[發明專利]用于功率放大器中的相位補償的裝置和方法

有效

• 申請號: 201410811076.2
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104682884B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: H·B·莫迪;G·張;S·凱斯巴克
• 申請（專利權）人: 天工方案公司
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F3/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 于小寧

這里公開了用于功率放大器中的相位補償的裝置和方法。在某些實施方式中，功率放大器包括輸入級、輸出級、包絡跟蹤器和補償電路。所述輸入和輸出級被級聯，并放大輸入RF信號以產生放大的輸出RF信號。所述包絡跟蹤器基于所述輸入RF信號的包絡產生至少用于所述輸出級的功率放大器電源電壓。所述補償電路補償所述輸出級的輸入阻抗的改變，所述改變與所述功率放大器電源電壓的電壓電平的改變相關聯。通過包含所述補償電路，與輸入功率相對的所述功率放大器的相位延遲的變化可被減小，從而導致所述功率放大器的相位失真(AM/PM)的改善。

技術領域

本發明的實施例涉及電子系統，并且具體涉及用于射頻(RF)電子設備的功率放大器。

背景技術

功率放大器可以被包括在移動設備中以放大用于經由天線發送的射頻(RF)信號。例如，在具有例如在全球移動通信系統(GSM)中發現的時分多址(TDMA)架構、碼分多址(CDMA)和寬帶碼分多址(W-CDMA)系統的移動設備中，功率放大器可以用于放大具有相對低功率的RF信號。管理RF信號的放大可能是重要的，因為希望的發送功率電平可以取決于用戶離基站多遠和/或移動環境。還可以采用功率放大器以幫助隨時間調整RF信號的功率電平，以便在分配的接收時隙期間防止來自發送的信號干擾。

功率放大器的功率消耗可以是重要的考慮。一種用于減少功率放大器的功率消耗的技術是包絡跟蹤，其中關于RF信號的包絡控制功率放大器的電源的電壓電平。因此，當RF信號的包絡增大時，可以增大供應給功率放大器的電壓。同樣，當RF信號的包絡減小時，可以減小供應給功率放大器的電壓以減少功率消耗。

發明內容

在某些實施例中，本公開涉及在功率放大器系統中的相位補償的方法。該方法包括利用功率放大器的第一放大級放大輸入射頻(RF)信號以產生第一放大RF信號，利用包絡跟蹤器產生功率放大器電源電壓(supply voltage)，利用該包絡跟蹤器基于該輸入RF信號的包絡控制功率放大器電源電壓的電壓電平，利用來自包絡跟蹤器的功率放大器電源電壓為功率放大器的第二放大級供電，利用第二放大級放大第一放大RF信號以產生第二放大信號，以及利用補償電路補償第二放大級的輸入阻抗的變化，該變化與功率放大器電源電壓的電壓電平的改變相關聯。

在一些實施例中，該方法進一步包括利用補償電路提供在第一和第二放大級之間的、在大約60Ω到大約70Ω范圍內的匹配阻抗。

在多個實施例中，放大第一放大RF信號以產生第二放大信號包括在雙極型晶體管的基極接收第一放大RF信號，在該雙極型晶體管的集電極產生第二放大RF信號。在各種實施例中，該方法進一步包括利用補償電路補償在雙極型晶體管的基極和集電極之間的寄生電容的變化，該變化與功率放大器電源電壓的電壓電平的改變相關聯。

根據若干實施例，該方法進一步包括利用收發器產生RF信號和該RF信號的包絡。

在某些實施例中，本公開涉及功率放大器系統。該功率放大器系統包括第一功率放大器級，該第一功率放大器級包含被配置為接收輸入RF信號的輸入端和被配置為產生第一放大RF信號的輸出端。功率放大器系統進一步包括包絡跟蹤器，該包絡跟蹤器被配置為產生功率放大器電源電壓，并基于輸入RF信號的包絡控制功率放大器電源電壓的電壓電平。功率放大器系統進一步包含第二功率放大器級，該第二功率放大器級包括被配置為接收第一放大RF信號的輸入端和被配置為產生第二放大RF信號的輸出端。該第二功率放大器級被配置為由來自于包絡跟蹤器的功率放大器電源電壓供電。功率放大器系統進一步包括電連接在第一功率放大器級的輸出端與第二功率放大器級的輸入端之間的補償電路。該補償電路被配置為補償第二功率放大器級的輸入阻抗的變化，該變化與功率放大器電源電壓的電壓電平的改變相關聯。

在一些實施例中，補償電路被配置為提供在第一和第二功率放大器級之間的、在大約60Ω到大約70Ω的范圍內的匹配阻抗。