射频(RF)发射机，诸如在蜂窝电话中使用的发射机，形成要被 发射到空中的RF信号。信息是在通过某种调制形式的信号上被载送 的，诸如调频、调相、调幅、和这些调制的组合。
可能希望产生具有幅度和相位调制的调制信号。随着开发体积 小、重量轻的设备(特别是蜂窝电话)的需要，这样的放大器电路使 用最少的元件是很重要的。满足这种希望的一个方法是直接调制振荡 器锁相环(PLL)，把相位调制分量直接传递给信号，然后用幅度分 量调幅被连接到压控振荡器/锁相环(VCO/PLL)组合的功率放大器 级。VCO/PLL电路具有相对于信号的信息带宽来说足够宽的带宽，使 得相位调制能直接出现在输出信号上，而不用任何上变频。然而，余 下的是把幅度信号放置在这个调相的信号上。这最好在功率放大器级 完成，因为它允许这一级高效率地运行在非线性模式下。困难在于信 号的各个调相分量的线性带宽大于组合信号的带宽。对于复数正交幅 度调制(QAM)信号，PLL环路带宽可能不足以传递全部相位调制的 频谱分量。
上述的问题在以前是通过把幅度和相位调制施加到RF信号上 的、直接I/Q调制RF信号，而解决的。这需要一个线性功率放大器， 把它接在I/Q调制器后面。线性功率放大器的问题在于，它只有约百 分之三十到四十的效率，以及产生比功率还大的热量。

本发明旨在以精巧和简单的方式克服上述的一个或多个问题。
按照本发明，提供在RF放大器电路中独立地控制幅度和相位调 制的电路和方法。
本发明提供了一种射频放大器，包括：相位调制器，形成要被发 送的调相的射频输入信号；功率放大器，接收射频输入信号和放大射 频输入信号，形成射频输出信号；放大器控制部分，在运行上与相位 调制器和功率放大器有关，放大器控制部分包括用于形成控制信号的 装置，用于存储关于射频输出信号的实际幅度相对于控制信号的校正 信息的存储器装置，以及控制装置，通过使用根据对于想要的幅度的 校正信息修改的幅度控制信号，改变功率放大器的电源电压；被耦合 到放大器控制部分的、用于监视射频输出信号并通过使用监视的射频 输出信号周期地更新校正信息的装置。
本发明的一个特性是相位调制器包括I/Q调制器。相位调制器没 有幅度调制。
本发明的另一个特性是放大器控制部分包括处理器。
本发明的再一个特性是存储器装置存储功率放大器RF输出信号 相对于控制信号的转移曲线。
本发明的又一个特性是提供被耦合到放大器控制部分的、用于监 视RF输出信号的装置。放大器控制部分通过使用监视的RF输出信号 周期地更新校正信息。
本发明的又一个特性是控制装置包括形成功率放大器电源电压的 开关调整器。替换地，控制装置包括Δ-∑调制器，D类放大器级和低 通滤波器，形成功率放大器电源电压。
本发明的再一个特性是控制装置包括控制相位调制器的编程的处 理器。相位调制器使用高速锁相环(PLL)。PLL包括压控振荡器 (VCO)和在用于VCO的控制环路中的分频器，以及具有Δ-∑调制 器形式的处理器控制分频器整数来设置信道频率。
按照本发明的另一个方面，提供了一种射频放大器，包括：I/Q调 制器，形成要被发送的调相的射频输入信号；功率放大器，接收射频 输入信号和放大射频输入信号，形成射频输出信号；放大器控制部分， 在运行上与I/Q调制器和功率放大器有关，放大器控制部分驱动I/Q 调制器进行相位调制，以及改变功率放大器电源电压，以便线性化功 率放大器电路中的幅度调制；其中放大器控制部分包括处理器，该处 理器包括存储器装置，用于存储功率放大器射频输出信号对电源电压 的转移曲线，并且其中所存储的转移曲线响应于射频输出信号被周期 性地更新。
本发明还提供了一种在放大器电路的功率放大器中线性化幅度调 制的方法，包括以下步骤：形成要被发送的调相的射频输入信号；功 率放大器接收射频输入信号，以及放大射频输入信号，形成射频输出 信号；存储有关射频输出信号的实际幅度相对于放大器控制信号的校 正信息；以及通过使用根据对于想要的幅度的校正信息修改的幅度控 制信号，改变功率放大器的电源电压；监视射频输出信号；通过使用 监视的射频输出信号周期地更新校正信息。
从技术说明和从附图将容易明白本发明的进一步的特性和优点。

图1是显示按照本发明的放大器电路的方框图。

参照图1，图上显示了按照本发明的、使用RF放大器电路12的 发射机10。发射机10可以是发送RF信号到空中的设备，诸如在移动 蜂窝电话中的发射机。更一般地，发射机10可被利用在产生具有幅度 和相位调制的调制信号的任何设备。本发明特别是针对使用具有独立 的、高效率的幅度调制的、发射机中的同相和正交信道(I/Q)相位调 制。放大器电路12获知功率放大器的RF信号幅度输出对电源电压控 制信号的转移曲线，来线性化幅度调制，正如随后更具体地描述的。
在本发明的说明的实施例中，发射机10利用数字信号处理器 (DSP)和相关的电路，用于形成要被发送的输出信号。正如将看到 的，电路功能可以用ASIC，编程的DSP，或编程的微处理器，或其它 类似类型的装置来实施。
发射机10包括波形发生器14。波形发生器14产生总的调制，包 括幅度和相位调制，适合于被发送的数字数据和调制特征。RF放大器 电路12接收该波形，以及把它传送到相位调制路径16和幅度调制路 径18。
相位调制路径16包括I/Q功能块20。这是数学功能块，它把数学 调制波形变换成调制波形的相位对时间的数学的正弦和余弦。相位的 正弦和余弦的组合具有恒定的幅度，它只在相位上变化。功能块20也 把格式从数字变换成模拟。正弦和余弦信号然后被加到I/Q调制器22 的两个调制部分。I/Q调制器22只改变连续的RF信号的相位，正如 下面进一步描述的。
I/Q调制器22的输出被RF驱动器级24放大。RF驱动器级24提 供足够的信号电平给功率放大器26，以使得它被过驱动。功率放大器 26的输出是以方块28表示的发射机的输出。
幅度调制路径18包括幅度功能块30，用来产生代表RF输出信号 的想要的幅度的幅度调制控制信号A(t)。可以使用各种实施方案和方 法来产生这个信号。这个信号必须与I/Q功能块20同步，以使得通过 放大器电路12以后的净效果是产生在输出端28的想要的符号信号。
在幅度调制路径18上，来自幅度功能块30的控制信号被加到校 正表34。校正表34被存储在与DSP有关的放大器电路的、适当的存 储器中。存储器存储功率放大器RF信号幅度输出对控制信号的转移 曲线。具体地，校正表34把想要的幅度的数值修改成一个幅度，以使 得它在加到系统时导致RF信号的输出的校正的幅度。修改的控制信 号被加到调制器36，它产生一系列一比特数字信号，它的平均值与输 入波形相似。可以使用任何的脉冲密度调制器。然而，Δ-∑调制器具 有优点，其噪声对频率在低频时很低，以及在高频时很高。D类放大 器级38提升调制信号的电流容量，因为它的输出或者是全部电池电压 或者是零，取决于输入到调制器36的信号的二进制状态。放大的信号 被加到具有平滑电压的低通滤波器40，它被连接到功率放大器26的 漏极或集电极。这样，当由功率放大器26作用在自I/Q调制器22的 RF信号上时，最后的输出信号是由波形发生器14产生的原先的波形， 但现在是在频率f0的RF载波信号上。
为了保持来自波形发生器14的信号在输出端28的忠实的重现， 必须连续地校正幅度调制过程中的非线性。在功率放大器26的输出端 的功率电平由功率检测电路42进行测量。功率信号在模拟-数字变换 器44中被采样。变换块46把功率电平变换成幅度，通过取平方根和 用一个常数把它缩放到适当的电平，以使得它能够在方块48与想要的 幅度进行比较。具体地，方块48把来自块30的想要的幅度与来自块 46的测量的幅度进行比较，以及对于想要的幅度的特定的电平计算新 的校正值。如果它与对于控制信号A(t)的特定的值的先前存储的数值 显著不同，则把新的数值插入到方块34的校正表。
方块34的校正表在改变温度、功率放大器负载、电池电压等条件 时被保持。方块34的校正表的维护很容易以非常低的采样速率完成。
回到相位调制路径16，被加到I/Q调制器22的连续波信号由组合 压控振荡器(VCO)/锁相环(PLL)功能块50形成。Δ-∑调制器或 信道发生器52形成一组二进制控制信号Zi(t)，来控制分频器54的分频 比。分频器54接收VCO 56的输出。分频器54在Δ-∑调制器52的控 制下覆盖大的范围。因此，VCO/PLL 50的参考频率保持为高的，以 及环路频率也保持为高的。分频比设置VCO 56的特征频率。系统参 考振荡器58，鉴相器60，和PLL滤波器62，连同振荡器56和分频器 组成锁相环源，产生被I/Q调制器22调制的连续波信号。
使用这个VCO/PLL配置的优点在于，环路带宽非常高，以及包 括对于传送相位调制频率分量所必须的带宽。
本领域技术人员将会看到，本发明可以用方法或设备来体现。因 此，本发明可以取完全硬件实施例、完全软件实施例、和组合硬件和 软件方面的实施例的形式。本发明是参照图1的方框图描述的。将会 看到，许多方块可以通过计算机程序指令来实施。这些代表步骤的程 序指令可被提供给处理器，以便产生一个机器。
因此，说明的方块支持用于执行特定的功能的装置结合用于执行 特定的功能的步骤的组合。将会看到，说明的每个方块，以及说明中 方块的组合，可以通过执行特定的功能或步骤的基于特定用途硬件的 系统、或特定用途的硬件与计算机指令的组合来实施。
因此，按照本发明，揭示了独立地控制I/Q调制器和功率放大器 的发射机放大器电路，提供独立的、高效率的幅度调制。