[发明专利]用于射频功率放大的电源调制

说明书

在此描述的主题涉及用于射频功率放大的电源调制。在一个实施例中，包络的电压电平具有可调的阀值电压。高于阀值电压的包络的高电平部分被保持，并且例如由线性放大过程来放大。另一方面，包络的低电平部分被替换为恒定的低电压电平。在放大中，经整形的低电平部分可被提升至预定义的低电压电平，该低电压可被直接输出到RFPA的电源。通过消除在包络的低电平部分上的复杂的放大处理，在不引入任何时序不匹配或者延时的情况下，电源调制的效率和带宽能够得到提高并且电路能够被简化。

背景技术

随着无线通信的发展，在移动环境中存在越来越多对于各种数据服务的需求。第四代(“4G”)及其以后的无线通信标准允许更高的传输速率和更宽的带宽。同时，信号的峰均功率比(“PAPR”)也相对较高。总体而言，高的PAPR将对使用复杂调制激励的射频(“RF”)功率放大器(“RFPA”)的平均效率带来负面影响并且因此降低系统性能。

为了提供RFRA的高效率，包络跟踪(“ET”)和包络消除与恢复(“EER”)已经被提出。电源调制是RFPA的重要因素。RF包络能够被跟踪并且输入至电源调制器中。根据RF包络，调制器提供动态电源输出到RFPA从而自适应地放大RF信号。为了执行有效率的和有效果的信号放大，特别是对具有高PAPR的信号，在电源调制解决方案的技术中，需要在不增加电源调制器的电路复杂性的情况下能够提供高效率和高带宽在此描述的主题。

发明内容

当应用高PAPR信号时，传统的固定的直流(DC)供电的RFPA急剧地降低效率并且因此不适用于4G及其以后的通信标准。已经提出了基于瞬时输出功率电平的先进的RFPA技术。然而，已知电源调制器受制于时序对准的困难，例如，由于线性放大和开关级的并行操作。作为结果，在较宽的带宽操作中，效率和线性度将大大降低。此外，已知电源调制器通常依赖于开关级中的下沉部分，这会导致额外的功率损耗。

在此描述的主题的实施例提供了一种RFPA的电源调制方案。给定RF信号的包络，包络的电压电平可以与可调阀值电压进行比较。如果包络电压大于或等于阀值电压，模拟包络将被保持。包络的未被改变的、模拟的高电平部分可以被放大，例如由线性放大或任何其他适合的处理来放大。

另一方面，如果包络的电压低于阀值电压，包络电压可以被替代为预定义的低电压，其在一个实施例中可以是地电平。也即，恒定的低电压能够被用于所有低于阀值电压的包络值。作为结果，包络的低电平部分将通过脉冲供电被整形。在包络放大级，包络经塑形的低电平部分被提高到预定义的低电源电压，它可以直接被输出到RFPA的电源，无须经过任何复杂的放大过程。

这样，电源调制器中包络放大的效率可以通过消除复杂的放大过程来提高。进一步地，传统解决方案中的开关部分不再需要。作为结果，电源调制器的电路复杂性能够被极大地降低。此外，用于控制放大器的放大器和开关被串联排列以直接提供调制器输出。因此，不同于线性放大和开关级以并行方式运行的传统电源调制器，在此描述的主题的实施例不会导致时序失配。这降低了不同级之间的延时并且提高了电源调制的线性度和效率，尤其是对于宽带应用。此外，根据在此描述的主题的实施例，可以处理更高带宽的包络信号。

提供该发明内容是为了以简化的方式介绍以下详细描述中被进一步描述的观点的选集。该发明内容确定所公开的在此描述的主题的关键特性或基本特性，也无意限制在此描述的主题的范围。

附图说明

图1图示了在此描述的主题的一个实施例可实现于其中的设备的框图；

图2根据在此描述的主题的一个实施例图示了电源调制器的框图；

图3根据在此描述的主题的一个实施例图示了包络整形的示意图；

图4根据在此描述的主题的一个实施例图示了包络放大的示意图；

图5根据在此描述的主题的一个实施例图示了用于调制RF信号的包络的装置的框图；