基于SD调制模块的极坐标发射机制造技术

本实用新型专利技术公开一种极坐标发射机，其包括：极坐标转换模块，其将输入信号进行极坐标转换得到相位信号和包络信号；功率放大器，其包括多个第一类功率放大单元、第二类功率放大单元和第三类功率放大单元，各个功率放大单元的输入端相连形成功率放大器的输入端，各个功率放大单元的输出端相连形成功率放大器的输出端，相位信号耦接至功率放大器的输入端；SD调制模块，其根据包络信号调制得到功放包络控制数据，功放包络控制数据包括第一控制数据、第二控制数据和第三控制数据，基于这三种控制数据分别控制第一类功率放大单元、第二类功率放大单元、第三类功率放大单元。与现有技术相比，本实用新型专利技术可以在低输出功率的区域节省大多数被功放消耗的功耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本技术涉及无线通讯领域，尤其涉及一种基于SD (Sigma-Delta)调制模块的极坐标发射机。【
技术介绍
】现代无线通讯系统诸如蓝牙增强速率(EDR)、无线局域网和手机都采用非固定的包络射频信号来提高频谱的利用率。线性的放大非固定的包络射频信号需要线性的功率放大器，而它们的效率在输出功率回退区域(back off output power reg1ns)会降低。线性度和效率彼此约束的问题已经有广泛的研究，提出了许多方法来更有效的线性放大。可以通过降低电压或功放电流来使得功率放大器(简称功放)在回退输出功率区域保持效率。图1示意出了传统的极坐标发射机，其通过包络检测模块(EnvelopeDetector)和限制器(Limiter)将调制输入信号Vin分解成一个固定包络的相位信号Vphase(t)和变化的包络信号Venv(t)，然后分别对它们进行高效放大。这种方案实现的困难在于，相位信号通路带宽会变得宽很多，而且相位通路和包络通路的不匹配限制了这些传统方法的系统应用。包络跟踪(ET,envelope tracking)系统与前述方案相似但可以克服上述的问题。在一个ET系统中，其包括有功率放大器和电源调制模块，功率放大器通常还是线性功率放大器，电源调制模块来调整功率放大器的电压来恢复输入信号的包络。系统总的效率是功放效率和电源调制模块效率的乘积。图2示意出了传统的另一种极坐标发射机的结构图。其中，相位信号Phase来驱动一些功率放大单元PA I, PA2 ,......,PA64，数字包络(Digital Amplitude)通过解码器Decoder来打开和关断功率放大单元PAl，PA2，……，PA64来恢复包络。无线通讯系统通常需要功率控制。一个系统需要在不同的操作情况下，在一定范围调整输出功率，来达到节省功耗和减小对其它用户的干扰。在一个传统的极坐标或EER(envelope eliminat1n and restorat1n architectures)系统中，功放通常是开关类型的功放，所有连续的增益控制都只能用在包络调制模块上，这使得设计更加复杂。在一个ET系统中，连续的增益控制可以同时在功放前的输入模块和包络调制器。然而，功放是发射机中最消耗功耗的模块，因此希望对于不同的输出功率等级来调整它的增益。额外的功率离散控制可以在低增益的区域，通过关掉一定的功放的分支来实现。对于如图2所示的极坐标结构，直接实现功率控制很困难。所有的数字包络控制字都已经被用来表示包络的信息，如果功放的单元放大器被关断来实现功率控制，等效的包络精确度就会被损害。因此，有必要提供一种新的技术方案来解决上述问题。【
技术实现思路
】本技术的目的在于提供一种极坐标发射机，其可以在低输出功率的区域节省大多数被功放消耗的功耗。为实现上述目的，根据本技术的一个方面，本技术提供一种极坐标发射机，其包括:极坐标转换模块，其用于将调制输入信号进行极坐标转换得到相位信号以及包络信号;功率放大器，其包括多个第一类功率放大单元、多个第二类功率放大单元、一个或多个第三类功率放大单元，各个功率放大单元的输入端相连形成所述功率放大器的输入端，各个功率放大单元的输出端相连形成所述功率放大器的输出端，所述相位信号耦接至所述功率放大器的输入端，各个第一类功率放大单元的增益相同，各个第二功率放大单元的增益相互不同，第三类功率放大单元的增益可控制的为正值和负值中的一个;SD调制模块，其用于根据所述包络信号调制得到功放包络控制数据，所述功放包络控制数据包括第一控制数据、第二控制数据以及第三控制数据，基于第一控制数据控制第一类功率放大单元，基于第二控制数据控制第二类功率放大单元，基于第三控制数据控制第三类功率放大单元。进一步的，第一控制数据包括η个数字位，该η个数字位中的一个或多个对应一个第一类功率放大单元，每个第一类功率放大单元的使能、非使能、关断和/或开启由其对应的数字位来控制，第二控制数据包括m个数字位，该m个数字位中的一个或多个对应一个第二类功率放大单元，每个第二类功率放大单元的使能、非使能、关断和/或开启由其对应的数字位来控制，第三控制数据包括X个数字位，其对应一个第三类功率放大单元，第三类功率放大单元的增益是正值还是负值由其对应的数字位来控制，其中n、m、x为大于等于I的自然数。进一步的，第一控制数据用热码实现，第二控制数据为二进制码实现，第三控制数据用单码实现，假定一个第二类功率放大单元的增益为1，其余各个第二类功率放大单元的增益分别为2S22，……2m。进一步的，极坐标发射机还包括相位增益控制模块，所述相位信号经过所述相位增益控制模块后耦接至所述功率放大器的输入端，其用于根据输入的相位增益对所述相位信号进行增益放大。进一步的，所述SD调制模块还包括有控制输入端，所述功率放大器的增益耦接至所述控制输入端，所述SD调制模块根据所述功率放大器的增益以及所述包络信号调制得到功放包络控制数据。进一步的，在所述功率放大器的增益较大时，所述SD调制模块调制得到的功放包络控制数据会使能较多的功率放大单元，以使得所述功率放大器支持较大的增益，在所述功率放大器的增益较小时，所述SD调制模块调制得到的功放包络控制数据会使能较少的功率放大单元，以使得所述功率放大器支持较小的增益。进一步的，所述功放包络控制数据控制各个被使能的功率放大单元的开启或关断以使得所述功率放大器的输出能够恢复得到调制输入信号增益放大后的信号。进一步的，在所述功率放大器的增益较低时，所述SD调制模块会通过调整第三控制数据来控制第三类功率放大单元，以使得第三类功率放大单元能够提高所述功率放大器在低增益区的分辨率。与现有技术相比，本技术通过Sigma-Delta调制模块输出功放包络控制数据，可以在低输出功率的区域节省大多数被功放消耗的功耗。同时通过s i gma-de 11 a调制模块，可以维持包络信号在低功率区域的精确度。不然，如果不用sigma-delta调制模块，粗略的包络信号的恢复会产生相当的失真，功放的设计会变得更复杂，增益的等比变化会更不均匀。【【附图说明】】为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:图1为传统的一种传统的极坐标发射机的结构框图；图2为传统的另一种传统的极坐标发射机的结构框图；和图3为本技术中的极坐标发射机的结构框图。【【具体实施方式】】本技术的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本技术技术方案的运作。为透彻的理解本技术，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本技术则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本技术的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极坐标发射机，其特征在于，其包括：极坐标转换模块，其用于将调制输入信号进行极坐标转换得到相位信号以及包络信号；功率放大器，其包括多个第一类功率放大单元、多个第二类功率放大单元、一个或多个第三类功率放大单元，各个功率放大单元的输入端相连形成所述功率放大器的输入端，各个功率放大单元的输出端相连形成所述功率放大器的输出端，所述相位信号耦接至所述功率放大器的输入端，各个第一类功率放大单元的增益相同，各个第二功率放大单元的增益相互不同，第三类功率放大单元的增益可控制的为正值和负值中的一个；SD调制模块，其用于根据所述包络信号调制得到功放包络控制数据，所述功放包络控制数据包括第一控制数据、第二控制数据以及第三控制数据，基于第一控制数据控制第一类功率放大单元，基于第二控制数据控制第二类功率放大单元，基于第三控制数据控制第三类功率放大单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明原，吴悦，夏波，
申请(专利权)人：无锡中感微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32