，在Mobitex和DataTAC網(wǎng)絡(luò)中， 使用與每個設(shè)備相關(guān)聯(lián)的唯一個人識別號(PIN)在網(wǎng)絡(luò)上注冊移動設(shè)備。然而，在GPRS網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)接入與設(shè)備的訂戶或用戶相關(guān)聯(lián)。GPRS設(shè)備因此需要訂戶識別模塊(通常被稱作SIM卡)，以便在GPRS網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行操作。當(dāng)已經(jīng)完成所需網(wǎng)絡(luò)注冊或激活過程時，移動設(shè)備20可以在通信網(wǎng)絡(luò)141上發(fā)送和接收通信信號。將通過天線154從通信網(wǎng)絡(luò)141接收到的信號路由至接收機(jī)150，接收機(jī) 150提供信號放大、下變頻、濾波、信道選擇等，還可以提供模數(shù)轉(zhuǎn)換。接收信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換允許DSP 158執(zhí)行更復(fù)雜的通信功能，如解調(diào)和解碼。采用類似的方式，DSP 158對要發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)141的信號進(jìn)行處理(例如，調(diào)制和編碼)，然后將其提供至發(fā)射機(jī)152，以進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換、上變頻、濾波、放大并經(jīng)由天線156發(fā)送至通信網(wǎng)絡(luò)141 (或網(wǎng)絡(luò))。
除了對通信信號進(jìn)行處理以外，DSP 158提供對接收機(jī)150和發(fā)射機(jī)152的控制。 例如，可以通過在DSP 158中實(shí)現(xiàn)的自動增益控制算法來對應(yīng)用至接收機(jī)150和發(fā)射機(jī)152 中的通信信號的增益進(jìn)行自適應(yīng)控制。在數(shù)據(jù)通信模式中，通信子系統(tǒng)101對如文本消息或下載的網(wǎng)頁等接收信號進(jìn)行處理，并將其輸入至處理設(shè)備180。然后由處理設(shè)備180對接收信號進(jìn)行進(jìn)一步處理，以向顯示器160輸出，或備選地向某個其他輔助I/O設(shè)備106輸出。設(shè)備用戶還可以使用鍵區(qū) 140和/或某個其他輔助I/O設(shè)備106 (例如，觸摸板、搖臂開關(guān)、姆指輪或某種其他類型的輸入設(shè)備)來編寫如電子郵件消息之類的數(shù)據(jù)項。然后可以經(jīng)由通信子系統(tǒng)101在通信網(wǎng)絡(luò)141上發(fā)送所編寫的數(shù)據(jù)項。在語音通信模式中，設(shè)備的總體操作實(shí)質(zhì)上上類似于數(shù)據(jù)通信模式，只是將接收信號輸出至揚(yáng)聲器110，并且通過麥克風(fēng)112產(chǎn)生用于發(fā)送的信號。如語音消息記錄子系統(tǒng)之類的備選語音或音頻I/O子系統(tǒng)也可以在設(shè)備20上實(shí)現(xiàn)。此外，顯示器160也可以用在語音通信模式下，例如用于顯示呼叫方身份、語音呼叫持續(xù)時間、或其他語音呼叫相關(guān)信肩、ο任何短距離通信子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)移動設(shè)備20與其他鄰近系統(tǒng)或設(shè)備(不必是類似設(shè)備)之間的通信。例如，短距離通信子系統(tǒng)可以包括紅外設(shè)備及關(guān)聯(lián)電路和組件、或藍(lán)牙(Bluetooth )通信模塊，以提供與具有類似功能的系統(tǒng)和設(shè)備的通信?，F(xiàn)在參照圖4，示出了傳統(tǒng)的同相和正交(I/Q)調(diào)制和功率放大電路的框圖，該電路統(tǒng)一以300示出，典型地用在多種不同類型的通信設(shè)備中，尤其是低功率移動無線通信設(shè)備。電路300在同相和正交調(diào)制、混頻和功率組合之后具有一個功率放大器電路。圖4示出了該傳統(tǒng)I/O調(diào)制和功率放大電路300。該電路300具有用于相應(yīng)的同相電路302和正交電路304的同相和正交輸入(I)和(Q)，如圖所示，這兩個電路分別包括 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 310、312，低通過濾器314、316，以及混頻器318、320。本地振蕩器330產(chǎn)生進(jìn)入分頻器332中的本地振蕩(LO)信號，如圖所示，分頻器332將獲得的分頻信號傳遞到相應(yīng)的混頻器318、320中。分頻器332為I和Q調(diào)制提供+45和-45的相位/頻率調(diào)整?；祛l器318、320的輸出在功率組合器340處組合(或求和)為一個信號，然后在相應(yīng)的帶通濾波器342處對該信號進(jìn)行帶通濾波。一個或多個RF功率放大器形成功率放大器電路350，用于放大帶通濾波后的信號。然后在低通濾波器352中對放大后的信號進(jìn)行濾波。然后將濾波后的信號傳遞到其他RF電路以便進(jìn)行其他處理，包括作為用于空中信號發(fā)送的任意發(fā)射機(jī)電路一部分的天線。圖4示出的調(diào)制和功率放大電路300具有與功率放大器(PA)電路350的線性問題，且需要更靈活的IQ調(diào)制方案。當(dāng)功率放大器電路設(shè)計用于8PSK (相移鍵控)、正交幅度調(diào)制(QAM)和類似調(diào)制方案時(典型地在一些低功率通信設(shè)備中)，這將會是特別有關(guān)系的。傳統(tǒng)電路300也可以具有會降低TRP的不良天線匹配，并且由于當(dāng)前功率放大器的缺陷而引起低效率，使得很難提高射頻發(fā)射機(jī)性能和電池壽命。同樣，這種類型的傳統(tǒng)電路300具有由于功率放大器的較高的非線性引起的諧波問題。例如在大型和功能強(qiáng)的基站中的一些非常高功率的I/Q調(diào)制電路可以使用功率被合并到天線的多個功率放大器，但這些功率放大器典型地結(jié)合復(fù)電路特征，例如前饋、反饋、無失真、復(fù)混頻和復(fù)功率放大器電路。這些類型的方案對于低功率移動無線通信設(shè)備來說不總是足夠的。針對I/Q調(diào)制的一些通信電路結(jié)合并行輸出級。這些通常旨在實(shí)現(xiàn)任意功率放大器電路的更好的線性度。并行輸出級有時用于熱控制、增加的功率輸出、信號質(zhì)量、峰功率提高以及類似方面。這些電路也存在缺陷并且對于上述的較低功率應(yīng) 用來說是不可靠的或不適合的。圖5是IQ調(diào)制和功率放大電路400的框圖，例如包括I/Q信號輸入以及同相電路 402和正交電路404的以上確定的共同轉(zhuǎn)讓和待審的‘045的申請中所描述的，IQ調(diào)制和功率放大電路400包括相應(yīng)DAC410、412，LPF 414,416和混頻器418、420的每個I/Q電路 402,404中的基本組件。這些組件類似于圖4中所示的組件，但是根據(jù)每個I/Q電路402、 404的改變能夠進(jìn)行修改使得包括如下所述的功率放大器電路。圖6、7A和7B描述對關(guān)于圖5所描述的電路的改進(jìn)，描述圖5中的電路之后進(jìn)行圖6、7A和7B中所示的電路的描述。如圖5所示，每個I/Q電路402、404包括功率放大器電路450a、450b，功率放大器電路450a、450b僅用于放大相應(yīng)I/Q電路402、404中的相應(yīng)I或Q信號。將相應(yīng)功率放大器電路450a、450b放置在相應(yīng)同相和正交電路402、404的每一個中。本地振蕩器430和分頻器電路432類似于圖4的電路但根據(jù)需要進(jìn)行了修改。在相應(yīng)混頻器418、420內(nèi)混頻之后，在相應(yīng)帶通濾波器442a、442b中對相應(yīng)I和Q信號進(jìn)行帶通濾波，然后通過相應(yīng)功率放大器電路450a、450b對其進(jìn)行功率放大，使得分別對分離的同相和正交信號進(jìn)行功率放大，而不是如在圖4電路中，組合之后被放大。然后，在功率組合器460中對相應(yīng)的I和Q 信號進(jìn)行功率組合，在低通濾波器462中對獲得的信號進(jìn)行濾波。該非限制性示例中的該I/Q調(diào)制和功率放大電路400使用兩個分離的功率放大器電路450a、450b，與例如圖4中示出的組合之后放置的更傳統(tǒng)的單個功率放大器電路相比， 具有小于3dB的輸出功率，從而獲得功率放大器電路更好的線性度，而作為非限制性示例， 通過3dB功率組合器460仍然保持相同的輸出功率。該功率組合器460隔離了輸出與輸入， 使得電路400能防止不良天線匹配直接影響功率放大器和射頻(RF)性能。根據(jù)如述針對每個I/Q電路402、404的更高效和更有效的功率放大器電路450a、450b，就可能獲得更長的電池壽命。由于能夠使用更線性的功率放大器，因此來自功率放大器輸出的諧波發(fā)射就更少。IQ調(diào)制可以利用圖5所示的電路來實(shí)現(xiàn)，而且數(shù)字幅度、頻率和相位調(diào)制也可以采用高效的方式來實(shí)現(xiàn)。由于使用與移動無線通信設(shè)備相關(guān)聯(lián)的較小功率放大器電路來實(shí)現(xiàn)期望的輸出功率(例如，大于33dBm)，會出現(xiàn)更好的線性度和增加的功率效率。這種類型的I/Q調(diào)制和功率放大電路400允許更靈活的數(shù)字調(diào)制以用于具有類似硬件體系結(jié)構(gòu)的不同調(diào)制方案。也能夠在例如470處的線所示的單個收發(fā)機(jī)芯片上實(shí)現(xiàn)電路400，這歸功于使用了相應(yīng)的功率放大器電路450a、450b，與圖4中所示的通常單個功率放大器電路350 相比，發(fā)送小于3dB的RF功率。作為非限制性示例，圖5所示的I/Q調(diào)制和功率放大電路 400包括3dB功率組合器460 (例如正交混合功率組合器)，且提供一種容易的功率放大器匹配以便得到更好的輸出功率以及對移動天線阻抗改變不敏感。功率組合器460也使得消除了偶次發(fā)送諧波，然后，將使得任意諧波濾波器的設(shè)計更容易，并具有更少的插入損耗和相關(guān)因素。作為一個非限制性的示例，正交混合功率組合器460可使用不同技術(shù)來形成，且典型地將兩個通常是等幅度的、正交相位輸入信號組合成單個輸出信號。該組合器可使用集總元件電路、帶狀線電路或其他電路。帶狀線電路在那些需要低損耗或高功率或這兩者的應(yīng)用中使用。典型地，基礎(chǔ)電路元件是一個3dB 1/4-波耦合器，且形成為四端口網(wǎng)絡(luò)?？梢栽诘诙偷谌丝谥g平均拆分應(yīng)用于第一端口的信號，第二和第三端口的輸出之一具有相對90度相移。當(dāng)?shù)诙偷谌丝诒唤K止進(jìn)入匹配阻抗時，典型地，將應(yīng)用于第一端口的信號發(fā)送給連接到第二和第三端口的負(fù)載，使得第四端口接收可以忽略的功率并被“隔離”。在第二端口的阻抗失配將會從第二端口返回應(yīng)按比例在第一和第四端口之間拆分的一些信號功率。即使輸出端口之間的關(guān)系保持在90度，也可能改變相對的輸入/輸出相位調(diào)整?？赡軙纬删哂幸粋€或多個環(huán)形磁心的集總元件結(jié)構(gòu)。典型地，在集總元件設(shè)計中， 插入損耗與網(wǎng)絡(luò)中使用的不同組件的Q值相關(guān)。然而，在帶 狀線組件中，插入損耗是由導(dǎo)體的阻抗和輸入/輸出端口處的失配損耗以及方向性損壞產(chǎn)生的。圖5中所示的I/Q調(diào)制和功率放大電路400克服了與圖4中所示的那種類型的電路300相關(guān)聯(lián)的技術(shù)缺陷和問題，特別地，利用針對GSM/GPRS/EDGE系統(tǒng)功率的放大器設(shè)計來實(shí)現(xiàn)GMSK和8PSK，在電路300中，在功率組合之后僅使用一個功率放大器電路350，。不同的RF收發(fā)機(jī)系統(tǒng)具有不同的收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)以用于具有IQ調(diào)制的數(shù)字頻率和相位調(diào)制。圖5中，在I和Q電路402、404的每一個中具有相應(yīng)的功率放大器電路450a、 450b的I/Q調(diào)制和功率放大電路400允許對任意功率放大器驅(qū)動和/或功率放大器偏置的更多控制，即使在使用開環(huán)系統(tǒng)或是更大的或更小的閉環(huán)系統(tǒng)時也是如此。控制器480a、 480b (或控制器)與相應(yīng)的功率放大器電路450a、450b —起進(jìn)行操作，并控制增益和其他因素?？刂破?80a、480b可以是開環(huán)或閉環(huán)控制(如每個電路中虛線反饋線所示)。圖5所示的I/Q調(diào)制和功率放大電路400統(tǒng)一了 IQ調(diào)制方案與線性/更高效/更高功率需求的功率放大器設(shè)計，使得實(shí)現(xiàn)不同類型的數(shù)字調(diào)制，例如，AM、FM和PM。同樣，可以對圖5所示的兩個相應(yīng)的功率放大器電路450a、450b進(jìn)行校準(zhǔn)，以便實(shí)現(xiàn)具有低諧波和對天線負(fù)載較小敏感的高線性/效率/的功率放大器設(shè)計。在一個非限制性方面，功率組合器460操作為如上所述的3dB正交混合組合器。根據(jù)所述的這種電路設(shè)計，可以使用具有30dBm(l瓦特)的輸出功率的兩個功率放大器電路 450a、450b來獲得33dBm。由于功率組合器460而引起的損耗大約為0. 2到0. 3dB，這可使用一個尖(sharp)低通濾波器462來處理以迫使降低功率放大器的三次諧波。因此，可以建立具有30dBm輸出的功率放大器電路450a、450b以實(shí)現(xiàn)33dBm輸出。典型地，使用3dB 正交混合功率組合器460，可以隔離天線匹配與功率放大器匹配，以便獲得更好的TRP。因此，天線設(shè)計不需要多于一個的饋送端口來合并如前所述的功率組合器。應(yīng)當(dāng)理解，正交混合功率組合器460能容忍天線負(fù)載阻抗的失配。同樣，正交混合給出了對于相位和頻率調(diào)制的更大的反射率。因此，通過改變每個同相和正交電路402、404 的功率放大器電路450a、450b的偏置能夠產(chǎn)生高效的幅度調(diào)制，并能夠給出更靈活的電路功能。圖6、7A和7B示出了對于圖5所示的I/Q調(diào)制和功率放大電路的改進(jìn)，其中，相對于圖5所示的I和Q功率放大器中的每一個改進(jìn)了線性度。同樣，改善了 I和Q幅度和相位不平衡問題，且增強(qiáng)了具有不同RF輸出功率級的I和Q功率放大器的效率問題。如前所述，例如為了預(yù)失真的目的，圖5所示的電路包括控制反饋環(huán)的控制器480a、480b。圖6、7A 和7B所示的電路對于如何配置示為微處理器和基帶處理器530的控制器以及如何使用電路以實(shí)現(xiàn)更好的控制，提供了更高的效率，而同時也提供了更好的電流感測和受控電源。當(dāng)描述這些組件時，附圖標(biāo)記開始于500。圖6示例了一個雙I/Q調(diào)制方案。來自功率放大器的信號以更好且更高效的方式合并，如所示使用復(fù)I和Q系數(shù)來形成如信號輸入所示的1_1，I_Q，Q_I，和Q_Q信號分量， 使用雙I_Q調(diào)制器系統(tǒng)。示意了數(shù)學(xué)函數(shù)。Q_Q信號分量由電路501反轉(zhuǎn)180度。每個信號通過相應(yīng)的低通濾波器502a-d進(jìn)入混頻器504a-d。電路形成相應(yīng)的同相調(diào)制器和混頻器 電路以及正交調(diào)制器和混頻器電路，且形成相應(yīng)的Q_I混頻器、Q_Q混頻器以及1_1和1_ Q混頻器。將由作為本地振蕩器(L0)503的頻率發(fā)生器生成的正弦信號傳遞進(jìn)入90度分頻器電路505a、505b，以給如所示的相應(yīng)1_1，I_Q, Q_I，和Q_Q信號中的每一個添加余弦和正弦函數(shù)90度相移?；祛l后，相應(yīng)信號傳遞到相應(yīng)的I和Q求和器506a、506b中，且通過相應(yīng)的I和Q帶通濾波器510a、510b進(jìn)入相應(yīng)的I和Q功率放大器512a、512b。從功率放大器512a、512b輸出的信號分別通過相應(yīng)的I和Q功率放大器匹配電路514a、514b，且在3dB 正交組合器520中進(jìn)行組合。示意了示出進(jìn)行信號的恰當(dāng)組合的數(shù)學(xué)函數(shù)。圖6中的雙I/Q調(diào)制器電路統(tǒng)一以圖7A和7B的500示出，其是形成統(tǒng)一以525 示出的I和Q調(diào)制和功率放大電路的較大電路的一部分，從統(tǒng)一以530示出的微處理器和基帶處理器接收1_1，I_Q，Q_I，和Q_Q信號作為數(shù)字基帶信號(I和Q信號)，其微處理器和基帶處理器用作控制器且在這里被稱作處理器或控制器。圖7A和7B所示的電路包括針對 I和Q功率放大器512a、512b (也被標(biāo)識為PA_I和PA_Q)中的每一個的相應(yīng)的I和Q開關(guān)電源532a、532b。將正交3dB組合器520的輸出輸出到定向耦合器536中，且信號通過低通濾波器538和連接器540 (在一個當(dāng)前的非限制性示例中是50-歐姆連接器)輸出。信號從連接器540進(jìn)入天線匹配電路542，且作為信號輸出通過天線544發(fā)送。接收諸如各種控制信號之類的信號進(jìn)入開關(guān)電源532a、532b，其他信號例如作為 1_1和Q_I傳感器信號反饋給處理器530。開關(guān)電源電路532a、532b接收來自所示處理器 530的各種幅度、傳感器和其他相關(guān)信號。應(yīng)當(dāng)理解，產(chǎn)生來自處理器530的每個I_I，I_Q，Q_I，和Q_Q信號作為數(shù)字信號而生成，且在傳遞到相應(yīng)的低通濾波器502a-d之前通過相應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器550。從處理器530 產(chǎn)生I和Q信號的偏置信號，且分別通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 552a、552b并進(jìn)入相應(yīng)的I和Q 功率放大器512a、512b以便向放大器提供偏置控制。經(jīng)由電阻器R和R_det從定向耦合器 536接收功率檢測信號，該信號進(jìn)入功率檢測器電路556且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 558以便由處理器530接收。接收來自功率放大器匹配電路514a、514b的信號進(jìn)入針對相應(yīng)I和Q 解調(diào)器電路570a、570b的低通濾波器560a、560b，相應(yīng)I和Q解調(diào)器電路570a、570b分別包括適合的混頻器572、相移器和分頻器574和低通濾波器576和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 578以用于I和Q解調(diào)器電路570a、570b中的每一個。信號輸出包括I_IF信號、I_QF信號、Q_IF 信號和Q_QF信號。來自定向耦合器536的信號也通過R_IQ電阻器且通過低通濾波器580 進(jìn)入另一如所示的IQ解調(diào)器582，該解調(diào)器包括混頻器584、分頻器586、低通濾波器588和 ADC 590。在操作中，從I_PA (512a)輸出中取出非常小的部分(大約_30dB，或0. )(在 Q_PA(512b)執(zhí)行相同的操作且I信號作為示例描述)。信號通過低通濾波器560a，且經(jīng)由 IQ解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，在這個示例中，是I解調(diào)器570a。解調(diào)后的I和Q基帶信號將在相應(yīng)的電路576、578進(jìn)行低通濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換。將這些解調(diào)后的數(shù)字I和Q信號與到I/Q解調(diào)器500的原始I基帶數(shù)字輸出信號的數(shù)字I和Q部分進(jìn)行比較。將檢測到幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。在分析誤差消息后，在該示例中對I數(shù)字輸出信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)字調(diào)整。并且，改善I_PA功率放大器512a的線性度的適當(dāng)調(diào)整可經(jīng)由至I_PA偏置控制(Bias_I)的 I_am(幅度)信號來進(jìn)行。幅度調(diào)制的進(jìn)一步調(diào)整也可以經(jīng)由從處理器至I_PA電源電壓 532a的I_AMP信號來進(jìn)行。關(guān)于Q側(cè)，可以完成相同操作。為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu) 且平衡的IQ調(diào)制的PA輸出信號，在來自正交組合器520的3dB正交輸出處添加具有大約20dB耦合因子的定向耦合器518。經(jīng)由電阻器R將耦合信號劃分為兩部分。信號的一部分經(jīng)驗(yàn)R_det電阻器與功率檢測器電路556的輸入匹配。ADC 558將檢測器556的模擬輸出A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，且與原始Vramp[ = (I_am+Q_am)/2]進(jìn)行比較。通過對I_an^nQ_am(幅度)信號進(jìn)行預(yù)失真來補(bǔ)償幅度誤差，以校正誤差。信號的另一部分經(jīng)由電阻器R_IQ與低通濾波器(LPF) 580的輸入進(jìn)行匹配。低通濾波器580將移除發(fā)送頻率的諧波。第三IQ解調(diào)器582對濾波后的信號進(jìn)行解調(diào)。作為輸出的IQ_IF和IQ_ QF信號代表解調(diào)后的數(shù)字I和Q信號。處理器530將這些信號與原始數(shù)字信號I和Q進(jìn)行比較。檢測到幅度、相位和頻率誤差。在將數(shù)字I和Q信號饋送到D/A轉(zhuǎn)換器550和IQ調(diào)制器之前，將通過分別對數(shù)字I和Q信號進(jìn)行預(yù)失真來校正這些誤差。當(dāng)然，這與前饋過程相對應(yīng)。如前所述，通過使用I和Q PA的512a、512b來替代一個傳統(tǒng)的PA解決方案，開關(guān)電源532a、532b分別用于I和Q PA的512a、512b。I和Q PA的512a、512b消耗大約一半電流以允許系統(tǒng)使用商業(yè)上可用的開關(guān)電源532a、532b。I和Q PA的512a、512b將由來自處理器530的TX_EN信號來控制從而啟動放大器。兩個放大器的電源電壓將由與發(fā)送功率相關(guān)的、來自處理器530的TX_PCL信號來設(shè)置。輸出功率越高(即，PCL電平越高)，電源電壓越高，這也與用于放大器偏置設(shè)置的I_am*Q_am相對應(yīng)。通過調(diào)整兩個放大器的偏置和電源電壓，系統(tǒng)將放大器置于DC功率最高效的操作狀態(tài)中。從I和Q電源接收進(jìn)入處理器的Licensor (傳感器)和Q_I_sens0r信號也用于分別監(jiān)控流入放大器的電流，以便對放大器進(jìn)行更好的偏置控制?；氐诫娫吹腎_AMP*Q_AMP信號能夠用于(1)模擬和/或數(shù)字幅度調(diào)制；(2)功率放大器線性化的預(yù)失真；和(3)每個突發(fā)期間動態(tài)調(diào)整電源電壓以便使得放大器的動態(tài)范圍更好。TX_STBY信號用于將開關(guān)電源保持在備用模式，以準(zhǔn)備下一次即時傳輸?，F(xiàn)在參照圖8A，描述雙I/Q調(diào)制器電路500’的另一實(shí)施例。在該雙I/Q調(diào)制器電路500’的實(shí)施例中，對那些上述關(guān)于圖7A和7B討論的元件給出了’符號，并且這里不需要進(jìn)一步討論。該實(shí)施例與先前實(shí)施例的不同之處在于，雙I/Q調(diào)制器電路500’的處理器 530’還包括IQ分集開關(guān)陣列600’，IQ分集開關(guān)陣列600’示意性地被配置為在I和Q信號輸入之間選擇性地切換數(shù)字基帶I信號601a’ -601b’和數(shù)字基帶Q信號601c’ _601d’。 IQ分集開關(guān)陣列600’示意性包括用于對輸入信號I_I 601a’和Q_Q 601d’進(jìn)行選擇性相移的一對180度相移器602a，-602b，。換言之，輸入信號I_I 601a，和Q_Q 601d，的幅度相反。同樣在該實(shí)施例中，正交組合器/分路器520，不具有如圖7A-B的實(shí)施例中所示的經(jīng)由電阻器與地耦合的端口。不同之處在于，該雙I/Q調(diào)制器電路500’示意性地包括(從自正交組合器/分路器520’的下游開始順序地)一對定向耦合器536a’-536b’、一對低通濾波器538a，-538b，、一對連接器540a，-540b，、一對天線匹配電路542a，-542b，、以及一對天線陣列544a，-544b，。盡管示出了一對天線陣列544a，_544b，，但是在其他實(shí)施例 (未示出)中，雙I/O調(diào)制器電路500’可以備選或附加地包括至少一個具有多個不同饋送點(diǎn)的天線。如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的，根據(jù)數(shù)字基帶I信號601a’ -601b’和數(shù)字基帶Q 信號601c’ -601d’至相移器602a’ -602b‘的選擇性切換，在正交組合器/分路器520’的輸出端口處的信號可以選擇性地被抵消并應(yīng)用于期望的天線544a’ -544b’?，F(xiàn)在另外參 照圖8B，現(xiàn)在描述雙I/Q調(diào)制器電路500’的數(shù)學(xué)驗(yàn)證。如圖所示，根據(jù)IQ分集開關(guān)陣列600’的選擇性切換，對正交組合器/分路器520’的輸出端口(1、4)上的信號的相移進(jìn)行調(diào)整。所示的數(shù)學(xué)驗(yàn)證將相位切換劃分成兩種情況情況#1和情況#2。 在情況#1中，放大的IQ信號與上述實(shí)施例(圖7A-7B)中的相同。組合的IQ功率放大器輸出將去往正交組合器/分路器520’的端口 #1，然后通過低通濾波器538b’和天線匹配網(wǎng)絡(luò)542b，去往天線#1 544b，。在端口 #4處不存在信號(已被抵消)，并且天線#2 544a，經(jīng)由低通濾波器538a’和天線匹配網(wǎng)絡(luò)542a’提供適當(dāng)?shù)?0歐姆終端負(fù)載。在情況#2中， 相應(yīng)地切換IQ信號的相位。組合的IQ功率放大器輸出去往正交功率組合器/分路器520’ 的端口 #4，然后通過低通濾波器538a，和天線匹配網(wǎng)絡(luò)542a，去往天線#2 544a，。在端口 #1處不存在信號(已被抵消)，并且天線#1544b’經(jīng)由低通濾波器538b’和天線匹配網(wǎng)絡(luò) 542b’提供適當(dāng)?shù)?0歐姆終端負(fù)載。換言之，根據(jù)處理器530’的選擇性切換，可以使廣播信號指向天線#1 544a’或天線#2 544b’中的任一個，而無需現(xiàn)有技術(shù)的典型模擬開關(guān)。有利地，雙I/Q調(diào)制器電路500’可以解決現(xiàn)代無線高速多輸入多輸出(MIMO)移動通信系統(tǒng)中的發(fā)射分集問題，并且可以降低由于需要針對發(fā)射分集的額外RF開關(guān)而引起的RF插入損耗和PCB空間成本。此外，通過使用IQ分集開關(guān)陣列600’，雙I/Q調(diào)制器電路500’可以切換數(shù)字基帶中(I_I，I_Q)和(Q_I，Q_Q)信號的相位，從而提供針對發(fā)射分集的在兩個天線544a’ -544b’之間的切換，而無需現(xiàn)有技術(shù)的下游模擬開關(guān)。此外，雙I/Q調(diào)制器電路500’可以降低由于移除功率放大器輸出處的RF開關(guān)而引起的額外RF損耗(近似為0.5-1. OdB)，與傳統(tǒng)發(fā)射分集相比這顯著增加了效率。雙I/Q 調(diào)制器電路500’還可以提供發(fā)射分集，而無需觸發(fā)典型下游RF開關(guān)和PCB空間的額外成本?，F(xiàn)在參照圖9，現(xiàn)在描述雙I/Q調(diào)制器電路500”的另一實(shí)施例的數(shù)學(xué)驗(yàn)證。在雙 I/Q調(diào)制器電路500”的該實(shí)施例中，對以上關(guān)于圖7A、7B和8討論的那些元件給出雙’符號，并且在這里不需要進(jìn)一步討論。該實(shí)施例與先前實(shí)施例的不同之處在于，處理器530”不包括分集開關(guān)陣列。不同之處在于，處理器530”對數(shù)字基帶I和Q信號中的每一個進(jìn)行選擇性相移。具體地，處理器530”可以調(diào)整0_1和Q_Q數(shù)字基帶信號的beta(i3)和I_I和 I_Q數(shù)字基帶信號的alpha ( α )。換言之，處理器530”可以分離地將各個基帶信號相移任一期望量。通過進(jìn)行這些調(diào)整，處理器530”可以對正交組合器/分路器520”的輸出端口 (1、4)處的信號進(jìn)行各種控制，例如，通過控制饋送給對應(yīng)天線544a”-544b”用于廣播的信號的幅值和相位。在以下表1中示出了正交組合器/分路器520”的輸出端口(1、4)處的RF信號的幅值和相位的簡單數(shù)值計算。表1中示出的值表示從0°到180°遞增45°的alpha，以及 0°或-90°的beta。從表1中可以認(rèn)識到的是，輸出端口(1、4)處的兩個RF信號的幅值和相位隨著針對數(shù)字基帶信號的alpha和beta的選擇性調(diào)整而改變。然而，正交組合器/ 分路器520”的輸出端口(1、4)處的每個信號的相位將變?yōu)橄嗤葦?shù)。該實(shí)施例是有利的并且可以根據(jù)圖8A和8B的上述實(shí)施例的情況1和2來重復(fù)相同的天線分集布置，其中在alpha = 0°和beta = 0°時，提供情況1，并且在alpha = 90° 和Beta = -90°時提供情況2，每種情況如陰影所示。表 權(quán)利要求
1.一種通信設(shè)備(500，)，包括:同相(I)電路，包括同相調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506a’ )以及與所述同相調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506a’ )耦合的I功率放大器電路(512a’)，所述I電路被配置為對數(shù)字基帶I信號(601a’ -601b’ )進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生放大的I信號；正交(Q)電路，包括Q調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506b’ )以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’-506b’)耦合的Q功率放大器電路(512b’)，所述Q電路被配置為對數(shù)字基帶Q信號(601c’ -601d’ )進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號； 功率組合器(520’)，被配置為對分離放大的I和Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I 和Q信 號；以及I解調(diào)器電路(570a’)，被配置為對來自所述I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)， 并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號；Q解調(diào)器電路(570b’)，被配置為對來自所述Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)， 并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；處理器(530’ )，被配置為將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差；以及I和Q信號輸入，分別耦合至所述I和Q電路，并且與組合的I和Q信號隔離； 所述處理器包括多個相移器(602a’，602b’)，并且被配置為在所述多個相移器與I和 Q信號輸入之間選擇性地切換數(shù)字基帶I信號和數(shù)字基帶Q信號，以提供針對數(shù)字基帶I和 Q信號中的至少一個的選擇性相移。
2.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備(500’)，其中，所述處理器(530’)被配置為對饋送給所述I和Q電路的數(shù)字基帶I和Q信號(601a’ -601b’和601c’ _601d’)進(jìn)行預(yù)失真，以補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。
3.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備(500’)，其中，所述I調(diào)制器和混頻器電路 (503’-506a’)被配置為對1_1和I_Q輸入信號進(jìn)行處理，以產(chǎn)生針對所述I功率放大器電路(512a’ )的I信號；以及所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506b‘)被配置為對Q_I和 Q_Q輸入信號進(jìn)行處理，以產(chǎn)生針對所述Q功率放大器電路的Q信號。
4.如權(quán)利要求3所述的通信設(shè)備(500’)，其中，所述I調(diào)制器和混頻器電路 (503，-506a，)包括1_1 混頻器(504a，)；I_Q混頻器(504b’)，其中每個混頻器被配置為處理相應(yīng)的1_1和I_Q信號； 分頻器電路(505a’)，與所述1_1混頻器和所述I_Q混頻器相關(guān)聯(lián)，并且被配置用于相移90度；以及I求和器(506a’ )，被配置為接收來自所述1_1混頻器和I_Q混頻器的信號，并產(chǎn)生I 信號；以及其中，所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506b’ )包括 Q_I 混頻器(504c ‘)；Q_Q混頻器(504a’)，其中每個混頻器被配置為處理相應(yīng)的Q_I和Q_Q信號； 分頻器電路(505b’)，與所述Q_I混頻器和所述Q_Q混頻器相關(guān)聯(lián)，并且被配置用于相移90度；以及Q求和器(506b’)，被配置為接收來自所述0_1混頻器和Q_Q混頻器的信號，并產(chǎn)生Q信號。
5.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備(500’)，其中，所述處理器(530’)被配置為輸出控制信號，以控制所述功率放大器電路(512a’和512b’)中的每一個，控制每個功率放大器電路中的相應(yīng)偏置，以及調(diào)整相應(yīng)I或Q信號的幅度。
6.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備(500’)，其中，所述I解調(diào)器電路和Q解調(diào)器電路 (570a，和570b，)中的每一個包括混頻器(504a，-504d，)以及與所述混頻器(504a，-504d，) 相關(guān)聯(lián)的分頻器(505a，-505b，)，所述分頻器(505a，-505b‘)用于相移90度。
7.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備(500’)，還包括I/Q解調(diào)器電路(560a’-560c 572a，-572f，，574a，_574c，，576a，_576e，，578a，_578e，，590，，588，)，連接至所述處理器 (530’)，并且被配置為處理來自所述功率組合器(520’ )的輸出的信號，以幫助確定幅度、 頻率和相位調(diào)制誤差。
8.如權(quán)利要求1的所述的通信設(shè)備(500’)，還包括功率檢測器(556’)，連接至所述處理器(530’)，并且被配置為處理來自所述功率組合器(520’)的輸出的信號，并且輸出與原始功率相比用于補(bǔ)償幅度誤差的信號。
9.一種操作通信設(shè)備(500’ )的方法，包括提供同相(I)電路，所述同相(I)電路包括同相調(diào)制器和混頻器電路(503’-506a’)以及與所述同相(I)調(diào)制器和混頻器電路(503’-506a’)耦合的I功率放大器電路(512a’)， 以對數(shù)字基帶I信號(601a’ -601b’ )進(jìn)行調(diào)制和放大，從而產(chǎn)生放大的I信號；提供正交(Q)電路，所述正交(Q)電路包括Q調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506b’ )以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506b’ )耦合的Q功率放大器電路(512b’ )，以對數(shù)字基帶Q信號(601c’-601d’)進(jìn)行調(diào)制和放大，從而產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的 Q信號；使用功率組合器(520’)對分離放大的I和Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I和Q信號；使用I解調(diào)器電路(570a’)對來自I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號；使用Q解調(diào)器電路(570b’ )對來自Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；使用處理器(530’ )將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差；將分別耦合至I和Q電路的I和Q信號輸入與組合的I和Q信號隔離；以及使用包括多個相移器(602a’，602b’)的處理器在多個相移器與I和Q信號輸入之間選擇性地切換數(shù)字基帶I信號和數(shù)字基帶Q信號，以提供針對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個的選擇性相移。
10.如權(quán)利要求9所述方法，還包括使用處理器(530’)對饋送給所述I和Q電路的數(shù)字基帶I和Q信號進(jìn)行預(yù)失真，以補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括使用所述I調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506a’ )對1_1和I_Q輸入信號進(jìn)行處理，以產(chǎn)生針對I功率放大器電路(512a’ )的I信號；以及使用所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’ -506b’ )對Q_I和Q_Q輸入信號進(jìn)行處理，以產(chǎn)生針對Q功率放大器電路(512b’ )的Q信號。
12.一種通信設(shè)備(500’”)，包括同相(I)電路，包括同相I調(diào)制器和混頻器電路(503’”-506a’”)以及與所述同相I 調(diào)制器和混頻器電路(503’”-506a’”)耦合的I功率放大器電路(512a’”)，所述I電路被配置為對數(shù)字基帶I信號(601a’”-601b’”)進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生放大的I信號；正交(Q)電路，包括Q調(diào)制器和混頻器電路(503’”-506b’”)以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’ ”-506b’ ”)耦合的Q功率放大器電路(512b’ ”)，所述Q電路被配置為對數(shù)字基帶Q信號(601c’ ”-601d’ ”)進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的 Q信號；功率組合器(520’ ”)，被配置為對分離放大的I和Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I 和Q信號；I解調(diào)器電路(570a’ ”)，被配置為對來自所述I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)， 并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號；以及Q解調(diào)器電路(570b’ ”)，被配置為對來自所述Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)， 并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；I和Q信號輸入，分別耦合至I和Q電路，并且與組合的I和Q信號隔離；以及處理器(530’”)，被配置為將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差；對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個進(jìn)行選擇性相移；以及控制所述I和Q功率放大器電路中的至少一個，以改變放大的I和Q信號中的至少一個的幅度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備(500’”)，其中，所述處理器(530’”)被配置為對饋送給所述I和Q電路的數(shù)字基帶I和Q信號(601a，”-60lb’ ”和601c’ ” _601d’ ”)進(jìn)行預(yù)失真，以補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。
14.一種操作通信設(shè)備(500’”)的方法，包括提供同相(I)電路，所述同相(I)電路包括同相I調(diào)制器和混頻器電路 (503，”-506a，”)以及與所述同相I調(diào)制器和混頻器電路(503，” _506a，”)耦合的I功率放大器電路(512a’”)，所述I電路對數(shù)字基帶I信號(601a’”-601b’”)進(jìn)行調(diào)制和放大， 以產(chǎn)生放大的I信號；提供正交(Q)電路，所述正交(Q)電路包括Q調(diào)制器和混頻器電路(503’”-506b’”) 以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’”-506b’”)耦合的Q功率放大器電路(512b’”)， 所述Q電路對數(shù)字基帶Q信號(601c’ ”-601d’ ”)進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號；使用功率組合器(520’”)對分離放大的I和Q信號進(jìn)行求和，并且輸出組合的I和Q 信號；使用I解調(diào)器電路(570a’ ”)對來自所述I功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的I信號；以及使用Q解調(diào)器電路(570b’ ”)對來自所述Q功率放大器電路的反饋信號進(jìn)行解調(diào)，并且產(chǎn)生解調(diào)的Q信號；將分別耦合至I和Q電路的I和Q信號輸入與組合的I和Q信號隔離；以及將數(shù)字基帶I和Q信號與解調(diào)的I和Q信號進(jìn)行比較，以補(bǔ)償誤差； 對數(shù)字基帶I和Q信號中的至少一個進(jìn)行選擇性相移；以及控制所述I和Q功率放大器電路中的至少一個，以改變放大的I和Q信號中的至少一個的幅度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括對饋送給所述I和Q電路的數(shù)字基帶I和Q信號(601a，"-60Ib' ”和601c，"-BOld'，，)進(jìn)行預(yù)失真，以補(bǔ)償幅度、頻率和相位調(diào)制誤差。
全文摘要
具有分離的I和Q相位功率放大的通信設(shè)備及相關(guān)方法。一種通信設(shè)備(500’)，包括同相(I)電路，包括同相調(diào)制器和混頻器電路(503’-506a’)以及與所述同相調(diào)制器和混頻器電路(503’-506a’)耦合的I功率放大器電路(512a’)，I電路被配置為對數(shù)字基帶I信號(601a’-601b’)進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生放大的I信號；正交(Q)電路，包括Q調(diào)制器和混頻器電路(503’-506b’)以及與所述Q調(diào)制器和混頻器電路(503’-506b’)耦合的Q功率放大器電路(512b’)，Q電路被配置為對數(shù)字基帶Q信號(601c’-601d’)進(jìn)行調(diào)制和放大，以產(chǎn)生與放大的I信號分離的放大的Q信號。通信設(shè)備可以包括處理器(530’)，被配置為例如在I和Q信號輸入之間選擇性地切換數(shù)字基帶I信號和數(shù)字基帶Q信號，以提供針對數(shù)字基帶I和Q信號的選擇性相移。例如，控制器可以對數(shù)字基帶I和Q信號進(jìn)行選擇性相移，并且控制I和Q功率放大器電路改變放大的I和Q信號的幅度。
文檔編號H04B1/40GK102223153SQ201110097099
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者喬治·索利曼·曼科魯斯, 佩里·亞爾穆西澤斯基, 奧萊克西·克拉韋茨, 朱里中, 納古拉·薩爾馬·桑格里, 肯特·A·尼科爾森, 麥克爾·斯蒂芬·科里根 申請人:捷訊研究有限公司