[發明專利]高效率調制RF放大器

無效

• 申請號: 200780046089.3
• 申請日: 2007-12-05
• 公開（公告）號: CN101558556A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: P·T·M·范澤爾;M·科拉多斯阿森西奧
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03M1/74
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李靜嵐;劉 紅

技術領域

本發明涉及一種用于對信號進行幅度調制的高效率調制RF放大器。本發明還涉及一種包括高效率調制RF放大器的極性發射機以及一種包括極性發射機的設備。

這種設備的例子有移動電話和無線接口。

背景技術

US6816016公開了一種使用高效率調制RF放大器的極性發射機。所述高效率調制RF放大器包括由量值驅動器供電的放大器，該量值驅動器控制該放大器的輸出功率。數據信號被施加到調制編碼器，該調制編碼器產生量值和相位信號。所述量值信號被施加到所述量值驅動器，該量值驅動器提供用于所述放大器的操作電壓。所述量值驅動器還接收功率控制信號。作為響應，所述量值驅動器產生被施加到所述放大器的操作電壓。所述量值驅動器包括開關模式調節器的串聯耦合，該調節器把DC電壓高效地逐步調低到接近所期望的放大器操作電平的電壓。線性調節器對所述開關模式轉換器的輸出執行濾波功能。通過直接地或有效地改變所述放大器上的操作電壓而實現幅度調制，同時在把初級DC功率轉換成經過幅度調制的輸出信號時實現高效率。增強高效率從而也允許所述開關模式DC-DC轉換器改變其輸出電壓，從而把所述線性調節器兩端的電壓降保持在相對恒定的低電平。

上述做法的一個缺陷在于，在所述量值驅動器上合并所述功率包絡調制會使得設計復雜化，這是因為必須使得所述開關模式調節器和所述線性調節器對所述量值信號做出響應。

上述做法的另一個缺陷在于，盡管其設計更加復雜，但是在需要放大諸如WLAN?OFDM發射信號之類的快速改變的信號的情況下，所述效率增強受到限制?，F有技術的開關模式電源的帶寬不足以適應諸如WLAN標準之類的標準的帶寬要求。因此，在所公開的現有技術中，當突發開始時，所述開關模式調節器斜升到一個固定電平，同時所述線性調節器則在所述突發期間控制功率包絡調制。但是這樣會增大所述線性調節器中的功率損失。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種具有簡化的設計的高效率調制RF放大器。

所述目的是通過如權利要求1所限定的高效率調制RF放大器而實現的。根據本發明的高效率調制RF放大器包括調制器以及用于為該調制器提供操作電壓的電源。與其中所述高效率調制RF放大器包括用于接收相位信息信號的放大器和用于調制該放大器的操作供電電壓的量值驅動器的現有技術不同，根據本發明的高效率調制RF放大器包括調制器，該調制器接收包絡信號和相位信息信號并且在所述包絡信號的控制下提供對所述輸出信號的幅度調制。為了提高所述調制器的效率，把由所述電源提供的該調制器的操作電壓調節到所述輸出信號的幅度。在本發明中，多個電源級當中的每一個獨立于所述包絡信號提供供電電壓。通過令僅僅其中一個所述供電開關導通從所述多個電源級當中選擇所述操作電壓，由此所述導通的供電開關是由所述包絡信號決定的。因此，所述高效率調制RF放大器的設計得到簡化，從而實現了本發明的目的。

如權利要求2所限定的所述高效率調制RF放大器的另一個實施例的優點在于，所述輸出信號的瞬時幅度由多個幅度開關和多個電流源在所述包絡信號的控制下決定。由所述各電流源給出的電流取決于所述相位信息信號。所述包絡信號可以是包括多個比特的數字信號。決定瞬時操作電壓的所述多個供電開關以及所述多個幅度開關都處在所述多個比特當中的一個或多個比特的控制之下，從而進一步簡化了設計。

在根據權利要求3的所述高效率調制RF放大器的另一個實施例中，每一個所述電流源包括第一晶體管。每一個第一晶體管在第一與第二主電極之間提供一條主電流路徑。每一個所述幅度開關包括第二晶體管，由此每一個第二晶體管在第一與第二主電極之間提供一條主電流路徑。每一個所述電流源通過幅度開關耦合到所述高效率調制RF放大器的輸出端。通過把第一和第二晶體管的兩條主電流路徑串聯耦合成使得所述兩條主電流路徑形成一條更長的主電流路徑而產生了一個調制器，該調制器的優點在于，其可以被設計用于場效應晶體管技術或者可以被設計用于另一種技術。該調制器的另一個優點在于其非常簡單，從而可以簡化所述高效率調制RF放大器的設計。

在根據權利要求4的所述高效率調制RF放大器的另一個實施例中，所述多個供電開關當中的每一個包括第三晶體管，并且每一個所述第二晶體管和每一個所述第三晶體管包括用于接收所述包絡代碼的控制電極。通過把所述包絡代碼提供到每一個所述第二和第三晶體管的控制電極，以一種簡單的方式為所述第二和第三晶體管給出了數字開關功能。