多尔蒂功率放大器的辅助发射机的包络控制偏置制造技术

公开了一种发射机和多尔蒂功率放大器，其被配置用于多尔蒂功率放大器的辅助发射机的包络控制偏置。根据一个方面，提供了一种具有主信号路径中的主放大器和辅助信号路径中的辅助放大器的发射机。辅助放大器被配置为仅在发射机的输入信号的包络超过功率阈值时被激活。发射机还包括辅助信号路径中的至少一个组件，该至少一个组件被配置为在辅助放大器被解激活时解激活，该至少一个组件包括前置功率放大器、混频器和本地振荡器缓冲器中的至少一个。个。个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多尔蒂功率放大器的辅助发射机的包络控制偏置


[0001]本专利技术涉及无线通信，尤其涉及多尔蒂功率放大器的辅助发射机的包络控制偏置。

技术介绍

[0002]许多无线电系统，例如符合第三代合作伙伴计划(3GPP)颁布的第四代(4G，也称为长期演进(LTE))和第五代(5G，也称为新无线电(NR))标准的无线电系统，使用具有高峰均比(PAR)的调制信号，其缺点是在平均输出功率下整体效率较低，尤其是对于功率放大器。存在以提高发送具有高PAR的调制信号时的整体效率为目标的方法。多尔蒂功率放大器(DPA)采用的一种基本方法是使用负载调制，以在平均输出功率下实现更高的功率附加效率(PAE)。
[0003]图1是标准DPA10a的框图。通常以同相信号和正交相位信号的形式存在的基带数据(可由DAC12从数字形式转换为模拟形式)由滤波器14进行滤波。滤波后的基带数据被馈送到混频器16，混频器16将滤波后的基带数据与经由LO
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缓冲器18馈送到混频器16的本地振荡器(LO)信号混频。混频器16向前置功率放大器(PPA)20提供上变频信号，该前置功率放大器放大来自混频器16的信号。放大的上变频信号被馈送到功分器22，功分器22将放大的上变频信号分到主路径和辅助路径中。主放大器24在主路径中，而辅助放大器26在辅助路径中。输入到辅助放大器26的信号被阻抗28a相移90+n*360度(其中n是整数)。相移可以通过λ/4传输线实现，其中λ是所输入信号的频率的波长。主放大器24的输出也被阻抗28b相移90+m*360度(其中m是整数)。相移后的信号被输入到辅助放大器26，辅助放大器26放大该信号。当辅助放大器放大其输入信号时，它通过阻抗28b的阻抗反转在主放大器的输出处生成负载调制，阻抗28b可以是λ/4传输线。辅助放大器26的输出与来自阻抗28b的信号合并，并馈送到负载30。
[0004]如图1所示，标准DPA 10a使用两个功率放大器(PA)(主功率放大器和辅助功率放大器)，由功分器和用于辅助输入的90度相移器驱动。生成90度相移的已知技术是使用两个混频器，相移后的本地振荡器(LO)信号去往该两个混频器之一，如图2所示。在图2中，对于DPA 10b，滤波后的基带信号被分到主路径和辅助路径中。在主路径中，滤波后的基带信号由混频器16a与来自LO
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缓冲器18a的LO信号混频，而在辅助路径中，滤波后的基带信号由混频器16b与来自LO
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缓冲器18b的LO信号混频。混频器16a和16b的输出分别被馈送到前置功率放大器20a和20b。
[0005]在某些情况下，图2所示的架构比图1所示的架构具有明显的优势。这些优势包括：在更宽的频率范围内轻松实现90度相移，功分器中没有路由功率损耗，并且无需实现消耗宝贵芯片面积的λ/4传输线之一。在拆分混频器16和/或前置功率放大器(PPA)20时的另一个假设是：由于每个混频器16和/或PPA 20只需要传递一半的输出功率，因此可以使每个混频器16和/或PPA 20消耗更少的功率。
[0006]因为DPA使用负载调制来跟踪调制后的输出信号的包络，因此它被用于在所发送
的信号的输出功率降低时提高效率。然而，即使包络下降，PA之前的组件的功耗也保持不变，这降低了发射机的整体效率。对于具有许多天线的系统来说，这是一个问题，其中每个PA的输出功率和效率都较低，尤其是在非常高的频率下。

技术实现思路

[0007]一些实施例有利地提供发射机和多尔蒂放大器，用于多尔蒂功率放大器的辅助发射机的包络控制偏置。
[0008]在一些实施例中，辅助放大器之前的组件(即，如图2所示的辅助路径)的功耗是通过关断这些组件以获得低输出功率来降低的。辅助信号路径中的前面组件的功耗可通过利用例如基带(BB)包络信号控制它们各自的偏置电平来降低。
[0009]根据一个方面，提供了一种具有主信号路径中的主放大器和辅助信号路径中的辅助放大器的发射机。辅助放大器被配置为仅在输入到发射机的输入信号的包络超过发射机所包括的功率阈值时被激活。发射机还包括辅助信号路径中的至少一个组件，该至少一个组件被配置为在辅助放大器被解激活时解激活，该至少一个组件包括前置功率放大器、混频器和本地振荡器缓冲器中的至少一个。
[0010]根据该方面，在一些实施例中，发射机包括比较器，其被配置为将包络信号与包络阈值进行比较，以及偏置电流控制器，其用于在包络信号不超过包络阈值时调整至少一个组件的偏置电流，以解激活该至少一个组件。在一些实施例中，调整偏置电流包括：关于包络信号逐渐减小或增大偏置电流。在一些实施例中，发射机还包括数模转换器(DAC)，其被配置为在辅助放大器关断时被解激活。在一些实施例中，DAC被配置为生成包络信号。在一些实施例中，辅助信号路径中的混频器接收输入信号并接收包络信号，以提供自适应偏置来控制混频器。在一些实施例中，混频器的输出被输入到也接收包络信号的前置功率放大器。在一些实施例中，发射机还包括
[0011]被配置为接收包络信号的本地振荡器缓冲器。在一些实施例中，前置功率放大器接收包络信号，包络信号用于调整前置功率放大器的增益，该调整跟踪包络信号。在一些实施例中，响应于包络信号超过前置功率放大器、混频器和本地振荡器缓冲器中的每一个的不同包络阈值，前置功率放大器、混频器和本地振荡器缓冲器被各自分别关断。
[0012]根据另一方面，提供了一种多尔蒂放大器。多尔蒂放大器包括主信号路径中的主放大器，主信号路径被配置为接收输入信号。多尔蒂放大器还包括辅助信号路径中的辅助放大器，辅助信号路径具有包括包络检测器和混频器在内的组件，包络检测器被配置为检测输入信号的包络以生成包络信号，混频器被配置为将输入信号与本地振荡器信号进行混频，该混频至少部分地基于由包络信号提供的自适应偏置。
[0013]根据这个方面，包络检测器包括数模转换器(DAC)。在一些实施例中，混频器被配置为接收包络信号以自适应地偏置混频器。在一些实施例中，混频器的输出被输入到也接收包络信号的前置功率放大器。在一些实施例中，辅助信号路径中的组件包括被配置为接收包络信号的前置功率放大器，包络信号用于调整前置功率放大器的增益，该调整跟踪包络信号。在一些实施例中，多尔蒂放大器还包括偏置电流控制器，其被配置为调整辅助信号路径中的至少一个组件的偏置电流，以在包络信号不超过包络阈值时解激活辅助信号路径中的组件。在一些实施例中，调整偏置电流包括：关于包络信号逐渐减小或增大偏置电流。
在一些实施例中，响应于包络信号超过辅助信号路径中的组件中的每个组件的不同包络阈值，辅助信号路径中的每个组件被分别解激活。
[0014]根据又一方面，多尔蒂放大器包括：滤波器，被配置为接收和滤波将由多尔蒂放大器放大的输入信号以生成滤波后的输入信号；以及分路器电路，将滤波后的输入信号分到主信号路径和辅助信号路径中。在主信号路径中，第一混频器被配置为将滤波后的输入信号与本地振荡器信号混频以生成第一混频器输出信号。第一前置功率放大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发射机(32a，32b)，具有主信号路径中的主放大器(24)以及辅助信号路径中的辅助放大器(26)，所述辅助放大器(26)被配置为仅在输入到所述发射机(32a，32b)的输入信号的包络超过功率阈值时被激活，所述发射机(32a，32b)包括：所述辅助信号路径中的至少一个组件，所述至少一个组件被配置为在所述辅助放大器(26)被解激活时被解激活，所述至少一个组件包括前置功率放大器(20b)、混频器(16b)和本地振荡器缓冲器(18b)中的至少一个。2.根据权利要求1所述的发射机(32a，32b)，还包括：比较器，被配置为将包络信号与包络阈值进行比较；以及偏置电流控制器，用于在所述包络信号不超过所述包络阈值时调整所述至少一个组件的偏置电流，以解激活所述至少一个组件。3.根据权利要求2所述的发射机(32a，32b)，其中，调整所述偏置电流包括关于所述包络信号逐渐减小或增大所述偏置电流。4.根据权利要求1至3中任一项所述的发射机(32a，32b)，还包括：数模转换器DAC(38)，被配置为在所述辅助放大器(26)关断时被解激活。5.根据权利要求4所述的发射机(32a，32b)，其中，所述DAC(38)被配置为生成所述包络信号。6.根据权利要求1至5中任一项所述的发射机(32a，32b)，其中，所述辅助信号路径中的所述混频器(16b)接收所述输入信号并接收所述包络信号，以提供自适应偏置来控制所述混频器(16b)。7.根据权利要求6所述的发射机(32a，32b)，其中，所述混频器(16b)的输出被输入到也接收所述包络信号的所述前置功率放大器(20b)。8.根据权利要求6和7中任一项所述的发射机(32a，32b)，还包括被配置为接收所述包络信号的本地振荡器缓冲器(18b)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的发射机(32a，32b)，其中，所述前置功率放大器(20)接收所述包络信号，所述包络信号用于调整前置功率放大器(20)的增益，所述调整跟踪所述包络信号。10.根据权利要求1至9中任一项所述的发射机(32a，32b)，其中，响应于所述包络信号超过所述前置功率放大器(20)、混频器(16b)和本地振荡器缓冲器中的每一个的不同包络阈值，所述前置功率放大器(20)、所述混频器(16b)和所述本地振荡器缓冲器(36)被各自分别关断。11.一种多尔蒂放大器(32a，32b)，包括：主信号路径中的主放大器(24)，所述主信号路径被配置为接收输入信号；以及辅助信号路径中的辅助放大器(26)，所述辅助信号路径具有包括包络检测器(34，38)和混频器(16b)在内的组件，所述包络检测器(34，38)被配置为检测所述输入信号的包络以生成包络信号，所述混频器(16b)被配置为将所述输入信号与本地振荡器信号进行混频，所述混频至少部分地基于由所述包络...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：