多尔蒂功率放大器系统技术方案

公开了一种多尔蒂放大器系统。所述多尔蒂放大器系统包含：载波放大器，其具有载波输入和载波输出；以及峰值放大器，其具有耦合到所述载波输入的峰值输入和耦合到所述载波输出的峰值输出。模拟预失真电路系统被配置成通过在操作期间补偿所述载波放大器和所述峰值放大器的基极到集电极电容加载来使所述载波放大器线性化和使所述峰值放大器线性化。大器线性化和使所述峰值放大器线性化。大器线性化和使所述峰值放大器线性化。

【技术实现步骤摘要】
多尔蒂功率放大器系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2022年9月30日提交的第63/411,792号临时专利申请和2022年5月26日提交的第63/346,130号临时专利申请的权益，前述临时专利申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开涉及放大器，并且特别涉及改进多尔蒂型(Doherty
‑
type)放大器的线性度。

技术介绍

[0004]初级电话中使用的功率放大器的数字预失真(DPD)控制在复杂性增加和系统校准更复杂的折衷下提供了良好的线性度性能。功率放大器的DPD控制正成为功率放大器线性化的更普遍的方法，同时提供较低的集电极供应电流，在许多情况下与包络跟踪系统电流相当。功率放大器的DPD控制的一个缺点是需要大的DPD系数表，需要所述DPD系数来解决在DPD线性化期间功率放大器操作条件的动态变化。已经开发了无存储器和有存储器的DPD线性化。无存储器的DPD线性化使用不同阶的多项式以提供消除固有功率放大器失真的预失真。
[0005]通常，基带处理器控制DPD线性化和功率管理集成电路两者。因而，基带处理器能够访问平均功率跟踪供应电压的当前值，由此基带处理器可以调整多项式DPD的系数以适应在不同供应电压下的功率放大器的不同行为。
[0006]此外，基带处理器能够访问哪个通信信道当前在操作中，并且可以根据操作信道频率改变DPD系数。需要过量的存储器来存储操作条件的大型矩阵的DPD线性化系数，所述操作条件包含但不限于供应电压、信道频率和集电极电流。对于多尔蒂功率放大器，捕获供应和电压驻波比相依性并使用DPD系数集合来适应此类动态操作条件导致需要相对非常复杂的校准系统。因而，仍需要经结构化以使得不需要复杂校准系统的多尔蒂功率放大器。

技术实现思路

[0007]公开了一种多尔蒂放大器系统。所述多尔蒂放大器系统包含：载波放大器，其具有载波输入和载波输出；以及峰值放大器，其具有耦合到所述载波输入的峰值输入和耦合到所述载波输出的峰值输出。模拟预失真电路系统被配置成通过在操作期间补偿所述载波放大器和所述峰值放大器的基极到集电极电容加载来使所述载波放大器线性化和使所述峰值放大器线性化。
[0008]在另一方面，可以单独地或一起地组合前述方面中的任一方面，和/或如本文所描述的各种单独方面和特征，以获得额外优点。除非本文相反指示，否则本文所公开的各种特征和元件中的任一者可以与一个或多个其它公开的特征和元件组合。
[0009]本领域技术人员在阅读以下对于优选实施例的具体说明以及相关的附图后，将会
认识到本公开的范围并且了解其另外的方面。
附图说明
[0010]并入本说明书中并形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的几个方面，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
[0011]图1是多尔蒂功率放大器系统的第一示例性实施例的示意图，所述功率放大器系统被结构化成采用数字预失真(DPD)和模拟预失真(APD)以提供构成混合多尔蒂放大器的载波放大器和峰值放大器的线性化。
[0012]图2是多尔蒂放大器的第二示例性实施例的示意图，其包含数字输入/输出电路系统，所述数字输入/输出电路系统被配置成将基带处理器与被配置成控制APD电路系统的校准的校准控制器介接。
[0013]图3是多尔蒂放大器的第三示例性实施例的示意图，其中APD电路系统提供AM
‑
AM线性化和AM
‑
PM线性化两者，所述线性化具有与信号调制带宽相比相对基本上更高的控制带宽。
[0014]图4是多尔蒂放大器系统的混合砷化镓
‑
互补金属氧化物半导体(GaAs
‑
CMOS)版本的示例性实施例的示意图，其中前端的CMOS部分并入有个别路径增益和相位调整与任选的数字寄存器控制和校准。
[0015]图5是多尔蒂功率放大器系统的实施例的示意图，其示出了使用包含时间对准的专用基于包络的激活路径进行多尔蒂功率放大器APD线性化的基带激活的原理。
[0016]图6是多尔蒂功率放大器系统的实施例的示意图，示出了使用包含时间对准的专用基于包络的激活路径进行多尔蒂功率放大器APD线性化的基带激活的原理。
[0017]图7A是描绘用于峰值功率放大器激活的线性模拟信号的曲线图。
[0018]图7B是用于加速峰值功率放大器激活的非线性模拟信号的曲线图。
[0019]图8A是使用模拟预失真阈值调整的峰值功率放大器激活对准的实例。
[0020]图8B是使用模拟预失真斜率调整的峰值功率放大器激活对准的实例。
[0021]图9是并入有本公开的多尔蒂放大器系统的无线通信装置的示意图。
具体实施方式
[0022]下文阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践实施例并且说明实践实施例的最佳模式所必需的信息。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念，并将认识到这些概念在此未特别述及的应用。应理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。
[0023]应理解，尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用，术语“和/或”包含相关联所列项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。
[0024]应理解，当例如层、区域或衬底的元件被称为“在另一元件上”或“延伸到另一元件上”时，其可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时，不存在中间元件。同
样，应理解，当例如层、区域或衬底的元件被称为“在另一元件上方”或“在另一元件上方延伸”时，其可以直接在另一元件上方或直接在另一元件上方延伸，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上方”或“直接在另一元件上方延伸”时，不存在中间元件。还将理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。
[0025]例如“以下”或“以上”或“上”或“下”或“水平”或“竖直”的相对术语在本文中可以用于描述一个元件、层或区域与如图式所说明的另一元件、层或区域的关系。应理解，这些术语和上面讨论的那些旨在包括除附图中描绘的朝向之外的装置的不同朝向。
[0026]本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一(a、an)”和“所述”也旨在包含复数形式。还应理解，当在本文中使用时，术语“包括(comprises、comprising)”和/或包含(includes、including)指定存在所述特征、整数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多尔蒂放大器系统，其包括：
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载波放大器，其具有载波输入和载波输出；
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峰值放大器，其具有耦合到所述载波输入的峰值输入和耦合到所述载波输出的峰值输出；以及
●
模拟预失真(APD)电路系统，其被配置成通过在操作期间补偿所述载波放大器和所述峰值放大器的基极到集电极电容(Cbc)加载来使所述载波放大器线性化和使所述峰值放大器线性化。2.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器系统，其进一步包括：
●
输入阻抗反相器，其耦合在所述载波输入与所述峰值输入之间；以及
●
输出阻抗反相器，其耦合在所述载波输出与峰值输出之间。3.根据权利要求2所述的多尔蒂放大器系统，其进一步包括：
●
载波驱动器输入级，其具有耦合到所述载波输入的载波驱动器输出；以及
●
峰值驱动器输入级，其具有耦合到所述峰值输入的峰值驱动器输出。4.根据权利要求3所述的多尔蒂放大器系统，其中所述载波驱动器输入级和所述峰值驱动器输入级属于互补金属氧化物半导体(CMOS)类型。5.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器系统，其中所述载波放大器和所述峰值放大器属于双极类型。6.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器系统，其中所述APD电路系统响应于检测器而被配置成调整包含所述载波放大器的载波放大路径的增益。7.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器系统，其中所述APD电路系统响应于检测器而被配置成调整包含所述峰值放大器的峰值放大路径的增益。8.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器系统，其中所述APD电路系统响应于传感器而被配置成调整包含所述载波放大器的载波放大路径的增益并且调整包含所述峰值放大器的峰值放大路径的增益。9.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器系统，其进一步包括数字预失真(DPD)电路系统，所述DPD电路系统被配置成通过在操作期间补偿所述载波放大器和所述峰值放大器的Cbc加载来使所述载波放大器线性化和使所述峰值放大器线性化。10.根据权利要求9所述的多尔蒂放大器系统，其中所述APD电路系统和所述DPD电路系统被配置成基本上相等地补偿Cbc加载所述载波放大器和所述峰值放大器。11.根据权利要求9所述的多尔蒂放大器系统，其中所述APD电路系统被配置成与所述DPD电路系统相比提供所述载波放大器和所述峰值放大器的Cbc加载的所述补偿的大于50％。12.根据权利要求9所述的多尔蒂放大器系统，其中所述DPD电路系统被配置成与所述APD电路系统相比提供所述载波放大器和所述峰值放大器的Cbc加载的所述补偿的大于50％。13.根据权利要求1所述的多尔蒂放大器系统，其进一步包括：
●
同相/正交(I/Q)调制器，其被配置成产生数字RF信号和失真补偿信号；以及
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时间对准块，其被配置成将所述失真补偿信号与所述RF信号对准。14.根据权利要求13所述的多尔蒂放大器系统，其进一步包括包络成形块，所述包络成
形块被配置成以数字方式产生并成形控制所述APD电路系统的所述失真补偿信号的包络。15.根据权利要求14所述的多尔蒂放大器系统，其进一步包括偏置电路系统，所述偏置电路系统被配置成响应于所述失真补偿信号而产生用于所述峰值放大器的偏置。16.根据权利要求14所述的多尔蒂放大器系统，其中所述包络成形块被配置成将所述补偿信号输出到包络跟踪/平均功率跟踪功率管理集成电路。17.一种操作多尔蒂放大器系统的方法，其包括：
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提供载波放大器，所述载波放大器具有载波输入和载波输出；
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提供峰值放大器，所述峰值放大器具有耦合到所述载波输入的峰值输入和耦合到所述载波输出的峰值输出；
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提供模拟预失真(APD)电路系统；以及
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借助于所述APD电路系统在操作期间补偿所述载波放大器的基极到集电极电容(Cbc)加载来使所述载波放大器线性化。18.根据权利要求17所述的操作多尔蒂放大器系统的方法，其进一步包括：借助于所述APD电路系统在操作期间补偿所述峰值放大器的Cbc加载来使所述峰值放大器线性化。19.根据权利要求18所述的操作多尔蒂放大器系统的方法，其进一步包括提供数字预失真(DPD)电路系统，所述DPD电路系统被配置成借助于所述DPD电路系统在操作期间补偿所述载波放大器和所述峰值放大器的Cbc加载来使所述载波放大器线性化和使所述峰值放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：QORVO美国公司，
类型：发明
国别省市：