传送电路、调节偏压的方法及适配偏压信息提供的方法 |
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| 申请号 | CN201210262926.9 | 申请日 | 2012-07-27 | 公开(公告)号 | CN102904532A | 公开(公告)日 | 2013-01-30 |
| 申请人 | 英特尔移动通信有限责任公司; | 发明人 | A.朗格; | ||||
| 摘要 | 一种传送 电路 ，用于调节功率 放大器 的 偏压 的方法和用于适配偏压信息的提供的方法。传送电路包括被配置为对RF输入 信号 进行放大以获得RF 输出信号 的 功率放大器 ，被配置为将天线阻抗变换为天线调谐器输入处的阻抗的天线调谐器，其中所述天线调谐器的输入耦合到所述功率放大器的输出，以及被配置为对所述功率放大器的偏压进行控制的偏压 控制器 ，其中所述偏压控制器被配置为基于对由所述天线调谐器提供至所述功率放大器的负载阻抗的测量的确定提供偏压 控制信号 以对所述功率放大器的偏压进行调节。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种传送电路，包括： |
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| 说明书全文 | 传送电路、调节偏压的方法及适配偏压信息提供的方法技术领域[0001] 本发明的实施例涉及一种传送电路，一种用于对功率放大器的偏压进行调节的方法以及一种用于对偏压信息的提供进行适配的方法。本发明另外的实施例涉及在基于天线调谐器的系统中对功率放大器输出功率的上升空间（headroom）的控制。 背景技术[0002] 用于对功率放大器的偏压进行调节的常规方法例如包括用于基于所检测的输出功率水平减少功率放大器的偏压电流的方法。偏压电流的这种减少通过使用常规的偏压控制方法来执行。偏压控制例如包括对用于基于特定输入参数改变功率放大器供电电压的驱动器的控制。包括这样的偏压控制的常规移动通信装置例如基于宽带码分多址（WCDMA）。WCDMA描述了一种多址方法，而通用移动电信系统（UMTS）则是基于其的标准。 发明内容[0003] 本发明的实施例提供了一种传送电路，其中所述传送电路包括用于对RF输入信号进行放大以获得RF输出信号的功率放大器，用于将天线阻抗变换为天线调谐器的输入处的阻抗的天线调谐器，其中所述天线调谐器的输入耦合到所述功率放大器的输出，以及用于对所述功率放大器的偏压进行控制的偏压控制器。所述偏压控制器被配置为基于对由所述天线调谐器提供至所述功率放大器的负载阻抗的测量的确定而提供偏压控制信号以对所述功率放大器的偏压进行调节。 [0004] 本发明的实施例提供了一种传送电路，其中所述传送电路包括用于基于供电电压对RF输入信号进行放大以获得RF输出信号的功率放大器，用于将天线阻抗变换为天线调谐器的输入处的阻抗的天线调谐器，其中所述天线调谐器的输入耦合到所述功率放大器的输出，以及用于对所述功率放大器的偏压进行控制的偏压控制器。所述偏压控制器包括用于确定由天线提供至所述功率放大器的负载阻抗的测量进行确定的阻抗确定器，用于根据负载阻抗的测量提供偏压信息的偏压信息提供器，以及用于基于所述偏压信息对所述功率放大器的供电电压进行调节的DCDC转换器。所述偏压信息提供器被配置为提供偏压信息以使得所述RF输出信号的参数处于由所述阻抗确定器所确定的多个负载阻抗的预定范围之内。所述偏压控制器被配置为提供第一偏压控制信号以在初始传输时间间隔期间或者跳频序列出现频率变化之后将所述功率放大器的偏压设置为比较高的水平，确定由所述天线调谐器提供至所述功率放大器的负载阻抗的测量，提供与所述第一偏压控制信号不同的第二偏压控制信号以基于在相接的时间间隔内对负载阻抗测量的确定将所述功率放大器的偏压调节至比较低的水平，并且通过响应于检测到超过预定阈值的负载阻抗测量变化提供增大的偏压控制信号来增加所述功率放大器的偏压水平。此外，所述偏压控制器被配置为只要负载阻抗的当前测量不可用或者只要由所述天线调谐器送至所述功率放大器的负载阻抗没有达到预定阻抗区域就将所述功率放大器的偏压设置为比较高的水平。此外，所述偏压控制器被配置为一旦由所述天线调谐器送至所述功率放大器的负载阻抗进入所述天线调谐器预先确定的阻抗区域就立刻减小所述功率放大器的偏压。 [0005] 本发明的实施例提供了一种传送电路，其中所述传送电路包括用于确定传送信号的包络并且根据所述传送信号的包络提供偏压信息的包络追踪器，用于根据所述传送信号获得RF输出信号的功率放大器，用于根据所述偏压信息为所述功率放大器提供偏压的偏压提供器，以及用于确定耦合到所述功率放大器的输出的负载的负载阻抗的测量的阻抗确定器。所述包络追踪器被配置为根据所述负载阻抗的测量对所述偏压信息的提供进行适配。 [0006] 本发明的实施例提供了一种用于对功率放大器的偏压进行调节的方法。所述方法包括使用功率放大器对RF输入信号进行放大以获得RF输出信号，将天线阻抗变换为天线调谐器的输入处的阻抗，其中所述天线调谐器的输入耦合到所述功率放大器的输出，并且对所述功率放大器的偏压进行控制。对所述偏压进行控制包括基于对由所述天线调谐器提供至所述功率放大器的负载阻抗的测量的确定提供偏压控制信号以对所述功率放大器的偏压进行调节。 [0007] 本发明的实施例提供了一种用于对偏压信息的提供进行适配的方法。所述方法包括确定传送信号的包络，根据所述传送信号的包络提供偏压信息，使用功率放大器根据所述传送信号获得RF输出信号，根据所述偏压信息为所述功率放大器提供偏压，确定耦合到所述功率放大器的输出的负载的负载阻抗的测量，并且根据所述负载阻抗的测量对所述偏压信息的提供进行适配。附图说明 [0008] 随后将参考附图对本发明的实施例进行描述，其中：图1示出了包括天线调谐器和偏压控制器的传送电路的实施例的框图； 图2示出了包括天线调谐器和偏压控制器的传送电路的另外实施例的框图，所述偏压控制器具有阻抗确定器、偏压信息提供器和DCDC转换器； 图3示出了包括天线调谐器和偏压控制器的传送电路的另外实施例的框图，所述偏压控制器具有阻抗信息查找表； 图4示出了包括预失真器（predistorter）和预失真调节器的传送电路的另外实施例的框图； 图5示出了包括用于获得更新的预失真系数的预失真调节器的传送电路的另外实施例的框图； 图6示出了包括包络追踪器的传送电路的另外实施例的框图；和 图7示出了包括包络追踪器的传送电路的另外实施例的框图，所述包络追踪器具有包络整形单元。 具体实施方式[0009] 在下文中，将对可以在其中使用本发明的一些移动通信装置的操作条件和要求进行描述。根据本发明的一些实施例在下文中所讨论的条件下提供了良好性能。 [0010] 移动终端经常必须要应对变化的环境条件。工作温度范围典型地为-10 °C到55 °C之间（根据3GPP），而供电电压典型地处于3.0V和4.3V之间。后者由传送操作期间的压降和电池放电特性所确定。此外，移动终端的辐射功率大幅取决于天线条件，例如自由空间、通话位置（天线被手所覆盖或者接近头部）。不同的天线条件导致在功率放大器输出处有效的不同负载阻抗。典型地，功率放大器必须要应对大范围的负载阻抗。然而，在过去，大多数功率放大器针对50 Ohm的条件进行优化。而且，在功率放大器规范中，并没有对失配进行特别的关注（尽管有针对持久性和稳定性的要求）。特别地，进入失配负载的功率被忽略，这增加了天线和RF研发的工作（例如，经优化的后期功率放大器匹配和天线匹配）。 由于辐射功率不令人满意，所以特别是在例如与欧洲相比覆盖更差的美国的推动下，网络运营商开始定义具体要求，即所谓的TRP（总辐射功率）要求。 [0011] 因此，需要一种允许在有所改善的辐射性能、低电流消耗和计算复杂度之间实现良好折衷的对功率放大器的偏压进行调节的方法。 [0012] 本发明的实施例通过将天线阻抗变换为天线调谐器的输入处的阻抗，其中所述天线调谐器的输入耦合到功率放大器的输出，并且通过基于由天线调谐器提供至功率放大器的负载阻抗的测量的确定来提供偏压控制信号以便对功率放大器的偏压进行调节而实现了刚才所提到的良好折衷。以这种方式，可能避免辐射性能在天线调谐器所执行的阻抗匹配期间的衰退，从而能够利用比较低的努力和/或比较低的电流消耗保持关键的性能参数。 [0013] 图1示出了包括天线调谐器130和偏压控制器120的传送电路100的实施例的框图。如图1所示，传送电路100包括功率放大器110、天线调谐器130和偏压控制器120。这里，功率放大器110被配置为对RF输入信号105进行放大以获得RF输出信号115。天线调谐器130被配置为将天线阻抗变换为天线调谐器130的输入处的阻抗，其中天线调谐器130的输入耦合到功率放大器110的输出。此外，偏压控制器120被配置为对功率放大器110的偏压进行控制。RF输入信号105可以包括诸如UMTS标准所定义的具体频带中的多个频率（或者可以在多个频率之间进行切换）。参考图1的实施例，偏压控制器120被配置为基于由天线调谐器130提供至功率放大器110的负载阻抗的测量的确定来提供偏压控制信号125以对功率放大器110的偏压进行调节。负载阻抗的这种测量例如是取决于负载阻抗的量。在功率放大器110的输出处获得的RF输出信号115表示RF输入信号105的放大版本。 [0014] 图2示出了包括天线调谐器130和偏压控制器220的传送电路200的另外实施例的框图，所述偏压控制220具有阻抗确定器222、偏压信息提供器224和DCDC转换器226。这里，图2的传送电路200实质上包括与图1的传送电路100相同的模块。因此，具有类似实施和/或功能的相同模块由相同的附图标记所表示。此外，图2中所示的传送电路200的偏压控制器220和功率放大器供电电压225，Vcc，可以对应于图1所示的传送电路100的偏压控制器120和偏压控制信号125。参考图2的实施例，传送电路200包括用于基于功率放大器供电电压225，Vcc对RF输入信号105进行放大以便获得RF输出信号115的功率放大器110，以及用于将天线阻抗变换为天线调谐器130的输入处的阻抗的天线调谐器130，其中所述天线调谐器130的输入耦合到功率放大器110的输出。如能够在图2中看到的，传送电路200的偏压控制器220包括阻抗确定器222、偏压信息提供器224和DCDC转换器 226。这里，阻抗确定器222被配置为确定由天线调谐器130提供至功率放大器110的负载阻抗的测量221，ΓL，其例如为反射系数ΓL的形式。偏压信息提供器224被配置为根据负载阻抗的测量221，ΓL，来提供偏压信息223（例如，斜坡电压Vramp）。这里，ΓL仅是作为考虑预先确定的基准阻抗的S参数的负载阻抗的不同表示形式。DCDC转换器226被配置为基于偏压信息223对功率放大器110的供电电压225进行调节。在图2的实施例中，偏压信息提供器224被配置为提供偏压信息23以使得RF输出信号115的参数处于阻抗确定器222所确定的多个负载阻抗的预定范围之内。这里，RF输出信号的参数可以对应于ACLR（邻道泄露功率比）数值、EVM（误差矢量幅度）数值或饱和功率数值。 [0015] 图3示出了包括天线调谐器130和偏压控制器320的传送电路300的另外实施例的框图，所述偏压控制器320具有阻抗信息查找表324（LUT B）。如图3所示，传送电路300包括功率放大器系统310、天线调谐器130、偏压控制器320和方向耦合器306。这里，图3中所示的传送电路300的功率放大器系统310和偏压控制器320可以对应于图1所示的传送电路100的功率放大器110和偏压控制器120。在图3的实施例中，还示出了基带生成器302（基带生成器“BB”）和RF信号生成器304（“RF信号生成”）。基带生成器302被配置为生成基带信号303，而RF信号生成器304则被配置为基于基带信号303生成RF信号305。 在图3中能够看出，功率放大器系统310被配置为从RF信号生成器304接收RF信号305以获得RF输出信号315。这里，由如图3的实施例中所示的功率放大器系统310所接收的RF信号305和由功率放大器310所输出的RF输出信号315可以对应于由如图1的实施例中所示的功率放大器110所接收的RF输入信号105和由功率放大器110所输出的RF输出信号115。此外，图3的功率放大器系统310包括连接到RF前端314的功率放大器312。参考图3，传送电路300可以被划分为不同部分，它们可以对应于功率放大器系统310、RF收发器340和调谐器系统350。RF收发器340包括RF信号生成器304，而调谐器系统350包括由调谐器控制器352所控制的天线调谐器130。调谐器系统350的调谐器控制器352可以被配置为接收由RF收发器340所提供的用于调谐器系统350的调谐器控制信号351。 [0016] 根据实施例，传送电路300的方向耦合器306耦合到功率放大器312的输出或RF前端314的输出，以使得其可以被用来执行对由天线调谐器130提供至功率放大器系统310（或功率放大器312）的负载阻抗的测量。 [0017] 参考图3的实施例，天线调谐器130被配置为将（天线308处的）天线阻抗变换为天线调谐器130的输入处的阻抗。这里，天线调谐器130的输入耦合到功率放大器系统310的输出。传送电路300的偏压控制器320包括阻抗确定器322、阻抗信息查找表324（LUT B）、查找表326（LUT A）、第一数模转换器（DAC）328-1、第二数模转换器（DAC）328-2以及DCDC转换器330。这里，阻抗确定器322由“确定调谐器输入阻抗ΓL”所表示，而阻抗信息查找表324和查找表326分别由“LUT B: 根据频率存储ΓL数据”和“LUT A: Vcq=f(ΓL); Vcc=f(ΓL)”所表示。此外，图3的阻抗确定器322和DCDC转换器330可以对应于图2的阻抗确定器222和DCDC转换器226。 [0018] 根据图3的实施例，方向耦合器306被配置为提供例如表示复杂负载阻抗的测量信号307并且将所提供的测量信号307转发至偏压控制器320的阻抗确定器322。阻抗确定器322可以进而被配置为确定由天线调谐器130提供至功率放大器312的（复数值的）负载阻抗的测量321，ΓL，诸如复数值反射系数ΓL。这里，由如图3所示的阻抗确定器322所获得的负载阻抗的测量321，ΓL，可以对应于由如图2所示的阻抗确定器222所获得的负载阻抗的测量221，ΓL。 [0019] 根据实施例，阻抗确定器322可以是调谐器系统350的一部分。参考图3，阻抗确定器322被配置为向RF收发器340或阻抗信息查找表324提供负载阻抗的测量321。这在图3中由“报告输入阻抗ΓL”所表示的箭头来指示。如图3所示的调谐器系统350的调谐器控制器352可以被配置为对天线调谐器130进行控制以便基于由阻抗确定器322所提供的负载阻抗的测量321，ΓL，以及从RF收发器340所接收的调谐器控制信号351执行天线调谐（或阻抗匹配）。 [0020] 在图3的实施例中，偏压控制器320的阻抗信息查找表324可以被配置用于针对RF输入信号（RF信号305）的相对应频率存储负载阻抗的多个测量数值。这里，阻抗数值（ΓL数据）的存储基于阻抗确定器322所执行的阻抗确定。此外，偏压控制器320被配置为从阻抗信息查找表324（LUT B）提取负载阻抗的测量的个体数值325。这里，负载阻抗的测量的个体数值325可以对应于诸如跳频模式中的RF输入信号305的频率。此外，偏压控制器320被配置为基于从阻抗信息查找表324所提取的负载阻抗的测量的个体数值325提供偏压控制信号以对功率放大器312的偏压进行调节。因此，如果查找表324不包括所存储的之前测量的阻抗数值，则当前测量的阻抗数值321可以被用作阻抗测量的数值325，否则，来自查找表324的所存储的之前测量的阻抗数值可以被用作阻抗测量的数值325。 [0021] 参考图3，偏压控制器320可以包括查找表326（LUT A），其被配置为与由天线调谐器130提供至功率放大器312的多个负载阻抗的负载阻抗测量321的相对应数值相关联的多个偏置电压数值（Vramp，Vcq）。此外，偏压控制器320可以被配置为从查找表326（LUT A）提取个体偏置电压数值（Vramp；Vcq），其中所述个体偏置电压值（Vramp；Vcq）对应于偏压控制器320所确定的负载阻抗的测量数值325。偏压控制器320另外被配置为基于从查找表326所提取的个体偏置电压数值提供偏压控制信号以调节功率放大器312的偏压。 [0022] 例如，如图3的实施例中所描绘的，偏压控制器320被配置为基于从阻抗信息查找表324（LUT B）所提取的负载阻抗的个体测量数值325或者基于所确定的阻抗信息321而从查找表326（LUT A）提取第一和第二数字偏置电压数值327-1、327-2。这里，第一和第二数字偏置电压数值327-1、327-2分别可以表示从对负载阻抗的测量或反射系数ΓL的函数依赖性所得出的电压Vcc或Vcq。 [0023] 从查找表326所提取的第一和第二数字偏置电压数值327-1、327-2分别被第一和第二数模转换器328-1、328-2转换为第一模拟偏置电压数值329-1，Vramp，以及第二模拟偏置电压数值329-2，Vcq。偏压控制器320的DCDC转换器330被配置为基于第一模拟偏置电压数值329-1，Vramp，对功率放大器312的供电电压335，Vcc进行调节。这里，图3的实施例中的第一模拟偏置电压数值329-1以及供电电压335实质上分别对应于图2的实施例中的偏压信息223和供电电压225。 [0024] 换句话说，偏压控制器320的DCDC转换器330被配置为基于由查找表326（LUT A）的所选择条目所确定的偏压信息329-1对功率放大器312的供电电压335进行调节，其中偏压控制器320被配置为基于负载阻抗的测量321的确定来选择查找表326的条目。 [0025] 如图3的实施例中所示，偏压控制器320被配置为提供第一偏压控制信号以对功率放大器312的供电电压335，Vcc，进行调节。此外，偏压控制器320被配置为进一步提供第二偏压控制信号来调节输入侧偏置电压329-2，Vcq，以对功率放大器312的静止电流进行调节。特别地，在图3的实施例中，功率放大器312被配置为基于供电电压335以及输入侧偏置电压329-2所调节的静止电流来对RF输入信号305进行放大（该输入侧偏置电压例如可以调节放大器晶体管的栅极偏压或基极偏压）。 [0026] 在图3的实施例中，传送电路300的偏压控制器320可以被配置为对功率放大器312的偏压进行控制以使得RF输出信号的ACLR数值、EVM数值或饱和功率数值处于由天线调谐器130提供至功率放大器312的多个负载阻抗的预定范围之内。这确保了在天线调制器所执行的阻抗匹配处理期间，用于描述传送电路的辐射性能的关键参数能够得以保持。 [0027] 此外，偏压控制器320可以被配置为提供偏压控制信号以对功率放大器312的供电电压335进行调节，从而功率放大器312的最大功率能力随着功率放大器312和天线调谐器320之间的阻抗匹配有所改善而减小。 [0028] 因此，在图3的实施例中，天线调谐系统（包括阻抗确定器322的调谐器系统350）可以提供与天线调谐器（模块130）的瞬时输入阻抗（其等于功率放大器的负载阻抗）相关的信息。该阻抗例如可以利用可以作为天线调谐系统的一部分的方向耦合器306所得出，或者通过估算在天线调谐系统内的不同阻抗节点处测量的电压水平而得出。这里所要指出的是，天线调谐系统可以提供将该信息反馈到RF收发器340或基带IC（或者包括阻抗信息查找表324的偏压控制器320）的能力。 [0029] 关于图3所描述的实施例包括DCDC转换器（模块330）。该DCDC转换器可以被用来设置功率放大器的供电电压Vcc。根据实施例，所述DCDC转换器可以被实现为仅降压转换器、仅升压转换器或降压-升压转换器。施加至功率放大器的供电电压Vcc确定功率放大器的输出功率能力。供电电压越高，功率放大器的最大输出功率就越高。然而，高的供电电压也会由于DCDC转换器的较低转换比而导致高的电池电流。因此，供电电压Vcc优选地被设置为应当尽可能低以节约电池电流、但是仍然要足够高以例如确保所有条件下的良好ACLR性能或者满足如GMSK（高斯最小移位键控）模式中的饱和功率的其它参数的水平。 [0030] 优选地，DCDC转换器被用来在功率放大器例如必须应对严峻的负载VSWR（电压驻波比）的时间间隔期间保持充足的功率放大器性能（例如，满足3G或LTE中的ACLR或EVM目标，或者满足GMSK模式中的饱和功率），所述严峻的负载VSWR可能会在天线阻抗未知或者调谐系统还没有设置所期望的功率放大器负载阻抗时出现。这里，所要注意的是，调谐处理由于优化是迭代处理而要花费一些时间。在功率放大器潜在地受到更高负载VSWR影响的时间间隔期间，功率放大器供电电压（即，DCDC转换器输出电压）可以被设置为更高水平，这例如即使在严峻的天线失配的情况下也确保了良好的功率放大器线性。当利用天线调谐器对功率放大器的负载阻抗进行优化时，DCDC转换器可以同时根据天线调谐系统所报告的阻抗信息而降低功率放大器供电电压。所述功率放大器供电电压例如可以在天线调谐器所报告的阻抗信息指示瞬时天线阻抗接近所期望的目标阻抗的情况下被降低。可能进行这样的功率放大器供电电压的降低，原因在于根据本发明的实施例，功率放大器需要较少的功率上升空间来应对天线所导致的失配。 [0031] 除了改变能够由DCDC转换器所设置的功率放大器供电电压之外，如图3中所示出的，功率放大器静止电流也可以被用来对输出功率的能力进行缩放。所述静止电流可以由控制电压Vcq（图3所示）或能够由RF收发器所提供的外部基准电流Iref（未示出）来设置。 [0032] 根据图3的实施例，偏压控制器320被配置为执行以下示例步骤。最初，提供第一偏压控制信号以在初始传输时间间隔期间或者跳频序列中出现频率变化之后将功率放大器312的偏压设置为比较高的水平。随后，确定由天线调谐器130提供至功率放大器312的负载阻抗的测量321。随后，基于在相接的时间间隔内对负载阻抗的测量321的确定提供不同于第一偏压控制信号的第二偏压控制信号，以将功率放大器的偏压调节至比较低的水平。最后，通过响应于检测到超出预定阈值的负载阻抗的测量321的变化提供有所增大的偏压控制信号来提高功率放大器312的偏压水平。 [0033] 在关于图3所述描述的实施例中，偏压控制器320可以被配置为只要负载阻抗的当前测量不可用或者只要由所述天线调谐器130送至所述功率放大器312的负载阻抗没有达到预定阻抗区域就将功率放大器312的偏压设置为比较高的水平。此外，偏压控制器320可以被配置为一旦由天线调谐器130送至功率放大器312的负载阻抗进入天线调谐器130预先确定的阻抗区域就立刻减小功率放大器312的偏压。 [0034] 例如，偏压控制器320可以被配置为通过将由天线调谐器130送至功率放大器312的负载阻抗逐步地近似为目标阻抗来逐渐减小功率放大器312的偏压。 [0035] 在图3的实施例中，传送电路300的偏压控制器320（或阻抗信息查找表324）可以被配置为接收频率信息301。该频率信息可以指示传送电路的跳频模式中的跳频序列的不同频率。例如，阻抗信息查找表324可以被实现为使用频率信息301来根据跳频序列中RF输入信号的当前频率来存储阻抗测量数据。 [0036] 因此，偏压控制器320可以被配置为针对跳频序列的每个频率执行关于图3的实施例所描述的步骤。这里，诸如处于跳频模式中的跳频序列的每个频率可以由偏压控制器320所接收的频率信息301所指示。因此，在图3的实施例中，偏压控制器320被配置为基于频率信息301来提供用于功率放大器312的偏压控制信息。 [0037] 此外，传送电路300的偏压控制器320可以被配置为针对多个频率存储由偏压控制器320所确定的负载阻抗的测量，并且在返回跳频序列中之前所使用的频率时再次使用所存储的负载阻抗的测量。 [0038] 依据另外的实施例，以上关于图3所描述的过程可以包括以下示例步骤。在天线调谐器没有提供期望的功率放大器负载阻抗或目标阻抗的时间间隔期间（例如，第一传输时隙期间，频率变化之后），对应于功率放大器供电电压和/或功率放大器静止电流的功率放大器偏压被设置为保证充分的功率放大器性能的（比较高的）水平。能够设置该水平以使得例如3G或LTE（长期演进）中的ACLR或EVM目标或者GMSK模式中的饱和功率将得以满足。已经发现，这也可以在严峻的失配条件下实现。当功率放大器负载阻抗（或处于天线调谐器输入处的阻抗）利用天线调谐器而开始接近期望的负载阻抗时（由于阻抗匹配处理），功率放大器偏置电压被改变以符合新的功率放大器负载条件。所述功率放大器偏置电压基于调谐器系统（或阻抗确定器322）向RF收发器（模块340）或基带IC（模块302内）所报告的瞬时阻抗（负载阻抗的测量321）进行设置。基于所报告的阻抗信息，RF收发器或基带IC（或偏压控制器320）根据瞬时天线阻抗对功率放大器的偏压进行设置以便保持充分的功率放大器性能。所述天线调谐器系统例如能够利用诸如MIPI RFFE（RF前端控制接口）的串行接口或者通过例如取决于天线调谐器输入阻抗的幅度和/或相位的一个或多个模拟电压来报告阻抗信息。如果天线调谐器报告了明显的阻抗变化，则功率放大器的偏压被设置为安全状态以保证充分的功率放大器性能。当天线调谐器反馈指示更好的功率放大器负载条件时，功率放大器的偏压相应地有所变化。 [0039] 可选地，如果移动装置在跳频模式中工作，则刚才所提到的过程步骤可以被独立应用于每个跳频。这可以通过存储每个通道的阻抗数据的专用表格（例如，图3的实施例中的LUT B）来实现。 [0040] 在另外的实施例中，可替换地，功率放大器的负载条件可以由包括功率放大器和DCDC转换器的功率放大器子系统来检测。 [0041] 图4示出了包括预失真器410和预失真调节器440的传送电路400的另外实施例的框图。这里，图4的传送电路400实质上包括与图1的传送电路100相同的模块。因此，具有类似实施方式和/或功能的相同模块由相同的附图标记表示。在图4的实施例中，预失真器410被配置为对输入基带信号405应用预失真以获得预失真基带信号415。此外，图4的传送电路400可以包括RF信号生成器420和阻抗确定器430。图4的阻抗确定器430可以对应于图2的阻抗确定器222。RF信号生成器420被配置为对功率放大器110提供RF输入信号105。这里，RF信号生成器420可以对预失真基带信号415进行操作。阻抗确定器430被配置为确定由天线调谐器130提供至功率放大器110的负载阻抗的测量435。如图4所示的阻抗确定器430所提供的负载阻抗的测量435可以对应于如图2所示的阻抗确定器222所提供的负载阻抗的测量221。参考图4的实施例，预失真调节器440被配置为依据负载阻抗的测量435对预失真器410所施加的预失真进行影响。可以通过使用预失真调节器440所输出的预失真控制信号445来影响预失真器410所施加的预失真。可选地，传送电路400的预失真调节器440可以被配置为基于误差矢量401来提供预失真控制信号 445。 [0042] 图5示出了包括用于获得更新预失真系数的预失真调节器540的传送电路500的另外实施例的框图。这里，图5的传送电路500实质上包括与图3的传送电路300以及图4的传送电路400相同的模块。因此，具有类似实施方式和/或功能的相同模块由相同的附图标记表示。此外，图5中所示的传送电路500可以包括偏压控制器320，其包括阻抗信息查找表324（LUT B）、查找表326（LUT A）、第一和第二数模转换器328-1，328-2（DAC）以及DCDC转换器330。图5的传送电路500另外包括预失真器510、RF信号生成器520、阻抗确定器530和预失真调节器540，这些可以对应于图4的传送电路400的预失真器410、RF信号生成器420、阻抗确定器430和预失真调节器440。参考图5的实施例，阻抗确定器530被配置为从例如表示由方向耦合器306所输出的复数负载阻抗的测量信号307确定负载阻抗的测量535。图5的阻抗确定器530所获得的负载阻抗的测量535可以对应于图4的阻抗确定器430所获得的负载阻抗的测量435。如图5中所示的供电电压Vcc例如可以通过阻抗信息查找表324（LUT B）、查找表326（LUT A）、DAC 328-1和DCDC转换器330的协作来提供。 [0043] 在图5的实施例中，传送电路500的预失真调节器540被配置为执行以下示例步骤。首先，依据阻抗确定器530在传输时间间隔序列的初始传输时间间隔期间所确定的负载阻抗的测量535提供用于预失真的初始预失真系数。随后，设置不同于初始预失真系数的预失真系数以依据阻抗确定器530在传输时间间隔序列的相接的传输时间间隔内所确定的负载阻抗的测量535影响预失真器510所施加的预失真。 [0044] 预失真调节器540可以被配置为独立于误差矢量提供初始预失真系数。可替换地，预失真调节器540可以被配置为获得依据负载阻抗的测量535以及误差矢量501所更新的预失真系数，所述误差矢量描述基于功率放大器系统310（或功率放大器312）所提供的RF输出信号而获得的重构基带信号和输入基带信号505之间的差异。这里，图5的误差矢量501和输入基带信号505可以对应于图4的误差矢量401和输入基带信号405。参考图5，（可选地）要由预失真调节器540所使用的误差矢量501因此可以通过将重构基带信号（例如，降频转换的滤波的RF输出信号）与输入基带信号（例如，I/Q信号）进行比较而得出。 [0045] 在图5的实施例中，在存在功率放大器所导致的非线性效应的情况下，可以采用作为已知方法的数字预失真来提高传送信号（例如，输入基带信号505）的质量。已经发现，依据图5的实施例，可以使用天线阻抗的知识来提升预失真算法。预失真器510所施加的预失真的根本概念是将功率放大器输出信号或重构基带信号（例如，在降频转换、滤波等之后）与被用来生成RF信号的输入或调制基带信号（例如，I/Q信号）进行比较。比较的结果是作为功率放大器中的非线性所导致的振幅和相位误差的函数的误差矢量501。基于该误差矢量，能够由预失真调节器540生成预失真或校正系数，其继而可以被预失真器510用来对基带信号进行预失真。所要注意的是，校正系数取决于天线阻抗，原因在于功率放大器的AMAM和AMPM特性取决于负载阻抗。典型地，预失真器510所执行的预失真算法能够对可变天线阻抗进行补偿；然而，这在正常情况下需要一些迭代。在由天线调谐器130进行天线调谐的情况下，功率放大器负载阻抗由于天线调谐系统试图对功率放大器负载阻抗进行优化而连续改变。因此，为了将天线调谐算法与预失真算法相匹配，可以采用以上关于图5所描述的过程。 [0046] 因此，可以通过阻抗确定器530、预失真调节器540和预失真器510的协同操作来执行以下示例步骤。首先，提供可以取决于第一功率放大器负载阻抗的初始预失真系数或者取决于功率放大器负载阻抗的其它参数。接着，在天线调谐期间，利用所计算的误差矢量并且通过瞬时功率放大器负载阻抗的知识来设置预失真系数。在根据图5的实施中，可以在快速变化的功率放大器负载阻抗的情况下使得预失真无效，或者可以使用对于功率放大器负载阻抗的变化较不敏感的通用预失真系数。在进一步的实施方式中，可以对预失真系数进行校正以使得变化的功率放大器负载阻抗所导致的误差最小化。 [0047] 图6示出了包括包络追踪器640的传送电路600的另外实施例的框图。如图6所示，传送电路600包括功率放大器610、偏压提供器620、阻抗确定器630和包络追踪器640。包络追踪器640被配置为确定传送信号605的包络并且根据传送信号605的包络提供偏压信息645。功率放大器610被配置为根据传送信号605获得RF输出信号615。类似于参考图1至5所描述的实施例，功率放大器610可以被配置为对从传送信号605所得出的RF输入信号607进行操作，其中RF输入信号607可以包括基于UMTS标准的具体频带中的多个频率（或者可以在多个频率之间进行切换）。偏压提供器620被配置为根据偏压信息645对功率放大器610提供偏压625。这里，偏压信息645可以表示用于指示偏压625的斜坡电压，其中偏压625可以表示给功率放大器610的供电电压。偏压提供器620例如可以被实现为被配置为根据偏压信息645或者包络追踪器640的输出处的斜坡电压来提供偏压625或功率放大器供电电压的DCDC转换器。阻抗确定器630被配置为确定耦合到功率放大器610的输出的负载650的负载阻抗的测量635。与以上关于图1至5所描述的实施例相反，图6的实施例中的功率放大器610的输出并不耦合到天线调谐器的输入而是耦合到负载650。 负载阻抗的测量635例如是取决于负载阻抗的量，诸如复数数值的反射系数ΓL。参考图6的实施例，包络追踪器640被配置为根据负载阻抗的测量635对偏压信息645的提供进行适配。由此，包络追踪器所执行的包络追踪可以基于阻抗确定器所确定的阻抗测量的知识而明显改善。 [0048] 图7示出了包括包络追踪器740的传送电路700的另外实施例的框图，所述包络追踪器740具有包络整形单元744。图7的传送电路700包括功率放大器系统710、阻抗确定器730、包络追踪器740和天线调谐器750。这里，如图7所示的模块710、730和740可以对应于图6的模块610、630和640。在图7的实施例中，传送电路700包括基带生成器702、RF信号生成器706、功率放大器系统710和天线调谐器750，由此定义了主信号路径。 基带生成器702被配置为生成作为传送信号的基带信号705。RF信号生成器706被配置为从基带信号705生成RF信号707。功率放大器系统710可以包括功率放大器712和RF前端714。如图7所示，功率放大器系统710（或功率放大器712）被配置为根据传送信号705获得RF输出信号715。此外，天线调谐器750的输入耦合到功率放大器710的输出。天线调谐器750被配置为将（天线308处的）天线阻抗变换为天线调谐器750的输入处的阻抗。 因此，通过基带生成器702、RF信号生成器706、功率放大器系统710和天线调谐器750的协作，提供了主信号路径。 [0049] 此外，阻抗确定器730被配置为基于方向耦合器306所获得的测量信号307（例如，表示复数负载阻抗的信号）来确定负载阻抗的测量735。类似于图1至5的实施例，功率放大器712的输入侧偏置电压（Vcq）可以通过阻抗信息查找表324、查找表326和数模转换器328-2的协作根据所确定的阻抗测量735进行控制。这里，图7的组件306、324、326和328-2可以对应于图3由相同附图标记所指代的组件。此外，图7的传送电路700可以包括包络追踪器740，其用于根据传送信号705的包络提供诸如斜坡电压Vramp的偏压信息745。传送电路700可以另外包括用于根据偏压信息745，Vramp，提供诸如功率放大器712的供电电压Vcc的偏压725的DCDC转换器720。在图7的实施例中，DCDC转换器720可以被实现为特殊的DCDC转换器，诸如ET（包络追踪）DCDC转换器。图7中所示的包络追踪器 740和DCDC转换器720可以对应于图6所示的包络追踪器640和偏压提供器620。共同地，图7的包络追踪器740和DCDC转换器720定义了传送电路700内的包络路径。 [0050] 对于包络路径而言，包络追踪器740可以包括包络生成单元742、包络整形单元744和数模转换器748。包络生成单元742被配置为从基带生成器702所提供的基带信号 705生成传送信号的包络743。包络整形单元744被配置为通过使用整形特性对传送信号的包络743进行整形，所述整形特性取决于由天线调谐器750提供至功率放大器712的负载阻抗的测量735。在包络整形单元744的输出处，可以获得表示整形包络的模拟信号747，其可以被数模转换器748转换为表示偏压信息745，Vramp的数字信号。DCDC转换器720的输出处的供电电压Vcc基于从DAC 748所获得的数字信号745来提供。因此，通过使用包络追踪器740和DCDC转换器720，能够基于诸如在阻抗匹配期间所提供的负载阻抗的所确定测量735的知识来改善用于对传送信号的包络进行整形的整形特性。依据以上关于图6和7所描述的实施例，在传送电路内提供了有所改进的包络追踪（ET）。特别地，已经发现，可以使用天线阻抗的知识来提升包络追踪器所执行的包络追踪算法。通过这样的包络追踪方法，能够实现有所改进的RF放大器设计，其中施加给功率放大器的电源电压可以被持续（或可变）调节以确保放大器以针对给定瞬时输出功率要求的峰值效率进行工作。 [0051] 根据图7的实施例的包络追踪的关键点在于针对功率放大器的电源电压不是恒定的。相反，针对功率放大器的供电电压可以根据（调制）基带信号的瞬时包络而变化。在实施例中，（调制）基带信号的包络可以利用CORDIC（坐标旋转数字计算机）算法来计算。随后可以进行延迟调节以对主信号路径（RF信号生成路径）和包络路径中的不同延迟进行补偿。接着，可以对包络信号进行整形（预失真）并最终进行数模转换。由此获得的信号可以被送至ET DCDC转换器（特殊DCDC转换器），其为功率放大器生成可变的功率供应。与如关于图4和5所描述的预失真相类似，可以根据功率放大器负载阻抗应用包络整形特性。与已知的基于前馈实施方式的包络追踪方法相反，该功率放大器输出信号能够有利地被用来对包络整形单元所应用的整形功能或整形特性进行适配。由于功率放大器负载阻抗已被阻抗确定器所知，所以整形函数无需包括所有的潜在功率放大器负载阻抗。 [0052] 根据实施例，负载阻抗的该知识可以被用来对整形特性进行优化并且因此减少电池电流消耗。此外，可以在新的功率放大器负载阻抗由于天线调谐算法而生效的任何时候对整形特性进行适配。 [0053] 根据本发明的一些实施例提供了比使用隔离器来在天线失配情况下保持良好ACLR性能的常规3G移动装置更好的性能。所述隔离器解决了天线失配情况下的线性退化，但是对于大小和成本而言具有严重影响。所增加的带的数量加剧了隔离器方法的成本和大小缺陷。结果，隔离器从大多数设计中被去除并且被也将提供负载不敏感行为的其它方法所排除。如今，平衡功率放大器是负载不敏感功率放大器解决方案的最为重要的分类。根据功率放大器供电器而存在一些设计变化，但是所有的实施方式都依赖于作为降低负载敏感度的核心元件的90 deg混合。每种平衡功率放大器的一个主要缺陷在于，由于混合网络所导致的附加损失而以较低的功率放大器效率为代价赢得负载不敏感性。平衡放大器的峰值效率典型地处于35-37%的范围内，而单端点功率放大器的峰值效率则超过40%。 [0054] 根据本发明的一些实施例与具有更大上升空间的放大器相比提供了效率和复杂度之间更好的折衷。已经发现效果较差的方法经常使用具有更大的线性输出功率上升空间的单端放大器。由于额外的线性功率，减少了失配情况下的ACLR衰减。与平衡功率放大器相比的优势在于较不复杂的硬件，这允许更为成本有效和大小更小的解决方案。然而，如果对两种架构假设失配情况下的相同ALCR性能，对于效率的影响甚至比平衡功率放大器的情况更为严重。 [0055] 根据本发明的一些实施例提供了比常规天线调谐系统更好的性能。天线调谐器的使用已经变得越来越普遍。天线调谐器基本上是一种具有至少两种不同状态的阻抗匹配网络，其将天线阻抗变换为调谐器输入处的与功率放大器的最优负载阻抗（正常情况下为50 Ohm）更为接近的阻抗数值。天线调谐器减少天线输入处的失配损失以便提高送至将由调谐器和天线所构成的天线子系统的功率。这并没有改变天线效率本身，该效率是实际辐射功率和送至天线子系统的功率之比。因此，天线调谐器的主要效果是提高送至天线子系统的功率。然而，根据失配损失，天线调谐器能够实现1…2 dB的辐射功率增加。今天的天线调谐器提供许多不同的阻抗状态并且能够覆盖大的调谐范围，所述调谐范围在这里被定义为能够映射到调谐器输入处的50 Ohm阻抗的天线阻抗范围。 [0056] 然而，天线调谐器通常以开环方式工作。这意味着调谐器状态是根据一个或多个瞬时且已知的移动终端状态进行设置，所述移动终端状态诸如电话的传送/接收频率和机械状态（例如，滑动器位置）。天线阻抗本身通常是未知的。因此，可实现的改进在大多数时候并不是最优的，这是因为实际的天线阻抗由于用户对移动终端的具体处理（在呼叫期间如何触碰装置）而有所变化。已经发现可能在调谐器状态能够根据实际天线阻抗进行设置的情况下提高天线调谐器的益处。这需要检测瞬时天线阻抗或者作为天线阻抗的函数的调谐器输入阻抗的附加器件。根据一些实施例，功率放大器设计可以有所放松（这也意味着较低的成本），这是因为在闭环天线调谐系统中，在功率放大器输出处有效的负载VSWR减小并且防止了严峻的VSWR条件。然而，这仅能够在天线调谐系统具有足够时间对功率放大器负载阻抗进行优化的情况下才能够实现。通常，该条件例如在天线阻抗未知的第一传送间隔、在频率变化之后或者在足够长从而天线阻抗可能变化的传输空闲阶段之后是不被满足的。只要调谐器系统没有提供期望的功率放大器负载条件，功率放大器就必须要应对严峻的负载VSWR。然而，本发明的实施例提供了一种即使在天线调谐器无法提供所期望的功率放大器负载阻抗的时间间隔期间如何保持关键参数（例如，线性系统的ACLR或EVM，或者送至基于GMSK的移动终端的天线的功率）的解决方案。 [0057] 虽然已经在装置的背景下对一些方面进行了描述，但是清楚的是，这些方面也表示相对应方法的描述，其中模块或装置对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的背景下所描述的方面也表示相对应装置的相对应模块或者项目或特征的描述。一些或所有方法步骤可以由硬件设备（或使用硬件设备）执行，所述硬件设备例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，一个或多个最为重要的方法步骤可以由这样的设备来执行。 [0058] 根据某些实施方式的要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实现。所述实施方式可以使用例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存的具有存储于其上的电可读控制信号的数字存储介质来执行，其与可编程计算机系统进行协作（或者能够与之协作）以使得相应方法得以执行。因此，所述数字存储介质可以是计算机可读的。 [0059] 根据本发明的一些实施例包括具有可电子读取控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统进行协作以使得这里所描述的方法之一得以执行。 [0060] 通常，本发明的实施例可以被实施为具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码在所述计算机产品在计算机上运行时可操作为执行所述方法之一。所述程序代码例如可以被存储在机器可读载体上。 [0061] 其它实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行这里所描述的方法之一的计算机程序。 [0062] 换句话说，发明方法的实施例因此是具有在计算机程序运行于计算机上时用于执行这里所描述方法之一的程序代码的计算机程序。 [0063] 发明方法的另外实施例因此是一种包括记录于其上的用于执行这里所描述的方法之一的计算机程序的数据载体（或者数字存储介质或计算机可读介质）。所述数据载体、数据存储介质或所记录介质通常是切实和/或非瞬时的。 [0064] 发明方法的另外实施例因此是一种表示用于执行这里所描述的方法之一的数据流或信号序列。所述数据流或信号序列例如可以被配置为经由数据通信连接（例如，经由互联网）进行传输。 [0065] 另外的实施例包括一种被配置或适配为执行这里所描述的方法之一的处理器件，例如计算机或可编程逻辑装置。 [0066] 另外的实施例包括一种具有安装于其上的用于执行这里所描述的方法之一的计算机程序的计算机。 [0067] 根据本发明的另外的实施例包括一种被配置为向接收器（例如，电或光）传输用于执行这里所描述的方法之一的计算机程序的设备或系统。所述接收器例如可以是计算机、移动装置、存储器装置等。所述设备或系统例如可以包括用于向接收器传输计算机程序的文件服务器。 [0068] 在一些实施例中，可以使用可编程逻辑装置（例如，现场可编程门阵列）来执行这里所描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器进行协作以便执行这里所描述的方法之一。通常，所述方法优选地由任意硬件设备来执行。 [0069] 以上所描述的实施例仅是对于本发明原理的说明。所要理解的是，对这里所描述的部署和细节的修改和变化对于本领域技术人员是显而易见的。因此，其意在仅由随后的专利权利要求的范围所限定而并不被通过对这里的实施例的描述和解释所给出的具体细节所限定。 [0070] 概言之，本发明的实施例针对例如基于8PSK/GMSK（8相移键控/高斯最小相移键控）、WCDMA或LTE的移动终端中所出现的问题提供了具有吸引力的解决方案，所述移动终端采用天线调谐器来提高辐射性能。 [0071] 本发明的实施例提供了一种用于根据调谐器系统所报告的阻抗数值来设置功率放大器偏压的过程。 [0072] 本发明的实施例的优势在于，可以使用阻抗信息来改变预失真特性。 [0073] 根据本发明的实施例，可能使用阻抗信息来改变包络追踪系统中的整形特性。 |
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