有源發射期間的包絡跟蹤傳遞函數的再校準的製作方法
2023-04-23 15:37:41 3
有源發射期間的包絡跟蹤傳遞函數的再校準的製作方法
【專利摘要】本發明涉及有源發射期間的包絡跟蹤傳遞函數的再校準。提供了一種用於調整用於功率放大器的包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法和包絡跟蹤系統。功率放大器的輸出信號被提供給反饋接收器以確定包絡跟蹤功率放大器的實際性能。通過評估在由用於包括功率放大器的發射器的輸入信號限定的值處的非線性傳遞函數來確定包絡跟蹤功率放大器的假定性能。假定性能和實際性能之間的差提供用於非線性傳遞函數的校正值。
【專利說明】有源發射期間的包絡跟蹤傳遞函數的再校準
【背景技術】
[0001]一種用以跨整個輸出功率範圍優化無線系統中的功率放大器(PA)電流消耗的有效方式是使用提供PA供應電壓的DC-DC轉換器。根據RF輸出功率來調整DC-DC轉換器的輸出電壓。輸出電壓越低，所需的PA供應電壓就越低。由於從電池電壓降至較低PA供應電壓的電壓轉換，電池電流被降低。基於下一時間段中所預期的目標RF功率(平均RF功率)來設置DC-DC轉換器輸出電壓是可能的。該過程有時被稱為平均功率跟蹤(APT)。
[0002]所謂的包絡跟蹤(ET) DC-DC轉換器或ET調製器能夠進一步降低電池電流。包絡跟蹤描述了一種RF放大器設計方法，在其中施加給功率放大器的電源電壓被持續調整以便確保該放大器對於給定的瞬時輸出功率需求以峰值效率進行工作。
[0003]包絡跟蹤的一特徵是功率放大器的供應電壓不是恆定的。功率放大器的供應電壓取決於輸入到功率放大器中的已調製基帶信號或RF (RF=射頻)輸入信號的瞬時包絡。在高度簡化的描述中，藉助於CORDIC (CORDIC=坐標旋轉數字計算機)算法、之後是用來補償主信號路徑(RF信號生成路徑)和包絡路徑中的不同延遲的延遲調整來計算已調製基帶信號的包絡，然後包絡信號被整形(預失真)並且最終被數模轉換。該信號被施加給生成可變功率放大器供應電壓的包絡跟蹤DC-DC轉換器(專用超快速轉換器)。
[0004]能夠包絡跟蹤的DC-DC轉換器跟隨RF信號的瞬時包絡，這會移除電壓裕度並且進一步增大系統效率(=功率放大器和DC-DC轉換器的綜合效率)。預期能夠包絡跟蹤的DC-DC轉換器將會使LTE (LTE=長期演進)信號的電池電流在最大輸出功率下相對於簡單地跟隨平均功率的標準DC-DC轉換器降低大概20+%。
【發明內容】
[0005]提供了用於調整用於功率放大器的包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法和包絡跟蹤系統。功率放大器的輸出信號被提供給反饋接收器以便確定包絡跟蹤功率放大器的實際性能。通過評估在由用於包括該功率放大器的發射器的輸入信號限定的值處的非線性傳遞函數來確定包絡跟蹤功率放大器的假定性能。假定性能和實際性能之間的差提供用於非線性傳遞函數的校正值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1不出不例移動通信設備的框圖；
圖2示出包絡跟蹤(ET)系統的示意性框圖；
圖3示意性地示出不具有功率控制環路的ET系統的示例；
圖4示意性地示出具有閉合功率控制環路的ET系統的示例；
圖5示意性地示出作為查找表的包絡跟蹤傳遞函數GLUT和從Vra和Vrai計算出的kvcc ； 圖6到圖10圖示包絡路徑的非線性傳遞函數的各種參數如何影響非線性傳遞函數； 圖11示出用於調整包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法的示意性流程圖；
圖12示出用於再校準包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法的示意性流程圖； 圖13示出包絡跟蹤系統的示意性框圖；以及 圖14示出包絡跟蹤系統的另一示例的示意性框圖。
【具體實施方式】
[0007]在下面的描述中，用相等或等同的參考數字來在下面的描述中表示相等或等同的元件或者具有相等或等同功能的元件。
[0008]圖1示出示例移動通信設備100的框圖，該示例移動通信設備100包括數字基帶處理器102以及耦合到該基帶處理器102並且耦合到天線埠 106的RF前端104。天線埠 106被提供用來允許天線108到移動通信設備100的連接。基帶處理器102生成要經由天線108發射的信號，該信號被轉發給RF前端104從而生成被輸出到天線埠 106以便經由天線108發射的發射信號。RF前端104還可以經由天線埠 106從天線108接收信號並且將相應的信號提供給基帶處理器102以便處理所接收到的信號。可以在RF前端104中(例如在可以提供被輸出到天線埠 106的發射信號的功率放大器或放大器電路中)實施下面進一步詳細描述的方法和控制電路。
[0009]移動通信設備100可以是可攜式移動通信設備，並且可以被配置成根據移動通信標準來執行與其他通信設備(比如移動通信網絡的其他移動通信設備或基站)的語音和/或數據通信。移動通信設備可以包括移動手持裝置(諸如行動電話或智慧型電話)、平板PC、寬帶數據機、膝上型計算機、筆記本、路由器、交換機、轉發器或PC。而且，移動通信設備100可以是通信網絡的基站。
[0010]RF前端104中的功率放大器可以是包絡跟蹤功率放大器，以便改進移動通信設備100的效率和/或電池壽命。
[0011]包絡跟蹤(ET)的一個方面是到PA的供應電壓不是常數。參考圖2，PA供應電壓V。。取決於已調製基帶信號m (I，Q)的瞬時包絡。在高度簡化的描述中，例如藉助於CORDIC算法(坐標旋轉數字計算機算法)、之後是用來補償主信號路徑(RF信號生成路徑)和包絡路徑中的不同延遲的延遲調整來計算已調製基帶信號(BB信號)的包絡。隨後包絡信號被整形(預失真)並且最終被數模轉換。該信號被施加給生成可變PA供應電壓V。。的ET DC-DC轉換器154 (專用超快速DC-DC轉換器)。
[0012]能夠ET的DC-DC轉換器跟隨RF信號的瞬時包絡，由此移除恆定電壓供應所需的電壓裕度並且進一步增大系統效率(=PA和DC-DC轉換器的綜合效率)。預期能夠ET的DC-DC轉換器將會使LTE (長期演進)信號的電池電流在最大輸出功率下相對於簡單跟隨平均功率的標準DC-DC轉換器降低大於20%。
[0013]圖2示出包絡跟蹤系統的示意性框圖。在圖2中示出的示例中要被發射的輸入信號包括同相分量Iin和正交分量Qin。可替換地，可以以不同格式來提供輸入信號。輸入信號被提供給發射器110，該發射器110包括RF信號發生(generation)112、可變增益元件114、功率放大器(PA) 116和雙工器118。RF信號發生112可以被配置成執行從基帶(BB)頻率範圍到射頻(RF)範圍的頻率上轉換、和/或輸入信號的數模轉換。可變增益元件使RF信號發生112的輸出乘以可變增益krf，其用來實現整個發射器110的期望增益設置。功率放大器116放大由可變增益元件114提供的信號，其中PA 116的輸入功率是Pin且輸出功率是POTT。已放大的放大器輸出信號被饋送給雙工器118，該雙工器118在頻域中將發射信號和接收信號分開。在雙工器118的天線埠處，與功率放大器116的輸出功率Ptot相比，信號通常被稍稍衰減到天線功率PANT。
[0014]為了允許ET操作且使ET系統中的效率增強最大化，可以以與針對平均功率跟蹤被優化的傳統PA設計相比不同的方式來設計PA 116。
[0015]系統層級上的一個重要ET特定設計目標是作為PA供應電壓V。。的函數且跨輸出功率的PA 116的平坦AMPM和AMAM相位響應(在該上下文中PA供應電壓Ncc意指受到ET操作影響的電壓，例如第二 PA級的供應電壓)。縮寫AMPM代表「振幅到相位失真」並且縮寫AMAM代表「振幅到振幅失真」。
[0016]ET友好的總AMAM和/或AMPM特性可以是例如在使PA供應電壓被預失真的情況下實現的。在這種情況下，PA供應電壓不是對BB包絡信號m (I，Q)的幅度的簡單線性響應。PA供應電壓V。。以非線性的方式依賴於BB包絡信號的幅度。例如非線性成形函數被選擇成使得當PA 116以ET模式工作時PA增益是恆定的且變成與瞬時PA供應電壓V。。無關。在圖2中，尤其通過查找表(LUO144來實施非線性傳遞函數。這僅僅是針對非線性傳遞函數的實施例的一個示例。
[0017]查找表144是圖2中所描繪的發射器110以上的供應電壓處理路徑的一部分。該供應電壓處理路徑又是包絡跟蹤系統的一部分。
[0018]供應電壓處理路徑包括矢量到幅度轉換器132。輸入信號的瞬時幅度被表示為m(I, Q)=magnitude (I+jQ)，其被轉發到配置成使幅度延遲達延遲Tet的可變延遲元件134。供應電壓處理路徑還包括具有可變增益kET的可變增益元件136。可以使可變增益kET與發射器110的可變增益krf (圖2中未明確示出)同步。在求和元件142處，輸入信號偏移Iitjffsrta在信號被提供給查找表(LUT) 144之前被添加。查找表144實施非線性傳遞函數或者至少非線性傳遞函數的基本形狀。供應電壓處理路徑還包括用於將可變增益kv。。應用於查找表144的輸出信號的另一可變增益兀件146。在另一求和兀件148處,輸出信號偏移Iitxffsetp在包絡跟蹤數模轉換器(ET-DAC) 152對信號進行數模轉換之前被添加。ET-DAC 152的模擬輸出信號被饋送到ET調製器154以便控制ET調製器154以及促使其將對應的供應電壓\c提供給包絡跟蹤功率放大器116。
[0019]非線性ET傳遞函數通常對PA 116、ET調製器154和/或RF信號發生112的部件間變化敏感。因此，作為結果必須在無線設備的生產期間校準傳遞函數。此外，例如在生產之後再校準是必要的，以便補償老化效應。
[0020]非線性ET傳遞函數通常是矢量到幅度轉換器132的輸入與ET調製器154的輸出之間的傳遞函數。不是所有所描繪的元件132、134、136、138、142、146和148都需要存在，而是它們通常是可選的。
[0021]在某些包絡跟蹤系統的情況下，非線性ET傳遞函數僅在工廠校準期間針對50歐姆終端負載被校準一次。因此，工廠校準確實具有其局限性，即(I)傳遞函數可能隨著時間改變，(2)僅有限數目的傳遞函數可以被存儲在RF收發器中，以及(3)工廠校準過程不會完全反映行動裝置的現實生活使用狀況，例如天線阻抗會根據行動裝置相對於行動裝置用戶的位置而改變。天線阻抗改變會影響PA特性，即對於某些天線阻抗需要使PA電源V。。增大來維持天線輸出功率，並且對於其他天線阻抗需要使PA電源V。。減小來達到相同的輸出功率。因此，需要實施若干措施來補償可能的ET傳遞函數改變。可以限定下面的五個措施或參數:
(1)在應用非線性ET傳遞函數之前經由I^fsrta的偏移補償
(2)在應用非線性ET傳遞函數之前經由kVin的增益補償
(3)在應用非線性ET傳遞函數之後經由I^ffsrtp的偏移補償
(4)在應用非線性ET傳遞函數之後經由kv。。的增益補償
(5)非線性ET傳遞函數自身與更適合ET傳遞函數的交換。
[0022]利用所公開的用於調整或再校準的方法，和/或利用如這裡公開的包絡跟蹤系統，即使在行動裝置使用反饋接收器的有源發射期間，也可以實現這些參數中的一個或多個的再校準/微調。
[0023]在非線性ET傳遞函數可以被再調整之前，PA增益可能需要通過信號路徑增益而被溫度補償。此外，ET路徑增益kET可能需要被設置成與信號路徑增益krf同步。
[0024]對於在有源發射期間對非線性傳遞函數的再校準/微調來說，可以考慮兩種不同的功率控制模式， 即:
(1)不具有功率控制環路以及
(2)具有閉合功率控制環路。
[0025]在圖3中，描繪不具有功率控制環路的ET系統的一個示例。藉助於反饋接收器174來實現通過應用上述五個措施非線性ET傳遞函數的改變)中的一個或多個而進行的V。。調整。包絡跟蹤系統包括在雙工器118的輸出端處的分接頭(tap)172。雙工器118的輸出端處的信號Vant通常與包絡跟蹤功率放大器116的輸出信號十分相似。可替換地，分接頭172可以直接位於包絡跟蹤放大器116的輸出端處。包絡跟蹤系統還包括反饋模數轉換器175，其被配置成提供矢量表示形式的反饋信號(同相分量I.和正交分量Qfbk)。均方根計算器176被配置成接收矢量表示形式的反饋信號並且提供對應的均方根電壓VFBtas。作為對確定均方根(rms)值的替換，由反饋接收器174和/或反饋ADC175提供的反饋信號可以被濾波，例如被低通濾波。
[0026]包絡跟蹤系統還包括第二均方根計算器182，其被配置成提供輸入信號的同相分量Iin和正交分量Qin的均方根值Vinms。
[0027]傳遞函數調整器(圖3中未圖示河以接收兩個rms值Vinhi^P Vfbkms以供進一步處理。特別地，傳遞函數調整器可以基於包絡跟蹤功率放大器116的假定性能(或預期性能)與包絡跟蹤功率放大器116的實際性能之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數(Iwfsrta'1^?、匕&_、1%。。、非線性ET傳遞函數的形狀的係數)之一的校正值或調整值。可以基於輸入信號的rms值Vlfcms來確定假定性能。可以基於反饋信號的rms值Vfbkmis來確定實際性能。
[0028]在圖4中，描繪具有閉合功率控制環路的ET系統的一個示例。這裡，藉助於也被同時用於閉合環路功率控制的反饋接收器174來實現通過應用上述五個措施或參數(例如koffseta> kVin、koffsetp, kv。。、非線性傳遞函數的形狀函數144的係數)中的一個而進行的\c的調整。閉合環路功率控制包括作用於可變增益元件114的增益控制元件194。閉合環路功率控制還包括採用求和元件的形式的總增益校正器192，其從基準均方根值Vfefms減去反饋信號的rms值VFBtas。可以由作為閉合環路功率控制的一部分且從反饋接收器174和反饋ADC 175接收數字反饋信號IFBK+jQFBK的增益控制器(未描繪)來提供基準均方根值VFBtas。
[0029]除了別的之外，提出了一種藉助於可能被同時用於功率控制的反饋接收器174來保證有源發射期間的\c的調整的方法。因此，實現了 ET傳遞函數的再校準/微調，和/或使得ET傳遞函數的再校準/微調成為可能。
[0030]利用反饋接收器174來實現通過V。。調整的ET傳遞函數的再校準和/或微調。在下文中，我們給出對通過調整增益kv。。進行的V。。調整的更詳細描述。所有其他可能(即通過偏移k—Iwfsetp、增益kVin的V。。調整)、以及甚至應用不同的非線性ET傳遞函數形狀(被實施為LUT 144)都遵循相同的過程。藉助於反饋接收器的rms電壓Vmtas和輸入信號的rms電壓VINr?，計算由比值Vfbrkk/ VINr?給出的總增益是可能的。因為主信號鏈的增益是已知的，所以可以基於該總增益來計算PA增益。非線性ET傳遞函數被選擇成使得PA增益滿足在工廠校準期間設置的一定目標增益。工廠校準是在50歐姆的條件下完成的。結果，通過應用非線性ET函數和50歐姆天線阻抗來實現該目標增益。然而，在正常電話工作期間，在大部分時間天線阻抗不滿足50歐姆的條件。典型地，實際PA增益將因此偏離在工廠校準期間通過應用非線性ET函數而建立的目標增益。通過藉助於比值VFBItas/ Vlltos測量總增益以及通過對PA增益的後續計算來捕獲與目標增益的該偏離。對於給定非線性ET函數的實際PA增益的知識可以被用來進一步改進在非50歐姆天線阻抗的情況下的例如在ACLR (鄰近信道洩漏比)方面的性能。如果實際PA增益小於目標增益，則這指示例如PA比作為目標的更深地工 作在飽和狀態。這將使ACLR和EVM (誤差矢量幅度)性能降低。可以例如通過適當地調整增益kv。。來避免深度飽和狀態。這裡是V。。調整過程的詳細步驟。
[0031](I)在有源發射期間測量在已知輸入信號Vin (也由rms值Vlltos給出)以及已知總增￡fL Goveeall(T)(其是溫度T的函數)下的反饋接收器彳目號Vfbr (由rms值Vfbehss表不)。
[0032]( 2)計算總增益 VFBKr?/ VINr?。
[0033](3)可以基於總增益以及基於主信號路徑增益的知識來計算實際PA增益。
[0034](4)基於實際PA增益以預先限定的方式來調整增益kv。。(參見圖5)。
[0035]圖5可以被解釋如下。Guit是包絡跟蹤路徑的當前有效非線性傳遞函數並且將輸入電壓Vin映射到功率放大器供應電壓\c。當被正確地調整或(再)校準時，以這種方式確定的該功率放大器供應電壓V。。使包絡跟蹤功率放大器116達到在工廠校準期間已被選擇的目標增益。在工作期間，發射器110以及還有包絡跟蹤功率放大器116自身傾向於它們的工作參數的變化，例如這歸因於溫度變化、改變的天線阻抗等等。
[0036]可以通過評估第一值Vinms處的非線性傳遞函數Gliit來確定包絡跟蹤功率放大器116的假定性能。該第一值由用於發射器110的輸入信號Vin來限定，該發射器包括功率放大器116。此外，可以通過評估第二值Vfbkms處的非線性傳遞函數Gliit來確定包絡跟蹤功率放大器116的實際性能。該第二值由反饋信號來限定。當第一值和第二值不相等時，功率放大器供應電壓結果的差AVrc=Vra-Vra指示為了使實際性能和假定性能對準功率放大器供應電壓應該改變多少。可以基於通過分別評估在第一值Vlftms和第二值Vfbkms處的非線性傳遞函數Gliit而獲得的功率放大器供應電壓Vra和Vra來確定用於增益kv。。的校正值(或調整值或再校準值)，即kv。。= Vcci / Vra。
[0037]對於ET傳遞函數的再校準/微調，可以做出以下假設:
(I)ET傳遞函數確實具有相似的特性，並且因此可以從一個單一測量結果和當前傳遞函數容易地估計更新的函數。對於其他改進，可能採用若干測量結果用於再校準/微調。
[0038](2)甚至可以在有源發射期間採用利用反饋接收器的測量結果。[0039](3)在再校準過程期間保持總增益設置Gwee^恆定。
[0040](4)因為PA的與溫度有關的特性，總增益Gwei^是溫度的函數。因此，需要根據行動裝置的測量溫度來調整增益。
[0041](5)以使得包絡信號和RF信號的包絡顯示出相等振幅特性的方式來同步地設置信號路徑增益kKF和ET路徑增益kET。
[0042]利用反饋接收器174來實現通過利用並存的閉合功率控制環路(參見圖3)的Vcc調整的對ET傳遞函數的再校準/微調。前面的四步與在上章節中所述的相同，即不具有閉合功率控制環路。步驟編號5可以被引入以便補償由V。。變化引起的增益變化。
[0043](I)在有源發射期間測量在已知輸入信號Vin (也由rms值Vlltos給出)以及已知總增￡fL Goveeall(T)(其是溫度T的函數)下的反饋接收器彳目號Vfbr (由rms值Vfbehss表不)。
[0044](2)計算總增碰 VFBRra;s/ Vltos。
[0045](3)可以基於總增益以及基於主信號路徑增益的知識來計算實際PA增益。
[0046](4)基於實際PA增益以預先限定的方式來調整增益kv。。(參見圖5)。
[0047](5)用以補償由於Vcc變化而引起的增益增加/降低、即AG-=Vfbe^/ V_,的對總增益G
OVERALL 的校正。
[0048]例如，可以使用並存有包絡跟蹤的閉合功率控制環路來控制功率放大器的功率，其中反饋信號被閉合功率控制環路和用於調整非線性跟蹤函數的方法這二者使用。可以通過用以補償由於功率放大器供應電壓的改變而引起的增益變化的補償因子AG.,-來校正包括功率放大器的發射器的一部分的總增益。該增益變化通常是由使用校正值來調整非線性傳遞函數而引起的。基於當前反饋信號和先前反饋信號來確定補償因子。
[0049]特別地，可以將補償因子AG
OVERALL 確定為 Δ Gqveealx-V
FBEnew/ ^FBEold0 ^FBEnew 是當前反
饋號並且VFBRld是舊反饋彳目號。
[0050]所提出的方法和包絡跟蹤系統支持有源發射期間的校準過程，其藉助於反饋接收器174經由\c調整重新校準/微調當前ET傳遞函數。
[0051]圖6到圖10圖示包絡路徑的非線性傳遞函數的各種參數如何影響非線性傳遞函數。例如，改變偏移I^ffsrtp會使曲線向上或向下移位(圖6 )。改變偏移Iitjffsrta會使曲線向左或向右移位(圖7)。改變增益1%。會使曲線在垂直方向上拉伸或壓縮(圖8)。改變增益kVIN會使曲線在水平方向上拉伸或壓縮(圖8)。最後，還可以改變限定非線性函數的形狀的係數，以使得默認非線性傳遞函數可以被變成具有改變的形狀的已調整非線性傳遞函數(圖10)。以這種方式，可以交換非線性ET傳遞函數的形狀。
[0052] 圖11示出用於調整用於功率放大器的包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法的示意性流程圖。該方法包括:在1102處將功率放大器的輸出信號供應給反饋接收器以獲得反饋信號。該方法還包括在1104處通過評估在由用於包括功率放大器的發射器的輸入信號限定的第一值處的非線性傳遞函數來確定功率放大器的假定性能。在1106處通過評估在由反饋信號限定的第二值處的非線性傳遞函數來確定功率放大器的實際性能。該方法還包括:在1108處基於假定性能和實際性能之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數的校正值。
[0053]在一個實施例中，確定功率放大器的假定性能和實際性能包括評估在對應的第一和第二值的多對值處的非線性傳遞函數以便獲得針對包絡跟蹤功率放大器的多個工作條件的假定性能和實際性能之間的多個差。
[0054]非線性傳遞函數的參數可以是以下之一:
-對於輸入信號的偏移補償Iwfseta,
-對於功率放大器的供應電壓的偏移補償I^ffsetp,
-對於輸入信號的增益補償kVIN，
-對於所述供應電壓的增益補償1%。，以及 -限定非線性傳遞函數的形狀的參數。
[0055]確定實際性能可以包括基於反饋信號和輸入信號來確定發射器的總增益。確定實際性能還可以包括基於不具有功率放大器的發射器的已知增益和所述總增益來確定功率放大器的實際增益，其中針對用於功率放大器的給定供應電壓將功率放大器的期望增益與實際增益進行比 較。
[0056]非線性傳遞函數可以將功率放大器供應電壓建模作為輸入信號的電壓的函數。確定假定性能可以包括通過評估在作為第一值的輸入信號的電壓處的非線性傳遞函數來確定第一電源電壓Vra。以類似方式，確定實際性能可以包括通過評估在作為第二值的反饋信號的電壓處的非線性傳遞函數來確定第二電源電壓可以通過評估第一電源電壓Vra和第二電源電壓Veai的商來確定校正值Gvrc以使得Gvrc=Vra/Vra。
[0057]默認非線性傳遞函數通常是功率放大器的工廠校準的結果，在該工廠校準期間非線性傳遞函數被調整成使得針對功率放大器的輸出端處的一定負載阻抗達到功率放大器的期望目標增益。
[0058]圖12示出用於在有源發射期間再校準用於功率放大器的包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法的示意性流程圖。該方法包括:在1202處將功率放大器的輸出信號供應給反饋接收器以獲得反饋信號，以及在1204處基於反饋信號和到發射器的對應輸入信號來確定包括功率放大器的發射器的總增益。該方法還包括:在1206處基於總增益和發射器的已知增益設置來確定實際功率放大器增益，以及在1208處基於實際功率放大器增益和功率放大器的目標增益之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數的校正值。
[0059]圖13示出包絡跟蹤系統的示意性框圖，該包絡跟蹤系統包括包絡跟蹤功率放大器116、供應電壓供給器(SVP) 1330、反饋接收器(FB RX) 1374、以及傳遞函數調整器(TFA)1370。該供應電壓供給器1330被配置成基於在輸入端子1302處被施加給包括包絡跟蹤功率放大器116的發射器110的輸入信號來提供用於包絡跟蹤功率放大器116的可變供應電壓^。。該可變供應電壓Vcr還基於可變供應電壓供給器1330的基於輸入信號的非線性傳遞函數1340。供應電壓供給器1330可以包括包絡跟蹤調製器1354，其輸入端連接到非線性傳遞函數1340的輸出端且其輸出端連接到包絡跟蹤功率放大器116的(一對或多個)供應電壓端子。
[0060]反饋接收器1374被配置成接收包絡跟蹤功率放大器116的輸出信號並且提供對應的反饋信號。包絡跟蹤功率放大器116的輸出信號還被提供給包絡跟蹤系統的輸出端子1398。傳遞函數調整器1370被配置成接收輸入信號和反饋信號，並且還被配置成基於包絡跟蹤功率放大器116的假定性能和包絡跟蹤放大器116的實際性能之間的差來確定用於非線性傳遞函數1340的校正值。假定性能是基於輸入信號和非線性傳遞函數1340而被確定的。實際性能是基於反饋信號而被確定的。[0061]圖14示出包絡跟蹤系統的另一示例的示意性框圖。包絡跟蹤系統包括包絡跟蹤功率放大器116、查找表(LUT) 1430、DC-DC轉換器1454、反饋接收器(FB RX) 1474、以及傳遞函數調整器(TFA) 1470。查找表1430已存儲基於到包括包絡跟蹤功率放大器116的發射器110的輸入信號的可變供應電壓的至少一個非線性傳遞函數，其中查找表1430被配置成響應於輸入信號值而提供可變供應電壓值V。。。
[0062]DC-DC轉換器1454被配置成基於由查找表1430提供的可變供應電壓值來提供用於包絡跟蹤功率放大器116的可變供應電壓。
[0063]反饋接收器1474被配置成接收包絡跟蹤功率放大器116的輸出信號並且提供對應的反饋信號。傳遞函數調整器1470被配置成基於所述輸入信號和所述反饋信號來確定包括包絡跟蹤放大器116的發射器110的總增益。傳遞函數調整器1470還被配置成基於總增益和發射器110的已知增益設置來導出實際功率放大器增益，以及基於實際功率放大器增益和包絡跟蹤功率放大器116的目標增益之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數的校正值。
[0064]包絡跟蹤功率放大器116的輸出信號還可以在雙工器118的輸出端處被分接或獲得，因為相對於功率放大器輸出信號而言雙工器輸出信號通常僅被稍稍衰減和可能地延遲。因此，雙工器輸出信號可以典型地被看作功率放大器輸出信號。
[0065]可以基於被供應給包絡跟蹤功率放大器116的供應電壓來評估包絡跟蹤功率放大器116的假定性能和實際性能。為了達到期望的目標增益，包絡跟蹤功率放大器116可能需要較高或較低的供應電壓。就功率效率來說，有人可能會說如果包絡跟蹤功率放大器能夠(例如歸因於當前流行的、有利的工作條件，諸如溫度和天線阻抗)使用較低供應電壓達到期望的目標增益，則該包絡跟蹤功率放大器「較好地」執行。
[0066]儘管已經在裝置的上下文中描述了某些方面，但是清楚的是，這些方面還表示對應方法的描述，其中框或設備對應於方法步驟或者方法步驟的特徵。類似地，在方法步驟的上下文中描述的各方面也表示對應框或項或者對應裝置的特徵的描述。可以通過(或使用)硬體裝置(比如微處理器、可編程計算機或電子電路)來執行一些或所有方法動作。可用通過這樣的裝置來執行最重要的方法動作中的某一個或某多個。
[0067]實施方式可以是硬體或軟體的形式或者可以使用其上存儲有電子可讀控制信號的數字存儲介質(例如軟盤、DVD、藍光光碟、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃速存儲器)來執行，該數字存儲介質(或能夠)與可編程計算機系統協作以使得執行相應方法。可以提供數據載體，其具有電子可讀控制信號，所述控制信號能夠與可編程計算機系統協作，以使得執行這裡描述的方法。
[0068]實施方式還可以是以具有程序代碼的電腦程式產品的形式，當電腦程式產品在計算機上運行時程序代碼可操作用來執行方法。程序代碼可以被存儲在機器可讀載體上。
[0069]上面的描述僅僅是說明性的，並且要理解的是，這裡描述的細節和布置的修改和變化對本領域其它技術人員來說將是顯而易見的。因此，意圖使其僅由即將描述的權利要求的範圍來限制，而不是由通過上面的解釋和描述呈現的具體細節來限制。
【權利要求】
1.一種用於調整用於功率放大器的包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法，包括: 將功率放大器的輸出信號供應給反饋接收器以獲得反饋信號； 通過評估在由用於包括功率放大器的發射器的輸入信號限定的第一值處的非線性傳遞函數來確定功率放大器的假定性能； 通過評估在由反饋信號限定的第二值處的非線性傳遞函數來確定功率放大器的實際性能；以及 基於假定性能和實際性能之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數的校正值。
2.根據權利要求1的方法，其中確定功率放大器的假定性能和實際性能包括評估在與第一值和第二值相對應的多個值對處的非線性傳遞函數以獲得針對包絡跟蹤功率放大器的多個工作條件的假定性能和實際性能之間的多個差。
3.根據權利要求1的方法，還包括: 使用所述校正值來更新非線性傳遞函數。
4.根據權利要 求1的方法，其中非線性傳遞函數的參數是以下之一: 對輸入信號的偏移補償， 對功率放大器的供應電壓的偏移補償， 對輸入信號的增益補償， 對供應電壓的增益補償，以及 限定非線性傳遞函數的形狀的參數。
5.根據權利要求1的方法，其中在功率放大器的有源發射模式期間執行該方法。
6.根據權利要求1的方法，其中確定實際性能包括: 基於反饋信號和輸入信號來確定發射器的總增益；以及 基於不具有功率放大器的發射器的已知增益和總增益來確定功率放大器的實際增益，其中針對功率放大器的給定供應電壓將功率放大器的期望增益與實際增益進行比較。
7.根據權利要求6的方法，還包括: 測量發射器的溫度；以及 基於所述溫度來確定發射器的一部分的與溫度有關的總增益，其中該部分包括功率放大器； 其中確定功率放大器的實際增益是基於與溫度有關的總增益。
8.根據權利要求1的方法，還包括: 在確定功率放大器的實際性能之前使可變包絡跟蹤增益與可變發射器增益同步。
9.根據權利要求1的方法， 其中非線性傳遞函數將功率放大器供應電壓建模作為輸入信號的電壓的函數； 其中確定假定性能包括通過評估在作為第一值的所述輸入信號的電壓處的非線性傳遞函數來確定第一電源電壓Vra ； 其中確定實際性能包括通過評估在作為第二值的所述反饋信號的電壓處的非線性傳遞函數來確定第二電源電Svra ;以及 其中確定校正值Gra包括評估第一電源電SVra和第二電源電壓Vra的商以使得Gvcc-Vcci/Vcco。
10.根據權利要求1的方法，其中使用並存有包絡跟蹤的閉合功率控制環路來控制功率放大器的功率，其中反饋信號被閉合功率控制環路和用於調整非線性跟蹤函數的方法這二者使用，並且其中該方法還包括: 通過用以補償由於功率放大器供應電壓的變化而引起的增益變化的補償因子來校正包括功率放大器的發射器的一部分的總增益，所述增益變化是由使用校正值來調整非線性傳遞函數而引起的，其中基於當前反饋信號和先前反饋信號來確定所述補償因子。
11.根據權利要求10的方法，其中將補仏因子ΔGoteeaix確定為AGoterai^-VFBEnew^ ^FBEol d? 其中VFBKnew包括當前反饋信號並且vFBKaLd包括舊反饋信號。
12.根據權利要求1的方法，還包括: 將用於確定假定性能的第一值作為輸入信號的均方根值來生成；以及 將用於確定實際性能的第二值作為反饋信號的均方根值來生成。
13.根據權利要求1的方法，還包括: 將用於確定假定性能的第一值作為輸入信號的已濾波值來生成；以及 將用於確定實際性能的第二值作為反饋信號的已濾波值來生成。
14.根據權利要求1的方法，其中默認非線性傳遞函數是功率放大器的工廠校準的結果，在所述工廠校準期間非線性傳遞函數被調整成使得針對功率放大器的輸出端處的一定負載阻抗達到功率放大器的期望目標增益。
15.—種其上存儲有電腦程式的非瞬時存儲介質，所述電腦程式具有程序代碼，所述程序代碼在運行在計算機或微處理器上時用於執行調整用於功率放大器的包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法，該方法包括: 將功率放大器的輸出信號供應給反饋接收器以獲得反饋信號； 通過評估在由用於包括功率放大器的發射器的輸入信號限定的第一值處的非線性傳遞函數來確定功率放大器的假定性能； 通過評估在由反饋信號限定的第二值處的非線性傳遞函數來確定功率放大器的實際性能；以及 基於假定性能和實際性能之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數的校正值。
16.一種用於在有源發射期間再校準用於功率放大器的包絡跟蹤電源的非線性傳遞函數的方法，包括: 將功率放大器的輸出信號供應給反饋接收器以獲得反饋信號； 基於反饋信號和到發射器的對應輸入信號來確定包括功率放大器的發射器的總增.、M ; 基於總增益和發射器的已知增益設置來確定實際功率放大器增益；以及基於實際功率放大器增益和功率放大器的目標增益之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數的校正值。
17.根據權利要求16的方法， 其中針對包絡跟蹤功率放大器的多個工作條件確定總增益和實際功率放大器增益，以獲得對應的實際功率放大器增益值和目標增益值之間的多個差；以及其中基於所述多個差來確定所述校正值。
18.根據權利要求16的方法，還包括: 使用所述校正值來更新非線性傳遞函數。
19.根據權利要求16的方法，其中在功率放大器的有源發射模式期間執行該方法。
20.根據權利要求16的方法，還包括: 測量發射器的溫度；以及 基於所述溫度來確定發射器的一部分的與溫度有關的總增益，其中該部分包括所述功率放大器； 其中確定所述功率放大器的實際增益是基於所述與溫度有關的總增益。
21.根據權利要求16的方法，還包括: 在確定發射器的總增益之前使可變包絡跟蹤增益與可變發射器增益同步。
22.根據權利要求16的方法，其中使用並存有包絡跟蹤的閉合功率控制環路來控制功率放大器的功率，其中反饋信號被閉合功率控制環路和用於再校準非線性跟蹤函數的方法這二者使用，並且其中該方法還包括: 通過用以補償由於功率放大器供應電壓的變化而引起的增益變化的補償因子來校正包括功率放大器的發射器的一部分的總增益，所述增益變化是由使用校正值來調整非線性傳遞函數而引起的，其中基於當前反饋信號和先前反饋信號來確定所述補償因子。
23.根據權利要求16的方法，還包括: 生成要在確定所述總增益時使用的輸入信號的均方根值；以及 生成要在確定所述總增益時使用的反饋信號的均方根值。
24.根據權利要求16的方法，其中默認非線性傳遞函數是功率放大器的工廠校準的結果，在所述工廠校準期間非線性傳遞函數被調整成使得針對功率放大器的輸出端處的一定負載阻抗達到功率放大器的期望目標增益。
25.—種包絡跟蹤系統，包括: 包絡跟蹤功率放大器； 供應電壓供給器，其被配置成基於施加給包括包絡跟蹤功率放大器的發射器的輸入信號以及基於輸入信號的可變供應電壓的非線性傳遞函數來提供用於包絡跟蹤功率放大器的可變供應電壓； 反饋接收器，其被配置成接收包絡跟蹤功率放大器的輸出信號以及提供對應的反饋信號；以及 傳遞函數調整器，其被配置成接收所述輸入信號和所述反饋信號，並且還被配置成基於包絡跟蹤功率放大器的假定性能和包絡跟蹤放大器的實際性能之間的差來確定用於所述非線性傳遞函數的校正值，所述假定性能是基於輸入信號和非線性傳遞函數而確定的，並且所述實際性能是基於反饋信號而確定的。
26.根據權利要求25的包絡跟蹤系統，其中所述傳遞函數調整器還被配置成評估在對應的第一值和第二值的多個值對處的非線性傳遞函數，以便獲得針對包絡跟蹤功率放大器的多個工作條件的假定性能和實際性能之間的多個差。
27.根據權利要求25的包絡跟蹤系統，其中所述傳遞函數調整器還被配置成使用所述校正值來更新所述非線性傳遞函數。
28.根據權利要求25的 包絡跟蹤系統，其中所述傳遞函數調整器還被配置成接收與發射器的溫度有關的溫度測量結果並基於該溫度測量結果來確定發射器的一部分的與溫度有關的總增益，其中該部分包括包絡跟蹤功率放大器，以及其中確定包絡跟蹤功率放大器的實際增益是基於所述與溫度有關的總增益。
29.根據權利要求25的包絡跟蹤系統，還包括: 閉合功率控制環路，其被配置成控制包絡跟蹤功率放大器的輸出功率，其中所述反饋信號被閉合功率控制環路和傳遞函數調整器這二者使用。
30.根據權利要求29的包絡跟蹤系統，還包括: 總增益校正器，其被配置成通過用以補償由於功率放大器供應電壓的變化而引起的增益變化的補償因子AG—來校正包括功率放大器的發射器的一部分的總增益，所述增益變化是由使用校正值來調整非線性傳遞函數而引起的，其中基於當前反饋信號和先前反饋信號來確定所述補償因子。
31.一種移動通信設備，包括: RF電路，其被配置成提供或接收RF信號；以及 耦合到所述RF電路的天線； 其中所述RF電路包括包絡跟蹤系統，所述包絡跟蹤系統包括: 包絡跟蹤功率放大器； 供應電壓供給器，其被配置成基於施加給包括包絡跟蹤功率放大器的發射器的輸入信號和基於所述輸入信號的可變供應電壓的非線性傳遞函數來提供用於包絡跟蹤功率放大器的可變供應電壓； 反饋接收器，其被配置成接收包絡跟蹤功率放大器的輸出信號並提供對應的反饋信號；以及 傳遞函數調整器，其被配置成接收所述輸入信號和所述反饋信號，並且還被配置成基於包絡跟蹤功率放大器的假定性能和包絡跟蹤放大器的實際性能之間的差來確定用於非線性傳遞函數的校正值，所述假定性能是基於所述輸入信號和所述非線性傳遞函數而確定的，且所述實際性能是基於所述反饋信號而確定的。
32.一種包絡跟蹤系統，包括: 包絡跟蹤功率放大器； 查找表，其已存儲基於到包括包絡跟蹤功率放大器的發射器的輸入信號的可變供應電壓的至少一個非線性傳遞函數，其中所述查找表被配置成響應於輸入信號值來提供可變供應電壓值； DC-DC轉換器，其被配置成基於由查找表提供的可變供應電壓值來提供用於包絡跟蹤功率放大器的可變供應電壓； 反饋接收器，其被配置成接收包絡跟蹤功率放大器的輸出信號並且提供對應的反饋信號；以及 傳遞函數調整器，其被配置成基於所述輸入信號和所述反饋信號來確定包括包絡跟蹤放大器的發射器的總增益，基於所述總增益和發射器的已知增益設置來導出實際功率放大器增益，以及基於實際功率放大器增益和用於功率放大器的目標增益之間的差來確定用於非線性傳遞函數的參數的校正值。
【文檔編號】H03G3/20GK103973248SQ201410043304
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月29日 優先權日:2013年1月31日
【發明者】A.蘭格爾, G.克勞特, B.皮爾格拉姆 申請人:英特爾移動通信有限責任公司