用于数字功率放大器的频率规划制造技术

技术编号:13394225 阅读:71 留言:0更新日期:2016-07-23 11:25
与无线通信设备和数字功率放大器有关的系统和技术根据一个方面包括一种设备,其包括:具有本地振荡器频率的射频发射器的调制电路;与调制电路耦合的数字功率放大器;以及与数字功率放大器耦合的时钟输入;其中时钟输入以采样时钟频率向数字放大器提供时钟信号;并且其中本地振荡器频率是采样时钟频率的整数倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本公开内容要求在2013年12月4日提交的、名称为“FREQUENCYPLANNINGFORDIGITALPOWERAMPLIFIER”的序号为61/911,725的美国临时申请的优先权权益,该申请通过引用而被整体结合于此。
技术介绍
本公开内容涉及无线通信设备和在其中使用的电路。无线通信设备通常在空中传输之前使用功率放大器来放大信号。功率放大器的效率通常影响诸如移动电话或基站之类的设备的性能。对于移动电话,更高效率的功率放大器可以增加电池寿命。对于基站,更高效率的功率放大器可以降低功耗,这导致更低的工作成本。然而,除了效率之外,生产成本也是重要的。数字功率放大器(DPA)技术是用于使用一种或多种无线通信技术的无线通信设备的有前途的功率放大器架构,无线通信技术诸如是诸如在例如IEEE(电子电气工程师协会)802.11标准的一种或多种无线标准中定义的无线局域网(WLAN)技术。无线通信设备的各种示例包括移动电话、智能电话、无线路由器、无线集线器、基站和接入点。在一些情况下,无线通信电子设备与诸如膝上型计算机、个人数字助理和台式计算机之类的数字处理设备集成。
技术实现思路
本公开内容包括与无线通信设备和数字功率放大器有关的系统和技术。数字功率放大器(DPA)可以产生更高的效率并减少在无线通信设备中的发射器信号链中使用的模拟信号处理的量。在这里描述的系统和技术可以有助于在无线通信设备中使用DPA。根据所描述的系统和技术的一个方面,一种设备包括:具有本地振荡器频率的射频发射器的调制电路;与调制电路耦合的数字功率放大器;以及与数字功率放大器耦合的时钟输入;其中时钟输入以采样时钟频率向数字放大器提供时钟信号;并且其中本地振荡器频率是采样时钟频率的整数倍。本地振荡器频率可以等于采样时钟频率。设备可以包括一个或多个天线。数字功率放大器可以被直接耦合到一个或多个天线,本地振荡器频率可以是采样时钟频率的两倍,并且设备可以是被配置为使用调制电路、数字功率放大器和一个或多个天线来发射5GHzWiFi信号的无线通信设备。另外,设备可以包括被耦合在数字功率放大器和一个或多个天线之间的抗混叠滤波器,其中抗混叠滤波器被设计为根据本地振荡器频率和采样时钟频率来滤除一个或多个混叠信号。设备可以是片上系统(SoC),该片上系统包括:处理器电子电路;与处理器电子电路耦合的收发器电子电路;以及单个时钟源,该单个时钟源向处理器电子电路的至少一个处理单元并且向数字功率放大器的时钟输入分发共同时钟信号。数字功率放大器可以是极性数字功率放大器。数字功率放大器可以是IQ/笛卡尔数字功率放大器。根据另一个方面,一种方法包括使用用于无线传输的载波频率对基带信号进行上变频以生成传输信号;将传输信号馈送给数字功率放大器的多个相应段;使用与载波频率协调的时钟频率在数字功率放大器的段中的选择的段中对传输信号进行采样;对数字功率放大器的段中的选择的段中的采样的传输信号进行放大以生成放大的输出信号;以及组合放大后的输出信号以用于射频传输。采样可以包括使用等于载波频率的时钟频率进行采样。方法可以包括根据无线通信标准生成基带信号;以及根据该无线通信标准使用天线来发射组合的输出信号。此外,方法可以包括将组合的输出信号直接馈送给天线,使用电路寄生来实现在发射之前从组合的输出信号滤除混叠信号。采样可以包括使用作为载波频率一半的时钟频率进行采样。无线通信标准可以是5GHzWiFi标准。方法可以包括使用根据时钟频率和载波频率设计的抗混叠滤波器在发射之前从组合的输出信号滤除混叠信号。方法可以包括将单个时钟信号分发给以下两者:(i)用于生成基带信号的基带处理单元以及(ii)用于采样的数字功率放大器。方法可以包括在将传输信号馈送给数字功率放大器的多个相应段之前对传输信号进行相位调制。另外,馈送可以包括将传输信号馈送到数字功率放大器的分离的I库和Q库。所描述的系统和技术可以用电子电路、计算机硬件、固件、软件或用其组合(诸如在本说明书中公开的结构装置及其结构等效物)而被实现。例如,下面的所公开的一个或多个实施例可以被实现在各种系统和装置中,包括但不限于,专用数据处理装置(例如,无线接入点、远程环境监视器、路由器、交换机、计算机系统组件、介质访问单元)、移动数据处理装置(例如,无线客户端、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、移动计算机、数字摄像机)、通用数据处理装置(例如,小型计算机、服务器、大型机、超级计算机)或者其组合。所描述的系统和技术可以产生以下优点中的一个或多个优点。无线通信设备可以利用高效率开关功率放大器来显著降低发射器中需要的模拟信号处理的量。由数字功率放大器(DPA)所使用的时钟频率可以与用于无线传输的本地振荡器频率协调,并且可以构建与CMOS(互补金属氧化物半导体)技术规模相当的DPA,这可以产生更小的电路面积以及潜在的更小的无线通信设备。在一些实现方式中,时钟分布可以被简化。可以在发射器中使用单个时钟域,而无需为DPA中的采样生成单独的时钟,并且无需在功率放大器输出处生成单独的采样时钟频率的杂散信号。另外,在一些实现方式中,可以保证期望信号与混叠信号之间的频率分离足够大以使得发射器的电路组件的寄生响应可被用来有效地滤除混叠信号,而不需要用于DPA的显式抗混叠滤波器。一种或多种实现方式的细节在附图和下面的描述中被陈述。根据描述和附图以及根据权利要求,其他特征和优点可以是显而易见的。附图说明图1A示出了无线通信设备架构的示例。图1B和图1C示出了无线通信设备架构的示例的更多细节。图2A示出了极性DPA的示例。图2B示出了IQ/笛卡尔DPA的示例。图3A和图3B示出了操作DPA以用于无线传输的过程的示例。各个图中的相似标号指示相似的要素。具体实施方式本公开内容提供了包括用于数字功率放大器的频率规划的用于无线通信的技术的细节和示例。图1A示出了无线通信设备架构的示例。无线通信设备100可以使用一个或多个天线140、142以及一种或多种无线通信技术(例如,通过无线网络)与一个或多个其他无线通信设备通信。设备100可以是片上系统(SoC),其包括一个或多个集成电路(ID)设备。设备100可以是共同电路板上的相互耦合的多个IC设备。在一些实现方式中,设备100可以是电子设备,诸如接入点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备,包括:具有本地振荡器频率的射频发射器的调制电路;与所述调制电路耦合的数字功率放大器;以及与所述数字功率放大器耦合的时钟输入;其中所述时钟输入以采样时钟频率向所述数字放大器提供时钟信号;并且其中所述本地振荡器频率是所述采样时钟频率的整数倍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.04 US 61/911,7251.一种设备,包括:
具有本地振荡器频率的射频发射器的调制电路;
与所述调制电路耦合的数字功率放大器;以及
与所述数字功率放大器耦合的时钟输入;
其中所述时钟输入以采样时钟频率向所述数字放大器提供时钟
信号;并且
其中所述本地振荡器频率是所述采样时钟频率的整数倍。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述本地振荡器频率等于
所述采样时钟频率。
3.根据权利要求1所述的设备,包括一个或多个天线。
4.根据权利要求3所述的设备,其中所述数字功率放大器被直
接耦合到所述一个或多个天线。
5.根据权利要求4所述的设备,其中所述本地振荡器频率是所
述采样时钟频率的两倍。
6.根据权利要求5所述的设备,其中所述设备是被配置为使用
所述调制电路、所述数字功率放大器和所述一个或多个天线来发射
5GHzWiFi信号的无线通信设备。
7.根据权利要求3所述的设备,包括被耦合在所述数字功率放
大器和所述一个或多个天线之间的抗混叠滤波器,其中所述抗混叠滤
波器被设计为根据所述本地振荡器频率和所述采样时钟频率来滤除
一个或多个混叠信号。
8.根据权利要求1所述的设备,其中所述设备是片上系统(SoC),
所述片上系统包括:
处理器电子电路;
与所述处理器电子电路耦合的收发器电子电路;以及
单个时钟源,所述单个时钟源向所述处理器电子电路的至少一个
处理单元并且向所述数字功率放大器的时钟输入分发共同时钟信号。
9.根据权利要求1所述的设备,其中所述数字功率放大器是极
性数字功率放大器。
10.根据权利要求1所述的设备,其中所述数字功率放大器是IQ/
笛卡尔数字功率放大器。
11.一种方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·威诺托
申请(专利权)人:马维尔国际贸易有限公司
类型:发明
国别省市:巴巴多斯;BB

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