描述了一种集成电路用于给射频功率放大器提供电源。所述集成电路包括低频电源路径，包括有开关稳压器；高频电源路径，用于调节所述集成电路用于耦接负载的输出端的混合电源的输出电压，其中，所述混合电源由所述低频电源路径和所述高频电源路径所提供；其中，所述高频电源路径包括：放大器，包括有电压反馈，所述放大器用于驱动所述高频电源路径的电源信号；以及高频路径电源单元，用于提供高频电源来驱动所述放大器，其中，所述高频路径电源单元包括脉冲宽度调制器，所述脉冲宽度调制器通过滤波器可操作地耦接至所述高频电源，并用于提供滤波后的脉冲宽度调制信号给所述高频电源路径。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
本专利技术涉及用于无线通信单元、用于提供电源的发送机架构和电路。本专利技术可用于，但不限于，线性发送机的电源集成电路和无线通信单元，以及对应的功率放大器电源方法。【
技术介绍
】本专利技术的主要关注点和应用为可在无线通信应用中使用的射频功率放大器(rad1 frequency power amplifier)。持续加载在有限的可用于射频通信系统的频谱上的压力迫使频谱效率线性调制方案(spectrally-efficient linear modulat1n schemes)的发展。由于大量线性调制方案的包络(envelope)波动，导致传输给天线的平均功率实际上显著地低于最大功率，由此造成了功率放大器的低效率。特别地，在该领域中，已有大量的研究工作用于发展有能力在功率放大器的回退(back-off)(线性(linear))区域提供高性能的高效的拓扑结构。为了最小化来自频谱再生长(spectral re-growth)的非期望的带外福射(out-of-band emiss1n)，线性调制方案需要对调制信号进行线性放大。然而，典型的射频放大装置中所使用的有源器件(active devices)本质上是非线性(non-linear)的。仅且仅当很小一部分被消耗的直流电(DC power)转化(transformed into)为射频功率时，放大装置的传递函数(transfer funct1n)可趋近于一条直线，也即，在理想的线性放大器情形下。这样的操作方式(mode of operat1n)提供直流到射频功率的低效率的转化，因此不能被便携式(用户)无线通信单元所接受。另外，该低效率同样被认为会给基站造成问题。进一步，便携式(用户)设备的重点在于增加电池的寿命。为同时获得线性度(linearity)和效率(efficiency)，所谓的线性化技术被用于改善更高效率的放大器类别(例如‘AB’类，‘B’类或‘C’类放大器)的线性度。已存在各种各样的线性化技术，例如，笛卡尔反馈(Cartesian Feedback)，前馈(Feed-forward)，自适应预失真(AdaptivePre-distort1n)，这些线性技术通常用于设计线性发送机(transmitter)。线性放大器(例如，AB类)的输出端的电压通常根据最终的射频功率放大器设备的要求而设定。通常情况下，所述功率放大器的最小电压会显著地大于AB类的放大器的输出电路所要求的电压。因此，它们并非是最有效的放大技术。由于所述功率放大器的最小电源电压(supply voltage) (Vmin)的要求，所述发送机(主要是功率放大器)的效率由所述输出设备两端的电压，和任意下拉设备元件上的任意过电压(excess voltage)所决定。为提升上行通信信道的传输比特率，包括振幅调制(amplitude modulat1n, AM)元件的更大的星座调制机制(constellat1n modulat1n schemes)被研究，实际上，成为需求。这些调整机制，例如16比特的正交幅度调制(16-QAM)，需要使用线性功率放大器(Power Amplifier，PA)，并且与调制包络波形(modulat1n envelope waveform)的高波峰(crest)因素(也即，波动的程度)有关。这与之前通常使用的恒定包络调制机制(constantenvelope modulat1n schemes)形成对比，并导致功率效率和线性度的显著降低。为克服上述的效率和线性度问题，提出大量的解决方案。一种使用的技术涉及调制功率放大器的电源电压(supply voltage)来匹配所述射频功率放大器所传输的射频功率波形的包络。包络调制(Envelope modulat1n)需要将来自功率放大器的反馈信号提供给放大器的至少一个控制端口。已提供的使用了包络调制技术的方案包括:包络消除与恢复(Envelope Eliminat1n And Restorat1n，EER)矛口包络足艮踪(Envelope Tracking，ET)。该两种方案均需要给所述功率放大器的电源端(supply port)应用宽频带电源信号。众所周知，在高峰值平均功率(peak-to-average power, PAPR)高功率传输条件下，使用功率放大器电源射频包络跟踪可同时改善功率放大器的效率和线性度。图1描述了两种可选的技术的图示，第一种技术提供固定电压电源105给功率放大器PA，而第二种技术中，功率放大器电源电压调制为跟踪所述射频包络波形115。无论被放大的所述调制后的射频波形的本性是什么，在固定电源方案中，使用了额外的功率放大器电源电压余量110(也因此潜在地被浪费)。然而，在功率放大器电源电压跟踪射频包络波形115的方案中，额外的功率放大器电源电压余量120可通过调制所述射频功率放大器的电源而被降低，因此，允许所述功率放大器电源来精确地跟踪即时的射频包络。众所周知，开关模式电源(Switched-Mode Power Supply，SMPS)技术可用于提供改进的效率。开关模式电源为电子的供电电源，其集成有开关稳压器(switchingregulator)以在电能转换时具备高效率。与其他的电源类似，开关模式电源将功率(power)从源端(例如，无线通信单元的电池)传输给负载端(例如，功率放大器单元)，同时改变电压和电流特性。开关模式电源通常用于高效地提供调制后的输出电压，通常该输出电压与输入电压具有不同的电平。与线性电源(linear power supply)不同的是，开关模式电源的通道晶体管在全开(full-on)和截止(full-off)状态之间进行快速切换，由此可将功率的浪费最小化。电压调节则是通过改变开状态(“on”)与关状态(“off”)的时间比例来实现。与此相反，线性电源必须浪费额外的电压来调整输出。高效率为开关模式电源的主要优势。在需要更高的效率、更小的尺寸或更轻的重量的电源时，开关稳压器被用来替代线性稳压器。但是，开关稳压器更为复杂，如果没有得到很好地抑制，开关稳压器的转换电流将产生电气噪声，而简单的设计将具有很差的功率因素。图2举例说明了输入功率210与输出功率205的相对示意图200，当功率放大器的电源(漏极)电压(drain voltage)被调制为使用包络跟踪技术后，可获得各种各样的功能优势和操作优势。通过使能功率放大器的电源(漏极)电压跟踪即时的射频包络115，在调幅-调幅(Amplitude Modulat1n to Amplitude Modulat1n，AM-AM)曲线 220 的范围上的恒定增益(constant gain) 215处，功率放大器可保持适度压缩。与不允许功率放大器的电源电压跟踪所述功率放大器的即时的射频包络的技术相比，为了发送机获得相同的线性度，对所述即时的射频包络115的电源电压的跟踪(使用包络跟踪)允许更高的输出功率能力225。进一步，包络跟踪图200还可被看作是，与采用具有固定电源的功率放大器的增益的架构相比，使用包络跟踪230可支持功率放大器增益衰减。本领域技术人员将了解，这主要是由功率放大器本身的特性以及在为包络跟踪选择本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提供电源给射频功率放大器的集成电路，其特征在于，所述集成电路包括：低频电源路径，包括有开关稳压器；高频电源路径，用于调节所述集成电路用于耦接负载的输出端的混合电源的输出电压，其中，所述混合电源由所述低频电源路径和所述高频电源路径所提供；其中，所述高频电源路径包括：放大器，包括有电压反馈，所述放大器用于驱动所述高频电源路径的电源信号；以及高频路径电源单元，用于提供高频电源来驱动所述放大器，其中，所述高频路径电源单元包括脉冲宽度调制器，所述脉冲宽度调制器通过滤波器可操作地耦接至所述高频电源，并用于提供滤波后的脉冲宽度调制信号给所述高频电源路径。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩评，派翠克·史丹利·里尔，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG
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