具有延遲校準的包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本文所公開的實施方式涉及包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)，并且更具體地涉及對包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)中的延遲進行校準。
【背景技術】
[0002]在包絡跟蹤(ET)功率放大器(PA)系統(tǒng)中，電源向PA提供動態(tài)變化的供電電壓。至PA的供電電壓隨著至PA的射頻(RF)信號的幅值的變化進行調節(jié)，使得:對于給定的瞬時輸出功率需求，PA操作在峰值效率處或者峰值效率附近。
[0003]在傳統(tǒng)的ET PA系統(tǒng)中，在RF信號路徑和包絡跟蹤電源路徑中會存在變化的延遲，因而引起包絡跟蹤的未對準。這種未對準是不期望的，因為它引起輸出信號的失真。

【發(fā)明內容】

[0004]延遲校準系統(tǒng)在包絡跟蹤系統(tǒng)中將供電電壓與功率放大器RF信號在時間上進行對準。基于所檢測的輸入信號的幅值來生成包絡跟蹤信號。在第一時間情況下，電源操作于靜態(tài)模式以產(chǎn)生下述供電電壓:所述供電電壓為不依賴于包絡跟蹤信號的基本恒定的電壓。在第二時間情況下，電源操作于動態(tài)模式以產(chǎn)生下述供電電壓:所述供電電壓為基于包絡跟蹤信號的、動態(tài)變化的包絡跟蹤電壓?；谠陔娫床僮饔陟o態(tài)模式時所捕獲的輸入信號和輸出信號的一部分來確定輸入信號和輸出信號之間的第一延遲?；谠陔娫床僮饔趧討B(tài)模式時所捕獲的輸入信號和輸出信號的一部分來確定輸入信號和輸出信號之間的第二延遲。對延遲塊進行編程以對至功率放大器的輸入信號和供電電壓之間的延遲不匹配進行補償，其中，所確定的延遲不匹配基于第一延遲和第二延遲之間的差。由供電電壓進行供電的功率放大器對輸入信號進行放大以生成輸出信號。
[0005]在一種實施方式中，電源控制器響應于輸入信號的幅值超過幅值閾值而控制電源使其操作于動態(tài)模式，以及響應于輸入信號的幅值在幅值閾值以下而控制電源使其操作于靜態(tài)模式。
[0006]在一種實施方式中，通過捕獲輸入信號的窗口和輸出信號的窗口以及在所捕獲的輸入信號的窗口中在第一閾值以下的低幅值樣本和所捕獲的輸出信號的窗口中在第一閾值以下的低幅值樣本之間執(zhí)行第一互相關來確定第一延遲。對第一閾值進行設置使得低幅值樣本在延遲校準系統(tǒng)的靜態(tài)模式操作期間出現(xiàn)。通過在所捕獲的輸入信號的窗口中在第二閾值以上的高幅值樣本和所捕獲的輸出信號的窗口中在第二閾值以上的高幅值樣本之間執(zhí)行第二互相關來確定第二延遲。對第二閾值進行設置使得高幅值樣本在延遲校準系統(tǒng)的動態(tài)模式操作期間出現(xiàn)。第一延遲與第二延遲之間的差表示至功率放大器的輸入信號和供電電壓之間的延遲不匹配。
[0007]說明書中所描述的特征和優(yōu)點并非是全部的，特別地，鑒于附圖和說明書，許多另外的特征和優(yōu)點對于本領域普通技術人員來說將會是明顯的。另外，應當注意的是，說明書中使用的語言主要是為了可讀性和指導的目的而選擇的，而不是被選擇來界定或者限制本發(fā)明的主題。
【附圖說明】
[0008]通過結合附圖考慮以下詳細描述，可以較容易地理解本文所公開的實施方式的教
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[0009]圖1為示出具有延遲校準的包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)的第一實施方式的電路圖。
[0010]圖2為示出雙重模式電源控制器的一種實施方式的電路圖。
[0011]圖3A為示出基本對準的示例性包絡跟蹤供電電壓和示例性功率放大器輸出信號的波形圖。
[0012]圖3B為示出未對準的示例性包絡跟蹤供電電壓和示例性功率放大器輸出信號的波形圖。
[0013]圖4為示出用于對包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)的延遲進行校準的處理的第一實施方式的流程圖。
[0014]圖5為示出用于對包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)的延遲進行校準的處理的第二實施方式的流程圖。
[0015]圖6為示出使用單獨的、輸入信號和輸出信號的高幅值部分之間的互相關以及輸入信號和輸出信號的低幅值部分之間的互相關的延遲校準計算的波形圖。
[0016]圖7為示出具有延遲校準的包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)的第二實施方式的電路圖。
[0017]圖8為示出用于對包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)的延遲進行校準的處理的第三實施方式的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]附圖和以下描述涉及僅為了說明的各種實施方式。應當注意的是，根據(jù)以下討論，本文所公開的結構和方法的替代實施方式將較容易地被實現(xiàn)為在不背離本文所討論的原理的情況下采用的可行的替代方式。
[0019]現(xiàn)在將詳細參照若干實施方式，這些實施方式的示例在附圖中示出。值得注意的是，只要可行，類似或相同的附圖標記可以用在附圖中并且可以指示類似或相同的功能。附圖描繪了僅為了說明的各種實施方式。本領域的技術人員將容易從以下描述中認識到:在不背離本文所描述的原理的情況下，可以采用本文所示結構和方法的替代實施方式。
[0020]包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)在延遲校準期間將來自電源的供電電壓與至功率放大器的輸入信號在時間上進行對準。電源對于至功率放大器的低幅值輸入信號操作于靜態(tài)模式，以及對于至功率放大器的高幅值輸入信號操作于動態(tài)模式。在靜態(tài)模式下，電源產(chǎn)生不依賴于輸入信號的幅值的基本恒定的供電電壓。在動態(tài)模式下，電源產(chǎn)生基于輸入信號的幅值的、動態(tài)變化的包絡跟蹤供電電壓?；谠陔娫吹撵o態(tài)操作期間所捕獲的輸入信號和輸出信號的一部分來確定第一延遲，以及基于在動態(tài)操作期間所捕獲的輸入信號和輸出信號的一部分來確定第二延遲。然后可以基于第一延遲和第二延遲之間的差來對延遲不匹配進行估計。對延遲塊進行編程以對所估計的延遲不匹配進行補償。
[0021]圖1示出包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)100的一種實施方式。發(fā)射信號發(fā)生器102生成用于由包絡跟蹤功率放大器系統(tǒng)100進行傳輸?shù)妮斎胄盘?03。輸入信號可以包括例如長期演進(LTE)信號或者適于經(jīng)由射頻(RF)載波來進行傳輸?shù)钠渌盘?。在信號路?20中，延遲塊122接收輸入信號103并且基于延遲控制信號153來對輸入信號103施加延遲以產(chǎn)生延遲的輸入信號123。RF上變頻器124對延遲的輸入信號123進行上變頻以產(chǎn)生至功率放大器(PA) 126的RF輸入信號125。例如，在一種實施方式中，RF上變頻器124基于由本機振蕩器(LO) 128產(chǎn)生的振蕩信號129而將延遲的輸入信號123調制到RF載波頻率上。PA 126對RF輸入信號125進行放大以生成RF輸出信號131。
[0022]在包絡跟蹤路徑130中，幅值計算器132檢測輸入信號103的幅值并且生成表示所檢測的幅值的包絡跟蹤信號133。延遲塊134基于延遲控制信號151向包絡跟蹤信號133施加延遲以生成延遲的包絡跟蹤信號135。電源控制器136接收延遲的包絡跟蹤信號135并且生成電源控制信號137以控制電源，在本示例中所述電源為開關模式電源(SMPS) 138，但是在其他實施方式中可以使用其他類型的電源。開關模式電源138基于電源控制信號137而從電池電壓(Vbatt) 139生成至PA 126的供電電壓155。一般地，根據(jù)傳統(tǒng)包絡跟蹤原理，電源控制器136進行操作以控制電源138隨著RF輸入信號125的幅值增大而增大供電電壓155以及隨著RF輸入信號125的幅值減小而減小供電電壓155。例如，在一種實施方式中，電源控制器136控制電源138使其產(chǎn)生下述包絡跟蹤供電電壓155:該包絡跟蹤供電電壓155使功率放大器126對于給定的RF輸入信號125的瞬時功率需求能夠操作在最佳效率處或者最佳效率附近。
[0023]因為缺少來自延遲塊122和延遲塊134的補償，所以信號路徑120和包絡跟蹤路徑130可能具有不同的穿過延遲。延遲上的不同使包絡跟蹤供電電壓155與至PA 126的RF輸入信號125未對準，因而降低PA 126的效率或者將噪聲引入輸出信號131。為確保對準，對延遲塊134和/或延遲塊122進行調節(jié)以對延遲差進行補償，這將在下文進行描述。在替代實施方式中，延遲塊122和延遲塊134可以定位在它們各自的信號路徑120和130中的其他位置。例如，可替代地，延遲塊122可以定位在RF上變頻器124和PA 126之間。此夕卜，可替代地，延遲塊134可以定位在電源控制器136和SMPS 138之間。在另一種實施方式中，僅存在延遲塊122和延遲塊134中之一，而另一延遲塊則被省略。例如，因為穿過包絡跟蹤路徑130的延遲一般大于穿過信號路徑120的延遲，所以在一種實施方式中，延遲塊134被省略并且通過經(jīng)由延遲塊122向信號路徑120加入延遲來對延遲不匹配進行補償。
[0024]在反饋路徑140中，RF下變頻器142接收輸出信號131并且對輸出信號131進行下變頻以生成經(jīng)下變頻的輸出信號143。例如，在一種實施方式中，RF下變頻器142使用基于本機振蕩器128的載頻信號141來對輸出信號131進行解調。延遲確定器144確定經(jīng)下變頻的信號143和輸入信號103之間的相對延遲。延遲確定器144基于所確定的延遲來控制延遲塊122和延遲塊134以使未對準最小化或者減小未對準。
[0025]在一種實施方式中，可以在PA 126和RF下變頻器142之間包括一個或更多個RF濾波器(未示出)。這些濾波器可以在反饋路徑140中引入另外的延遲。然而，在一種實施方式中，因為這些延遲在延遲確定之間的短時間內是基本不變的，所以由這些濾波器引入的延遲可以忽略