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用于相控阵列发射机的使用闭环反馈的无线架构和数字预失真(DPD)技术

阅读:622发布:2020-05-12

专利汇可以提供用于相控阵列发射机的使用闭环反馈的无线架构和数字预失真(DPD)技术专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且用于多流 相控阵 列通信系统中的闭环 数字预失真 (DPD)的方法和架构,包括:从发射天线或专用模拟检测器 采样 在多流传输下操作的多个RF功率 放大器 的输出;校正或归一化检测到的输出;将输出求和成组合DPD反馈 信号 ;以及选择要用于改变PA输出的预失真矢量。,下面是用于相控阵列发射机的使用闭环反馈的无线架构和数字预失真(DPD)技术专利的具体信息内容。

1.一种无线通信设备,包括:
射频(RF)前端模,包括:
多个射频(RF)功率放大器(PA),被配置为:放大要同时并行发送的多个信号;和数字预失真(DPD)反馈电路,被配置为:反馈PA输出的样本,其中,所述DPD反馈电路包括组合器,用于将并行检测到的多个PA输出组合成单个组合DPD反馈信号。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备,还包括:
混频器,适于:以专用于DPD反馈的频率混频所述组合DPD反馈信号;和同轴耦合器,用于:当所提供的基带处理模块连接到所述同轴耦合器时,将混频的组合DPD反馈信号传递到所述基带处理模块。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备,还包括:
天线端口,被配置为:将所述RF前端模块耦合到双极化天线的相控阵列,所述双极化天线各自具有平极化和垂直极化,
其中,所述DPD反馈电路反馈由所述双极化天线的不用于发送的水平极化或垂直极化之一检测到的PA输出的样本。
4.根据权利要求3所述的无线通信设备,还包括耦合到所述天线端口的所述双极化天线的相控阵列。
5.根据权利要求4所述的无线通信设备,其中,所述DPD反馈电路还包括在所述双极化天线的相控阵列的每个接收路径上位于所述组合器之前的衰减器,所述衰减器用于归一化因所述相控阵列中的每个双极化天线的水平极化与垂直极化之间的隔离度而引起的损耗。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的无线通信设备,其中,所述DPD反馈电路还包括耦合到所述多个PA输出中的每个输出的功率检测器(PD),所述PD用于提供所述多个PA输出,以用于由所述组合器进行组合。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的无线通信设备,还包括:
数字处理器模块,耦合到所述RF前端模块,并被配置为:接收所述组合DPD反馈信号,并选择数字预失真校正信号,以输入到所述RF前端模块中的获得所述组合DPD反馈信号所针对的所述多个PA中的每一个。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的无线通信设备,还包括:
天线端口,被配置为:耦合到用于发送数据的多个分集天线,
其中,所述天线端口包括检测链路,用于:经由与所述多个分集天线的子组共站且靠近的专用DPD天线检测器来接收每个天线传输特性的样本,并且
其中,所述检测链路被用作所述DPD反馈电路的输入。
9.一种无线通信设备,包括:
射频(RF)前端模块(FEM)端口连接器;和
基带处理模块,耦合到所述RF FEM端口连接器,
其中,所述基带处理模块被配置为:经由所述RF FEM端口连接器接收数字预失真(DPD)反馈信号,所述DPD反馈信号包括用于同时多流传输的多个射频(RF)功率放大器(PA)的多个检测到的输出样本的总和,并且
其中,所述基带处理模块包括处理电路,所述处理电路被配置为:基于接收到的DPD反馈信号,选择数字预失真信号,以用于对所述多个RF PA中的每一个进行预失真。
10.根据权利要求9所述的无线通信设备,还包括:
RF前端,经由所述RF FEM端口连接器耦合到所述基带处理模块,所述RF前端包括所述多个RF PA;和
DPD反馈电路,用于:经由所述RF FEM端口连接器将所述DPD反馈信号提供给所述基带处理模块。
11.根据权利要求10所述的无线通信设备,还包括:
双极化天线的相控阵列,耦合到所述RF前端和所述多个RF PA的输出,其中,检测到的输出样本是通过所述双极化天线的相控阵列的每个天线的不用于发送的极化来检测的。
12.根据权利要求11所述的无线通信设备,其中,所述RF FEM端口连接器包括同轴连接器,并且其中,所述无线通信设备的传输频率超过10GHz。
13.根据权利要求12所述的无线通信设备,其中,所述DPD反馈电路包括:
用于所述多个RF PA中的每个的衰减器,用于:归一化每个双极化天线的极化之间的隔离损耗;和
组合器,用于:在衰减后将检测到的所述多个RF PA的输出样本求和成所述DPD反馈信号。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的无线通信设备,其中,所述相控阵列中的双极化天线均包括用于发送的水平极化和用于采样被组合成所述DPD反馈信号的每个检测到的输出样本之一的垂直极化。
15.一种用于无线通信的方法,所述方法包括:
检测来自在多流传输模式下操作的多个功率放大器(PA)中的每个功率放大器(PA)的输出的功率放大(PA)信号;
将检测到的PA信号组合成单个数字预失真(DPD)反馈信号;
将组合的单个DPD反馈信号传递到数字处理单元;
基于所述组合的单个DPD反馈信号,选择用于对每个功率放大器进行预失真的幅度和相位校正;以及
选定的幅度和相位校正施加于与所述组合的单个DPD反馈信号相关的每个PA。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,双极化天线耦合到每个PA的输出,所述双极化天线具有用于发送每个PA的输出信号的第一极化和用于接收的第二极化,并且其中,检测包括:使用用于接收的第二极化来检测从同一双极化天线上的用于发送的第一极化发送的功率放大信号。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中,所述检测包括:
使用专用DPD模拟检测器来采样所述多个PA中的每个的输出信号,以用于进行组合。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述专用DPD模拟检测器包括靠近发射天线的专用天线。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述专用DPD模拟检测器包括:
功率检测器(PD),耦合到在多流传输模式下操作的PA的输出;和
衰减器,用于:如果有来自每个PA的耦合PD路径的失配的话,校准该失配。
20.根据权利要求15所述的方法,其中,将所述组合的单个DPD反馈信号传递到所述数字处理单元包括:
以不同于数据发送或接收频率的频率混频所述组合的单个DPD反馈信号;以及通过同轴连接将混频的DPD反馈信号发送到基带处理模块。

说明书全文

用于相控阵列发射机的使用闭环反馈的无线架构和数字预失

真(DPD)技术

技术领域

[0001] 本发明实施例总体涉及无线通信,并且更具体地但不限于,使用检测到的功率放大器数字预失真(DPD)线性化的反馈,提升具有多输入和/或多输出发送/接收链的无线设备中的功耗的效率。

背景技术

[0002] 预失真是用于改善无线电功率放大器(PA)的线性度的技术。数十年来,已经做了很多工作来改善PA的放大特性,使其为“线性”,使得它们准确地再现出现在其输入处的信号,以便在放大后进行输出传输。压缩其输入信号或具有非线性输入/输出关系的放大器会导致输出信号产生落入带内的交调(IM)产物,从而降低发射信号的质量(EVM–误差矢量幅度),并且在相邻无线电频率上引起溅散(splatter)以及在其他无线电信道上引起不期望的干扰。
[0003] 为了反向建模放大器的增益和相位特性,预失真技术已经被用在模拟域和数字域中,并且当与放大器输入组合时,产生更加线性并减小了放大器的失真的整体系统。本质上,将“逆失真”引入到放大器的输入中,由此减小了放大器的非线性。在当代架构中,在增加的频率下(例如,60GHz),使用多个相邻子载波(如在正交频分复用(OFDM)中)以及多个xmit/rcv链和天线,并且不断需要降低功耗以便增加移动电池寿命,这使得数字预失真(而不是模拟电路)成为用于降低设备功耗和PA线性化的期望技术。附图说明
[0004] 将参考附图,仅通过非限制性示例的方式来描述某些电路、逻辑操作、装置和/或方法,其中:
[0005] 图1示出了本发明的示例实施例的具有闭环数字预失真(DPD)的示例通用通信系统100的简化框图
[0006] 图2a示出了根据本公开的利用具有双极化的相控阵列系统的一个示例方面的用于闭环数字预失真的无线通信方法200。
[0007] 图2b和2c示出了针对利用双极化天线的两个不同实施例,通过同轴连接传递的发送信号和DPD反馈信号的频率特性。
[0008] 图3a和图3b示出了无线设备300的简化示例实现方式,该无线设备包括具有本发明实施例的相控阵列示例的双极化天线的数字预失真检测电路。
[0009] 图4示出了根据本公开的一个实施例的包括用于闭环数字预失真的双极化天线和衰减器的无线通信系统400。
[0010] 图5示出了根据本公开的另一实施例的包括数字预失真反馈电路的无线通信的示例方法500。
[0011] 图6示出了根据本公开的附加实施例的包括具有专用模拟检测器的DPD反馈电路的无线通信设备600的示例实现方式。
[0012] 图7示出了根据本公开的附加实施例的包括具有功率检测器(PD)、耦合器和反馈衰减器的DPD反馈电路的无线通信设备700的示例实现方式。
[0013] 图8示出了根据本公开的又一实施例的包括具有功率检测器(PD)形式的专用模拟检测器、耦合器的DPD反馈电路的无线通信设备800的示例实现方式。

具体实施方式

[0014] 5G毫米波相控阵列发射机因PA效率在这样的高频下较低,导致消耗高功率。所需的高输出功率致使难以使用已知技术来实现针对PA线性化的有效且高效的数字预失真(DPD)。
[0015] 仅作为示例,在28nm管芯上的5G 39GHz前端测试芯片,每个PA消耗~260mW。如果发射机同时运行4-8个PA,则TX功耗在~1W-2W的范围内。期望将功耗降低一半。
[0016] 本发明的实施例通过以下方式朝着该目标前进:实现各种技术,以用闭环架构提供快速实时高质量PA DPD,如本文的某些示例中所解释的那样。
[0017] 参照图1,根据一个实施例的无线通信设备100可以包括相控阵列射频(RF)前端模(FEM)110和/或基带处理模块120。在某些非限制性实现方式中,RF FEM 110可以包括用于发送在10+GHz频率范围(在本文中通常指代60GHz,但是不限于该特定频率范围)下操作的多流RF信号的必要模拟组件,并且可选地包括用于接收这种多流RF信号的模拟组件。
[0018] RF FEM 110可以包括相控阵列天线模块112,或者经由天线端口耦合到相控阵列天线模块112,该相控阵列天线模块112包括多个天线,用于同时或“分集”传输同一信号或独立的多个输出信号(在本文中称为多流传输)。并且,如果期望,类似地接收多流RF信号。在该示例实施例中,每个发射天线去往其自身的发送链,发送链具有支持的RF组件,如本领域技术人员出于其预期目的而选择的RF放大器、混频器振荡器频率综合器模数转换器(ADC)/数模转换器(DAC)、衰减器、频率滤波器相环(PLL)、低噪声放大器(LNA)等。尽管如此,每个发送链必将包括其自身的射频(RF)功率放大器(PA)113。如前所述,基于在发送中使用的10+GHz频率以及对功率放大器113高效、有效且低功耗地执行的需求,期望实现本发明实施例的数字预失真架构和方法。如在图1的示例通信设备100中的虚线总体描绘的,功率放大器113的闭环反馈样本被采样,每个采样的PA的功率平优选地被校准以消除失配,由反馈组合器114求和,并经由反馈信号115从RF FEM模块110反馈回处理模块120(例如,基带模块(或M模块)120中的调制解调器电路122)。可以经由RF端口连接器提供该信号,并例如通过同轴电缆传递它。然后,处理单元120可以针对所有活跃的PA 113计算期望的DPD,并以实时或接近实时的方式,和/或以周期性优化或根据需要的方式,从基带模块120经由返回DPD信号125返回幅度校正和相位校正,以用于在PA 113处对通过相控阵天线模块
112发送的信号进行预失真。在实际中,由处理单元120计算或选择的DPD信号可以仅被附加或添加到要由每个PA放大的数据信号。因此,如在该示例中所使用的,要放大但在数字域中表示的数据信号可以全部在处理单元120内通过DPD选择来修改,然而为了易于理解,在本文中说明性地认为DPD被施加于被“预失真”的相应PA的输入。
[0019] 以这种方式,可以以“闭环”方式执行放大器113的数字预失真,以考虑到热差(thermal variance)的变化、电压变化、放大器失配和非理想性、所使用的频率和/或可能会影响功率放大器113的一致性、线性和接近均匀匹配的操作的任何设备、用途或周围环境的影响。
[0020] 因此,如图1所示的示例系统100,并且现在参照图2,通常可以通过使用闭环数字预失真在通信系统中进行发送的方法200来操作,该方法包括:检测或采样(202)来自在多流传输模式下操作的多个放大器中的每个功率放大器的输出的功率放大(PA)信号;补偿(来自每个PA的)不同采样路径的失配;将所采样的PA输出信号组合或求和(203)成单个数字预失真(DPD)反馈信号;以及通过RF端口或RF接口(例如,同轴连接器)将求和的DPD反馈信号传递或反馈(204)回到数字处理单元120,到达处理单元122。在各种实施例中,组合(203)可以包括:缩放DPD反馈信号,以补偿相控阵列112的不同分支之间的失配。
[0021] 在基带模块120中;例如通过计算或通过查找表等,从采样信号计算DPD所需的参数,执行指令代码的数字处理单元122基于检测到的PA输出信号选择数字预失真(DPD)信号;以及将DPD信号施加(208)于将TX信号发送到天线相控阵的所有活跃PA。同一信号被施加于所有活跃PA,使得获得了高质量的误差矢量幅度(EVM)。这一点得到了确保,因为DPD反馈信令是在组合的PA信号上进行的,如在远场中所见。
[0022] 一般而言,以下是对在相控阵列的输出处发送的TX功率和交调功率求和的表达式(请注意,通常这是远场,如链路的另一边缘处的接收机所看到的):
[0023]
[0024] 这里示出的TX功率(P)的值具有发射机的数量(K)(它们之间存在失配,例如增益失配和线性度失配(P1dB,Psat))。在每个TX链中,存在生成交调产物(IM)的(n个)组件。因此,基于求和表达式来执行DPD运算和DPD算法的校正。
[0025] 可以连续不断地实时进行步骤202-208(例如,闭环DPD),或者可以根据需要,当条件改变时或当达到了设备性能的预定阈值时(诸如功耗、检测到的干扰、预设周期或相信功率放大的性能特性可能已改变或需要调整的任何理由),重复(210)步骤202-208。
[0026] 图2b和图2c示出了在经由同轴电缆连接RF FEM 110和调制解调器模块120的实施例上所传递的各个频谱内容的示例频率特性:图2b是双极化天线仅在垂直极化或水平极化之一下进行有源发射的情况,图2c是水平极化和垂直极化(H&V)二者都进行有源发射的情况,如在下面的示例实施例中更详细解释的。
[0027] 参照图3a和3b,适合于特定平台的某些实施例的一种可选实现方式包括利用多个双极化天线310的通信设备300(为简化起见,在图3a和3b中仅示出1个)。在这样的实施例中,可以使用多个双极化或双位置天线,例如水平(H)和垂直(V)310,其中,检测传输PA的输出包括:使用双极化天线,第一极化用于发送并且第二极化用于接收,并且其中,检测包括:使用接收极化(在发送时不同时使用)(图3a)来检测来自同一双极化天线的发送极化的功率放大信号(图3b)。
[0028] 这是可能的最简单的实现方式之一,因为虽然天线损耗因极性而不同的(例如,水平路径与垂直路径之间存在-20db损耗),但是通常认为,去往和来自同一天线的信号路径实质上是相同的。因此,可以通过垂直极化,在同一天线接收路径上非常准确地进行对用于在天线的水平极化上传输的PA输出的检测,反之亦然,这使得DPD反馈315和PA线性化更有效。从每个PA输出采样的功率可能会受到天线中的系统失配(V&H之间的隔离度)和直到功率组合器的反馈路径的影响。在进行功率合并之前,优选校准和消除这些失配。
[0029] 转到图4,示出了根据某些实施例的通信设备400,其中,天线412的垂直极化与水平极化之间存在隔离度,例如-20dB。如前所述,期望准确地表示PA 413的真实输出,以用于DPD检测,经由数字预失真的输入求和并校正PA 413的输出。因此,在该示例实施例中,通过使用例如双极化天线412的垂直极化来采样PA 413的输出,可以期望在DPD反馈路径415中包括DPD反馈可变衰减器417,以允许对不同天线之间的V&H隔离度进行失配校准。然后,可以基于前面提到的表达式,对带衰减的DPD反馈进行求和或组合,并进行缩放(如果需要),然后将其发送或传递给基带处理器(在本文中也可互换地称为“M模块”或调制解调器模块),以用于分别对至功率放大器413的信号输入进行数字预失真。
[0030] 在某些实施例中,参照图1和图5,射频(RF)前端模块(RFFEM)包括端口,该端口通过同轴连接耦合到M模块。因此,根据用于该配置的方法500,对多个PA输出进行采样(502)(“检测”或“捕获”在本文中也可以互换使用,因为它们是模拟信号而不是数字采样,至少直到处理之前的M模块中的ADC转换为止),求和/组合(504),如先前在其他实施例中所讨论的。然而,因为沿RFFEM 110与BB模块120之间的同轴连接可能会遇到接收和发送干扰,所以可能期望使用位于两个模块110、120上的组件将组合的DPD反馈信号混频(505)到不同的频率集上,然后解混频。例如,在单个同轴电缆上,我们可以预期到具有处于(f)TX(发送频率)的TX信号以及处于不同频率(f)DPD的DPD反馈。图2b示出了在这种情况下的说明性表示。
[0031] 这些频率可以具有公共比,或者一个频率可以是另一个频率的一部分,例如(f)DPD=2/3(f)TX,这在这两个频率的生成是从公共综合器完成的时使用。这允许系统架构师在同轴连接上利用现有的电路和频率规划。仅通过另一特定示例实施例的方式,在先前提到的或者由无线千兆联盟(“WiGig”)教导的类型的5G 28GHz、39GHz或60GHz系统中,两个TX流“V”和“H”可以在每个双极化天线的两个不同极化/方向上同时发送。当仅一个数据流用于发送时,可以使用另一未使用的数据流的电路和频率来执行DPD反馈。
[0032] 在“V”和“H”都能够被使用的5G的情况下,DPD反馈可以以同一频率传递,V&H的DPD反馈和处理单元中的DPD算法可以使用该数据在V和H路径上执行独立的DPD校正(V和H信号是独立且不相关的,因此可以恢复所需的信息)。在这种情况下,M模块和RFFEM用两条同轴电缆连接,一条用于V,另一条用于H,当在TX模式下只有一个数据流是活跃的时,第二同轴连接可以自由地将DPD反馈信息传递到RFFEM,而不用混频反馈信号。在这种情况下,当两个数据流都是活跃的时,如上所述,可以在同一同轴电缆上但在不同频率下传递DPD反馈。
[0033] 如果需要DPD反馈的频率收敛,则必须使用本地振荡器(LO)信号来驱动混频器(向上或向下进行频率收敛),该LO可以通过专用综合器(未示出)在RFFEM 110中生成,或者作为LO信号通过同轴连接传递。强调的是,根据本领域技术人员进行工作的平台,他们可以使用本发明实施例的闭环DPD方法和架构,相当容易地提供不干扰收发机的主要功能的反馈路径。
[0034] 在图5的实施例中,接着经由同轴连接传递(506)混频的DPD反馈信号,对其解混频(507),并处理成数字表示,以便基带处理器确定(508)合适的数字预失真,以施加(512)到每个发送路径并执行预期的PA线性化。如前所述,确定可以表示:基于检测到的闭环DPD反馈信号,计算或简单地从存储器中查找要施加的预失真幅度和相位校正。在步骤514,可以当条件改变时,或周期性地,或针对系统架构师所期望达到的任何阈值,重复DPD检测和校正。
[0035] 存在一些实例和应用,在其中不使用双方向/极化天线,和/或可以将垂直极化和水平极化同时用于数据发送和/或接收。在这些实例中,参照图6,通信设备600被示为先前的实施例,但是代替所描述的使用双极化天线进行检测,在替代实施例中,设备600可以包括附加的模拟DPD反馈检测机构,例如靠近相控阵列发射/接收天线612的DPD反馈天线622。该实施例可能将更多误差引入DPD反馈信号中,当被组合器630组合时,在不包括某种误差减小电路的情况下这可能会增加误差。尽管如此,可以在在线操作或设计和制造阶段期间尽可能多地确定并校准这种误差减小、反射(refection)、损耗或差异,以有效地并行检测多个PA发送信号并提供类似于先前讨论的实施例的闭环DPD反馈。
[0036] 参照图7,通信设备700可以包括如先前实施例的来自双极化天线712的DPD反馈和DPD衰减器717两者,以及功率检测器(PD)和耦合器740,用于检测PA 713的输出与检测到的在天线712的垂直(或水平)极化上的发送信号之间的实际损耗,使得DPD衰减器717可以被准确地调谐,以重新引入由于不同天线之间的相控阵列V&H隔离失配而丢失的全部幅度。
[0037] 应该认识到,本发明的各种实施例可以用于提供闭环DPD反馈,以支持这些应用中使用的PA线性化所需的多个RFFEM和/或大规模天线阵列(MAA)。
[0038] 另外,在某些实施例中,在不存在双极化/定向天线或相应的极化不能用于实时DPD反馈的情况下,可以改为使用耦合到每个活跃发送PA的输出的DPD耦合器形式的模拟检测器,如图8所示。与所有实施例一样,对PA输出的并行采样被校准(失配补偿)、求和、潜在缩放、可选地混频以通过同轴连接进行发送,并被发送到基带或M模块,以用于数字处理,并且同时地(几乎同时)针对所有发送链最新、高效且有效地施加数字预失真。本领域技术人员将认识到本文描述的元件、组件和电路的修改和替代以及其他可能,并且本发明不限于详细描述中的特定示例,而是由所附权利要求书来限定。
[0039] 发明性实施例的示例:
[0040] 在示例1中,无线通信设备包括射频(RF)前端模块,其包括:多个射频(RF)功率放大器(PA),被配置为:放大要同时并行发送的多个信号;和数字预失真(DPD)反馈电路,被配置为:反馈PA输出的样本。所述DPD反馈电路包括组合器,用于:将并行检测到的多个PA输出组合成单个组合DPD反馈信号。
[0041] 在示例2中,示例1所述的无线通信设备还包括:混频器,适于:以专用于DPD反馈的频率混频所述组合DPD反馈信号;和同轴耦合器,用于:当所提供的基带处理模块连接到所述同轴耦合器时,将混频的组合DPD反馈信号传递到所述基带处理模块。
[0042] 在基于示例1或2的示例3中,所述无线通信设备还包括天线端口,被配置为:将所述RF前端模块耦合到双极化天线的相控阵列,所述双极化天线各自具有水平极化和垂直极化。所述DPD反馈电路反馈由所述双极化天线的不用于发送的水平极化或垂直极化之一检测到的PA输出的样本。
[0043] 在基于示例1或2的示例4中,所述无线通信设备还包括天线端口,被配置为:将所述RF前端电路耦合到双极化天线的相控阵列,每个天线具有水平极化和垂直极化,并且所述DPD反馈电路的反馈线路耦合到所述天线端口。当所述相控阵列连接到所述天线端口时,所述反馈线路从每个双极化天线的不用于发送的水平极化或垂直极化之一在接收路径上提供PA输出的样本。
[0044] 在基于示例1或2的示例5中,所述无线通信设备还包括双极化天线的相控阵列,所述双极化天线的相控阵列耦合到所述RF前端电路的PA的输出,其中,每个双极化天线具有水平极化和垂直极化。所述DPD反馈电路反馈由所述双极化天线的不用于发送的水平极化或垂直极化之一检测到的PA输出的样本。
[0045] 在基于示例3-5中任一项的示例6中,所述无线通信设备还包括耦合到所述天线端口的所述双极化天线的相控阵列。
[0046] 在基于示例6的示例7中,所述DPD反馈电路还包括在所述双极化天线的相控阵列的每个接收路径上位于所述组合器之前的衰减器,所述衰减器用于:归一化因所述相控阵列中的每个双极化天线的水平极化与垂直极化之间的隔离而引起的损耗。
[0047] 在基于示例1-7中任一项的示例8中,所述DPD反馈电路还包括功率检测器(PD),所述功率检测器耦合到所述多个PA输出中的每个输出,其中,所述PD提供所述多个PA输出,以用于由所述组合器进行组合。
[0048] 在基于示例1-8中任一项的示例9中,所述无线通信设备还包括数字处理器模块,所述数字处理器模块耦合到所述RF前端模块,并被配置为:接收所述组合DPD反馈信号,并选择数字预失真校正信号,以输入到所述RF前端模块中的获得所述组合DPD反馈信号所针对的所述多个PA中的每一个。
[0049] 在基于示例1-9中任一项的示例10中,所述无线通信设备还包括天线端口,所述天线端口被配置为耦合到用于发送数据的多个分集天线。所述天线端口包括检测链路,用于:经由与所述多个分集天线的子组共站且靠近的专用DPD天线检测器来接收每个天线传输特性的样本,并且所述检测链路被用作所述DPD反馈电路的输入。
[0050] 在基于示例1-8中任一项的示例11中,所述无线通信设备还包括同轴电缆以及通过所述同轴电缆耦合到所述RF前端电路的数字处理器电路。所述数字处理器电路被配置为:接收所述组合DPD反馈信号,并选择数字预失真校正信号,以对所述RF前端模块中的获得所述组合DPD反馈信号所针对的所述多个PA中的每一个进行预失真。
[0051] 在基于示例1-11中任一项的示例12中,所述无线通信设备的传输频率超过10GHz。
[0052] 在示例13中,公开了一种无线通信设备,包括:射频(RF)前端模块(FEM)端口连接器;和基带处理模块,耦合到所述RF FEM端口连接器。所述基带处理模块被配置为经由所述RF FEM端口连接器接收数字预失真(DPD)反馈信号,所述DPD反馈信号包括用于同时多流传输的多个射频(RF)功率放大器(PA)的多个检测到的输出样本的总和,并且所述基带处理模块包括处理电路,所述处理电路被配置为:基于接收到的DPD反馈信号,选择用于对所述多个RF PA中的每一个进行预失真的数字预失真信号。
[0053] 在基于示例13的示例14中,所述无线通信设备还包括:RF前端,经由所述RF FEM端口连接器耦合到所述基带处理模块,所述RF前端包括所述多个RF PA;和DPD反馈电路,用于:经由所述RF FEM端口连接器将所述DPD反馈信号提供给所述基带处理模块。
[0054] 在基于示例14的示例15中,所述无线通信设备还包括双极化天线的相控阵列,所述双极化天线的相控阵列耦合到所述RF前端和所述多个RF PA的输出。检测到的输出样本是通过所述双极化天线的相控阵列的每个天线的不用于发送的极化来检测的。
[0055] 在基于示例15的示例16中,所述RF FEM端口连接器包括同轴连接器,并且其中,所述无线通信设备的传输频率超过10GHz。
[0056] 在基于示例16的示例17中,所述DPD反馈电路包括用于所述多个RF PA中的每一个的衰减器,用于:归一化每个双极化天线的极化之间的隔离损耗;和组合器,用于:在衰减后将检测到的所述多个RF PA的输出样本求和成所述DPD反馈信号。
[0057] 在基于示例16的示例18中,所述DPD反馈电路包括用于所述多个RF PA中的每一个的衰减器,用于:归一化每个双极化天线的极化之间的隔离损耗或接收链之间的其他失配;和组合器,用于:在衰减后将检测到的所述多个RF PA的输出样本求和成所述DPD反馈信号。
[0058] 在基于示例15-17中任一项的示例19中,所述相控阵列中的双极化天线均包括用于发送的水平极化和用于采样被组合成所述DPD反馈信号的每个检测到的输出样本之一的垂直极化。
[0059] 在示例20中,公开了一种用于无线通信的方法,包括:检测来自在多流传输模式下操作的多个功率放大器(PA)的每个功率放大器(PA)的输出的功率放大(PA)信号;以及将检测到的PA信号组合成单个数字预失真(DPD)反馈信号。所述方法还包括:将组合的单个DPD反馈信号传递到数字处理单元;基于所述组合的单个DPD反馈信号,选择用于对每个功率放大器进行预失真的幅度和相位校正;以及将选定的幅度和相位校正施加于与组合的单个DPD反馈信号相关的每个PA。
[0060] 在基于示例20的示例21中,双极化天线耦合到每个PA的输出,所述双极化天线具有用于发送每个PA的输出信号的第一极化和用于接收的第二极化。所述检测包括:使用用于接收的第二极化来检测从同一双极化天线上的用于发送的第一极化发送的功率放大信号。
[0061] 在基于示例20或21的示例22中,所述检测包括:使用专用DPD模拟检测器来采样所述多个PA中的每一个的输出信号,以用于进行组合。
[0062] 在基于示例22的示例23中,所述专用DPD模拟检测器包括靠近发射天线的专用天线。
[0063] 在基于示例22的示例24中,所述专用DPD模拟检测器包括:功率检测器(PD),耦合到在多流传输模式下操作的PA的输出;和衰减器,用于:校准来自每个PA的耦合PD路径的失配(如果有的话)。
[0064] 在基于示例20的示例25中,将所述组合的DPD反馈信号传递到所述数字处理单元包括:以不同于数据发送或接收频率的频率混频所述组合的DPD反馈信号;以及通过同轴连接将混频的DPD反馈信号发送到基带处理模块。
[0065] 在示例26中,公开了一种用于使用来自多个发送链的同时多流传输进行无线通信的系统。所述无线通信系统包括:双极化天线的相控阵列,每个天线具有垂直极化和水平极化;和耦合到所述相控阵列的射频(RF)前端电路,所述RF前端电路包括多个RF功率放大器(PA),每个发送链一个PA;和数字预失真(DPD)反馈电路,用于提供DPD反馈信号,所述DPD反馈信号包括检测到的在发送中使用的所述多个PA中的每个PA的输出的总和。所述系统还包括:基带处理电路,耦合到所述RF前端电路,并且被配置为:向所述RF前端电路中的每个发送链提供数据信号,并且基于所述DPD反馈信号,提供选定的预失真信号,以对所述多个PA中的每个PA进行预失真;和同轴电缆,将所述RF前端电路耦合到所述基带处理电路。
[0066] 在示例27中,公开了一种用于无线通信的方法。所述方法包括:检测来自在多流传输模式下操作的多个功率放大器(PA)的每个功率放大器(PA)的输出的功率放大(PA)信号;以及将检测到的PA信号组合成单个数字预失真(DPD)反馈信号。所述方法还包括:基于组合的单个DPD反馈信号,选择用于对每个功率放大器进行预失真的幅度和相位校正;以及将选定的幅度和相位校正施加于与组合的单个DPD反馈信号相关的每个PA。
[0067] 在基于示例27的示例28中,检测是由耦合到每个PA的输出的双极化天线执行的,所述双极化天线具有用于发送每个PA输出信号的第一极化,以及用于接收所述第一极化的发送以检测同一双极化天线上的功率放大信号的第二极化。
[0068] 在基于示例27的示例29中,所述检测是使用专用DPD模拟检测器来执行的,以采样所述多个PA中的每个PA的输出信号以用于进行组合,并且其中,所述专用DPD模拟检测器包括靠近发射天线的专用天线或耦合到在多流传输模式下操作的PA的输出的功率检测器(PD)之一。
[0069] 在基于示例27-29中任一项的示例30中,所述方法还包括:在组合之前,衰减检测到的PA的输出,以校准来自各接收路径或天线隔离的失配(如果有的话)。
[0070] 在基于示例27-30中任一项的示例31中,所述方法还包括:通过以不同于数据发送或接收频率的频率混频组合DPD反馈信号,来将组合DPD反馈信号传递到数字处理单元;以及通过同轴连接将混频的DPD反馈信号发送到所述数字处理单元。
[0071] 免责声明:已经参照附图,使用某些示例术语描述了本公开,其中,相同的附图标记通篇用于指代相同的要素。所示的结构、设备和方法不旨在按比例绘制,或不旨在按任何特定电路或按除了用于说明某些特征、优点并实现公开本发明实施例的功能框图之外的任何方式绘制,并且其说明和描述不旨在以任何方式限制所附的权利要求,例外是35USC 112,第一段权利要求使用文字表述“用于……的模块”(如果权利要求中存在的话)。如本文所利用的,术语“组件”、“系统”、“接口”、“逻辑”、“电路”、“设备”等仅旨在指代基本功能实体,诸如单独或组合起来以适合所要求的功能的硬件软件(例如,在执行中)、逻辑(电路或可编程)、固件。例如,组件、模块、设备或处理单元可以表示微处理器控制器、可编程逻辑阵列和/或耦合到它的电路或其他逻辑处理设备,并且方法或过程可以表示在处理器上运行的指令、编程在控制器中的固件、对象、可执行文件、程序、包括要执行的指令的存储设备、计算机、平板PC和/或具有处理设备的移动电话。举例来说,过程、逻辑、方法或模块可以是任何模拟电路、数字处理电路或其组合。一个或多个电路或模块可以驻留在一个过程中,并且模块可以本地化为物理电路、可编程阵列、处理器。此外,元件、电路、组件、模块和过程/方法可以是与处理器结合的硬件或软件,其可以从其上存储有可执行指令和/或数据的各种计算机可读存储介质执行。本领域普通技术人员将认识到实现所附权利要求的逻辑描述的各种方式,并且其解释不应限于上面摘要或附图中的描述的任何示例或实现说明、描述或布局。
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