包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器、射頻放大電路及方法
【專利摘要】本公開是關(guān)于一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器、射頻放大電路及方法，屬于電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。所述方法包括：通過所述包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號；通過所述線性放大單元接收所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；通過所述開關(guān)單元根據(jù)所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓；通過所述還原單元將所述開關(guān)單元生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，所述第一跟蹤電壓與所述第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。本公開實現(xiàn)了對射頻信號的更好的跟蹤匹配，進而提升射頻功率放大器的使用效率。
【專利說明】包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器、射頻放大電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器、射頻放大電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻功率放大器是手機電路系統(tǒng)里射頻模塊中功率消耗最大的器件。作為整個射頻模塊的核心前端部分，射頻功率放大器的使用效率將影響整個手機系統(tǒng)的效率，進而影響電池的供電時間。
[0003]在相關(guān)的提升射頻功率放大器使用效率的技術(shù)中，存在ET (Envelope tracking,包絡(luò)跟蹤)技術(shù)。請參考圖1，其示出了使用ET技術(shù)的射頻放大電路的結(jié)構(gòu)示意圖。該射頻放大電路包括耦合器120、包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器140、時延模塊160和射頻功率放大器PAlSO0輸入的射頻信號經(jīng)過耦合器120后，耦合一部分功率到包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器140中的包絡(luò)檢波器142，剩余的功率經(jīng)過時延模塊160輸入到射頻功率放大器PA180。包絡(luò)檢波器142從射頻信號中檢波出包絡(luò)信號，然后包絡(luò)信號輸入到包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器140中的線性放大部分144進行放大，放大后的信號作為射頻功率放大器PA180的漏極調(diào)節(jié)電壓，輸出到射頻功率放大器PA180的漏極。然后射頻功率放大器PA180根據(jù)該漏極調(diào)節(jié)電壓對經(jīng)過時延模塊160后輸入的射頻信號放大后，輸出最終放大后的射頻信號。其中，線性放大部分144根據(jù)幅度來對包絡(luò)信號進行放大，當(dāng)包絡(luò)信號的幅度較小時，包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器140輸出的漏極調(diào)節(jié)電壓也??；當(dāng)包絡(luò)信號的幅度較大時，包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器140輸出的漏極調(diào)節(jié)電壓也大，從而提高射頻功率放大器PA180的使用效率。
[0004]公開人在實現(xiàn)本公開的過程中，發(fā)現(xiàn)上述方式至少存在如下缺陷:線性放大部分144在跟蹤包絡(luò)信號時，對小功率的射頻信號提升的使用效率較好，對大功率的射頻信號提升的使用效率較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了實現(xiàn)對射頻信號的跟蹤匹配，進而提升射頻功率放大器的使用效率，本公開實施例提供了一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器、射頻放大電路及方法。所述技術(shù)方案如下:
[0006]第一方面，提供了一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，包括:包絡(luò)檢波單元、線性放大單元、開關(guān)單元和還原單元，其中:
[0007]所述包絡(luò)檢波單元，用于從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號；
[0008]所述線性放大單元，用于接收所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；
[0009]所述開關(guān)單元，用于根據(jù)所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓；
[0010]所述還原單元，用于將所述開關(guān)單元生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，所述第一跟蹤電壓與所述第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
[0011]可選地，所述包絡(luò)檢波單元，用于從耦合器輸入的所述射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，所述射頻信號是所述耦合器從原始射頻信號中耦合出的信號。
[0012]可選地，所述線性放大單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號的幅度。
[0013]可選地，所述線性放大單元包括:氮化鎵GaN材料的金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體MOSFET 管。
[0014]可選地，所述開關(guān)單元，包括脈寬調(diào)制單元和降壓型開關(guān)電源；
[0015]所述脈寬調(diào)制單元，用于在所述包絡(luò)信號的幅度小于第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的低電平；在所述包括信號的幅度大于所述第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的高電平；
[0016]所述降壓型開關(guān)電源，用于根據(jù)所述脈寬調(diào)制單元輸出的所述脈寬調(diào)制信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓。
[0017]第二方面，提供了一種射頻放大電路，所述射頻放大電路包括:耦合器、包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器、時延模塊和射頻功率放大器，所述耦合器的兩個輸出端分別與所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的輸入端和所述時延模塊的輸入端相連，所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的輸出端與所述射頻功率放大器的漏極相連，所述時延模塊的輸出端與所述射頻功率放大器的輸入端相連；其中，
[0018]所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器是如第一方面或第一方面中任一種可能的的實施方式所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器。
[0019]第三方面，提供了一種包絡(luò)跟蹤方法，用于如第一方面所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器中，所述方法包括:
[0020]通過所述包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號；
[0021]通過所述線性放大單元接收所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；
[0022]通過所述開關(guān)單元根據(jù)所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓；
[0023]通過所述還原單元將所述開關(guān)單元生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，所述第一跟蹤電壓與所述第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
[0024]可選地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，包括:
[0025]通過所述包絡(luò)檢波單元從耦合器輸入的所述射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，所述射頻信號是所述耦合器從原始射頻信號中耦合出的信號。
[0026]可選地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，包括:
[0027]根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號的幅度。
[0028]可選地，所述通過所述開關(guān)單元根據(jù)所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，包括:
[0029]通過所述開關(guān)單元中的脈寬調(diào)制單元在所述包絡(luò)信號的幅度小于第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的低電平，并在所述包括信號的幅度大于所述第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的高電平；[0030]通過所述開關(guān)單元中的降壓型開關(guān)電源根據(jù)所述脈寬調(diào)制單元輸出的所述脈寬調(diào)制信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓。
[0031]本公開的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
[0032]通過包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，并根據(jù)所述包絡(luò)信號通過線性放大單元獲取放大后的包絡(luò)信號，再根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；通過開關(guān)單元生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，再經(jīng)由還原單元得到對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，進而通過疊加第一跟蹤電壓輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。從而能夠根據(jù)實際輸入的射頻信號獲取對應(yīng)的脈寬電壓，使得實現(xiàn)了對射頻信號更好的跟蹤匹配，進而提升了射頻功率放大器的使用效率，特別是針對大功率的射頻信號提升了使用效率。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本公開的實施例，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)示出的一種ET技術(shù)的射頻放大電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的另一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種射頻放大電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤方法的流程示意圖。
[0040]圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的另一種包絡(luò)跟蹤方法的流程示意圖。
[0041]圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤方法在處理5MHz信號時的仿真效果示意圖。
[0042]圖8是根據(jù)一不例性實施例不出的一種包絡(luò)跟蹤方法在處理IOMHz信號時的仿真效果示意圖。
[0043]圖9是根據(jù)一不例性實施例不出的一種包絡(luò)跟蹤方法在處理20MHz信號時的仿真效果示意圖。
[0044]圖10是根據(jù)一不例性實施例不出的一種包絡(luò)跟蹤方法在處理40MHz信號時的仿真效果示意圖。
[0045]圖11是根據(jù)一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤方法根據(jù)包絡(luò)信號的幅度提供脈寬電壓的仿真效果示意圖。
[0046]通過上述附圖，已示出本公開明確的實施例，后文中將有更詳細的描述。這些附圖和文字描述并不是為了通過任何方式限制本公開構(gòu)思的范圍，而是通過參考特定實施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本公開的概念。
【具體實施方式】
[0047]為了使本公開的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本公開作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本公開一部份實施例，而不是全部的實施例?；诒竟_中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本公開保護的范圍。
[0048]圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖，該包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器適用于移動通信設(shè)備中的射頻電路。該包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器可以包括:包絡(luò)檢波單元210、線性放大單元220、開關(guān)單元230和還原單元240。
[0049]包絡(luò)檢波單元210，用于從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號。
[0050]線性放大單元220，用于接收包絡(luò)檢波單元210獲取的包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓。
[0051]開關(guān)單元230，用于根據(jù)包絡(luò)檢波單元210獲取的包絡(luò)信號生成對應(yīng)包絡(luò)信號的脈寬電壓。
[0052]還原單元240，用于將開關(guān)單元230生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)脈寬電壓的第二跟蹤電壓，第一跟蹤電壓與第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
[0053]綜上所述，本實施例提供的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，通過包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，并根據(jù)包絡(luò)信號通過線性放大單元獲取放大后的包絡(luò)信號，再根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；通過開關(guān)單元生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，再經(jīng)由還原單元得到對應(yīng)脈寬電壓的第二跟蹤電壓，進而通過疊加第一跟蹤電壓輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。從而能夠根據(jù)實際輸入的射頻信號獲取對應(yīng)的脈寬電壓，使得實現(xiàn)了對射頻信號更好的跟蹤匹配，進而提升了射頻功率放大器的使用效率，特別是針對大功率的射頻信號提升了使用效率。
[0054]圖3是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖，該包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器適用于移動通信設(shè)備中的射頻電路。該包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器可以包括:包絡(luò)檢波單元210、線性放大單元220、開關(guān)單元230和還原單元240。
[0055]包絡(luò)檢波單元210，用于從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號。其中，包絡(luò)檢波單元210，用于從耦合器輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，該射頻信號是耦合器從原始射頻信號中耦合出的信號。
[0056]線性放大單元220，用于接收包絡(luò)檢波單元210獲取的包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓。線性放大單元220，用于根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大包絡(luò)信號的幅度。
[0057]為了實現(xiàn)超寬帶的跟蹤效果，線性放大單元220包括:氮化鎵GaN材料的金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體 MOSFET 管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor, MOSFET簡稱金氧半場效晶體管)。
[0058]開關(guān)單元230，用于根據(jù)包絡(luò)檢波單元210獲取的包絡(luò)信號生成對應(yīng)包絡(luò)信號的脈寬電壓。其中，開關(guān)單元230，包括脈寬調(diào)制單元231和降壓型開關(guān)電源232 ；
[0059]脈寬調(diào)制單元231，用于在包絡(luò)信號的幅度小于第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出脈寬調(diào)制信號中的低電平；在包括信號的幅度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出脈寬調(diào)制信號中的高電平；
[0060]降壓型開關(guān)電源232，用于根據(jù)脈寬調(diào)制單元231輸出的脈寬調(diào)制信號生成對應(yīng)包絡(luò)信號的脈寬電壓。
[0061]還原單元240，用于將開關(guān)單元230生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)脈寬電壓的第二跟蹤電壓，第一跟蹤電壓與第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
[0062]綜上所述，本實施例提供的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，通過包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，并根據(jù)所述包絡(luò)信號通過線性放大單元獲取放大后的包絡(luò)信號，再根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；通過開關(guān)單元生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，再經(jīng)由還原單元得到對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，進而通過疊加第一跟蹤電壓輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。從而能夠根據(jù)實際輸入的射頻信號獲取對應(yīng)的脈寬電壓，使得實現(xiàn)了對射頻信號的跟蹤匹配，進而提升了射頻功率放大器的使用效率，特別是針對大功率的射頻信號提升了使用效率。
[0063]同時，由于采用了 GaN材料的MOSFET管，可以最大跟蹤到40MHz的包絡(luò)信號，從而可實現(xiàn)超寬帶信號包絡(luò)跟蹤。
[0064]圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種射頻放大電路的結(jié)構(gòu)示意圖，該射頻放大電路適用于移動通信設(shè)備，其中，移動通信設(shè)備可以是智能手機、平板電腦、電子書閱讀器或者掌上電腦之類的電子設(shè)備；
[0065]該射頻放大電路包括:耦合器310、包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器320、時延模塊330和射頻功率放大器340，所述耦合器310的兩個輸出端分別與所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器320的輸入端和所述時延模塊330的輸入端相連，所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器320的輸出端與所述射頻功率放大器340的漏極相連，所述時延模塊330的輸出端與所述射頻功率放大器340的輸入端相連；其中，
[0066]所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器340如圖2或圖3所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器。
[0067]綜上所述，本實施例提供的射頻放大電路，通過包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器中的包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，并根據(jù)所述包絡(luò)信號通過線性放大單元獲取放大后的包絡(luò)信號，再根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；通過開關(guān)單元生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，再經(jīng)由還原單元得到對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，進而通過疊加第一跟蹤電壓輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。從而能夠根據(jù)實際輸入的射頻信號獲取對應(yīng)的脈寬電壓，使得實現(xiàn)了對射頻信號的更好的跟蹤匹配，進而提升了射頻功率放大器的使用效率，特別是針對大功率的射頻信號提升了使用效率。
[0068]同時，由于采用了 GaN材料的MOSFET管，可以最大跟蹤到40MHz的包絡(luò)信號，從而可實現(xiàn)超寬帶信號包絡(luò)跟蹤。
[0069]下述為本公開方法實施例，可以用于執(zhí)行本公開設(shè)備實施例。對于本公開設(shè)備實施例中未披露的細節(jié)，請參照本公開方法實施例。
[0070]圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤方法的流程示意圖，該包絡(luò)跟蹤方法適用于采用圖2或者圖3所示出的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的移動通信設(shè)備，其中，移動通信設(shè)備可以是智能手機、平板電腦、電子書閱讀器或者掌上電腦之類的電子設(shè)備。該包絡(luò)跟蹤方法可以包括如下幾個步驟:
[0071]在步驟401中，通過包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號。
[0072]在步驟402中，通過線性放大單元接收包絡(luò)檢波單元獲取的包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓。
[0073]在步驟403中，通過開關(guān)單元根據(jù)包絡(luò)檢波單元獲取的包絡(luò)信號生成對應(yīng)包絡(luò)信號的脈寬電壓。[0074]在步驟404中，通過還原單元將開關(guān)單元生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，第一跟蹤電壓與第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
[0075]綜上所述，本實施例提供的包絡(luò)跟蹤方法，通過包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，并根據(jù)所述包絡(luò)信號通過線性放大單元獲取放大后的包絡(luò)信號，再根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；通過開關(guān)單元生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，再經(jīng)由還原單元得到對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，進而通過疊加第一跟蹤電壓輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。從而能夠根據(jù)實際輸入的射頻信號獲取對應(yīng)的脈寬電壓，使得實現(xiàn)了對射頻信號的跟蹤匹配，進而提升了射頻功率放大器的使用效率，特別是針對大功率的射頻信號提升了使用效率。
[0076]圖6是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種包絡(luò)跟蹤方法的流程圖，本實施例以該包絡(luò)跟蹤方法適用于采用圖2或者圖3所示出的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的移動通信設(shè)備，其中，移動通信設(shè)備可以是智能手機、平板電腦、電子書閱讀器或者掌上電腦之類的電子設(shè)備。該包絡(luò)跟蹤方法可以包括如下幾個步驟:
[0077]在步驟501中，通過包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號。
[0078]其中，該射頻信號是耦合器從原始射頻信號中耦合出的信號。
[0079]本公開中通過包絡(luò)檢波單元從稱合器輸入的射頻信號RFin (Radio Frequency)中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號。該包絡(luò)檢波單元可以是一個包絡(luò)檢波器。
[0080]在步驟502中，通過線性放大單元接收包絡(luò)檢波單元獲取的包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓。
[0081]可選的，該線性放大單元根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大包絡(luò)信號的幅度。
[0082]這里包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器中的線性放大單元真實的放大包絡(luò)信號的幅度，例如，對于20MHz的長期演進型LTE (Long Term Evolution)包絡(luò)信號,線性放大單元的線性工作帶寬要達到5倍信號帶寬(100MHz)以上才能不失真的放大包絡(luò)信號，在本公開提供的實施例中采用第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵GaN設(shè)計的金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體管M0NSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET 簡稱金氧半場效晶體管)通過測試可達到190MHz帶寬。
[0083]由此看出，本公開中線性放大單元中由于使用第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵GaN設(shè)計的金氧半場效晶體管，從而為保證通過包絡(luò)檢波單元獲取的包絡(luò)信號不失真放大，并在線性輸出上能夠得到如仿真效果圖7?10所示的第一跟蹤電壓。
[0084]在相關(guān)技術(shù)中普通射頻功率放大器能夠跟蹤5MHz?20MHz的包絡(luò)信號，而通過對本公開提供的包絡(luò)跟蹤方法進行測試驗證可跟蹤最大到40MHz的包絡(luò)信號，從而可驗證本公開可實現(xiàn)超寬帶信號包絡(luò)跟蹤，測試結(jié)果如圖7?圖10所示，其中圖7為包絡(luò)信號帶寬為5MHz的信號，圖8為包絡(luò)信號帶寬為IOMHz的信號，圖9為包絡(luò)信號帶寬為20MHz的信號，圖10為包絡(luò)信號帶寬為40MHz的信號，這里圖7?圖10所示的包絡(luò)信號上的白線為包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器輸出的第一跟蹤電壓VI，由測試結(jié)果可看出本公開能夠?qū)崿F(xiàn)對40MHz包絡(luò)信號很好的跟蹤。
[0085]在步驟503中，通過開關(guān)單元中的脈寬調(diào)制單元在包絡(luò)信號的幅度小于第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出脈寬調(diào)制信號中的低電平，并在包括信號的幅度大于所述第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出脈寬調(diào)制信號中的高電平。
[0086]在步驟504中，通過開關(guān)單元中的降壓型開關(guān)電源根據(jù)脈寬調(diào)制單元輸出的脈寬調(diào)制信號生成對應(yīng)包絡(luò)信號的脈寬電壓。
[0087]本公開的示例采用了脈沖寬度調(diào)制PMW (Pulse Width Modulation)調(diào)制器及降壓型開關(guān)電源對獲取的包絡(luò)信號進行測試，其中，若包絡(luò)信號幅度越大，脈寬電壓的寬度越寬；若包絡(luò)信號幅度越小，脈寬電壓的寬度就越窄，如圖11的仿真效果圖所示，當(dāng)獲取的包絡(luò)信號幅度越大時，開關(guān)單元中的脈寬調(diào)制單元提供高電平，降壓型開關(guān)電源根據(jù)包絡(luò)信號的幅度提供寬的脈寬電壓；當(dāng)獲取得包絡(luò)信號幅度越小時，脈寬調(diào)制單元提供低電平，降壓型開關(guān)電源根據(jù)包絡(luò)信號的幅度提供窄的脈寬電壓，在圖11中隨著包絡(luò)信號的幅度對應(yīng)變寬的為脈寬電壓V2。
[0088]在步驟505中，通過還原單元將開關(guān)單元生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)脈寬電壓的第二跟蹤電壓，第一跟蹤電壓與第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
[0089]這里本公開提供的實施例中通過使用電感將脈寬電壓還原為第二跟蹤電壓，再將第一跟蹤電壓與第二跟蹤電壓疊加輸出為上述實施例中圖4所示的射頻放大電路中射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
[0090]綜上所述，本實施例提供的包絡(luò)跟蹤方法，通過包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，并根據(jù)所述包絡(luò)信號通過使用氮化鎵GaN的金氧半場效晶體管的線性放大單元獲取放大后的包絡(luò)信號，再根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓；通過開關(guān)單元生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，再經(jīng)由還原單元得到對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，進而通過疊加第一跟蹤電壓輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。從而能夠根據(jù)實際輸入的射頻信號獲取對應(yīng)的脈寬電壓，并且由于線性放大單元中氮化鎵GaN的金氧半場效晶體管實現(xiàn)了超寬帶信號包絡(luò)跟蹤，進而提升了射頻功率放大器的使用效率，特別是針對大功率的射頻信號提升了使用效率。
[0091]同時，由于采用了 GaN材料的MOSFET管，可以最大跟蹤到40MHz的包絡(luò)信號，從而可實現(xiàn)超寬帶信號包絡(luò)跟蹤。
[0092]上述本公開實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0093]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0094]以上所述僅為本公開的較佳實施例，并不用以限制本公開，凡在本公開的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本公開的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，其特征在于，包括:包絡(luò)檢波單元、線性放大單元、開關(guān)單元和還原單元，其中: 所述包絡(luò)檢波單元， 用于從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號； 所述線性放大單元，用于接收所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓； 所述開關(guān)單元，用于根據(jù)所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓； 所述還原單元，用于將所述開關(guān)單元生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，所述第一跟蹤電壓與所述第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，其特征在于， 所述包絡(luò)檢波單元，用于從耦合器輸入的所述射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，所述射頻信號是所述耦合器從原始射頻信號中耦合出的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，其特征在于， 所述線性放大單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號的幅度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，其特征在于，所述線性放大單元包括:氮化鎵GaN材料的金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體MOSFET管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器，其特征在于，所述開關(guān)單元，包括脈寬調(diào)制單元和降壓型開關(guān)電源； 所述脈寬調(diào)制單元，用于在所述包絡(luò)信號的幅度小于第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的低電平；在所述包括信號的幅度大于所述第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的高電平； 所述降壓型開關(guān)電源，用于根據(jù)所述脈寬調(diào)制單元輸出的所述脈寬調(diào)制信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓。
6.一種射頻放大電路，其特征在于，所述射頻放大電路包括:耦合器、包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器、時延模塊和射頻功率放大器，所述耦合器的兩個輸出端分別與所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的輸入端和所述時延模塊的輸入端相連，所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器的輸出端與所述射頻功率放大器的漏極相連，所述時延模塊的輸出端與所述射頻功率放大器的輸入端相連；其中， 所述包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器是如權(quán)利要求1至5任一所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器。
7.一種包絡(luò)跟蹤方法，其特征在于，用于如權(quán)利要求1所述的包絡(luò)跟蹤漏極調(diào)制器中，所述方法包括: 通過所述包絡(luò)檢波單元從輸入的射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號； 通過所述線性放大單元接收所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號，根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，并根據(jù)放大后的包絡(luò)信號輸出第一跟蹤電壓； 通過所述開關(guān)單元根據(jù)所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓； 通過所述還原單元將所述開關(guān)單元生成的脈寬電壓還原為對應(yīng)所述脈寬電壓的第二跟蹤電壓，所述第一跟蹤電壓與所述第二跟蹤電壓被疊加輸出為射頻功率放大器的漏極調(diào)節(jié)電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，包括: 通過所述包絡(luò)檢波單元從耦合器輸入的所述射頻信號中獲取出對應(yīng)的包絡(luò)信號，所述射頻信號是所述耦合器從原始射頻信號中耦合出的信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號，包括: 根據(jù)預(yù)設(shè)倍數(shù)放大所述包絡(luò)信號的幅度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述通過所述開關(guān)單元根據(jù)所述包絡(luò)檢波單元獲取的所述包絡(luò)信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓，包括: 通過所述開關(guān)單元中的脈寬調(diào)制單元在所述包絡(luò)信號的幅度小于第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的低電平，并在所述包括信號的幅度大于所述第一預(yù)設(shè)閾值時，輸出所述脈寬調(diào)制信號中的高電平； 通過所述開關(guān)單元中的降壓型開關(guān)電源根據(jù)所述脈寬調(diào)制單元輸出的所述脈寬調(diào)制信號生成對應(yīng)所述包絡(luò)信號的脈寬電壓。
【文檔編號】H03F3/20GK103929135SQ201410112759
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】王利, 底浩, 李伏海 申請人:小米科技有限責(zé)任公司