CN116633383B - 一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块,包括至少一个发射通路;其中,每个发射通路包括驱动放大器、第一偏置电路、第一动态电源、功率放大器、第二偏置电路、第二动态电源、逻辑电路、TX计时器;其中,当逻辑电路接收到TX指令时,控制发射通路进入TX工作模式,TX计时器开始计时,第一动态电源和第二动态电源中至少一个动态电源,根据设定的多个时间段输出依次递增或者递减的动态电源电压,提供给第一偏置电路和/或第二偏置电路,动态补偿电路温度变化带来的输出功率变化,保证动态误差向量幅度满足较高要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种优化动态误差向量幅度(DEVM)的射频前端模块,同时也涉及包括该射频前端模块的电子设备,属于射频集成电路技术领域。
背景技术
随着通信技术的快速发展,WiFi6的下一代标准WiFi7,在WiFi6的基础上引入了320M信道带宽、QAM调制以及MIMO传输等技术,使得WiFi7的传输速率得到极大的提升,最大数据传输速率达到惊人的46Gbps,是WiFi6的4.8倍。WiFi7支持的4096-QAM调制技术,对信号的DEVM的要求非常高、达到-38dB,并且,信号的包长也达到4ms、6ms、甚至10ms。信号的包长越长意味着TX 发射的时间周期或者占空比越大,使得PA(功率放大器)的温度变化会越明显,因此,对PA温度补偿的要求也变得越来越高。
目前,典型通信平台对射频前端模组的DEVM的要求是-47dB,意味着PA在时分双工工作模式下,TX工作周期内的幅度变化要求控制在0.05dB。同时,TX发射的占空比从10%到90%都有要求,对于不同占空比的TX 发射,其温度补偿的要求也不相同。在现有技术中,通常是通过优化版图的方式进行温度补偿,或者通过降低电流或者电压以降低结温。但这些技术手段对温度补偿效果会造成诸多影响,导致输出功率的变化很容易超过0.1dB,造成DEVM恶化。
在申请号为202211441964.0的中国发明专利申请中,公开了一种功率放大器DEVM优化电路。该功率放大器DEVM优化电路包括:过冲模块和稳压模块,过冲模块的输入端接入使能信号,过冲模块的输出端与稳压模块的输入端连接,稳压模块的输出端输出偏置电压;过冲模块在偏置电压的初始时段提供过冲电压,使偏置电压增高,以补偿功率放大器PVT曲线初始时段缓慢爬升的状态。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该射频前端模块的电子设备。
为了实现上述目的,本发明采用以下的技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,提供一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块,包括至少一个发射通路;其中,每个发射通路包括:
驱动放大器,用于对输入射频信号进行增益放大,其输入端与射频信号输入端连接,其输出端与功率放大器的输入端连接;
第一偏置电路,用于为所述驱动放大器提供偏置电压,其输出端与所述驱动放大器的偏置端连接;
第一动态电源,用于为所述第一偏置电路提供供电电压,其输出端与所述第一偏置电路的电源端连接;
功率放大器,用于对射频信号进行功率放大,其输出端与射频信号输出端连接;
第二偏置电路,用于为所述功率放大器提供偏置电压,其输出端与所述功率放大器的偏置端连接;
第二动态电源,用于为所述第二偏置电路提供供电电压,其输出端与所述第二偏置电路的电源端连接;
逻辑电路,用于根据接收到的基带控制信号,产生逻辑控制信号控制相关单元的工作状态;其输入端与基带控制信号的输入端连接,其输出端与TX计时器的控制端连接;
TX计时器,用于记录TX工作时间;
当所述逻辑电路接收到TX指令时,控制所述发射通路进入TX工作模式,所述TX计时器开始计时,当分别达到第一时间、第二时间、第三时间……第n时间时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源,依次分别输出第一电压、第二电压、第三电压……第n电压,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路,以动态补偿电路温度变化带来的输出功率变化,其中,n为正整数。
其中较优地,所述TX计时器的输出端分别与所述第一动态电源、所述第二动态电源的控制端连接。
其中较优地,当输出功率随着TX工作时间的增大而降低时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源,在第一时间、第二时间、第三时间……第n时间时,依次分别输出递增的第一电压、第二电压、第三电压……第n电压,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路。
其中较优地,当输出功率随着TX工作时间的增大而升高时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源,在第一时间、第二时间、第三时间……第n时间时,依次分别输出递减的第一电压、第二电压、第三电压……第n电压,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路。
其中较优地,所述发射通路还包括电压检测电路,其输入端与电源VDD连接;输出端分别与所述逻辑电路、所述TX计时器连接。
其中较优地,当所述电源VDD的电压高于第一阈值时,输出功率随着TX工作时间的增大而降低;所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间的增大而依次递增,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路;
当所述电源VDD的电压低于第二阈值时,输出功率随着TX工作时间的增大而升高;所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间的增大而依次递减,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路。
其中较优地,所述发射通路还包括TX占空比检测电路,其分别与所述逻辑电路、所述TX计时器连接;用于检测TDD工作模式下,TX 发射的占空比。
其中较优地,当所述TX占空比检测电路检测到的TX占空比低于第三阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越大;
当所述TX占空比检测电路检测到的TX占空比高于第四阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越小。
其中较优地,所述发射通路还包括非TX计时器,其分别与所述逻辑电路、所述TX计时器连接,用于记录非TX工作状态的时间。
其中较优地,当所述非TX计时器记录非TX工作状态的时间低于第五阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越小;
当所述非TX计时器记录非TX工作状态的时间高于第六阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越大。
其中较优地,所述发射通路中的所述第一偏置电路和所述第二偏置电路分别采用第一动态偏置电路和第二动态偏置电路;
所述TX计时器的输出端分别与第一动态偏置电路和第二动态偏置电路的控制端连接。
其中较优地,当输出功率随着TX工作时间增大而降低或者升高时,所述逻辑电路通过所述TX计时器发出控制信号,控制所述第一动态偏置电路和所述第二动态偏置电路中的至少一个动态偏置电路,输出随TX工作时间增大而依次递增或递减的偏置电流或电压。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种电子设备,该电子设备中包括有上述优化动态误差向量幅度的射频前端模块。
与现有技术相比较,本发明提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,通过采用动态电压补偿的技术方案,对PA工作周期内的温度变化带来的输出功率的变化进行动态补偿,保证DEVM满足WiFi7的要求。同时,解决了不同封装或者不同版图下,或者不同电压下及不同TX占空比下,PA温度变化不同造成温度补偿需求不一致的问题,缩短了产品研发周期。因此,本发明所提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块具有结构设计巧妙合理、设计成本较低以及电路性能优异等有益效果。
附图说明
图1为现有技术中,一个典型的射频前端模块的结构示意图;
图2为现有技术中,偏置电路的供电电源提供恒定电压的示意图;
图3为现有技术中,在TX工作状态下,输出功率随着时间变化的示意图;
图4为本发明第一实施例中,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块的结构示意图;
图5为本发明第一实施例中,输出功率随着TX工作时间增大而降低时,偏置电路的供电电源提供动态递增偏置电压的示意图;
图6为本发明第一实施例中,输出功率随着TX工作时间增大而升高时,偏置电路的供电电源提供动态递减偏置电压的示意图;
图7为本发明第一实施例中,偏置电路的供电电源动态补偿后,输出功率随着时间变化的示意图;
图8为本发明第二实施例中,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块的结构示意图;
图9为本发明第二实施例中,电源VDD的电压不同时,输出功率随着TX工作时间增大的变化情况示意图;
图10为本发明第二实施例中,电源VDD的电压不同时,偏置电路的供电电源的动态补偿情况示意图;
图11为本发明第三实施例中,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块的结构示意图;
图12为本发明第三实施例中,对于输出功率随着TX工作时间增大而降低的情况,当占空比较小或较大时的偏置电路供电电源的动态补偿情况示意图;
图13为本发明第三实施例中,对于输出功率随着TX工作时间增大而升高的情况,当占空比较小或较大时的偏置电路供电电源的动态补偿情况示意图;
图14为本发明第四实施例中,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块的结构示意图;
图15为本发明第四实施例中,对于输出功率随着TX工作时间增大而降低的情况,当非TX工作时间较小或较大时的偏置电路供电电源的动态补偿情况示意图;
图16为本发明第四实施例中,对于输出功率随着TX工作时间增大而升高的情况,当非TX工作时间较小或较大时的偏置电路供电电源的动态补偿情况示意图;
图17为本发明第五实施例中,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块的结构示意图;
图18为本发明第五实施例中,第一动态偏置电路和第二动态偏置电路的结构示意图;
图19为采用本发明提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
如图1所示,现有技术中的一个典型的射频前端模块包括驱动放大器DA及其偏置电路Bias1、供电电源Vreg1,功率放大器PA及其偏置电路Bias2、供电电源Vreg2,以及逻辑电路单元Logic。当GPIO接口提供TX逻辑控制信号时,如图2所示,供电电源Vreg1和Vreg2开始提供恒定电压,驱动放大器DA和功率放大器PA开始工作,进入TX模式。其中,其偏置电路Bias1和Bias2带有温度系数,偏置电路具有温度补偿功能,补偿驱动放大器DA和功率放大器PA工作时由于温度上升造成的增益变化,其目的是保持输出功率的恒定。
通常在电路设计中,通过调整偏置电路Bias1和Bias2的电路参数来控制温度系数大小,或者控制偏置电路Bias1和Bias2距离驱动放大器DA和功率放大器PA的版图上的相对位置来感应温度变化,以此来调节温度补偿的效果。供电电源Vreg1和Vreg2由LDO电路实现,其为驱动放大器DA和功率放大器PA 提供恒定的电压或者电流。
射频前端模块在TX模式下,如图3所示,横坐标是TX工作的时间,纵坐标是固定输入下TX发射的功率大小。当工作时间达到6ms(毫秒)时,输出功率(Power)的变化定义为功率差(Power Gap),对于WiFi7的DEVM的要求,功率差绝对值需要控制在0.05dB。功率差产生的原因是TX工作期间,驱动放大器DA和功率放大器PA产生的热量造成温度升高。对于HBT工艺的射频前端模块来说,温度升高,则增益下降,当TX input的功率恒定时,输出功率就会降低。
为解决现有技术中存在的上述诸多问题,本发明采用动态补偿的方式,对PA工作周期内的温度变化带来的输出功率的变化进行动态补偿,以保证DEVM满足WiFi7的要求。
在本发明的第一实施例中,如图4所示,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块包括:驱动放大器DA,用于对输入射频信号进行增益放大;第一偏置电路Bias1,用于为驱动放大器DA提供偏置电压;第一动态电源Vreg1,用于为第一偏置电路Bias1提供动态的供电电压;功率放大器PA,用于对射频信号进行功率放大;第二偏置电路Bias2,用于为功率放大器PA提供偏置电压;第二动态电源Vreg2,用于为第二偏置电路Bias2提供动态的供电电压;逻辑电路Logic,用于根据接收到的基带控制信号,产生逻辑控制信号控制相关单元工作状态;TX计时器,用于记录TX工作时间。其中,射频信号输入端TX_In与驱动放大器DA的输入端连接,驱动放大器DA的输出端与功率放大器PA的输入端连接,功率放大器PA的输出端与射频信号输出端TX_Out连接;基带控制信号的输入端GPIO与逻辑电路Logic的输入端连接,逻辑电路Logic的输出端与TX计时器的控制端连接,TX计时器的输出端分别与第一动态电源Vreg1、第二动态电源Vreg2的控制端连接;第一动态电源Vreg1的输出端与第一偏置电路Bias1的电源端连接,第一偏置电路Bias1的输出端与驱动放大器DA的偏置端连接;第二动态电源Vreg2的输出端与第二偏置电路Bias2的电源端连接,第二偏置电路Bias2的输出端与功率放大器PA的偏置端连接。
当逻辑电路Logic从GPIO端口接收到基带发出的TX指令的控制信号时,逻辑电路Logic产生逻辑控制信号控制相关单元进入TX工作模式,TX计时器开始计时,当计时时间分别达到第一时间t1、第二时间t2、第三时间t3……第n时间tn时,控制第一动态电源Vreg1和第二动态电源Vreg2分别依次输出第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3……第n电压Vn,分别提供给第一偏置电路Bias1和第二偏置电路Bias2。其中,n为正整数,并且第n时间tn小于TX的工作时间,即小于发射信号的包长时间。形成在一个TX的工作时间内,第一偏置电路Bias1和第二偏置电路Bias2的供电电压,即第一动态电源Vreg1、第二动态电源Vreg2的输出电压是随时间段动态变化的,用于给驱动放大器DA和功率放大器PA随时间变化提供不同的偏置电压,以此来调节TX工作模式下的增益变化。
如图5所示,当输出功率随着TX工作时间增大而降低时,可以设计为TX计时器每计满一个时段∆t,控制第一动态电源Vreg1和第二动态电源Vreg2分别输出的电压增大∆V1,以补偿输出功率的降低。电压增大量∆V1可以根据功率差的大小来设置。如图5中,时段∆t取0.5ms,随着时间的逐渐增大,第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3……第n电压Vn依次递增∆V1,最大电压与最小电压对应的输出功率之差为功率差。
如图6所示,当输出功率随着TX工作时间增大而升高时,可以设计为TX计时器每计满一个时段∆t,控制第一动态电源Vreg1和第二动态电源Vreg2分别输出的电压减小∆V2,以补偿输出功率的升高。电压减小量∆V2可以根据功率差的大小来设置。如图6中,时段∆t取0.5ms,随着时间的逐渐增大,第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3……第n电压Vn依次递减∆V2,最大电压与最小电压对应的输出功率之差为功率差。
偏置电路的供电电源经过上述的动态补偿后,如图7所示,输出功率的功率差可以控制在0.05dB以内,满足WiFi7的DEVM的要求。
需要说明的是,上述控制第一动态电源Vreg1依次输出第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3……第n电压Vn,与第二动态电源Vreg2依次输出第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3……第n电压Vn,相同时间段二者对应的电压可以相等,也可以不相等。还可以根据具体电路情况,设计为第一动态电源Vreg1和第二动态电源Vreg2之中,其中一个电源为动态输出的电源,另一个电源为固定输出的电源。
在本发明的第二实施例中,如图8所示,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块包括:驱动放大器DA、第一偏置电路Bias1、第一动态电源Vreg1,功率放大器PA、第二偏置电路Bias2、第二动态电源Vreg2,逻辑电路Logic、TX计时器和电压检测电路。其中,与第一实施例不同之处在于增加了电压检测电路,电压检测电路的输入端与电源VDD连接,输出端分别与逻辑电路Logic、TX计时器连接。其用于检测电源VDD的电压,并使偏置电路供电电压的动态调整适应应用端不同大小的电源电压VDD的应用环境。
如图9所示,当电源VDD的电压较高(即高于第一阈值)时,假设VDD=5V,电路的温度较高,输出功率随着TX工作时间增大而降低;当电源VDD的电压较低(即低于第二阈值)时,假设VDD=3.3V,电路的温度较低,输出功率随着TX工作时间增大而升高。因此,采用电压检测电路来检测电源VDD的电压值,从而动态调整偏置电路的供电电压的补偿方式。
如图10所示,当电源VDD的电压较高(即高于预设的第一阈值)时,采用第一动态电源Vreg1和/或第二动态电源Vreg2的输出电压随TX工作时间增大而依次递增∆V1的补偿方式。当电源VDD的电压较低(即低于预设的第二阈值)时,采用第一动态电源Vreg1和/或第二动态电源Vreg2的输出电压随TX工作时间增大而依次递减∆V2的补偿方式。实现输出功率的功率差控制在0.05dB以内,满足WiFi7的DEVM的要求。
在本发明的第三实施例中,如图11所示,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块包括:驱动放大器DA、第一偏置电路Bias1、第一动态电源Vreg1,功率放大器PA、第二偏置电路Bias2、第二动态电源Vreg2,逻辑电路Logic、TX计时器、电压检测电路和TX占空比检测电路。其中,与第二实施例不同之处在于增加了TX占空比检测电路,TX占空比检测电路分别与逻辑电路Logic、TX计时器连接,其用于检测TDD工作模式下TX 发射的占空比,使偏置电路供电电压的动态调整适应应用端的不同TX占空比的应用环境。
如图12和图13所示,对于输出功率随着TX工作时间增大而降低或者升高的两种情况,第一动态电源和第二动态电源中的至少一个动态电源,根据设定的多个时间段输出的动态电源电压的补偿幅度与TX占空比检测电路检测到的TX占空比反向变动。具体地说,当TX占空比检测电路检测到的TX占空比较小(即低于预设的第三阈值)时,假设占空比为10%,其需要采用第一动态电源Vreg1和/或第二动态电源Vreg2的输出电压随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越大。当TX占空比检测电路检测到的TX占空比较大(即高于预设的第四阈值)时,假设占空比为90%,其需要采用第一动态电源Vreg1和/或第二动态电源Vreg2的输出电压随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越小。
在本发明的第四实施例中,如图14所示,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块包括:驱动放大器DA、第一偏置电路Bias1、第一动态电源Vreg1,功率放大器PA、第二偏置电路Bias2、第二动态电源Vreg2,逻辑电路Logic、TX计时器、非TX计时器和电压检测电路。其中,与第二实施例不同之处在于增加了非TX计时器,非TX计时器分别与逻辑电路Logic、TX计时器连接,其用于记录非TX工作状态的时间。使偏置电路供电电压的动态调整适应应用端不同的TX占空比的应用环境。其中,TX计时器和非TX计时器可以采用同一个计时器实现。
如图15和图16所示,对于输出功率随着TX工作时间增大而降低或者升高的两种情况,第一动态电源和第二动态电源中的至少一个动态电源,根据设定的多个时间段输出的动态电源电压的补偿幅度与非TX计时器记录非TX工作状态的时间同向变动。具体地说,当非TX计时器记录非TX工作状态的时间较小(即低于预设的第五阈值)时,假设为非TX工作状态的时间为1ms,其需要采用第一动态电源Vreg1和/或第二动态电源Vreg2的输出电压随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越小。当非TX计时器记录非TX工作状态的时间较大(即高于预设的第六阈值)时,假设为非TX工作状态的时间为6ms,其需要采用第一动态电源Vreg1和/或第二动态电源Vreg2的输出电压随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越大。并且,当非TX工作状态的时间达到最大值Tmax时,第一动态电源Vreg1和/或第二动态电源Vreg2的输出电压的补偿电压差也达到最大值。
在上述四个实施例中,均是采用为偏置电路供电的第一动态电源Vreg1和第二动态电源Vreg2,根据不同控制信号来调节TX工作模式下的增益变化。在本发明的其他实施例中,还可以采用动态输出的偏置电路配合固定输出的偏置电源的技术方案,以根据不同控制信号来调节TX工作模式下的增益变化,下面结合第一实施例和第二实施例对此方案进行详细说明。
在本发明的第五实施例中,如图17所示,一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块包括:驱动放大器DA、第一动态偏置电路Bias1、第一偏置电源Vreg1,功率放大器PA、第二动态偏置电路Bias2、第二偏置电源Vreg2,逻辑电路Logic、TX计时器和电压检测电路。其中,第一偏置电源Vreg1和第二偏置电源Vreg2为固定输出的电源,分别为第一动态偏置电路Bias1和第二动态偏置电路Bias2提供电源;电压检测电路的输出端分别与逻辑电路Logic、TX计时器连接,TX计时器的输出端分别与第一动态偏置电路Bias1、第二动态偏置电路Bias2的控制端连接。
电压检测电路用于检测电源VDD的电压值大小,输出检测信号至逻辑电路Logic和TX计时器,对于输出功率随着TX工作时间增大而降低或者升高的两种情况,逻辑电路Logic通过TX计时器发出控制信号分别控制第一动态偏置电路Bias1和第二动态偏置电路Bias2,输出随TX工作时间增大而依次递增或递减的偏置电流或电压,实现动态调整偏置电路的补偿方式,将输出功率的功率差控制在0.05dB以内,满足WiFi7的DEVM的要求。
其中,第一动态偏置电路Bias1和第二动态偏置电路Bias2如图18所示,可以采用可调电阻R2或其它可调控的元件以实现输出偏置电流或电压的动态调整。
需要说明的是,第一动态偏置电路Bias1和第二动态偏置电路Bias2还可以根据具体电路情况,设计为其中一个为固定输出的偏置电路,另一个为动态输出的偏置电路。
通过以上实施例的分析说明可以看出,本发明实施例提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,采用动态电压补偿的技术方案,对PA工作周期内的温度变化带来的输出功率的变化进行动态补偿,可以保证DEVM满足WiFi7的要求。
本发明实施例提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块可以被用在电子设备中,作为通信组件的重要组成部分。这里所说的电子设备是指可以在移动环境中使用,支持GSM、EDGE、CDMA、TD_SCDMA、WCDMA、TDD_LTE、FDD_LTE、NR等多种通信制式的计算机设备,包括移动电话、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑等。此外,本发明所提供的技术方案也适用于其他射频集成电路应用的场合,例如通信基站、智能网联汽车等。
如图19所示,该电子设备至少包括处理器、存储器和通信组件,还可以根据实际需要进一步包括传感器组件、电源组件、多媒体组件及输入/输出接口。其中,存储器、通信组件、传感器组件、电源组件、多媒体组件及输入/输出接口均与该处理器连接。存储器可以是静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、快闪存储器等,处理器可以是中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理(DSP)芯片等。其它通信组件、传感器组件、电源组件、多媒体组件等均可以采用通用部件实现,在此就不具体说明了。
综上所述,与现有技术相比较,本发明实施例提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,通过采用动态电压补偿的技术方案,对PA工作周期内的温度变化带来的输出功率的变化进行动态补偿,保证DEVM满足WiFi7的要求。同时,解决了不同封装或者不同版图下,或者不同电压下及不同TX占空比下,PA温度变化不同造成温度补偿需求不一致的问题,缩短了产品研发周期。因此,本发明实施例提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块具有结构设计巧妙合理、设计成本较低以及电路性能优异等有益效果。
需要说明的是,上述多个实施例只是举例,各个实施例的技术方案之间可以进行组合,各单元电路可以采用现有技术中的相应电路实现,均在本发明的保护范围内。
需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
上面对本发明提供的优化动态误差向量幅度的射频前端模块及电子设备进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言,在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都将构成对本发明专利权的侵犯,将承担相应的法律责任。
Claims (13)
1.一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于包括至少一个发射通路;其中,每个发射通路包括:
驱动放大器,用于对输入射频信号进行增益放大,其输入端与射频信号输入端连接,其输出端与功率放大器的输入端连接;
第一偏置电路,用于为所述驱动放大器提供偏置电压,其输出端与所述驱动放大器的偏置端连接;
第一动态电源,用于为所述第一偏置电路提供供电电压,其输出端与所述第一偏置电路的电源端连接;
功率放大器,用于对射频信号进行功率放大,其输出端与射频信号输出端连接;
第二偏置电路,用于为所述功率放大器提供偏置电压,其输出端与所述功率放大器的偏置端连接;
第二动态电源,用于为所述第二偏置电路提供供电电压,其输出端与所述第二偏置电路的电源端连接;
逻辑电路,用于根据接收到的基带控制信号,产生逻辑控制信号控制相关单元的工作状态;其输入端与基带控制信号的输入端连接,其输出端与TX计时器的控制端连接;
TX计时器,用于记录TX工作时间;
当所述逻辑电路接收到TX指令时,控制所述发射通路进入TX工作模式,所述TX计时器开始计时,当分别达到第一时间、第二时间、第三时间……第n时间时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源,依次分别输出第一电压、第二电压、第三电压……第n电压,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路,以动态补偿电路温度变化带来的输出功率变化,其中,n为正整数。
2.如权利要求1所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
所述TX计时器的输出端分别与所述第一动态电源、所述第二动态电源的控制端连接。
3.如权利要求2所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
当输出功率随着TX工作时间的增大而降低时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源,在第一时间、第二时间、第三时间……第n时间时,依次分别输出递增的第一电压、第二电压、第三电压……第n电压,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路。
4.如权利要求2所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
当输出功率随着TX工作时间的增大而升高时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源,在第一时间、第二时间、第三时间……第n时间时,依次分别输出递减的第一电压、第二电压、第三电压……第n电压,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路。
5.如权利要求1所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
所述发射通路还包括电压检测电路,其输入端与电源VDD连接;输出端分别与所述逻辑电路、所述TX计时器连接。
6.如权利要求5所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
当所述电源VDD的电压高于第一阈值时,输出功率随着TX工作时间的增大而降低;所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间的增大而依次递增,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路;
当所述电源VDD的电压低于第二阈值时,输出功率随着TX工作时间的增大而升高;所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间的增大而依次递减,提供给所述第一偏置电路和/或所述第二偏置电路。
7.如权利要求1所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
所述发射通路还包括TX占空比检测电路,其分别与所述逻辑电路、所述TX计时器连接;用于检测TDD工作模式下,TX 发射的占空比。
8.如权利要求7所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
当所述TX占空比检测电路检测到的TX占空比低于第三阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越大;
当所述TX占空比检测电路检测到的TX占空比高于第四阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越小。
9.如权利要求1所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
所述发射通路还包括非TX计时器,其分别与所述逻辑电路、所述TX计时器连接,用于记录非TX工作状态的时间。
10.如权利要求9所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
当所述非TX计时器记录非TX工作状态的时间低于第五阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越小;
当所述非TX计时器记录非TX工作状态的时间高于第六阈值时,所述第一动态电源和所述第二动态电源中的至少一个动态电源的输出电压,随TX工作时间增大而依次递增或者递减的补偿幅度越大。
11.如权利要求1所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
所述发射通路中的所述第一偏置电路和所述第二偏置电路分别采用第一动态偏置电路和第二动态偏置电路;
所述TX计时器的输出端分别与第一动态偏置电路和第二动态偏置电路的控制端连接。
12.如权利要求11所述的优化动态误差向量幅度的射频前端模块,其特征在于:
当输出功率随着TX工作时间增大而降低或者升高时,所述逻辑电路通过所述TX计时器发出控制信号,控制所述第一动态偏置电路和所述第二动态偏置电路中的至少一个动态偏置电路,输出随TX工作时间增大而依次递增或递减的偏置电流或电压。
13.一种电子设备,其特征在于包括权利要求1~12中任意一项所述优化动态误差向量幅度的射频前端模块。
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