[發(fā)明專利]功率放大器控制器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780008485.7
• 申請日: 2007-01-29
• 公開（公告）號: CN101401261A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·維納雅克;S·F·德羅吉
• 申請（專利權(quán)）人: 匡坦斯公司
• 主分類號: H01Q11/12
• 分類號: H01Q11/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制RF?PA(射頻功率放大器)的電路， 且更具體地，涉及一種使用具有幅度校正信號的閉合幅度控制環(huán)路 來控制PA供電電壓的RF?PA控制器電路。

背景技術(shù)

在諸如蜂窩電話、膝上型計(jì)算機(jī)以及其他電子設(shè)備的便攜電子 設(shè)備中，RF發(fā)射器以及RF功率放大器具有廣泛應(yīng)用。在這些設(shè)備 中使用RF發(fā)射器和RF功率放大器以便遠(yuǎn)程地放大和傳送RF信號。 RF?PA是在這些電子設(shè)備中的一種最為顯著的功率消耗源，并且其 有效性對于這些便攜電子設(shè)備上的電池壽命具有重要影響。例如， 因?yàn)镽F?PA的有效性是確定蜂窩電話的電池壽命以及蜂窩電話通話 時(shí)間的一個(gè)最為重要因素，蜂窩電話制造商進(jìn)行了卓越努力以便增 強(qiáng)RF?PA電路的有效性。

圖1示出了傳統(tǒng)RF發(fā)射器電路，包括發(fā)射器集成電路(TXIC) 102以及外部功率放大器(PA)104。例如，在使用一個(gè)或者多個(gè)蜂 窩電話標(biāo)準(zhǔn)(調(diào)制技術(shù))的蜂窩電話設(shè)備中，可以包括RF發(fā)射器電 路，所述蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)諸如UMTS(通用移動電話系統(tǒng))或者CDMA (碼分多址)，然而RF發(fā)射器電路可以包括在任何其他類型的RF 電子設(shè)備中。僅出于示出目的，在此將作為蜂窩電話設(shè)備的一部分 來描述RF發(fā)射器電路。TXIC102生成RF信號106，該RF信號106 由PA104放大并且由天線(未示出)來遠(yuǎn)程傳送110。例如，RF信 號106可以是根據(jù)UMTS或者CDMA標(biāo)準(zhǔn)來由TXIC102進(jìn)行調(diào)制 的RF信號。

RF功率放大器104通常包括輸出晶體管(未示出)以用于其最 后放大級。當(dāng)由RF?PA104放大RF調(diào)制的信號106時(shí)，輸出晶體管 傾向于使RF調(diào)制的信號106失真，這導(dǎo)致在輸出信號110處的頻譜 占用寬于在輸入信號106處的頻譜占用。由于RF頻譜在蜂窩電話的 用戶之間共享，寬的頻譜占用是不理想的。由此，蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)通 常對可接受失真的量進(jìn)行了規(guī)范，由此，需要輸出晶體管實(shí)現(xiàn)高線 性要求。就這一點(diǎn)，當(dāng)RF輸入信號經(jīng)過調(diào)幅時(shí)，則PA104的輸出 晶體管需要以在所傳送的峰值功率處保持線性方式進(jìn)行偏置。這通 常導(dǎo)致在RF輸入信號106的幅度的非峰值期間的功率浪費(fèi)，這是由 于偏置在峰值功率水平處針對可接受失真保持固定。

已經(jīng)改進(jìn)了特定RF調(diào)制技術(shù)以滿足甚至更高的頻譜效率，并且 由此迫使RF?PA104來犧牲更多效率。例如，盡管PA104的輸出晶 體管的峰值功率處的效率可以高于60％，當(dāng)使用諸如WCDMA的調(diào) 制格式時(shí)，利用特定類型的編碼，RF?PA104的效率下落至低于30％。 這種性能變化是由于以下事實(shí)：在RF輸入信號106幅度的非峰值期 間，RF?PA104中的RF晶體管保持處于幾乎固定的偏置。

現(xiàn)有的某些傳統(tǒng)技術(shù)在RF?PA104中提供了有效性增益。一種 傳統(tǒng)技術(shù)是EER(包絡(luò)消除和恢復(fù))。EER技術(shù)獨(dú)立地將RF輸入 信號106的相位信號(在圖1中未示出)以及幅度信號(在圖1中 未示出)應(yīng)用至功率放大器104的2個(gè)端口，例如分別是其供電電 壓端口(Vcc)108及其RF輸入端口107。然而，EER技術(shù)不能提 供顯著的有效性增益，這是因?yàn)楣╇婋妷?08不能以能量有效的方 式變化以調(diào)整RF輸入信號106的幅度信號中的大的變化，以及由此 不能提供基本能量有效性增益同時(shí)維持RF?PA104中的RF信號的所 需線性放大。這主要是由于難以實(shí)現(xiàn)快速、精確、廣泛和能量有效 的電壓轉(zhuǎn)換器來驅(qū)動RF?PA104的供電電壓。