包络跟踪电源调制器及相关的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种包络跟踪电源调制器，其包括放大器电路和零峰值电路。放大器电路接收包络输入，根据该包络输入产生已调制的电源电压，并将该已调制的电源电压提供给功率放大器。零峰值电路耦接于放大器电路，并且给放大器电路应用零峰值，其中，零峰值在频率处插入零点。相应地，本发明专利技术还提供了一种无线通信系统及包络跟踪校准方法，通过零峰值电路在频率处插入零点能够增大包络跟踪的带宽且无需额外的静态电流消耗。

【技术实现步骤摘要】
包络跟踪电源调制器及相关的方法和系统
本专利技术涉及包络跟踪，以及更具体地，涉及具有零峰值(withzeropeaking)的包络跟踪电源调制器以及相关的包络跟踪校准方法和系统。
技术介绍
功率放大器(poweramplifier，PA)用于放大射频(radio-frequency，RF)信号，以进行无线电传输。功率放大器(PA)在用于驱动发射器的一个或多个天线的无线通信装置中很常见。功率放大器(PA)的功耗(powerconsumption)对电池供电的无线通信装置来说至关重要。传统上，功率放大器(PA)被固定的电源电压偏置。当输入到功率放大器(PA)的RF输入信号处于最大电平(level)时，通常会出现峰值(Peak)RF输出功率情况。然而，当功率放大器从该峰值RF输出功率情况退出时，多余的输入功率必须由功率放大器(PA)消散掉，因为这些多余的输入功率没有被转换成有用的射频RF输出功率。也就是说，传统的固定PA电源电压会导致大量的功率损耗(如热量)。包络跟踪是一项要求利用RF输入信号的包络对功率放大器(PA)的供电电压进行动态调制的技术。这将使得功率放大器(PA)总是保持为接近峰值电平操作，并大大提高了功率放大器(PA)的效率。即，包络跟踪技术调制PA电源电压来跟踪RF输入信号的包络，以减少作为热量散发的功率。在无线通信中，带宽是调制载波信号所占据的频率范围。随着无线通信技术的进步，一个调制载波信号使用越来越宽的带宽。因此，包络跟踪电源调制器(其用于向PA提供已调制的电源电压)需要宽带宽(widebandwidth)线性放大器。通常，线性放大器的跨导(偏置电流)被增加，以增强带宽和线性度。由于线性放大器需要大的偏置电流才能将主极点(dominantpole)推至更高的频率，因此，传统的宽带宽包络跟踪设计会耗费大量功率。此外，考虑到使用成熟工艺(例如18nm工艺)制造包络跟踪电源调制器的情况，对于宽带宽包络跟踪，线性放大器的静态电流(quiescentcurrent)急剧增加。因此，需要一种能够实现宽带宽包络跟踪而又不会增加静态电流消耗的创新设计。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种具有零峰值的包络跟踪电源调制器及相关的无线通信系统及包络跟踪校准方法，其可以增大包络跟踪的带宽且无需额外的静态电流消耗。第一方面，本专利技术提供了一种包络跟踪电源调制器，包括放大器电路和零峰值电路。放大器电路被布置为接收包络输入、根据该包络输入产生已调制的电源电压，并将该已调制的电源电压提供给功率放大器。零峰值电路耦接于该放大器电路，并用于给该放大器电路应用零峰值，其中，该零峰值在频率处插入零点。在一些实施例中，由该零峰值插入的该零点的频率等于主极点频率。在一些实施例中，该零峰值电路是可调整的，以及，该零峰值电路可以包括频率调整电路，其用于调整由该零峰值插入的该零点的频率。例如，可以预先设定对应于多个频率(如多个极点对应的频率，但并不限于此，例如，位于主极点频率附近的多个频率)的多个零峰值设置，并在该多个零峰值设置中的每个设置下通过测量ACLR来从该多个零峰值设置中选择最佳的目标零峰值设置(如选取最小的ACLR所对应的零峰值设置)。在一些实施例中，该零峰值电路是可调整的，以及，该零峰值电路包括增益调整电路，其用于调整由该零峰值插入的该零点所引入的增益。例如，针对相同的零点频率存在对应于多个增益的多个零峰值设置，并在该多个零峰值设置中的每个设置下通过测量ACLR来从该多个零峰值设置中选择最佳的目标零峰值设置(如选取最小的ACLR所对应的零峰值设置)。第二方面，本专利技术还提供了一种无线通信系统，包括：发送(TX)电路，用于接收TX基带信号，根据该TX基带信号产生射频(RF)信号，并经由功率放大器PA输出该RF信号；包络跟踪电路，用于从该TX基带信号获得包络输入，并根据该包络输入产生已调制的电源电压，其中，该包络跟踪电路包络跟踪电源调制器，以及，该包络跟踪电源调制器包括放大器电路和可调零峰值电路；该放大器电路用于接收该包络输入，根据该包络输入产生该已调制的电源电压，并将该已调制的电源电压提供给该PA；该可调零峰值电路耦接于该放大器电路并用于给该放大器电路应用零峰值，其中，该零峰值在频率处插入零点；接收(RX)电路，用于接收该PA的输出，并从该PA的输出获得RX基带信号；以及，包络跟踪校准电路，用于通过分析该RX基带信号来校准该可调零峰值电路。在一些实施例中，该可调零峰值电路包括：频率调整电路，用于调整由该零峰值插入的该零点的频率，其中，该频率调整电路在该包络跟踪校准电路的控制下操作。例如，从对应于多个频率的多个零峰值设置中选择最佳的目标零峰值设置。在一些实施例中，该可调零峰值电路包括：增益调整电路，用于调整由该零峰值插入的该零点所引入的增益，其中，该增益调整电路在该包络跟踪校准电路的控制下操作。例如，从针对相同频率对应于多个增益的多个零峰值设置中选择最佳的目标零峰值设置。在一些实施例中，该包络跟踪校准电路用于根据该RX基带信号计算相邻通道泄漏比(ACLR)，并根据该ACLR自适应地校准该可调零峰值电路。在一些实施例中，该可调零峰值电路被布置为支持多个预定的零峰值设置，且该包络跟踪校准电路参考该ACLR来选择该多个预定的零峰值设置中的一者作为该可调零峰值电路的目标零峰值设置。第三方面，本专利技术提供了一种包络跟踪校准方法，包括：对发射(TX)基带信号进行接收，根据该TX基带信号产生射频(RF)信号，并经由功率放大器PA输出该RF信号；从该TX基带信号获得包络输入；放大器电路根据该包络输入产生已调制的电源电压；提供该已调制的电源电压给该PA；给该放大器电路应用零峰值，其中，该零峰值在频率处插入零点；接收该PA的输出，并从该PA的输出获得接收RX基带信号；以及，通过分析该RX基带信号来校准该零峰值。在一些实施例中，校准该零峰值包括：调整由该零峰值插入的该零点的频率。在一些实施例中，校准该零峰值包括：调整由该零峰值插入的该零点所引入的增益。在一些实施例中，通过分析该RX基带信号来校准该零峰值包括：根据该RX基带信号计算相邻通道泄漏比ACLR；以及，根据该ACLR自适应地校准该零峰值。在一些实施例中，根据该ACLR自适应地校准该零峰值包括：根据该ACLR选择多个预定的零峰值设置中的一者作为该零峰值的目标零峰值设置。本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本专利技术的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。附图说明通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本专利技术。图1是根据本专利技术实施例示出的包络跟踪电源调制器的方框示意图。图2是根据本专利技术实施例示出的具有零峰值的包络跟踪电源调制器的一部分的电路示意图。图3是根据本专利技术实施例示出的无线通信系统的方框示意图。图4是根据本专利技术实施例示出的在不同的零峰值设置下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包络跟踪电源调制器，其特征在于，包括：/n放大器电路，用于接收包络输入，根据该包络输入产生已调制的电源电压，并将该已调制的电源电压提供给功率放大器；以及，/n零峰值电路，耦接于该放大器电路，并用于给该放大器电路应用零峰值，其中，该零峰值在频率处插入零点。/n

【技术特征摘要】
20190513 US 62/846,802;20200421 US 16/853,7741.一种包络跟踪电源调制器，其特征在于，包括：
放大器电路，用于接收包络输入，根据该包络输入产生已调制的电源电压，并将该已调制的电源电压提供给功率放大器；以及，
零峰值电路，耦接于该放大器电路，并用于给该放大器电路应用零峰值，其中，该零峰值在频率处插入零点。


2.根据权利要求1所述的包络跟踪电源调制器，其特征在于，由该零峰值插入的该零点的频率等于主极点频率。


3.根据权利要求2所述的包络跟踪电源调制器，其特征在于，该零峰值电路是可调整的，以及，该零峰值电路包括：
频率调整电路，用于调整由该零峰值插入的该零点的频率。


4.根据权利要求2所述的包络跟踪电源调制器，其特征在于，该零峰值电路是可调整的，以及，该零峰值电路包括：
增益调整电路，用于调整由该零峰值插入的该零点所引入的增益。


5.一种无线通信系统，其特征在于，包括：
发送TX电路，用于接收TX基带信号，根据该TX基带信号产生射频RF信号，并经由功率放大器PA输出该RF信号；
包络跟踪电路，用于从该TX基带信号获得包络输入，并根据该包络输入产生已调制的电源电压，其中，该包络跟踪电路包络跟踪电源调制器，以及，该包络跟踪电源调制器包括放大器电路和可调零峰值电路；
该放大器电路用于接收该包络输入，根据该包络输入产生该已调制的电源电压，并将该已调制的电源电压提供给该PA；
该可调零峰值电路耦接于该放大器电路并用于给该放大器电路应用零峰值，其中，该零峰值在频率处插入零点；
接收RX电路，用于接收该PA的输出，并从该PA的输出获得RX基带信号；以及，
包络跟踪校准电路，用于通过分析该RX基带信号来校准该可调零峰值电路。


6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，该可调零峰值电路包括：
频率调整电路，用于调整由该零峰值插入的该零点的频率，其中，该频率调整电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丞谚，陈彦良，管建葳，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71