專(zhuān)利名稱(chēng)：放大器電路、移動(dòng)通信裝置和調(diào)整功率放大器偏置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種放大器電路、移動(dòng)通信裝置和用于調(diào)整功率放大器的偏置(bias)的方法。本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例涉及一種基于測(cè)量的天線阻抗的功率放大器偏置優(yōu)化。
背景技術(shù)：
用于調(diào)整功率放大器的偏置的傳統(tǒng)方法包括例如基于檢測(cè)的輸出功率水平來(lái)減少功率放大器的偏置電流的方法。通過(guò)使用傳統(tǒng)的偏置控制方法來(lái)執(zhí)行這種偏置電流的減少。偏置控制包括例如用于基于特定輸入?yún)?shù)改變功率放大器的供電電壓的驅(qū)動(dòng)器的控制。包括這種偏置控制的傳統(tǒng)移動(dòng)通信裝置是基于例如寬帶碼分多址(WCDMA)。WCDMA描 述了一種多接入方法，而通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)是基于其的標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種放大器電路，其中，放大器電路包括功率放大器，用于放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)；以及偏置控制器，用于控制功率放大器的偏置。偏置控制器被配置為確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種放大器電路，其中，放大器電路包括功率放大器，用于基于供電電壓放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)；以及偏置控制器，用于控制功率放大器的偏置。偏置控制器包括阻抗確定器，用于確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量；以及映射單元，用于將所述負(fù)載阻抗的度量映射至映射電壓，使得映射電壓取決于由負(fù)載阻抗確定的反射因子的相位。偏置控制器還包括DCDC轉(zhuǎn)換器，被配置為基于映射電壓來(lái)調(diào)整功率放大器的供電電壓。映射單元被配置為提供映射電壓，使得對(duì)于導(dǎo)致具有相等幅度的反射因子的多個(gè)負(fù)載阻抗而言，RF輸出信號(hào)的相鄰信道泄漏功率比(ACLR)值落入預(yù)定范圍內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種放大器電路，其中，放大器電路包括用于放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)的構(gòu)件；以及用于控制功率放大器的偏置的構(gòu)件。用于進(jìn)行控制的構(gòu)件被配置為確定耦合至用于進(jìn)行放大的構(gòu)件的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整用于進(jìn)行放大的構(gòu)件的偏置。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于發(fā)送RF輸出信號(hào)的移動(dòng)通信裝置。所述移動(dòng)通信裝置包括基帶產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生基帶信號(hào)；以及RF信號(hào)產(chǎn)生器，用于基于基帶信號(hào)產(chǎn)生RF信號(hào)。所述裝置還包括功率放大器，用于從RF信號(hào)產(chǎn)生器接收RF信號(hào)并放大接收的RF信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)；以及偏置控制器，用于控制功率放大器的偏置。偏置控制器被配置為確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。所述移動(dòng)通信裝置還包括天線，用于發(fā)送RF輸出信號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于調(diào)整功率放大器的偏置的方法。所述方法包括放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)；以及控制功率放大器的偏置?？刂破冒ù_定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。


隨后將參照公開(kāi)的附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中
圖I示出包括偏置控制器的放大器電路的實(shí)施例的框 圖2示出包括具有不同查找表的偏置控制器的放大器電路的進(jìn)一步的實(shí)施例的框圖；圖3示出包括具有阻抗確定器、映射單元和DCDC轉(zhuǎn)換器的偏置控制器的放大器電路的進(jìn)一步的實(shí)施例的框圖； 圖4示出包括具有阻抗信息查找表的偏置控制器的放大器電路的進(jìn)一步的實(shí)施例的框 圖5示出相鄰信道泄漏功率比(ACLR)值對(duì)于反射因子的相位的示例依賴(lài)性的曲線圖； 圖6示出供電電壓對(duì)于反射因子的相位的示例依賴(lài)性的曲線 圖7示出電池電流對(duì)于反射因子的相位的示例依賴(lài)性的曲線 圖8示出包括用于接收頻率信息的偏置控制器的放大器電路的進(jìn)一步的實(shí)施例的框圖；以及
圖9示出包括根據(jù)圖I的放大器電路的實(shí)施例的移動(dòng)通信裝置的實(shí)施例的框圖。
具體實(shí)施例方式下面，將描述其中可使用本發(fā)明的一些移動(dòng)通信裝置的操作條件和要求。在以下討論的條件下，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了良好的性能。移動(dòng)終端通常不得不應(yīng)對(duì)改變的環(huán)境條件。操作溫度范圍通常在-10°c直到55°C之間(根據(jù)3GPP)，而供電電壓范圍通常在3. OV與4. 3V之間。后者由發(fā)送操作期間的電壓降以及電池放電特性確定。另外，移動(dòng)終端的輻射功率強(qiáng)烈地依賴(lài)于天線條件，例如，自由空間，通話(huà)位置(天線被手覆蓋或天線接近頭部)。不同的天線條件導(dǎo)致在功率放大器輸出端處有效的不同負(fù)載阻抗。在一些情況下，功率放大器可能需要應(yīng)對(duì)寬范圍的負(fù)載阻抗。在具有非恒定包絡(luò)的傳輸方案(諸如UMTS和LTE (長(zhǎng)期演進(jìn)))中，天線不匹配造成例如頻譜再生問(wèn)題。這兩種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于相鄰信道上的泄漏功率具有嚴(yán)格限制，即所謂的ACLR (相鄰信道泄漏功率比)要求。因此，存在對(duì)調(diào)整功率放大器的偏置的方法的需要，所述方法允許在改善的ACLR性能、低電流消耗和計(jì)算復(fù)雜度之間實(shí)現(xiàn)良好的折衷。本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)測(cè)量耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗并基于對(duì)負(fù)載阻抗測(cè)量的確定調(diào)整功率放大器的偏置控制信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)剛剛提到的折衷。按這種方式，可能減少在不匹配的情況下的ACLR劣化，從而可在相對(duì)低的努力和/或相對(duì)低的電流消耗下保持ACLR性能。圖I示出包括偏置控制器120的放大器電路100的實(shí)施例的框圖。如圖I中所示，放大器電路100包括功率放大器110和偏置控制器120。這里，功率放大器110被配置為放大RF輸入信號(hào)105以獲得RF輸出信號(hào)115。此外，偏置控制器120被配置為控制功率放大器110的偏置。RF輸入信號(hào)105可包括諸如由UMTS標(biāo)準(zhǔn)定義的特定頻帶中的多個(gè)頻率(或者可在多個(gè)頻率之間可切換)。參照?qǐng)DI的實(shí)施例，偏置控制器120被配置為確定耦合至功率放大器110的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定來(lái)提供用于調(diào)整功率放大器110的偏置的偏置控制信號(hào)125。負(fù)載阻抗的這種度量例如是依賴(lài)于負(fù)載阻抗的量。在放大器電路100的輸出端獲得的RF輸出信號(hào)115表不RF輸入信號(hào)105的放大版本。圖2示出包括具有不同查找表(224-1、224-2…)的偏置控制器220的放大器電路200的進(jìn)一步的實(shí)施例的框圖。這里，圖2的放大器電路200基本包括與圖I的放大器電路100相同的塊。因此，具有相似實(shí)施方式和/或功能的相同塊由相同的標(biāo)號(hào)表示。此外，圖2中示出的放大器電路200的偏置控制器220可與圖I中示出的放大器電路100的偏置控 制器120對(duì)應(yīng)。參照?qǐng)D2的實(shí)施例，偏置控制器220可包括查找表222，其配置為針對(duì)多個(gè)負(fù)載阻抗存儲(chǔ)與反射因子的對(duì)應(yīng)值相關(guān)的多個(gè)偏置電壓值，使得對(duì)于具有相等幅度的反射因子而言(例如，對(duì)于導(dǎo)致相同的VSWR或電壓駐波比的反射因子)，偏置電壓值取決于對(duì)應(yīng)反射因子的相位和幅值(幅度)。偏置控制器220被配置為從查找表222提取單獨(dú)偏置電壓值，其中，所述單獨(dú)偏置電壓值可對(duì)應(yīng)于由負(fù)載阻抗確定的反射因子的值。這里，偏置控制器220被配置為基于從查找表222提取的單獨(dú)偏置電壓，提供偏置控制信號(hào)125以調(diào)整功率放大器110的偏置。圖2中還示出偏置控制器220可包括用于RF輸入信號(hào)105的多個(gè)頻率的不同查找表 224-1、224-2.。這里，不同查找表 224_1、224_2...由“LUT1:頻率 1”、“LUT2:頻率2”表示，指示所述不同查找表224-1、224-2...與RF輸入信號(hào)105的不同頻率(頻率I、頻率2...)對(duì)應(yīng)。查找表224-1、224-2可被認(rèn)為是查找表222的子表，如圖2中所示。然而，查找表224-1、224-2可以可替代地取代查找表222。參照?qǐng)D2的實(shí)施例，查找表(或子表)224-1,224-2...中的每一個(gè)可被配置為針對(duì)多個(gè)負(fù)載阻抗存儲(chǔ)與反射因子的對(duì)應(yīng)值相關(guān)的多個(gè)偏置電壓值，使得對(duì)于具有相等幅度的反射因子，偏置電壓值取決于對(duì)應(yīng)反射因子的相位。另外，偏置控制器220還可被配置為從選擇的與RF輸入信號(hào)105的當(dāng)前頻率相關(guān)的查找表提取單獨(dú)偏置電壓值。在一個(gè)實(shí)施例中，所述單獨(dú)偏置電壓值與由針對(duì)RF輸入信號(hào)105的當(dāng)前頻率的負(fù)載阻抗確定的反射因子的相位對(duì)應(yīng)。要指出，在一個(gè)實(shí)施例中，RF輸入信號(hào)105的當(dāng)前頻率由偏置控制器220接收的頻率信息205指示，所述偏置控制器220包括不同的查找表或查找子表(224-1、224-2...)。在圖2的實(shí)施例中，偏置控制器220被配置為基于從選擇的查找表提取的單獨(dú)偏置電壓值，提供偏置控制信號(hào)125以調(diào)整功率放大器110的偏置。圖3示出包括具有阻抗確定器322、映射單元324和D⑶C轉(zhuǎn)換器326的偏置控制器320的放大器電路300的進(jìn)一步的實(shí)施例的框圖。這里，圖3的放大器電路300基本包括與圖I的放大器電路100相同的塊。因此，具有相似實(shí)施方式和/或功能的相同塊由相同的標(biāo)號(hào)指示。此外，圖3中示出的放大器電路300的偏置控制器320和功率放大器供電電壓325 Vcc與圖I中示出的放大器電路100的偏置控制器120和偏置控制信號(hào)125對(duì)應(yīng)。參照?qǐng)D3的實(shí)施例,放大器電路300包括功率放大器110，所述功率放大器110基于功率放大器供電電壓325 Vcc放大RF輸入信號(hào)105，以獲得RF輸出信號(hào)115。在圖3中還可看出，放大器電路300的偏置控制器320包括阻抗確定器322、映射單元324和D⑶C轉(zhuǎn)換器326。這里，阻抗確定器322被配置為例如以反射因子r\的形式確定耦合至功率放大器110的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量321 rLO映射單元324被配置為將負(fù)載阻抗的度量321映射至映射電壓323 Vramp，使得映射電壓Vramp取決于由負(fù)載阻抗確定的反射因子1\的相位和幅值。這里，r\僅是作為考慮到預(yù)定參考阻抗的S參數(shù)的負(fù)載阻抗的不同表示。D⑶C轉(zhuǎn)換器326被配置為基于映射電壓323調(diào)整功率放大器110的供電電壓325。在圖3的實(shí)施例中，映射單元324被配置為提供映射電壓323，使得對(duì)于導(dǎo)致具有相等幅度和不同相位的反射因子的多個(gè)負(fù)載阻抗而言，RF輸出信號(hào)115的相鄰信道泄漏功率比(ACLR)值落入預(yù)定義的范圍內(nèi)。圖4示出包括具有阻抗信息查找表424 (LUT B)的偏置控制器420的放大器電路400的進(jìn)一步的實(shí)施例的框圖。如圖4中所示，放大器電路400包括功率放大器410、偏置控制器420和定向耦合器406。這里，圖4中示出的放大器電路400的功率放大器410和 偏置控制器420可以與圖I中示出的放大器電路100的功率放大器110和偏置控制器120對(duì)應(yīng)。在圖4的實(shí)施例中，基帶產(chǎn)生器402 (基帶產(chǎn)生器“BB”)和RF信號(hào)產(chǎn)生器404 (“RF信號(hào)產(chǎn)生”)也被示出。具體地，基帶產(chǎn)生器402被配置為產(chǎn)生基帶信號(hào)403 s (t)，而RF信號(hào)產(chǎn)生器404被配置為基于基帶信號(hào)403 s(t)產(chǎn)生RF信號(hào)405。在圖4中還可看出，功率放大器410被配置為從RF信號(hào)產(chǎn)生器404接收RF信號(hào)405，以獲得RF輸出信號(hào)415。這里，如圖4的實(shí)施例中示出的由功率放大器410接收的RF信號(hào)405以及由功率放大器410輸出的RF輸出信號(hào)415與如圖I的實(shí)施例中示出的由功率放大器110接收的RF輸入信號(hào)105以及由功率放大器110輸出的RF輸出信號(hào)115對(duì)應(yīng)。此外，圖4的功率放大器410包括連接到RF前端414的功率放大器單元412。放大器電路400的定向耦合器406被耦合至功率放大器單元412的輸出端或RF前端414的輸出端，使得其可被用于依據(jù)負(fù)載阻抗執(zhí)行反射因子測(cè)量。參照?qǐng)D4的實(shí)施例，放大器電路400的偏置控制器420包括阻抗確定器422、阻抗信息查找表424 (LUT B)、查找表426 (LUT A)、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 428-1、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 428-2以及DOTC轉(zhuǎn)換器430。這里，阻抗確定器422由“確定天線阻抗r\”表示，而阻抗信息查找表424和查找表426分別由“LUT B:存儲(chǔ)1\數(shù)據(jù)”和“LUTA:Vcq=f(rL) ;Vcc=f(r\)”表示。此外，圖4的查找表426可與圖2的查找表222對(duì)應(yīng)，而圖4的阻抗確定器422和D⑶C轉(zhuǎn)換器430可與圖3的阻抗確定器322和D⑶C轉(zhuǎn)換器326對(duì)應(yīng)。根據(jù)圖4的實(shí)施例，定向耦合器406被配置為提供表示例如復(fù)負(fù)載阻抗的測(cè)量信號(hào)407，并將提供的測(cè)量信號(hào)407轉(zhuǎn)發(fā)給偏置控制器420的阻抗確定器422。阻抗確定器422可進(jìn)而被配置為確定(復(fù)值的)負(fù)載阻抗的度量421 r\，諸如復(fù)值的反射因子r\。這里，由如圖4中示出的阻抗確定器422獲得的負(fù)載阻抗的度量421 r\可與由如圖3中示出的阻抗確定器322獲得的負(fù)載阻抗的度量321 r\對(duì)應(yīng)。在圖4的實(shí)施例中，偏置控制器420的阻抗信息查找表424可被配置為基于測(cè)量的阻抗信息421 r\針對(duì)RF輸入信號(hào)405的對(duì)應(yīng)頻率存儲(chǔ)負(fù)載阻抗的多個(gè)度量。此外，偏置控制器420被配置為從阻抗信息查找表424 (LUT B)提取負(fù)載阻抗的單獨(dú)度量425。這里，所述負(fù)載阻抗的單獨(dú)度量425可與諸如跳頻模式下的RF輸入信號(hào)405的頻率對(duì)應(yīng)。此夕卜，偏置控制器420被配置為基于從阻抗信息查找表424提取的負(fù)載阻抗的單獨(dú)度量425，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器410的偏置。因此，如果查找表424不包括存儲(chǔ)的、先前測(cè)量的阻抗值，則當(dāng)前測(cè)量的阻抗值421可被用作阻抗度量425，否則來(lái)自查找表424的存儲(chǔ)的、先前測(cè)量的阻抗值可被用作阻抗度量425。如圖4的實(shí)施例中所描繪的，偏置控制器420被配置為基于從阻抗信息查找表424提取的負(fù)載阻抗的單獨(dú)度量425或者基于測(cè)量的阻抗信息421，從查找表426提取第一數(shù)字偏置電壓值427-1和第二數(shù)字偏置電壓值427-2。在一個(gè)實(shí)施例中，第一數(shù)字偏置電壓值427-2和第二數(shù)字偏置電壓值427-2分別表示從對(duì)于反射因子或負(fù)載阻抗的度量的函數(shù)依賴(lài)得到的電壓Vcc或Vcq。從查找表426提取的第一數(shù)字偏置電壓值427-1和第二數(shù)字偏置電壓值427_2分別被第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器428-1和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器428-2轉(zhuǎn)換為第一模擬偏置電壓值429-1 Vramp以及第二模擬偏置電壓值429-2 Vcq0偏置控制器420的D⑶C轉(zhuǎn)換器430被配置為基于第一模擬偏置電壓值429-1 Vramp調(diào)整功率放大器412的供電電壓435 Vcc。這里，圖4的實(shí)施例中的第一模擬偏置電壓值429-1和供電電壓435基本與圖3的實(shí)施例中的映射電壓323和供電電壓325分別對(duì)應(yīng)。換句話(huà)說(shuō)，D⑶C轉(zhuǎn)換器430被配置為基于由查找表426 (LUTA)的條目確定的映射電壓429-1調(diào)整功率放大器410的供電電壓435。因此，如圖4中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，偏置控制器420被配置為提供第一偏置控制信號(hào)來(lái)調(diào)整功率放大器410的供電電壓435 Vcc0另外，偏置控制器420被配置為提供第二偏置控制信號(hào)以調(diào)整輸入側(cè)的偏置電壓429-2 Vcq，從而調(diào)整功率放大器410的靜態(tài)電流。具體地，在圖4的實(shí)施例中，功率放大器412被配置為基于供電電壓435以及由輸入側(cè)的偏置電壓429-2調(diào)整的靜態(tài)電流(其中輸入側(cè)的偏置電壓可例如調(diào)整放大器晶體管的柵極偏置或基極偏置)來(lái)放大RF輸入信號(hào)405。圖5示出相鄰信道泄漏功率比(ACLR)值505對(duì)于反射因子的相位501的示例依賴(lài)性的曲線圖500。具體地，在圖5中，示出針對(duì)Vcc=常量=3. 7V以及“Vcc伺服”的負(fù)載相位上的ACLR。這里，反射因子可分別與從圖3或圖4的實(shí)施例中的阻抗確定器322或422獲得的反射因子321、421對(duì)應(yīng)。由于反射因子基本由耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗確定，因此反射因子的相位501還可被稱(chēng)為“負(fù)載相位”。相鄰信道泄漏功率比(ACLR)值505 (單位為dBc)通常被定義為發(fā)送功率(諸如為通信而選擇的UMTS傳輸信道中的功率)與相鄰信道中的功率的比(或定義為其逆)。因此，ACLR值505表示泄漏到相鄰信道中的功率的度量，其中，較小的ACLR值(單位為dBc)基本與較好的ACLR性能對(duì)應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，功率放大器可被配置為例如單端功率放大器，使得對(duì)于功率放大器的恒定供電電壓502(例如，Vcc=3. 7V)，針對(duì)導(dǎo)致具有相等幅度的反射因子的多個(gè)負(fù)載阻抗而言(即，針對(duì)給定VSWR)，RF輸出信號(hào)的ACLR值505對(duì)于反射因子的相位501(以度為單位)的依賴(lài)性(諸如由圖5的曲線圖500中的第一曲線507-1表示)例如包括在-180°與180°之間的總相位角度范圍511內(nèi)的單個(gè)峰值509。這里，將注意，在圖5的曲線圖500中，被用于操作放大器電路的電池電壓506 Vbatt具有示例值3. 7V。
這里還指出，在圖5的曲線圖500、圖6的曲線圖600和圖7的曲線圖700中，依賴(lài)性(S卩，ACLR值、供電電壓和電池電流)被具體針對(duì)示例電壓駐波比(VSWR)值3:1而示出。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，電壓駐波比通常被定義為駐波的最大電壓(Vmax)和最小電壓(Vmin)的比并取決于由負(fù)載阻抗確定的反射因子(r\)的幅度。這里，最大電壓Vmax基本與功率放大器的輸出端處的前向傳播波的電壓Vf與由I禹合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗所反射的反射波的電壓\之和對(duì)應(yīng)(即，Vmax=VF+VE),而最小電壓Vmin基本與前向傳播波的電壓Vf與反射波的電壓Vk之間的差對(duì)應(yīng)(S卩，Vmin=VF-VE)。圖5至圖7的曲線圖中VSWR值恒定的條件意味著對(duì)應(yīng)的依賴(lài)性與導(dǎo)致具有相等幅度的反射因子的多個(gè)負(fù)載阻抗相關(guān)。在與圖5相關(guān)的實(shí)施例中，放大器電路的偏置控制器被配置成為功率放大器提供由“Vcc伺服”表示的可變供電電壓435、504，使得針對(duì)具有相等幅度的反射因子而言基于對(duì)應(yīng)反射因子的相位501的ACLR值505在總相位角度范圍511內(nèi)落入預(yù)定義的范圍內(nèi)。這樣的基于相位501的ACLR值505在圖5的曲線圖500中由第二曲線507-2表示，所述第二 曲線507-2在整個(gè)相位角度范圍上示出幾乎恒定的行為。具體地，圖5的曲線圖500的第二曲線507-2可具有落入例如-37和-35dBc之間的預(yù)定義的范圍中的ACLR值，而優(yōu)選地，可變供電電壓435、504可被調(diào)整以獲得約-36dBc的恒定ACLR值。因此，查找表426的條目可被選擇以基于(由信息425表示的)反射因子r\的相位調(diào)整電壓435，使得在從-180°至180°的全部相位范圍上，ACLR近似恒定(例如，變化小于±2dB，或者甚至小于±ldB)。圖6不出供電電壓435、605對(duì)于反射因子(例如，反射因子r J的相位501的不例依賴(lài)性的曲線圖600。具體地，在圖6中，示出在Vcc被伺服以獲得恒定ACLR值的情況下負(fù)載相位上的Vcc。在圖6的曲線圖600中，示出曲線607，其表示在總相位角度范圍511上、針對(duì)具有相等幅度的反射因子(VSWR=3:1)而言、作為對(duì)應(yīng)反射因子(例如，反射因子r\)的相位501的函數(shù)的供電電壓435、605 Vcc (單位V)。這里，圖6的曲線圖600中繪出的供電電壓605可以與為如關(guān)于圖5描述的功率放大器而提供的供電電壓435、504 (Vcc伺服)對(duì)應(yīng)。如圖6中所示，例如，供電電壓Vcc可通過(guò)查找表426、DAC 428-1和D⑶C轉(zhuǎn)換器430的協(xié)作而被提供。在圖6的曲線圖600中可看出，針對(duì)導(dǎo)致具有相等幅度的反射因子的多個(gè)負(fù)載阻抗將供電電壓435、605示出為反射因子的相位501的函數(shù)的曲線607的特征例如在于在相位角度-70°至-50°之間的第一相位角度區(qū)域610中的峰609以及在相位角度60°至90°之間的第二相位角度區(qū)域620中的谷611。在參照?qǐng)D6的實(shí)施例中，在總相位角度范圍511上，供電電壓605的變化率例如小于I. 5:1，其中，所述變化率可被定義為曲線607的最大值613與最小值615的比。圖7示出電池電流705對(duì)于反射因子的相位501的示例依賴(lài)性的曲線圖700。具體地，在圖7中，針對(duì)Vcc=常量=3. 7V以及“Vcc伺服”示出負(fù)載相位上的電池電流。圖7的曲線圖700基本包括與圖5的曲線圖500相同的組件。因此，相同的組件由相同的標(biāo)號(hào)表示。在圖7的曲線圖700中，將電流705 (單位為A)表示為相位501 (負(fù)載相位)的函數(shù)的第一曲線707-1和第二曲線707-2在總相位角度范圍511內(nèi)被繪出。這里，圖7中示出的曲線圖700的相位501與針對(duì)如圖5的曲線圖500和圖6的曲線圖600中的具有相等幅度的反射因子(VSWR=3:1)的反射因子對(duì)應(yīng)。另外，第一曲線707-1對(duì)應(yīng)于3. 7V的恒定供電電壓502，而第二曲線707-2對(duì)應(yīng)于可變供電電壓504(Vcc伺服)。用于放大器電路的電池電壓506被設(shè)置為示例值3. 7V。在圖7中可清楚看出，在使用可變或伺服的供電電壓504的情況下，當(dāng)與使用恒定供電電壓502的情況相比時(shí)，由功率放大器消耗的電池電流705至少在顯著的相位范圍上可明顯降低。對(duì)應(yīng)地，在圖7的曲線圖700中，第二曲線707-2至少部分位于第一曲線707-1以下。對(duì)于大于近似-80°的相位角度而言情況尤其如此。因此，通過(guò)基于負(fù)載相位調(diào)整功率放大器的供電電壓以獲得落入預(yù)定義的范圍內(nèi)的RF輸出信號(hào)的ACLR值，功率放大器的電流消耗可降低。為了重述關(guān)于圖4描述的實(shí)施例，耦合至功率放大器的輸出端的諸如天線(圖4的天線408)的負(fù)載的負(fù)載阻抗或天線阻抗可通過(guò)定向耦合器來(lái)測(cè)量。然而，提供天線阻抗的相位和幅度的每種方法可適用于本發(fā)明的實(shí)施例。定向耦合器的使用是一種實(shí)施方式，但存在也可提供負(fù)載阻抗的其他方法。DCDC轉(zhuǎn)換器可被用于設(shè)置功率放大器的供電電壓Vcc。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例,D⑶C轉(zhuǎn)換器還可被實(shí)現(xiàn)為僅降壓(buck-only)的轉(zhuǎn)換器、僅升壓(boost-only)的轉(zhuǎn)換器或降壓升壓(buck_boost)轉(zhuǎn)換器。施加到功率放大器的供電電壓Vcc確定功率放大器的線性輸出功率能力。供電電壓越高，功率放大器的最大 線性輸出功率越高。然而，由于DCDC轉(zhuǎn)換器的較低轉(zhuǎn)換比，高供電電壓還意味著高電池電流。因此，供電電壓被優(yōu)選地設(shè)置為這樣的值，該值應(yīng)該盡可能低以節(jié)省電池電流，但仍應(yīng)該足夠高以在所有條件下保證良好的ACLR性能。查找表(LUT A)可被用于根據(jù)負(fù)載相位來(lái)設(shè)置功率放大器的偏置。阻抗信息查找表(LUT B)可被用于存儲(chǔ)測(cè)量的負(fù)載阻抗，例如根據(jù)發(fā)送信道或頻率信息來(lái)存儲(chǔ)(例如，以能夠在頻率改變的情況下快速調(diào)整功率放大器偏置)。本發(fā)明的基本構(gòu)思將在下面被總結(jié)。圖5示出在兩種不同情況下在VSWR 3:1負(fù)載不匹配時(shí)負(fù)載相位上的ACLR性能。在第一種情況下，功率放大器的供電電壓Vcc恒定處于3. 7V，以及在第二種情況下，供電電壓Vcc被最優(yōu)化為在負(fù)載相位上保持_36dBc的示例ACLR目標(biāo)。如果供電電壓Vcc恒定處于3. 7V或電池電壓范圍內(nèi)的任何其他值，則ACLR性能明確地取決于負(fù)載相位角度。這對(duì)于所有的線性功率放大器是典型的。只是特性依據(jù)功率放大器架構(gòu)而不同。如圖5中所繪，單端功率放大器在相位上具有一個(gè)最大值。這里，所述最大值出現(xiàn)在-120度,而平衡的放大器由于90度混合而具有兩個(gè)最大值。在圖5中可看出，對(duì)于一些相位角度，在Vcc保持恒定的情況下，ACLR值比所需要的好得多。這種典型行為可被用于根據(jù)相位來(lái)降低供電電壓Vcc，這意味著可以ACLR余量為代價(jià)來(lái)降低Vcc電壓。這還在圖5中被繪出為情況“Vcc伺服”。這里“Vcc伺服”意味著在每個(gè)相位角度的功率放大器供電電壓Vcc被調(diào)整，使得ACLR值將是恒定的(在該示例中，為-36dBc)。供電電壓Vcc的該調(diào)整可例如通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)依據(jù)負(fù)載相位選擇查找表(LUT A)的條目，使得ACLR在從-180°至+180°的全部相位范圍上近似恒定(例如，變化小于±2dB，或者甚至小于 ±IdB)。圖6示出相位角度上的對(duì)應(yīng)Vcc響應(yīng)(例如，通過(guò)圖4的實(shí)施例中的查找表426、DAC 428-1和D⑶C轉(zhuǎn)換器430的協(xié)作提供的Vcc響應(yīng))。在相位角度上，Vcc變化大于IV。與功率放大器的所謂的高阻抗范圍對(duì)應(yīng)的相位角度(在本示例中，為-60度)可能例如需要高供電電壓，從而防止功率放大器電壓飽和；與功率放大器的低阻抗相位范圍對(duì)應(yīng)的相位角度(60. . . 90度)允許較低的供電電壓。圖7示出對(duì)電池電流的影響。如果根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于恒定ACLR伺服Vcc，則所述電池電流可被大大地降低，這是本發(fā)明的益處。合適的Vcc設(shè)置可能需要關(guān)于負(fù)載阻抗的知識(shí)。如果負(fù)載阻抗已知，則Vcc電壓可被設(shè)置為可能的最低值，該值對(duì)于保持如圖6中示出的特定目標(biāo)ACLR性能是足夠高的。該方法還顯著地降低了對(duì)于基準(zhǔn)測(cè)試而言重要的50歐姆電流。在Vcc=常量的情況下，50歐姆的電池電流對(duì)于該功率放大器類(lèi)型大概為370mA。在“Vcc伺服”到_36dBc的ACLR目標(biāo)的情況下，在Vbatt=3. 7V時(shí)，電池電流為297mA。在50歐姆實(shí)現(xiàn)_36dBc的ACLR值所需要的Vcc為例如2. 8V。如果電池電壓為3. 7V，則轉(zhuǎn)換比為3. 7V/2. 8V=1. 32。假設(shè)D⑶C轉(zhuǎn)換器效率為93%，則電流被減少至I. 32X0. 93=1. 23分之一。通過(guò)移除在50歐姆時(shí)不需要的功率余量，電池電流可例如被減少超過(guò)20%，這將導(dǎo)致最佳級(jí)別的電流消耗性能。圖8示出包括用于接收頻率信息805的偏置控制器820的放大器電路800的進(jìn)ー步的實(shí)施例的框圖。圖8的功率放大器800基本包括與圖I的功率放大器100相同的塊。
因此，具有相似實(shí)施方式和/或功能的相同塊由相同的標(biāo)號(hào)表示。然而，在圖8的實(shí)施例中，放大器電路800的偏置控制器820被配置為執(zhí)行以下步驟。首先，在時(shí)隙序列的最初時(shí)隙之前，最大偏置控制信號(hào)被提供以將功率放大器110的偏置設(shè)置為最大電平。隨后，負(fù)載阻抗的度量rし被確定。最終,對(duì)于時(shí)隙序列的連續(xù)(consecutive)時(shí)隙基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量r L的確定，與最大偏置控制信號(hào)不同的偏置控制信號(hào)825被提供以調(diào)整功率放大器110的偏置。例如，偏置控制器820被配置為針對(duì)跳頻序列的每個(gè)頻率執(zhí)行關(guān)于圖8的實(shí)施例描述的步驟。這里，諸如在跳頻模式下的調(diào)頻序列的頻率中的每ー個(gè)可由通過(guò)偏置控制器820接收的頻率信息805指示。由圖8的偏置控制器820接收的頻率信息805可以與由圖2的偏置控制器220接收的頻率信息205對(duì)應(yīng)。因此，在圖2和圖8的實(shí)施例中，偏置控制器220或820被配置為分別基于頻率信息205、805為功率放大器110提供偏置控制信號(hào)125、825。根據(jù)圖8的實(shí)施例，放大器電路800的偏置控制器820被配置為針對(duì)多個(gè)頻率存儲(chǔ)負(fù)載阻抗的度量，并在返回到在跳頻序列中先前使用的頻率時(shí)重用存儲(chǔ)的負(fù)載阻抗的度量。根據(jù)進(jìn)ー步的實(shí)施例，以上關(guān)于圖8描述的過(guò)程可包括以下步驟。首先，如果天線阻抗未知(例如，在第一時(shí)隙或頻率改變之前)，功率放大器的偏置被設(shè)置為高電平，所述高電平保證了與天線阻抗無(wú)關(guān)的合理的ACLR性能。然后，在下一傳輸時(shí)隙期間，測(cè)量天線阻杭。然后，依據(jù)測(cè)量的阻抗，對(duì)于下一時(shí)隙設(shè)置偏置電壓。在實(shí)施例中，偏置控制可改變功率放大器的供電電壓和/或靜態(tài)電流。這也被稱(chēng)為雙偏置控制。在以上關(guān)于圖4描述的實(shí)施例中，僅(或者優(yōu)選地)改變Vcc電平。這里，要指出，雙偏置控制將進(jìn)ー步降低電流消耗，然而增加了復(fù)雜度。另外，如果移動(dòng)裝置在跳頻模式下操作，則剛剛提到的過(guò)程步驟可被獨(dú)立應(yīng)用于每個(gè)跳頻。這可通過(guò)存儲(chǔ)每個(gè)信道的阻抗數(shù)據(jù)的專(zhuān)用表(例如，圖4的實(shí)施例中的LUT B)來(lái)實(shí)現(xiàn)。再次參照?qǐng)D4的實(shí)施例，負(fù)載阻抗與偏置條件之間的關(guān)系包括在查找表LUT A中。在一些情況下，對(duì)于移動(dòng)裝置支持的每個(gè)頻帶可能需要該查找表，并且所述查找表可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量而確定。對(duì)于每個(gè)頻帶，在一些情況下，應(yīng)該存在多個(gè)頻率點(diǎn)以對(duì)功率放大器的頻率響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。在包括雙エ器的頻帶中情況尤其如此。不必要具有用于每個(gè)輸出功率水平的表。相對(duì)于50歐姆偏置而歸ー化的表是足夠的。在進(jìn)ー步的實(shí)施例中，如以上描述的相同的過(guò)程可被應(yīng)用于2G移動(dòng)裝置以減少不匹配情況下的最大電流。由于過(guò)度的熱耗散，尤其是對(duì)于智能電話(huà)而言，最大電流的減少是嚴(yán)重的問(wèn)題。如果天線阻抗處于功率放大器的低阻抗范圍(功率放大器汲取最高電流的相位范圍)中，則輸出功率可被減少以保持耗散的熱量低于特定值。如果2G功率放大器由DCDC轉(zhuǎn)換器供電，則供電電壓可被降低以減少電池電流。通過(guò)評(píng)估負(fù)載阻抗，熱耗散可被容易地限制，這對(duì)于電話(huà)供應(yīng)商而言是重要的。圖9示出包括根據(jù)圖I的放大器電路100的實(shí)施例的移動(dòng)通信裝置900的實(shí)施例的框圖。如圖9中所示，用于發(fā)送RF輸出信號(hào)的移動(dòng)通信裝置900可包括基帶產(chǎn)生器910、RF信號(hào)產(chǎn)生器920、功率放大器110、偏置控制器120和天線930。這里，功率放大器110和偏置控制器120可組成如圖I的實(shí)施例中示出的放大器電路100。因此，圖9中具有與圖I 中的那些塊相似的實(shí)施方式和/或功能的相似塊由相同的標(biāo)號(hào)表示。此外，圖9中示出的移動(dòng)通信裝置900的基帶產(chǎn)生器910和RF信號(hào)產(chǎn)生器920可與圖4的實(shí)施例中示出的基帶產(chǎn)生器402和RF信號(hào)產(chǎn)生器404對(duì)應(yīng)，而從基帶產(chǎn)生器910和RF信號(hào)產(chǎn)生器920獲得的基帶信號(hào)915 s(t)以及RF信號(hào)925可與從基帶產(chǎn)生器402以及RF信號(hào)產(chǎn)生器404獲得的基帶信號(hào)403 s (t)和RF信號(hào)405對(duì)應(yīng)。在圖9的實(shí)施例中，基帶產(chǎn)生器910被配置為產(chǎn)生基帶信號(hào)915。RF信號(hào)產(chǎn)生器920可被配置用于基于基帶信號(hào)915產(chǎn)生RF信號(hào)925。功率放大器110被配置為從RF信號(hào)產(chǎn)生器920接收RF信號(hào)925，并用于放大接收的RF信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)115。偏置控制器120被配置為控制功率放大器110的偏置。這里，偏置控制器120被配置為確定耦合至功率放大器110的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量r\(例如，反射因子)，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定提供偏置控制信號(hào)125以調(diào)整功率放大器110的偏置。天線930被配置為發(fā)送RF輸出信號(hào)115作為發(fā)送的RF輸出信號(hào)935。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了比使用隔離器來(lái)在天線不匹配的情況下保持良好的ACLR性能的傳統(tǒng)3G移動(dòng)裝置更好的性能。隔離器解決了天線不匹配的情況下的線性退化，但是對(duì)尺寸和成本具有嚴(yán)重影響。不斷増加的頻帶數(shù)量加重了隔離器方式的成本和尺寸缺點(diǎn)。結(jié)果，隔離器從大多數(shù)設(shè)計(jì)中被去除并且被也應(yīng)該提供負(fù)載不敏感行為的其他方式消除?，F(xiàn)在，平衡功率放大器是負(fù)載不敏感功率放大器解決方案的最重要的類(lèi)別。存在一些取決于功率放大器供應(yīng)商的設(shè)計(jì)變體，但是所有實(shí)施方式依賴(lài)于90度混合作為核心元件來(lái)減少負(fù)載敏感度。每個(gè)平衡功率放大器的ー個(gè)主要缺點(diǎn)在干由于由混合網(wǎng)絡(luò)造成的額外的損耗，以較低的功率放大器效率為代價(jià)獲得了負(fù)載不敏感性。平衡放大器的峰值效率通常在35-37%的范圍內(nèi)，而單端功率放大器實(shí)現(xiàn)了多于40%的效率。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例比具有更多余量的放大器提供了在效率和復(fù)雜度之間的更好的折衷。已發(fā)現(xiàn)，使用具有較多的線性輸出功率余量的單端放大器通常是不那么有效的方式。由于額外的線性功率，不匹配情況下的ACLR劣化被減少。與平衡功率放大器相比的優(yōu)點(diǎn)是較低復(fù)雜度的硬件，這允許更節(jié)省成本且尺寸更小的解決方案。然而，如果針對(duì)兩種架構(gòu)假定在不匹配的情況下的相同ACLR性能，則對(duì)于效率的影響甚至比在平衡功率放大器的情況下更嚴(yán)重。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例比傳統(tǒng)的基于軟件的解決方案提供了在效率和復(fù)雜度之間更好的折衷。除上述的基于硬件(HW)的解決方案之外，存在一些軟件(SW)解決方案，所述軟件解決方案目標(biāo)也在于提高不匹配情況下的ACLR并對(duì)效率、成本或功率放大器復(fù)雜度具有較少影響。好的示例是預(yù)失真和自適應(yīng)偏置。這里的缺點(diǎn)是目前為止妨礙了在移動(dòng)裝置中進(jìn)行部署的明顯更高的軟件復(fù)雜度。盡管已在設(shè)備的上下文中描述了ー些方面，但是清楚的是，這些方面還表示對(duì)應(yīng)方法的描述，其中，塊或裝置與方法步驟或方法步驟的特征對(duì)應(yīng)。類(lèi)似地，在方法步驟的上下文中描述的方面也表示對(duì)應(yīng)設(shè)備的對(duì)應(yīng)塊或項(xiàng)目或特征的描述。ー些方法步驟或所有方法步驟可由(或使用)如例如微處理器、可編程計(jì)算機(jī)或電子電路的硬件設(shè)備來(lái)執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，最重要的方法步驟中的某個(gè)或某些方法步驟可由這樣的設(shè)備執(zhí)行。依據(jù)特定實(shí)施方式的需要，本發(fā)明的實(shí)施例可以以硬件或以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述實(shí) 施方式可使用數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，軟盤(pán)、DVD、藍(lán)光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃存)來(lái)執(zhí)行，所述數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有電子可讀控制信號(hào)，所述電子可讀控制信號(hào)與(或能夠與)可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)作以使得相應(yīng)的方法被執(zhí)行。因此，數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀的。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例包括具有電子可讀控制信號(hào)的數(shù)據(jù)載體，所述電子可讀控制信號(hào)能夠與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)作，以使得在此描述的方法之ー被執(zhí)行。通常，本發(fā)明的實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼可操作以執(zhí)行所述方法之一。程序代碼可以例如被存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上。其他實(shí)施例包括用于執(zhí)行在此描述的方法之一的、存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上的計(jì)算機(jī)程序。換句話(huà)說(shuō)，因此，本發(fā)明方法的實(shí)施例是具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所述程序代碼用于執(zhí)行在此描述的方法之一。因此，本發(fā)明方法的進(jìn)ー步的實(shí)施例是包括記錄在其上的、用于執(zhí)行在此描述的方法之一的計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)載體(或數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)、或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))。所述數(shù)據(jù)載體、數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)或記錄介質(zhì)通常是有形的并且/或者是非瞬時(shí)性的。因此，本發(fā)明方法的進(jìn)ー步的實(shí)施例是表示用于執(zhí)行在此描述的方法之一的計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)流或信號(hào)序列。所述數(shù)據(jù)流或信號(hào)序列可例如被配置為經(jīng)由數(shù)據(jù)通信連接(例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng))被傳送。進(jìn)ー步的實(shí)施例包括被配置為或被適配為執(zhí)行在此描述的方法之一的處理構(gòu)件，例如，計(jì)算機(jī)或可編程邏輯裝置。進(jìn)ー步的實(shí)施例包括具有安裝在其上的用于執(zhí)行在此描述的方法之一的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)ー步的實(shí)施例包括被配置為將用于執(zhí)行在此描述的方法之一的計(jì)算機(jī)程序傳送(例如，電子傳送或光學(xué)傳送)給接收機(jī)的設(shè)備或系統(tǒng)。所述接收機(jī)可以是例如計(jì)算機(jī)、移動(dòng)裝置、存儲(chǔ)器裝置等。所述設(shè)備或系統(tǒng)可以例如包括用于將所述計(jì)算機(jī)程序傳送給接收機(jī)的文件服務(wù)器。
在一些實(shí)施例中，可編程邏輯裝置(例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)可被用于執(zhí)行在此描述的方法的一些功能或所有功能。在一些實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列可與微處理器協(xié)作以執(zhí)行在此描述的方法之一。通常，所述方法優(yōu)選地被任意硬件設(shè)備執(zhí)行。上述實(shí)施例僅說(shuō)明本發(fā)明的原理。應(yīng)理解，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在此描述的布置和細(xì)節(jié)的修改和變化將是顯而易見(jiàn)的。因此，意圖僅通過(guò)隨附的專(zhuān)利權(quán)利要求的范圍來(lái)進(jìn)行限制，而不是由在這里通過(guò)描述和解釋實(shí)施例的方式給出的特定細(xì)節(jié)來(lái)進(jìn)行限制?？傊?，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種對(duì)于在基于例如8PSK/GMSK (8_相移鍵控/高斯最小頻移鍵控)、WCDMA或LTE的所有移動(dòng)終端中發(fā)生的問(wèn)題具有吸引力的解決方案。本發(fā)明的實(shí)施例與WCDMA最相關(guān)，但也可被應(yīng)用于解決其他領(lǐng)域的相似問(wèn)題。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種將低軟件復(fù)雜度與對(duì)硬件架構(gòu)的最小(或者至少，合理小)影響結(jié)合的過(guò)程，從而允許不匹配情況下的優(yōu)越的電流消耗以及ACLR性能。將注意，移動(dòng)裝置中關(guān)于天線阻抗的知識(shí)或其測(cè)量對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例是重要的 并且是其先決條件。除此之外，期望在將來(lái)，許多移動(dòng)裝置將支持由于其他原因引起的天線阻抗的測(cè)量。例如，這樣的原因可以是諸如在生產(chǎn)期間調(diào)整天線調(diào)諧器或運(yùn)行自測(cè)，以檢查天線是否被正確安裝等。與平衡功率放大器方式相比，本發(fā)明的實(shí)施例具有以下益處可實(shí)現(xiàn)較低復(fù)雜度的功率放大器，從而允許功率放大器的較小尺寸和成本，并且可實(shí)現(xiàn)較高的50歐姆峰值效率。另外，與預(yù)失真相比，本發(fā)明的實(shí)施例具有以下益處它們提供了較低復(fù)雜度的軟件算法，快速穩(wěn)定(settling)時(shí)間以及前饋實(shí)施方式。這里,要指出，在快速穩(wěn)定時(shí)間的情況下，僅需要一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，而可使得前饋實(shí)施方式健壯，從而不具有穩(wěn)定性問(wèn)題?；旧希景l(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于依據(jù)測(cè)量的負(fù)載阻抗來(lái)設(shè)置功率放大器的偏執(zhí)的構(gòu)思。在一些實(shí)施例中，定向耦合器可被使用并且ACLR可在相位上保持相對(duì)恒定。在一些進(jìn)ー步的實(shí)施例中，其他的如預(yù)失真的過(guò)程也可被采用，需要多個(gè)時(shí)隙來(lái)使ACLR值穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種放大器電路，包括 功率放大器，其被配置為放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)；以及 偏置控制器，其被配置為控制功率放大器的偏置， 其中，偏置控制器被配置為確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。
2.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為提供第一偏置控制信號(hào)作為所述偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的供電電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為還提供第二偏置控制信號(hào)作為所述偏置控制信號(hào)以調(diào)整輸入側(cè)的偏置電壓，從而調(diào)整功率放大器的靜態(tài)電流。
4.如權(quán)利要求2所述的放大器電路，其中，功率放大器被配置為基于供電電壓和靜態(tài)電流來(lái)放大RF輸入信號(hào)。
5.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，其中，偏置控制器包括查找表，所述查找表被配置為針對(duì)多個(gè)負(fù)載阻抗存儲(chǔ)與反射因子的對(duì)應(yīng)值相關(guān)的多個(gè)偏置電壓值，使得對(duì)于具有相等幅度的反射因子而言，偏置電壓值取決于對(duì)應(yīng)反射因子的相位和幅值。
6.如權(quán)利要求5所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為從查找表提取單獨(dú)偏置電壓值，其中，所述單獨(dú)偏置電壓值與由確定的負(fù)載阻抗確定的反射因子的值對(duì)應(yīng)，并且其中，偏置控制器被配置為基于從查找表提取的單獨(dú)偏置電壓值提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。
7.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，其中，偏置控制器包括分別用于RF輸入信號(hào)的多個(gè)不同頻率的不同查找表，其中，每個(gè)查找表被配置為針對(duì)多個(gè)負(fù)載阻抗存儲(chǔ)與反射因子的對(duì)應(yīng)值相關(guān)的多個(gè)偏置電壓值，使得對(duì)于具有相等幅度的反射因子而言，偏置電壓值取決于對(duì)應(yīng)反射因子的相位。
8.如權(quán)利要求7所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為從選擇的與RF輸入信號(hào)的當(dāng)前頻率相關(guān)的查找表提取單獨(dú)偏置電壓值，其中，所述單獨(dú)偏置電壓值與由所確定的針對(duì)RF輸入信號(hào)的當(dāng)前頻率的負(fù)載阻抗確定的反射因子的相位對(duì)應(yīng)，并且其中，所述偏置控制器被配置為基于從選擇的查找表提取的單獨(dú)偏置電壓值提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。
9.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，其中，偏置控制器還包括DOTC轉(zhuǎn)換器，所述DOTC 轉(zhuǎn)換器被配置為基于由查找表的條目確定的映射電壓來(lái)調(diào)整功率放大器的供電電壓。
10.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，其中，偏置控制器包括阻抗信息查找表，所述阻抗信息查找表被配置為針對(duì)RF輸入信號(hào)的對(duì)應(yīng)頻率存儲(chǔ)負(fù)載阻抗的多個(gè)度量。
11.如權(quán)利要求10所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為從阻抗信息查找表提取負(fù)載阻抗的單獨(dú)度量，其中，所述負(fù)載阻抗的單獨(dú)度量與跳頻模式下的RF輸入信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)，并且其中，偏置控制器被配置為基于從阻抗信息查找表提取的負(fù)載阻抗的單獨(dú)度量來(lái)提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。
12.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，其中，功率放大器被配置成使得對(duì)于功率放大器的恒定供電電壓而言，對(duì)于導(dǎo)致具有相等幅度的反射因子的多個(gè)負(fù)載阻抗，RF輸出信號(hào)的相鄰信道泄漏功率比值對(duì)于反射因子的相位的依賴(lài)性在總相位角度范圍內(nèi)包括單個(gè)峰值。
13.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，還包括定向耦合器，所述定向耦合器被配置為執(zhí)行基于負(fù)載阻抗的反射因子測(cè)量。
14.如權(quán)利要求I所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為在時(shí)隙序列的初始時(shí)隙之前提供最大偏置控制信號(hào)以將功率放大器的偏置設(shè)置為最大電平，并且其中，偏置控制器還被配置為隨后確定負(fù)載阻抗的度量，并且對(duì)于時(shí)隙序列的連續(xù)時(shí)隙基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供與最大偏置控制信號(hào)不同的偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。
15.如權(quán)利要求14所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為執(zhí)行在時(shí)隙序列的初始時(shí)隙之前提供最大偏置控制信號(hào)以將功率放大器的偏置設(shè)置為最大電平的步驟，隨后確定負(fù)載阻抗的度量的步驟，以及針對(duì)跳頻序列的每個(gè)頻率、對(duì)于時(shí)隙序列的連續(xù)時(shí)隙基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定提供與最大偏置控制信號(hào)不同的偏置控制信號(hào)來(lái)調(diào)整功率放大器的偏置的步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的放大器電路，其中，偏置控制器被配置為針對(duì)多個(gè)頻率存儲(chǔ) 負(fù)載阻抗的度量，并在返回到先前在跳頻序列中使用的頻率時(shí)重用存儲(chǔ)的負(fù)載阻抗的度量。
17.—種放大器電路,包括 功率放大器，其被配置為基于供電電壓放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)； 偏置控制器，其被配置為控制功率放大器的偏置，其中，偏置控制器包括 阻抗確定器，其被配置為確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量；映射單元，其被配置為將所述負(fù)載阻抗的度量映射至映射電壓，使得映射電壓基于由負(fù)載阻抗確定的反射因子的相位；以及 DCDC轉(zhuǎn)換器，其被配置為基于映射電壓來(lái)調(diào)整功率放大器的供電電壓， 其中，映射單元被配置為提供映射電壓，使得對(duì)于導(dǎo)致具有相等幅度的反射因子的多個(gè)負(fù)載阻抗而言，RF輸出信號(hào)的相鄰信道泄漏功率比值落入預(yù)定義的范圍內(nèi)。
18.—種放大器電路,包括 用于放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)的構(gòu)件；以及 用于控制功率放大器的偏置的構(gòu)件， 其中，用于進(jìn)行控制的構(gòu)件被配置為確定耦合至用于進(jìn)行放大的構(gòu)件的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整用于進(jìn)行放大的構(gòu)件的偏置。
19.一種用于發(fā)送RF輸出信號(hào)的通信裝置，所述移動(dòng)通信裝置包括 基帶產(chǎn)生器，其被配置為產(chǎn)生基帶信號(hào)； RF信號(hào)產(chǎn)生器，其被配置為基于基帶信號(hào)產(chǎn)生RF信號(hào)； 功率放大器，其被配置為從RF信號(hào)產(chǎn)生器接收RF信號(hào)并放大接收的RF信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)； 偏置控制器，其被配置為控制功率放大器的偏置， 其中，偏置控制器被配置為確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置；以及天線，其被配置為發(fā)送RF輸出信號(hào)。
20.一種用于調(diào)整功率放大器的偏置的方法，所述方法包括 放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)；以及控制功率放大器的偏置， 其中，控制步驟包括確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。
全文摘要
本發(fā)明涉及放大器電路、移動(dòng)通信裝置和調(diào)整功率放大器偏置的方法。一種放大器電路包括功率放大器，其被配置為放大RF輸入信號(hào)以獲得RF輸出信號(hào)；以及偏置控制器，其被配置為控制功率放大器的偏置。偏置控制器被配置為確定耦合至功率放大器的輸出端的負(fù)載的負(fù)載阻抗的度量，并基于對(duì)負(fù)載阻抗的度量的確定，提供偏置控制信號(hào)以調(diào)整功率放大器的偏置。
文檔編號(hào)H04B7/15GK102710223SQ20121008566
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者A.蘭格, C.黑普 申請(qǐng)人:英特爾移動(dòng)通信有限公司