CN102640415A - 具有预矫正的多模式功率放大器 - Google Patents

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Abstract

一种装置可以包括：根据输入信号生成包络信号的包络检测器；基于所述包络信号来调节放大器的漏偏置的漏偏置控制器；基于所述包络信号来调节所述放大器的栅偏置的栅偏置控制器；基于所述包络信号、基于经调节的漏偏置以及基于经调节的栅偏置来对所述输入信号进行预矫正并输出经预矫正的信号的预矫正控制器；以及接收所述经预矫正的信号并根据所述经预矫正的信号来生成经放大的输出信号的放大器。所述装置可以可选择地工作在线性模式下或非线性模式下。可以通过应用大的栅偏移偏置来选择所述非线性模式。

Description

具有预矫正的多模式功率放大器
背景技术
电子装置之间的无线通信是广泛的并具有很多应用。电子装置在向另一电子装置发送信号之前可能需要对该信号进行放大。可以使用功率放大器来完成信号放大。功率放大器可以从电源提取能量，并控制输出信号以与输入信号波形相匹配但具有更大的幅度。诸如移动电话的电子装置可以使用包括幅度变化和相位变化这两者的复杂的调制方案。这些复杂的调制方案可以呈现出高的峰均(peak to average)功率比。例如，诸如宽带码分多址(W-CDMA)和高速下行分组接入(HSDPA)的调制方案可以具有3-4分贝(dB)的峰均比，而诸如长期演进(LTE)的较新的标准可以具有7dB或更多dB的峰均比。这种高峰均比可以使得功率放大器的效率极大地受损。
发明内容
根据一方面，一种装置可以包括：漏偏置控制器，其接收与输入信号相关联的包络信号并基于所接收到的包络信号来调节漏偏置；预矫正控制器，其基于所接收到的包络信号并基于经调节的漏偏置来对所述输入信号进行预矫正，并输出所述经预矫正的信号；以及放大器，其接收所述经预矫正的信号并根据所述经预矫正的信号来生成经放大的输出信号，其中经调节的漏偏置与所述放大器相关联。
另外，该装置可以包括包络检测器，以根据所述输入信号生成所述包络信号。
另外，该装置可以包括栅偏置控制器，以基于所述包络信号来调节所述放大器的栅偏置，并且所述预矫正控制器还可以基于经调节的栅偏置来对所述输入信号进行预矫正。
另外，所述放大器可以可选择地在线性模式下工作或者在非线性模式下工作。
另外，所述漏偏置控制器可以包括第一模式选择器，以接收指示所述放大器是在所述线性模式下工作还是在所述非线性模式下工作的模式信号并使得所述放大器根据所接收到的模式信号来工作，并且所述栅偏置控制器可以包括第二模式选择器，以接收所述模式信号并使得所述放大器根据所接收到的模式信号来工作。
另外，所述第一模式选择器和所述第二模式选择器可以通过应用偏移偏置来使得所述放大器在非线性模式下工作。
另外，所述预矫正控制器可以通过调节所述输入信号的幅度以及所述输入信号的相位来对所述输入信号进行预矫正。
另外，所述预矫正控制器可以包括：存储器，其存储查找表；以及处理器，其基于存储在所述查找表中的信息来调节所述输入信号的幅度和相位。
另外，该装置可以包括匹配电路，以使所述放大器的阻抗和与经放大的输出信号相关联的负载阻抗相匹配。
另外，所述匹配电路还可以使与所述放大器相关联的漏电容在所述放大器的工作频率处谐振，并且其中，所述匹配电路可以包括电可调谐可变电容器，以将所述匹配电路调谐到所述放大器的所述工作频率。
另外，所述放大器可以包括一个或更多个氮化镓晶体管。
另外，所述装置可以包括移动通信装置的射频收发器。
根据另一方面，一种方法可以包括以下步骤：使用所述电子装置的通信接口接收输入信号；使用所述通信接口接收与所接收到的输入信号相关联的包络信号；使用所述通信接口来基于所述包络信号调节与所述通信接口相关联的放大器的漏偏置电压；使用所述通信接口基于所述包络信号并基于经调节的漏偏置电压来根据所接收到的输入信号生成预矫正信号；使用所述放大器来对所述预矫正信号进行放大；以及使用所述通信接口来发送经放大的预矫正信号。
另外，该方法可以包括以下步骤：使用所述通信接口来基于所述包络信号调节栅偏置电压；并且其中，生成所述预矫正信号还基于经调节的栅偏置电压。
另外，生成所述预矫正信号可以包括以下步骤：接收所述包络信号、经调节的漏偏置电压以及经调节的栅偏置电压；确定与所接收到的包络信号、所接收到的经调节的漏偏置电压以及所接收到的经调节的栅偏置电压相关联的幅度移位和相移；以及将所确定的幅度移位和所确定的相移应用于所接收到的输入信号。
另外，确定所述幅度移位和所述相移可以包括以下步骤：从将所接收到的包络信号、所接收到的经调节的漏偏置电压以及所接收到的经调节的栅偏置电压与所述幅度移位和所述相移关联的存储器中读取出所述幅度移位和所述相移。
另外，该方法可以包括以下步骤：接收模式信号；以及基于所述模式信号选择所述放大器的工作模式。
另外，所述模式信号可以指示所述放大器是在线性模式下工作还是在非线性模式下工作，并且该方法还可以包括以下步骤：确定所述放大器是在非线性模式下工作；以及基于确定所述放大器是在非线性模式下工作，来将栅偏移偏置应用于所述放大器。
另外，所述栅偏移偏置可以是-3伏特。
根据又一方面，一种系统可以包括：用于接收输入信号的装置；用于基于所接收到的输入信号来确定包络信号的装置；用于基于所述包络信号来调节漏偏置电压的装置；用于基于所述包络信号来调节栅偏置电压的装置；用于基于所述包络信号、基于经调节的漏偏置电压以及基于经调节的栅偏置电压来根据所接收到的输入信号生成预矫正信号的装置；用于对所述预矫正信号进行放大的装置；用于通过经由所述用于调节所述栅偏置电压的装置提供偏移来选择所述用于放大的装置是在线性模式下工作还是在非线性模式下工作的装置；以及用于发送经放大的预矫正信号的装置。
附图说明
附图被包括进来并构成本说明书的一部分，这些附图例示本文所述的一个或更多个系统和/或方法，并与本说明书一起解释这些系统和/或方法。附图中：
图1是可以实现本文所述的系统和/或方法的示例性通信装置的图示；
图2是例示图1的移动通信装置的示例性组件的图示；
图3A是例示图2的根据第一示例性实现的射频发送器的示例性组件的图示；
图3B是例示图2的根据第二示例性实现的射频发送器的示例性组件的图示；
图3C是例示图2的根据第三示例性实现的射频发送器的示例性组件的图示；
图4是例示图3A-3C的预矫正控制器的示例性组件的图示；
图5例示了可以存储在图4所示的预矫正控制器的存储器中的示例性数据结构；
图6例示了根据本文所述的实现的对信号进行放大的第一示例性处理的流程图；
图7例示了根据本文所述的实现的对信号进行放大的第二示例性处理的流程图；
图8例示了根据本文所述的实现的对信号进行预矫正的示例性处理的流程图；
图9例示了根据本文所述的实现的选择放大器模式的示例性处理的流程图；
图10A是例示图3A所例示的射频发送器的特定点处的示例性信号波形的图示；
图10B是例示图3B所例示的射频发送器的特定点处的示例性信号波形的图示；以及
图10C是例示图3C所例示的射频发送器的特定点处的示例性信号波形的图示。
具体实施方式
以下详细描述参照附图。不同的附图中的相同附图标记表示相同或相似的元件。而且，以下详细描述并不限制本发明。
本文所述的示例性实现方式可以涉及具有预矫正的受控的载波功率放大器。当对具有高的峰均功率比的信号进行处理时，可以使用各种电路来补偿功率放大器所呈现出的效率退化。典型的功率放大器转移曲线可能会在较高的功率处失去线性。一种补偿这种非线性的方法可以包括以下步骤：当信号的峰值延伸到放大器转移曲线的非线性区域中时，使用反馈来使该信号线性化。这可能需要复杂的电路并可能仅适用于大的基站放大器。另一种方法可以包括以下步骤：当功率放大器在非线性区域工作时，使用预矫正来补偿非线性，以便保持高效率。这种方法可以等效于开环补偿，该开环补偿在补偿变得偏离放大器的非线性的情况下，可能会快速地变得更加不利而不是有益。
可以使用一个或更多个场效应晶体管(FET)来实现功率放大器。FET放大器可以对电压进行响应，以使得输入电流(即，漏电流)基于Id＝gm*Vg，其中Id是漏极中的输出电流，gm是放大器的跨导(transconductance)，并且Vg是栅极上的瞬时电压。漏电压可以基于Vd＝Id*RL，其中Vd是漏电压，Id是漏电流，并且RL是匹配电路中反映的负载阻抗。放大器的效率可以基于Eff＝Pout/Pin＝(V2 peak/2*RL)(IgDC*VgDC)，其中Eff是效率，Pout是输出功率，Pin是输入功率，Vpeak＝VdDC-Vdmin，其中VdDC是在漏极处的DC电压，并且Vdmin 是在漏极处的最小电压。放大器的效率的特性在于：当Vdmin相对Vpeak较小(并且Idmin相对Ipeak较小)时，放大器的效率高。因此，具有大的幅度变化的波形(其可能是具有复杂调制的典型信号)可能会导致比峰值输出功率小得多的平均输出功率。而且，为了在出现向上或向下的波形峰值偏移的情况下保持线性，DC输入功率可能需要大得多。这可能会导致对放大器的非常低效的使用。(在具有或不具有栅偏置控制器情况下)使用漏偏置控制器可以使得对放大器的这种低效使用最小化。
本文所述的实现可以涉及响应于调制波形所需的瞬时功率输出来改变功率放大器的DC漏偏置电压或者DC漏偏置电压和DC栅偏置电压这两者。可以基于要进入的(incoming)输入信号的包络来设置DC漏偏置电压和DC栅偏置电压。
通过改变漏偏置(还可能包括栅偏置)，可能会将失真引入到波形中。在漏偏置电压(或者漏偏置电压和栅偏置电压)的变化速率相对于与该放大器相关的匹配电路的Q因子较快的情况下，这可能尤其是真的。Q因子可以是匹配电路的欠阻尼(under-damping)的度量，并且可以表示匹配电路进行响应所花费的周期数。
失真可能是两种原因的结果。失真可能是由无源电路元件响应于DC偏置电平的变化而造成的。例如，电容可能花费时间来调节到新的电压电平，并且对电容进行去耦合可能导致波形在DC偏置移动方向上的过冲(overshoot)。失真还可能是由响应于变化的DC偏置电压的放大器的输出中的偶然的相移和幅度移位造成的，还被认为是幅度调制(AM)对相位调制(PM)移位或者AM对AM移位。作为示例，漏偏置电压的增加可以导致漏电容的下降，而这又可以使得输出波形前进。作为另一示例，改变晶体管电抗上的DC偏置可能会导致DC偏置变化。可以很容易知道(即，计算出)由无源电路响应导致的失真，并且可以测量由偶然的相移或幅度移位导致的失真。
本文所述的实现可以涉及考虑到这些失真的预矫正控制器。该预矫正控制器可以响应于所施加的DC漏电压偏置(或者响应于所施加的DC漏电压偏置和所施加的DC栅电压偏置这两者)来改变要进入的RF信号的相位。而且，可以响应于改变输出晶体管漏偏置(或者响应于改变输出晶体管漏偏置和栅偏置)来进一步改变栅极对输入电平，以提高放大器的输出信号的线性。该预矫正控制器可以基于输入信号的包络和所施加的漏偏置电压(或者基于输入信号的包络以及所施加的漏偏置电压和所施加的栅偏置电压)来改变输入信号的相位和幅度。对预矫正控制器的使用可以进一步减小功耗并提高功率放大器的效率。
本文所述的示例性实现可以另外涉及多模式放大器。诸如蜂窝电话的移动通信装置可以支持用于通信的多个蜂窝标准。为了在各个模式中获得最佳效率，针对不同的标准可能需要不同的功率放大器。尝试在单个功率放大器中支持一个以上的蜂窝标准(称为多模式功率放大器)可以包括将两个或更多个不同的装置组合到一个封装中的封装尝试，其中针对特定模式来优化各个装置。在单个封装中使用多个模(die)可能会是昂贵的，并在具有受限的占地(real estate)的移动通信装置中占据过多空间。
尝试支持一个以上的蜂窝标准可以包括使用具有偏置变化的单个装置，以尝试在辅助模式中重新获取失去的效率。简单地改变输出晶体管的偏置点可能会为了一种模式下的效率而牺牲另一种模式下的效率。而且，如果该输出晶体管是场效应晶体管(FET)，则改变栅极上的偏置仅可以改变该晶体管是在线性模式下工作还是在非线性模式下工作，而不可以改变从该晶体管看来的负载，而这对于保持效率而言是重要的。但其它尝试可以包括改变从放大器的输出晶体管看来的负载的复杂方案，以容纳操作模式发明的变化。
与功率放大器相关的另一个考虑可以涉及工作电压电平。放大器装置可以工作在电池电压电平上。降低电池电压电平可能导致输出晶体管的低效工作，并且可能导致更加困难的匹配要求。
本文所述的实现可以另外涉及基于所需的线性以及基于所需的输出功率来将功率放大器的漏电压和栅偏置设置为合适的值。本文所述的示例性实现可以利用基于氮化镓(GaN)技术的放大器。相比基于砷化镓(GaAs)的技术，GaN可以具有更高的带隙电压，并且因此能够工作在更高的电压上。基于GaN的放大器的该特性可以使得基于GaN的放大器能够工作在更高的漏电压上，使得能够实现本文所述的实施。
本文所述的实现的其它方面可以包括组合更高的漏电压和可变的漏偏置与栅偏置，以利用最少的匹配组件来实现对额定输出阻抗的宽的频带匹配，以获得更高的输出效率。可以使用可变的电容器来对输出匹配电路进行调谐，以覆盖大的潜在带宽。
因此，利用本文所述的实现，可以针对通信装置所需的所有模式、所有功率电平以及所有频率来在该通信装置中提供单个放大器。
示例性装置
图1是可以实现本文所述的系统和/或方法的示例性通信装置100的图示。如图所示，移动通信装置100可以包括：具有或不具有多行显示器的蜂窝式无线电话；可以将蜂窝式无线电话与数据处理、传真以及数据通信功能组合的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电话、传呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事簿、日历和/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；笔记本和/或掌上电脑接收器；或者包括无线电话收发器的其它设备。移动通信装置100还可以包括多媒体播放功能。如上所述，本文所述的系统和/或方法还可以在具有或不具有通信功能的需要用户输入的其它装置中实现。
参照图1，移动通信装置100可以包括屏幕110、壳体120、扬声器130、麦克风140、控制按钮150以及键区160。
屏幕100可以向用户提供视觉信息。屏幕110可以是诸如红绿蓝(RGB)显示器的彩色显示器、单色显示器或者其它类型的显示器。屏幕110可以包括可以被配置为在用户触摸屏幕110时接收用户输入的触摸传感显示器。
例如，用户可以例如通过用户的手指来直接地或者通过诸如手写笔(stylus)的其它输入物体来向屏幕110提供输入。通过屏幕110接收到的用户输入可以由在移动通信装置100中工作的组件和/或装置来进行处理。为了使得移动通信装置100执行一个或更多个操作，屏幕可以使得用户能够与移动通信装置100进行交互。在一个示例性实现中，屏幕110可以包括液晶显示(LCD)显示器。
壳体120可以包括保护移动通信装置100的组件免受外部元件影响的结构。壳体120可以包括被配置为容纳用于移动通信装置100的装置和组件的结构，并且可以由各种材料形成。例如，壳体120可以由塑料、金属或复合材料形成，并且可以被配置为支持屏幕110、扬声器130、麦克风140、控制按钮150和键区160。
扬声器130可以包括向移动通信装置100的用户提供听觉信息的装置。扬声器130可以位于移动通信装置100的上部分中，并且可以在用户正在使用移动通信装置100进行通信会话的时候用作耳机。扬声器130还可以用作与在移动通信装置100上播放的游戏、语音邮件和/或视频图像相关联的音乐和/或音频信息的输出装置。
麦克风140可以包括从用户接收听觉信息的装置。麦克风140可以包括将语音或其它声学信号转换为由移动通信装置100使用的电信号的装置。麦克风140可以位于靠近移动通信装置100的下侧的地方。
控制按钮150可以包括按钮或按键，这些按钮或按键使得用户能够与移动通信装置100进行交互以使得移动通信装置100执行一个或更多个操作，例如发起电话呼叫、播放各种媒体等。例如，控制按钮150可以包括拨号按钮、挂断按钮、播放按钮等。键区160可以包括用来将信息输入到移动通信装置100中的电话键区。
虽然图1示出了移动通信装置100的示例性组件，但是在其它实现中，移动通信装置100可以包括与图1所示的相比更少的、不同的、附加的或者不同地设置的组件。在其它实现中，移动通信装置100的一个或更多个组件可以执行在下文中被描述为由通信装置100的一个或更多个其它组件执行的一个或更多个任务。
图2是例示图1的移动通信装置100的示例性组件的图示。如图2所示，移动通信装置200可以包括处理单元210、存储器220、用户接口230、通信接口240以及天线组件250。
处理单元210可以包括一个或更多个处理器、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或可以解释并执行指令、程序或数据结构的其它类型的处理器。处理单元210可以控制移动通信装置100及其组件的操作。
存储器220可以包括RAM或可以存储信息和/或由处理单元210执行的指令的其它类型的动态存储装置；ROM或可以存储静态信息和/或由处理单元210使用的指令的其它类型的静态存储装置；用于存储信息和/或指令的闪存(例如，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))装置；和/或一些其它类型的磁或光学记录介质及其对应的驱动器。
用户接口230可以包括用于将信息输入到移动通信装置100和/或用于将信息从移动通信装置100输出的机构。输入和输出机构的示例可以包括接收电信号并输出听觉信号的扬声器；接收图像和/或视频信号并输出电信号的照相机透镜；接收听觉信号并输出电信号的麦克风；使得数据和控制命令能够输入到移动通信装置100中的按钮(例如，操控杆、控制按钮或键区的按键)；输出视觉信息的显示器(例如，触摸屏)；和/或使得移动通信装置100振动的振动器。
通信接口240可以包括使得移动通信装置100能够与其它装置和/或系统进行通信的任何类似于收发器的机构。例如，通信接口240可以包括到局域网(LAN)的调制解调器或以太网接口。例如，在一个实现中，例如通信接口340可以与网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)、诸如公共交换电话网(PSTN)的电话网、内联网、互联网或网络的组合)进行通信。
通信接口240还可以包括用于经由无线网络进行通信的机构。例如，通信接口240可以包括基带控制器242以及射频(RF)控制器244。
基带控制器242可以与处理单元210进行通信，并且可以准备来自处理单元210的信号以用来传输，并且可以接收信号并准备由处理单元210使用的信号。基带控制器242执行与调制或解调制、模数转换或数模转换、编码或解码、加密相关的功能或者与信号传输相关的任何其它功能。在特定的实现中，基带控制器242可以包括波形生成器。波形生成器可以包括生成由基带控制器242生成的用于传输的信号(或者由基带控制器242接收到的信号)的包络信号的功能。基带控制器242可以是通信接口240的一部分，或者可以是单独的集成电路。基带控制器242可以包括基带处理器242p和基带存储器242m。
基带处理器242p可以包括一个或更多个处理器、微处理器、ASIC、FPGA、或可以解释并执行指令、程序或数据结构的其它类型的处理器。基带处理器242p可以控制基带控制器242及其组件的操作。
基带存储器242m可以包括RAM或可以存储信息和/或由基带处理器242p执行的指令的其它类型的动态存储装置；ROM或可以存储静态信息和/或由基带处理器242p使用的指令的其它类型的静态存储装置；用于存储信息和/或指令的闪存(即，EEPROM)装置；和/或一些其它类型的磁或光学记录介质及其对应的驱动器。
RF控制器244可以包括可以将来自基带控制器242的基带信号转换为射频(RF)信号的发送器和/或可以将RF信号转换为基带信号的接收器。另选地，RF控制器244可以包括执行发送器和接收器这两者的功能的收发器。RF控制器244可以包括用于在传输之前对RF信号进行放大的一个或更多个放大器，并且可以连接到用于发送和/或接收RF信号的天线组件250。另外，RF控制器244可以执行与信号放大相关联的处理。RF控制器244可以包括RF控制器处理器244p和RF控制器存储器244m。
RF控制器处理器244p可以包括一个或更多个处理器、微处理器、ASIC、FPGA、或可以解释并执行指令、程序或数据结构的其它类型的处理器。RF控制器处理器244a可以控制RF控制器244及其组件的操作。
RF控制器存储器244m可以包括RAM或可以存储信息和/或由RF控制器处理器244p执行的指令的其它类型的动态存储装置；ROM或可以存储静态信息和/或由基带处理器242p使用的指令的其它类型的静态存储装置；用于存储信息和/或指令的闪存(即，EEPROM)装置；和/或一些其它类型的磁或光学记录介质及其对应的驱动器。
天线组件250可以包括通过空中下载(over the air)发送和/或接收RF信号的一个或更多个天线。天线组件250可以例如从FR控制器244接收RF信号并通过空中下载发送这些RF信号，并且通过空中下载接收RF信号并将它们提供给RF控制器244。
如本文所述，移动通信装置100可以响应于处理单元210(和/或基带处理器242a和/或RF控制器处理器244a)执行包含在诸如存储器220(和/或基带存储器242b和/或RF控制器存储器244b)的计算机可读介质中的软件指令来执行特定的操作。可以经由例如通信接口240将这些指令从另一个计算机可读介质或另一个装置读入到存储器220(和/或基带存储器242b和/或RF控制器存储器244b)中。计算机可读介质可以定义为物理或逻辑存储装置。逻辑存储装置可以包括单个物理存储装置内的存储空间或者在全部多个物理存储装置中延伸的存储空间。包含在存储器220(和/或基带存储器242b和/或RF控制器存储器244b)中的软件指令可以使得处理单元210(和/或基带处理器242a和/或RF控制器处理器244a)执行稍后将描述的处理。另选地，可以使用硬连线的电路来代替软件指令或者与软件指令组合来实现本文所述的处理。因此，本文所述的实现并不局限于硬件电路和软件的任何特定组合。
虽然图2示出了移动通信装置100的示例性组件，但是在其它实现中，移动通信装置100可以包括与图2所示的相比更少的、不同的、附加的或者不同地设置的组件。在其它实现中，移动通信装置100的一个或更多个组件可以执行被描述为由移动通信装置100的一个或更多个其它组件执行的一个或更多个任务。
图3A是例示图2的根据第一示例性实现的射频发送器的示例性组件的图示。图3A例示了利用漏偏置控制器和预矫正控制器实现的RF控制器244。在图3A所示的实现中，RF控制器244可以包括输入信号310、包络检测器320、预矫正控制器330、放大器340、漏偏置控制器350、信号接地360、匹配电路370以及输出信号380。
输入信号310可以是从移动通信装置100的另一组件接收到的信号。输入信号310可以是数字信号或模拟信号。例如，响应于用户发送文本消息、电子邮件消息或任何其它形式的数据，可以从基带控制器242接收数字输入信号。模拟输入信号可以例如源自麦克风140。输入信号310可以包括已经经过调制的载波信号并可以呈现出具有大的幅度变化的复波形。
包络检测器320可以接收输入信号310并确定输入信号310的包络。包络可以被认为是连接信号中的所有峰值的信号的轮廓，从而从信号中提取出幅度信息。可以通过整流(rectification)并随后进行滤波来获得包络。在一个实现中，包络检测器320在具有或不具有从信号中滤除DC分量的滤波器的情况下可以包括一个或更多个二极管检测器。在另一实现中，包络检测器320在具有或不具有低通滤波器的情况下可以包括一个或更多个精密整流器。包络检测器320在各个检测器可以在不同幅度范围内工作的情况下可以包括多个检测器。
预矫正控制器330可以接收输入信号310并在该信号被放大之前对该信号进行预矫正，以补偿由漏偏置控制器350引入到该信号中的任何失真。预矫正控制器330可以接收来自包络检测器320的包络以及来自漏偏置控制器350的漏偏置作为输入，并且基于该包络和漏偏置来确定幅度移位和相移。在一个实现中，预矫正控制器330可以被实现为存储将包络和漏偏置值与幅度和相位偏移值关联的查找表的存储器和访问该查找表并基于该查找表中的值来调节输入信号的处理器。在另一实现中，预矫正控制器330可以被实现为硬连线电路。
放大器340可以从预矫正控制器330接收信号并对该信号进行放大。放大器340可以包括诸如场效应晶体管(FET)的一个或更多个晶体管。在示例性实现中，放大器340可以包括普通源FET晶体管。普通源FET晶体管可以在栅极处接收信号并且可以在漏极处输出放大器信号。普通源FET晶体管可以基于栅极处的信号来对漏偏置进行调制，从而对在栅极处接收到的信号进行放大。
漏偏置控制器350可以从包络检测器320接收输入信号310的包络，并基于该包络来调节放大器340的漏偏置。基于输入信号310的包络来调节漏偏置可以使得输出信号相对于最小输出电压最小，从而提高放大器340的晶体管的效率。漏偏置控制器350可以包括一个或更多个传输晶体管。另外地或另选地，漏偏置控制器350可以包括一个或更多个稳压器。
信号接地360可以将信号地电位连接到放大器340。在放大器340包括普通源FET的示例性实现中，信号接地360可以连接到该FET的源。
匹配电路370可以使放大器340的阻抗与负载的阻抗(即，从输出信号380看来的阻抗)相匹配。负载的阻抗可以包括例如天线组件250的阻抗。匹配电路370可以通过将现有的负载阻抗转换为放大器340所需的负载阻抗来像转换器一样工作。在一个实现中，匹配电路370可以包括阻抗桥接电路。在其它实现中，匹配电路370可以包括被设计为使放大器340的阻抗与负载的阻抗相匹配的其它电路。匹配电路370还可以使可能存在于放大器340的源极与漏极之间的任何寄生漏电容谐振。因此，匹配电路370可以包括使漏电容在工作频率处谐振的电感器。匹配电路370可以包括可变电容器，该可变电容器可以使得匹配电路370能够电调谐到谐振频率。
输出信号380可以是输入信号310的放大版本。输出信号380可以是由RF控制器244提供给天线组件250的。
图3B是例示图2的根据第二示例性实现的射频发送器的示例性组件的图示。图3B例示了利用漏偏置控制器、栅偏置控制器和预矫正控制器实现的RF控制器244。包括栅偏置控制器可以进一步提高放大器340的效率。在图3B所示的实现中，RF控制器244可以包括输入信号310、包络检测器320、预矫正控制器330、放大器340、漏偏置控制器350、信号接地360、匹配电路370、输出信号380以及栅偏置控制器390。在图3B所示的实现中，包络检测器320、预矫正控制器330、放大器340、漏偏置控制器350、信号接地360以及匹配电路370可以与以上针对图3A所述的实现类似地起作用。
栅偏置控制器390可以从包络检测器320接收输入信号310的包络，并基于该包络来调节放大器340的栅偏置。基于输入信号310的包络来调节栅偏置可以使得输出信号相对于最小输出电压最小，从而提高放大器340的晶体管的效率。栅偏置控制器390可以包括一个或更多个传输晶体管。另外地或另选地，栅偏置控制器390可以包括一个或更多个稳压器。
在图3B所示的实现中，预矫正控制器330除接收输入信号310的包络和漏偏置作为输入以外，还可以从栅偏置控制器390接收栅偏置。预矫正控制器330可以基于包络、漏偏置以及栅偏置来确定幅度移位和相移。
图3C是例示图2的根据第三示例性实现的射频发送器的示例性组件的图示。图3C例示了利用多模式放大器实现的RF控制器244。在图3C所示的实现中，RF控制器244可以包括输入信号310、模式信号315、包络检测器320、预矫正控制器330、放大器340、漏偏置控制器350、信号接地360、匹配电路370、输出信号380以及栅偏置控制器390。在图3C所示的实现中，包络检测器320、预矫正控制器330、放大器340、漏偏置控制器350、信号接地360、匹配电路370以及栅偏置控制器390可以与以上针对图3B所述的实现类似地起作用。
模式信号315可以包括指示模式放大器340应该工作的信息。在一个实现中，模式信号315可以指示放大器340应该在线性模式下工作还是在非线性模式下工作。在其它实现中，模式信号315可以包括指示放大器340应该在另外的或不同的模式下工作的信息。在一个实现中，可以通过基带控制器242来向RF控制器244提供模式信号315。在另一实现中，可以通过移动通信装置100的另一组件来向RF控制器244提供模式信号315。
漏偏置控制器350可以包括模式选择器352。模式选择器352可以接收模式信号315，并将漏偏置控制器350设置为基于模式信号315中的信息的模式。在示例性实现中，如果模式信号315指示放大器340应该在非线性模式下工作，则模式选择器352可以将漏偏置偏移与由漏偏置控制器350生成的漏偏置相加。
栅偏置控制器390可以包括模式选择器392。模式选择器392可以接收模式信号315，并将栅偏置控制器390设置为基于模式信号315中的信息的模式。在示例性实现中，如果模式信号315指示放大器340应该在非线性模式下工作，则模式选择器392可以将栅偏置偏移与由栅偏置控制器390生成的栅偏置相加。
包括模式选择器352和模式选择器392可以在保持漏极上的负载阻抗相同的情况下通过改变DC漏电压和栅偏置条件来将放大器340转换为多模式放大器。换句话说，无需将匹配电路370改变为支持两种模式。在一个实现中，模式选择器352和模式选择器392这两者可以包括在RF控制器244中。在另一实现中，可以在RF控制器244中仅包括模式选择器352和模式选择器392中的一个。
虽然图3A-3C示出了RF控制器244的示例性组件，但是在其它实现中，RF控制器244可以包括与图3A-3C所示的相比更少的、不同的、附加的或者不同地设置的组件。在其它实现中，RF控制器244的一个或更多个组件可以执行在下文中被描述为由RF控制器244的一个或更多个其它组件执行的一个或更多个任务。例如，在特定的实现中，包络检测器420可以不被包括在RF控制器244中。更确切地说，基带控制器242(或者移动通信装置100的另一组件)可以生成包络信号。例如，基带控制器242可以包括可以向RF控制器244提供包络信号的数字波形生成器。
图4是例示图3A-3C的被实现为处理器和存储查找表的存储器的预矫正控制器的示例性组件的图示。预矫正控制器330可以包括输入值信号405、信号输入310、模数(AD)转换器410、存储器420、处理器430、数模(DA)转换器440以及模拟输出信号445。
输入值信号405可以接收由预矫正控制器330用来调节输入信号310的输入值。输入值信号405可以包括从包络检测器接收到的输入信号310的包络以及从漏偏置控制器350接收到的漏偏置值。如果实现了栅偏置控制器390，则输入值信号405可以包括从栅偏置控制器390接收到的栅偏置值。
如上所述，输入信号310可以是模拟信号或数字信号。如果输入信号310是模拟信号，则输入信号310可以通过AD转换器410。AD转换器410可以将模拟信号转换为数字信号，用于由预矫正控制器330的其它组件进行处理。
存储器420可以包括输入值存储器422、查找表424以及信号值存储器426。输入值存储器422可以存储经由输入值信号405接收到的输入值。例如，输入值存储器422可以存储一个或更多个包络值、漏偏置值以及栅偏置值。查找表424可以存储将幅度移位和相移与特定的包络值、漏偏置值和栅偏置值关联的一个或更多个查找表。信号值存储器426可以存储与输入信号310相关联的一个或更多个值。在一个实现中，信号值存储器426可以存储输入信号310的瞬时值(即，输入信号310的当前幅度和/或相位)。在另一实现中，信号值存储器426可以存储输入信号310的与特定时间间隔相关联的值(即，在几毫秒期间接收到的输入信号310的幅度和/或相位)。
处理器430可以从输入值存储器422读取值，在查找表424中查找这些值以确定幅度移位和相移，并将该幅度移位和相移应用于存储在信号值存储器426中的信号值。处理器430可以向DA转换器440提供经调节的信号值。在一个实现中，处理器430可以通过RF控制器处理器244m来实现。在其它实现中，可以通过与移动通信装置100相关联的其它处理器来实现处理器430。
DA转换器440可以接收经调节的数字信号并且可以将该数字信号转换为模拟输出信号445。模拟输出信号445可以是输入到放大器340中的输入信号。
由于当预矫正控制器330在Q因子的速度上工作时，数字处理的粒度(granularity)可能不会在信号的调制中显现出来，所以预矫正控制器330没有任何必要以比匹配电路370的Q因子快的速度工作。例如，假定载波频率为2000MHz，并且假定匹配电路370的Q因子为10，匹配电路370可以在10个周期或200MHz上平滑(smoothing)。通常的调制频率可以是3.4MHz，该调制频率可以远低于匹配电路370的频率。因此，信号调制中的变化可以比预矫正控制器330可以被更新的频率慢。
虽然图4示出了预矫正控制器330的示例性组件，但是在其它实现中，预矫正控制器330可以包括与图4所示的相比更少的、不同的、附加的或者不同地设置的组件。在其它实现中，预矫正控制器330的一个或更多个组件可以执行这里描述为由预矫正控制器330的一个或更多个其它组件执行的一个或更多个任务。虽然预矫正控制器330已经被例示为处理器和存储查找表的存储器，但是在其它实现中，预矫正控制器330可以被不同地实现。例如，预矫正控制器330可以被实现为硬连线电路。
图5例示了可以存储在图4所示的预矫正控制器的存储器中的示例性数据结构(例如，查找表424)。查找表424可以包括包络信号值字段510、漏偏置字段520、栅偏置字段530、幅度移位字段540以及相移字段550。
包络信号值字段510可以存储输入信号的包络的特定值。漏偏置字段520可以存储特定的漏偏置值。栅偏置字段530可以存储特定的栅偏置值。包络值、漏极值和栅极值的特定组合可以与特定的幅度移位和特定的相移相关联。幅度移位字段540可以存储与包络、漏偏置值和栅偏置值的特定组合相关联的幅度移位值。相移字段550可以存储与包络、漏偏置值和栅偏置值的特定组合相关联的特定相移值。可以针对包络、漏偏置和栅偏置的特定组合来通过计算、测量或这两种方式的组合获得幅度移位和相移。例如，可以计算出由作为无源组件的变化的结果的漏偏置变化和栅偏置变化所导致的失真，同时可以测量出由作为漏偏置变化和栅偏置变化的结果的偶然的幅度移位和相移导致的失真。
在一个实现中，幅度移位字段540和相移字段550中的值可以预先确定并在制造RF控制器244时进行设置。在另一实现中，可以在移动通信装置100的操作期间确定幅度移位字段540和相移字段550中的值。例如，RF控制器244可以基于特定的包络、漏偏置值和栅偏置值来周期性地输入训练模式并测量幅度移位和相移，并且可以基于所得到的测量值来调节查找表524。
虽然图5示出了可以存储在查找表424中的示例性数据字段，但是在其它实现中，查找表524可以包括与图5所示的相比更少的、不同的、附加的或者不同地设置的数据字段。
示例性处理
图6例示了根据本文所述的实现的对信号进行放大的第一示例性处理的流程图。在一个实现中，可以通过RF控制器244来执行图6的处理。在其它实现中，可以通过另一装置或者另一组装置来执行图6的一些处理或全部处理。图10A是例示与图6所例示的处理和图3A所例示的装置相关联的示例性信号波形的图示。
图6的处理可以包括接收输入信号(框610)。例如，预矫正控制器330可以从基带控制器242或者从移动通信装置100的另一组件(例如，麦克风140)接收输入信号310。输入信号310可以包括可以呈现大的幅度变化的波形(参见图3A和图10A中的项目A)。
可以接收包络信号(框620)。在一个实现中，包络检测器320可以根据输入信号310(参见图3A和图10A中的项目B)生成包络信号1020(图10A)并提供包络信号1020用于处理。包络信号1020可以被用来改变漏极以使得信号相对于放大器340的输出Vmin最小，从而使放大器340的效率最大。在另一实现中，可以从其它地方接收包络信号1020。例如，可以由基带控制器242中的波形生成器生成包络信号1020，并可以从基带控制器242接收包络信号1020。
可以调节放大器的漏偏置(框630)。例如，漏偏置控制器350可以接收生成的包络信号1020并基于包络信号1020来调节放大器340的漏偏置。如果包络信号包括幅度的增加，则漏偏置控制器350可以增加漏偏置以匹配幅度的增加。如果包络信号包括幅度的减小，则漏偏置控制器350可以减小漏偏置以匹配幅度的减小(参见图3A和图10A中的项目D)。
可以生成预矫正信号(框640)。例如，预矫正控制器330可以接收输入信号310并生成经预矫正的信号。预矫正控制器330可以通过接收所生成的包络信号、漏偏置和栅偏置并针对输入信号310生成幅度移位1032a(图10A)和相移1032b(图10A)来生成所述经预矫正的信号。预矫正310可以向放大器340提供所述经预矫正的信号(参见图3A和图10A中的项目C)。
可以对所述经预矫正的信号进行放大(框650)。例如，放大器340可以接收所述经预矫正的信号并生成具有电流波形1040a(图10A)和电压波形1045a(图10A)的经放大的信号。放大器340可以包括普通源FET，并且可以接收FET的栅极处的经预矫正的信号。栅极处的该信号可以对所应用的漏偏置进行调制，导致漏极处的经放大的信号。由于漏偏置的变化基于所生成的包络信号，所以即使信号经历大的幅度变化，也可以在放大器的效率没有显著损失的情况下对信号进行放大。
可以对经放大的信号进行平滑(框660)。例如，失真电路370可以接收经放大的信号并对经放大的信号进行平滑以生成输出信号380(参见图3A和图10A中的项目E)。可以输出经放大的信号(框670)。例如，放大器340可以向天线组件250提供输出信号380用于无线传输。
图7例示了根据本文所述的实现的对信号进行放大的示例性处理的流程图。在一个实现中，可以通过RF控制器244来执行图7的处理。在其它实现中，可以通过另一装置或者另一组装置来执行图7的一些处理或全部处理。图10B是例示与图7所例示的处理和图3B所例示的装置相关联的示例性信号波形的图示。
图7的处理可以包括接收输入信号(框710)。例如，预矫正控制器330可以从基带控制器242或者从移动通信装置100的另一组件(例如，麦克风140)接收输入信号310。输入信号310可以包括可以呈现大的幅度变化的波形(参见图3B和图10B中的项目A)。
可以接收包络信号(框720)。在一个实现中，包络检测器320可以根据输入信号310(参见图3B和图10B中的项目B)来生成包络信号1020(图10B)并提供包络信号1020用于处理。包络信号1020可以被用来改变漏极以使得信号相对于放大器340的输出Vmin最小，从而使得放大器340的效率最大。在另一实现中，可以从其它地方接收包络信号1020。例如，可以由基带控制器242中的波形生成器来生成包络信号1020，并且可以从基带控制器242接收包络信号1020。
可以调节放大器的漏偏置(框730)。例如，漏偏置控制器350可以接收所生成的包络信号1020并基于包络信号1020来调节放大器340的漏偏置。如果包络信号包括幅度的增加，则漏偏置控制器350可以增加漏偏置以匹配幅度的增加。如果包络信号包括幅度的减小，则漏偏置控制器350可以减小漏偏置以匹配幅度的减小(参见图3B和图10B中的项目D)。
可以调节放大器的栅偏置(框740)。例如，栅偏置控制器390可以接收所生成的包络信号1020并基于包络信号1020来调节放大器340的栅偏置。如果包络信号包括幅度的增加，则栅偏置控制器390可以增加栅偏置以匹配幅度的增加。如果包络信号包括幅度的减小，则栅偏置控制器390可以减小栅偏置以匹配幅度的减小(参见图3B和图10B中的项目C)。
可以生成预矫正信号(框750)。例如，预矫正控制器330可以接收输入信号310并生成经预矫正的信号。预矫正控制器330可以通过接收所生成的包络信号、漏偏置和栅偏置并针对输入信号310生成幅度移位1032a(图10B)和相移1032b(图10B)来生成经预矫正的信号。预矫正310可以向放大器340提供经预矫正的信号(参见图3B和图10B中的项目C)。
可以对经预矫正的信号进行放大(框760)。例如，放大器340可以接收经预矫正的信号并生成具有电流波形1040a(图10B)和电压波形1045a(图10B)的经放大的信号。放大器340可以包括普通源FET，并且可以接收FET的栅极处的经预矫正的信号。栅极处的该信号可以对所应用的漏偏置进行调制，导致漏极处的经放大的信号。由于漏偏置的变化基于所生成的包络信号，所以即使信号经历大的幅度变化，也可以在放大器的效率没有显著损失的情况下对该信号进行放大。
可以对经放大的信号进行平滑(框770)。例如，预矫正电路370可以接收经放大的信号并对经放大的信号进行平滑以生成输出信号380(参见图3B和图10B中的项目E)。可以输出经放大的信号(框780)。例如，放大器340可以向天线组件250提供输出信号380用于无线传输。
图8例示了根据本文所述的实现的对信号进行预矫正的示例性处理的流程图。在一个实现中，可以通过预矫正控制器330来执行图8的处理。在其它实现中，可以通过另一装置或者另一组装置来执行图8的一些处理或全部处理。
图8的处理可以包括接收输入信号(框810)。例如，预矫正控制器330可以接收输入信号330并将与输入信号310相关联的值存储在信号值存储器526中。所存储的值可以包括与输入信号310相关联的幅度信息和移位信息。可以接收包络信号值、漏偏置信号值以及栅偏置信号值(框820)。例如，预矫正控制器330可以接收输入值505并将这些输入值存储在输入值存储器522中。输入值505可以包括与根据输入信号310生成的包络、由漏偏置控制器350基于所生成的包络生成的漏偏置以及由栅偏置控制器390基于所生成的包络生成的栅偏置相关联的值。
可以确定幅度移位值和相移值(框830)。例如，处理器530可以从输入值存储器522中读取输入值505并在查找表524中查找与这些输入值相关联的幅度移位和相移。
可以对输入信号进行预矫正(框840)。例如，处理器530通过将所确定的幅度移位值和相移值与存储在信号值存储器526中的输入信号值相加或者将所确定的幅度移位值和相移值与存储在信号值存储器526中的输入信号值相减，来将这些幅度移位值和相移值应用于存储在信号值存储器526中的这些信号值。
可以向放大器提供经预矫正的信号(框850)。例如，处理器530可以将来自信号值存储器526的经修改的值提供给DA转换器540。DA转换器540可以生成模拟信号并将该模拟信号提供给放大器340。
图9例示了根据本文所述的实现的选择放大器模式的示例性处理的流程图。在一个实现中，可以通过RF控制器244来执行图9的处理。在其它实现中，可以通过另一装置或者另一组装置来执行图9的一些处理或全部处理。
图9的处理可以包括接收模式信号(框910)。例如，基带控制器处理器242m可以确定放大器340在何种模式下工作。作为示例，第一调制方案可以要求放大器340在线性模式下工作，并且第二调制方案可以要求放大器340在非线性模式下工作。基带控制器处理器242m可以向RF控制器244发送模式信号315，通知RF控制器：放大器340应该在何种模式下工作。
可以选择放大器模式(框920)。例如，漏偏置控制器350中的模式选择器352和栅偏置控制器390中的模式选择器392可以基于模式信号315来确定放大器340的模式，并且可以选择放大器模式。在一个示例性实现中，模式选择器352和模式选择器392可以选择线性模式或者非线性模式。
可以基于所选择的模式来调节漏偏置、栅偏置和预矫正信号(框930)。例如，如果选择非线性模式，则模式选择器352可以生成漏偏置偏移，并且模式选择器392可以生成栅偏置偏移。响应于所生成的漏偏置偏移和所生成的栅偏置偏移，预矫正控制器330可以对输入信号310进行预矫正以补偿由漏偏置偏移和所生成的栅偏置偏移产生的失真。在非线性模式下，栅偏置偏移和漏偏置偏移可能会导致显著更高的漏偏置电压和栅偏置电压。预矫正控制器330可以在查找表424中包括与在放大器在非线性模式下工作期间的漏偏置电压和栅偏置电压相关联的幅度移位值和相移值。
图10C是例示与图9所例示的处理和图3C所例示的装置相关联的示例性信号波形的图示。为简单起见，从图10C中忽略包络信号1020以及由预矫正控制器330生成的幅度移位和相移的影响。
图10C的左栏例示了与线性模式相关联的示例性波形，图10C的右栏例示了与非线性模式相关联的示例性波形。项目D例示了进入到RF控制器244中的输入信号310。在图10A的左栏中，项目E例示了当放大器340在线性模式下工作时的栅极信号1070a。在图10C的右栏中，项目E例示了当放大器340在非线性模式下工作时的栅极信号1070b，在该非线性模式下已经应用了大的DC增益偏移。
在线性模式下，放大器340可以生成线性电流波形1080a和线性电压波形1090a(参见图3C中的项目F以及图10C的左栏中的项目F)。在非线性形式中，放大器340可以生成非线性电流波形1080b和非线性电流波形1090b(参见图3C中的项目F以及图10C的右栏中的项目F)。由于在非线性模式下已经将栅偏置设置为大的负值，所以放大器340可以在RF周期期间长时间关闭，这可以导致漏电流Id变得非常非线性。非线性电压波形1090b的形状可以类似于线性电压波形1090a，但是具有更大的峰值电压。
以下表1例示了可能与放大器340的线性模式和非线性模式相关联的示例性放大器参数。从表1中的值可以看出，在非线性模式下，漏偏置电压和栅偏置电压可以显著更高。表1中包括的具体值是示例性的，而实际应用的值可以与之不同。例如，所应用的值可以与表1中的值有±10％的差异。
Figure BDA0000155607120000201
在移动通信装置中使用的功率放大器可以基于各种砷化镓(GaAs)异质结晶体管。基于GaAs的装置不能够在这样高的电压下工作。例如，假定GaAs装置的Vmin可以是1V数量级的，则GaAs装置的普通操作可以在线性模式下处于2V并且在非线性模式下处于3V，从而导致在线性模式下效率很差。
本文所述的实现可以使用包括氮化镓(GaN)晶体管的放大器。基于GaN的装置可以具有较高的带隙电压并因此可以在较高的电压下工作。因此，GaN装置无论在线性模式下工作还是在非线性模式下工作都可以具有很好的效率。使用诸如GaN晶体管的较高电压的晶体管对于给定的功率输出电平还可以导致较低的电流。该较低的电流可以极大地减小用来从低电压电池生成较高电压的升压转换器中的电感器的尺寸，从而使得这种升压转换器更加可行。相比可以利用来自电池的直接操作，这使得能够使用具有较低端的充电电压的电池。
另外，晶体管的漏极上的较低的电压可以导致较低的阻抗，而这又会使得匹配电路370的工作更加困难。在某个点上，由这些大的阻抗转换导致的匹配电路370中的损失可以抵消电池容量的任何增益。在较高电压上的工作可以导致大约50ohms的负载阻抗(RL)。这可能意味着匹配电路370不必将大约2ohms的低阻抗(这可能对GaAs装置而言是典型的)转换为50ohms。较高电压操作(例如，通过使用GaN装置)可以导致接近50ohms的负载阻抗，因此无需进行阻抗转换。因此，匹配电路370可以仅需要对输出信号380进行滤波以用于最优阻抗匹配。由于可以无需对阻抗的实分量进行转换，所以匹配电路370可以仅使得漏极对源极电容谐振即可。
结论
以上描述提供了例示和描述，但并不旨在穷举或将本发明局限于所公开的具体形式。根据上述教导，修改和变型是可能的，或者可以从本发明的实践中获得修改和变型。
例如，尽管针对图6-9对一系列框进行了描述，但是在其它实现中，这些框的顺序是可以修改的。另外，可以并行地执行相互独立的框。
显而易见的是，在附图所例示的实现中可以按照许多不同形式的软件、固件和硬件来实现如上所述的方面。不应将用于实现这些方面的实际的软件代码或专用控制硬件解释为限制。因此，没有参照具体软件代码来描述这些方面的操作和动作，可以理解的是，可以设计软件和控制硬件来实现基于本文描述的方面。
应该注意，当词语“包括/包含”用在本说明书中时，其用于指定所声明的特征、整体、步骤或组件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、组件或它们的组合。
即使在权利要求中列举了特定的特征组合，和/或在说明书中公开了特定的特征组合，但是这些组合并不旨在限制本发明的公开。实际上，可以按照权利要求中未具体列举和/或说明书中未具体公开的方式来组合这些特征中的许多特征。
本申请的说明书中所使用的元件、动作或指令不应被解释为对本发明来说是关键的或必须的，除非明确地这样描述。并且，如本文所使用的，冠词“一”旨在包括一个或更多个项。当旨在表示仅一项时，使用词语“一个”或类似语言。另外，如本文所使用的短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非另行明确地声明。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种装置，该装置包括：
漏偏置控制器，其接收与输入信号相关联的包络信号并基于所接收到的包络信号来调节漏偏置；
预矫正控制器，其基于所接收到的包络信号以及基于经调节的漏偏置来对所述输入信号进行预矫正，并输出经预矫正的信号；以及
放大器，其接收所述经预矫正的信号，并根据所述经预矫正的信号来生成经放大的输出信号，其中，经调节的漏偏置与所述放大器相关联，并且其中，所述放大器能够选择地在线性模式下工作或者在非线性模式下工作。
2.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
包络检测器，其根据所述输入信号来生成所述包络信号。
3.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
栅偏置控制器，其基于所接收到的包络信号来调节所述放大器的栅偏置，并且
其中，所述预矫正控制器还基于经调节的栅偏置来对所述输入信号进行预矫正。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述漏偏置控制器包括第一模式选择器，所述第一模式选择器接收指示所述放大器是在所述线性模式下工作还是在所述非线性模式下工作的模式信号并使得所述放大器根据所接收到的模式信号工作，并且其中，所述栅偏置控制器包括第二模式选择器，所述第二模式选择器接收所述模式信号并使得所述放大器根据所接收到的模式信号工作。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一模式选择器和所述第二模式选择器通过应用偏移偏置来使得所述放大器在非线性模式下工作。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预矫正控制器通过调节所述输入信号的幅度以及所述输入信号的相位来对所述输入信号进行预矫正。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述预矫正控制器包括：
存储器，其存储查找表；以及
处理器，其基于存储在所述查找表中的信息来调节所述输入信号的幅度和相位。
8.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
匹配电路，其使所述放大器的阻抗和与经放大的输出信号相关联的负载阻抗相匹配。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述匹配电路还使与所述放大器相关联的漏电容在所述放大器的工作频率处谐振，并且其中，所述匹配电路包括电可调谐可变电容器，以将所述匹配电路调谐到所述放大器的所述工作频率。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述放大器包括一个或更多个氮化镓晶体管。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括移动通信装置的射频收发器。
12.一种由电子装置执行的方法，该方法包括以下步骤：
使用所述电子装置的通信接口来接收输入信号；
使用所述通信接口来接收与所接收到的输入信号相关联的包络信号；
使用所述通信接口来基于所述包络信号调节与所述通信接口相关联的放大器的漏偏置电压；
使用所述通信接口来确定所述放大器在非线性模式下工作；
使用所述通信接口来基于确定所述放大器在所述非线性模式下工作的步骤将栅偏移偏置应用于所述放大器；
使用所述通信接口基于所述包络信号并基于经调节的漏偏置电压来根据所接收到的输入信号生成预矫正信号；
使用所述放大器来基于所述栅偏移偏置对所述预矫正信号进行放大；以及
使用所述通信接口来发送经放大的预矫正信号。
13.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：
使用所述通信接口来基于所述包络信号调节栅偏置电压；并且
其中，生成所述预矫正信号的步骤还基于经调节的栅偏置电压。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，生成所述预矫正信号的步骤包括以下步骤：
接收所述包络信号、经调节的漏偏置电压以及经调节的栅偏置电压；
确定与所接收到的包络信号、所接收到的经调节的漏偏置电压以及所接收到的经调节的栅偏置电压相关联的幅度移位和相移；以及
将所确定的幅度移位和所确定的相移应用于所接收到的输入信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述幅度移位和所述相移的步骤包括以下步骤：对将所接收到的包络信号、所接收到的经调节的漏偏置电压以及所接收到的经调节的栅偏置电压与所述幅度移位和所述相移相关联的存储器进行读取。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述栅偏移偏置是-3伏特。
17.一种系统，该系统包括：
用于接收输入信号的装置；
用于基于所接收到的输入信号来确定包络信号的装置；
用于基于所述包络信号来调节漏偏置电压的装置；
用于基于所述包络信号来调节栅偏置电压的装置；
用于基于所述包络信号、基于经调节的漏偏置电压以及基于经调节的栅偏置电压来根据所接收到的输入信号生成预矫正信号的装置；
用于对所述预矫正信号进行放大的装置；
用于通过经由用于调节所述栅偏置电压的装置提供偏移来选择用于进行放大的装置是在线性模式下工作还是在非线性模式下工作的装置；以及
用于发送经放大的预矫正信号的装置。

Claims (20)

1.一种装置，该装置包括：
漏偏置控制器，其接收与输入信号相关联的包络信号并基于所接收到的包络信号来调节漏偏置；
预矫正控制器，其基于所接收到的包络信号以及基于经调节的漏偏置来对所述输入信号进行预矫正，并输出经预矫正的信号；以及
放大器，其接收所述经预矫正的信号，并根据所述经预矫正的信号来生成经放大的输出信号，其中，经调节的漏偏置与所述放大器相关联。
2.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
包络检测器，其根据所述输入信号来生成所述包络信号。
3.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
栅偏置控制器，其基于所接收到的包络信号来调节所述放大器的栅偏置，并且
其中，所述预矫正控制器还基于经调节的栅偏置来对所述输入信号进行预矫正。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述放大器能够选择地在线性模式下工作或者在非线性模式下工作。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述漏偏置控制器包括第一模式选择器，所述第一模式选择器接收指示所述放大器是在所述线性模式下工作还是在所述非线性模式下工作的模式信号并使得所述放大器根据所接收到的模式信号工作，并且其中，所述栅偏置控制器包括第二模式选择器，所述第二模式选择器接收所述模式信号并使得所述放大器根据所接收到的模式信号工作。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一模式选择器和所述第二模式选择器通过应用偏移偏置来使得所述放大器在非线性模式下工作。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预矫正控制器通过调节所述输入信号的幅度以及所述输入信号的相位来对所述输入信号进行预矫正。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预矫正控制器包括：
存储器，其存储查找表；以及
处理器，其基于存储在所述查找表中的信息来调节所述输入信号的幅度和相位。
9.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
匹配电路，其使所述放大器的阻抗和与经放大的输出信号相关联的负载阻抗相匹配。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述匹配电路还使与所述放大器相关联的漏电容在所述放大器的工作频率处谐振，并且其中，所述匹配电路包括电可调谐可变电容器，以将所述匹配电路调谐到所述放大器的所述工作频率。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述放大器包括一个或更多个氮化镓晶体管。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括移动通信装置的射频收发器。
13.一种由电子装置执行的方法，该方法包括以下步骤：
使用所述电子装置的通信接口来接收输入信号；
使用所述通信接口来接收与所接收到的输入信号相关联的包络信号；
使用所述通信接口来基于所述包络信号调节与所述通信接口相关联的放大器的漏偏置电压；
使用所述通信接口基于所述包络信号并基于经调节的漏偏置电压来根据所接收到的输入信号生成预矫正信号；
使用所述放大器来对所述预矫正信号进行放大；以及
使用所述通信接口来发送经放大的预矫正信号。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括以下步骤：
使用所述通信接口来基于所述包络信号调节栅偏置电压；并且其中，生成所述预矫正信号的步骤还基于经调节的栅偏置电压。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，生成所述预矫正信号的步骤包括以下步骤：
接收所述包络信号、经调节的漏偏置电压以及经调节的栅偏置电压；
确定与所接收到的包络信号、所接收到的经调节的漏偏置电压以及所接收到的经调节的栅偏置电压相关联的幅度移位和相移；以及
将所确定的幅度移位和所确定的相移应用于所接收到的输入信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，确定所述幅度移位和所述相移的步骤包括以下步骤：对将所接收到的包络信号、所接收到的经调节的漏偏置电压以及所接收到的经调节的栅偏置电压与所述幅度移位和所述相移相关联的存储器进行读取。
17.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：
接收模式信号；以及
基于所述模式信号来选择所述放大器的工作模式。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述模式信号指示所述放大器是在线性模式下工作还是在非线性模式下工作，该方法还包括以下步骤：
确定所述放大器是在非线性模式下工作；以及
基于确定所述放大器是在非线性模式下工作的步骤来将栅偏移偏置应用于所述放大器。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述栅偏移偏置是-3伏特。
20.一种系统，该系统包括：
用于接收输入信号的装置；
用于基于所接收到的输入信号来确定包络信号的装置；
用于基于所述包络信号来调节漏偏置电压的装置；
用于基于所述包络信号来调节栅偏置电压的装置；
用于基于所述包络信号、基于经调节的漏偏置电压以及基于经调节的栅偏置电压来根据所接收到的输入信号生成预矫正信号的装置；
用于对所述预矫正信号进行放大的装置；
用于通过经由用于调节所述栅偏置电压的装置提供偏移来选择用于进行放大的装置是在线性模式下工作还是在非线性模式下工作的装置；以及
用于发送经放大的预矫正信号的装置。
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