DE102014101142A1 - Neukalibrierung einer Hüllkurvenverfolgungsübertragungsfunktion während einer aktiven Sendung - Google Patents

Neukalibrierung einer Hüllkurvenverfolgungsübertragungsfunktion während einer aktiven Sendung Download PDF

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Abstract

Es werden ein Hüllkurvenverfolgungssystem und ein Verfahren zum Anpassen einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung für einen Leistungsverstärker bereitgestellt. Ein Ausgangssignal des Leistungsverstärkers wird einem Rückkopplungsempfänger zum Bestimmen einer tatsächlichen Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung bereitgestellt. Eine angenommene Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung wird durch das Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einem Wert bestimmt, der von einem Eingangssignal für einen Sender, der den Leistungsverstärker umfasst, definiert wird. Eine Differenz zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung stellt einen Korrekturwert für die nicht lineare Übertragungsfunktion bereit.

Description

  • Eine wirksame Möglichkeit, den Stromverbrauch eines Leistungsverstärkers (PA) in einem drahtlosen System über den gesamten Ausgangsleistungsbereich zu optimieren, ist die Verwendung eines DC/DC-Wandlers, der die PA-Versorgungsspannung bereitstellt. Die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers wird je nach der HF-Ausgangsleistung angepasst. Je niedriger die Ausgangsleistung, desto niedriger ist die notwendige PA-Versorgungsspannung. Auf Grund der Spannungswandlung von der Batteriespannung herunter auf die niedrigere PA-Versorgungsspannung reduziert sich der Batteriestrom. Es besteht die Möglichkeit, die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers basierend auf der angestrebten HF-Leistung (durchschnittliche HF-Leistung) einzustellen, die in einem nächsten Zeitraum erwartet wird. Dieses Vorgehen wird manchmal als durchschnittliche Leistungsverfolgung (APT) bezeichnet.
  • So genannte Hüllkurvenverfolgungs-(ET)DC/DC-Wandler oder ET-Modulatoren sind in der Lage, den Batteriestrom weiter zu reduzieren. Die Hüllkurvenverfolgung beschreibt eine Methode zur Auslegung von HF-Verstärkern, bei der die Leistungsversorgungsspannung, die an den Leistungsverstärker angelegt wird, ständig angepasst wird, um sicherzustellen, dass der Verstärker mit Spitzeneffizienz für die gegebenen augenblicklichen Ausgangsleistungsanforderungen funktioniert.
  • Ein Merkmal der Hüllkurvenverfolgung besteht darin, dass die Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers nicht konstant ist. Die Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers ist von der augenblicklichen Hüllkurve des modulierten Basisbandsignals oder HF-(HF = Hochfrequenz)Eingangssignals abhängig, das in den Leistungsverstärker eingegeben wird. Als stark vereinfachte Beschreibung wird die Hüllkurve des modulierten Basisbandsignals anhand des CORDIC-(CORDIC = „coordinate rotation digital computer”)Algorithmus berechnet, gefolgt von einer Verzögerungsanpassung, um eine unterschiedliche Verzögerung in dem Hauptsignalweg (HF-Signalgenerierungspfad) und dem Hüllkurvenverlauf zu kompensieren, dann wird das Hüllkurvensignal in Form gebracht (vorverzerrt) und schließlich digital/analog gewandelt. Dieses Signal wird an den Hüllkurvenverfolgungs-DC/DC-Wandler (einen speziellen ultraschnellen DC/DC-Wandler) angelegt, der die variable Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers generiert.
  • Ein DC/DC-Wandler, der zur Hüllkurvenverfolgung fähig ist, verfolgt die augenblickliche Hüllkurve des HF-Signals, was den Spannungsspielraum entfernt und die Systemeffizienz weiter steigert (= zusammengesetzte Effizienz des Leistungsverstärkers und des DC/DC-Wandlers). Es wird erwartet, dass ein DC/DC-Wandler, der zur Hüllkurvenverfolgung fähig ist, den Batteriestrom eines LTE-(LTE = „Long Term Evolution”)Signals um ungefähr +20 % bei der höchsten Ausgangsleistung im Verhältnis zu einem standardmäßigen DC/DC-Wandler, der einfach die durchschnittliche Leistung verfolgt, reduziert.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Es werden ein Hüllkurvenverfolgungssystem und ein Verfahren zum Anpassen einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung für einen Leistungsverstärker bereitgestellt. Ein Ausgangssignal des Leistungsverstärkers wird einem Rückkopplungsempfänger bereitgestellt, um eine tatsächliche Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu bestimmen. Eine angenommene Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung wird durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einem Wert, der durch ein Eingangssignal für einen Sender, der den Leistungsverstärker umfasst, definiert wird, bestimmt. Eine Differenz zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung stellt einen Korrekturwert für die nicht lineare Übertragungsfunktion bereit.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 ein Schaltbild einer beispielhaften Mobilkommunikationsvorrichtung;
  • 2 ein schematisches Schaltbild eines Hüllkurvenverfolgungs-(ET)Systems;
  • 3 schematisch ein Beispiel eines ET-Systems ohne Leistungsregelschleife;
  • 4 schematisch ein Beispiel eines ET-Systems mit einer geschlossenen Leistungsregelschleife;
  • 5 schematisch eine Hüllkurvenverfolgungs-Übertragungsfunktion GLUT als Verweistabelle und kVCC, berechnet aus VCC1 und VCC0;
  • 6 bis 10, wie die diversen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion des Hüllkurvenverlaufs die nicht lineare Übertragungsfunktion beeinflussen;
  • 11 ein schematisches Ablaufschema eines Verfahrens zum Anpassen einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung;
  • 12 ein schematisches Ablaufschema eines Verfahrens zum Neukalibrieren einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung;
  • 13 ein schematisches Schaltbild eines Hüllkurvenverfolgungssystems; und
  • 14 ein schematisches Schaltbild eines anderen Beispiels eines Hüllkurvenverfolgungssystems.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden Beschreibung werden gleiche oder gleichwertige Elemente oder Elemente mit gleicher oder gleichwertiger Funktion durch gleiche oder gleichwertige Bezugszeichen bezeichnet.
  • 1 zeigt ein Schaltbild einer beispielhaften Mobilkommunikationsvorrichtung 100, die einen digitalen Basisbandprozessor 102 und ein HF-Frontend 104, das mit dem Basisbandprozessor 102 und einem Antennenanschluss 106 gekoppelt ist, umfasst. Der Antennenanschluss 106 wird bereitgestellt, um den Anschluss einer Antenne 108 an die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 zu ermöglichen. Der Basisbandprozessor 102 generiert Signale, die über die Antenne 108 zu senden sind und die an das HF-Frontend 104 weitergeleitet werden, das ein Sendesignal generiert, das an den Antennenanschluss 106 zur Sendung über die Antenne 108 ausgegeben wird. Das HF-Frontend 104 kann auch Signale über den Antennenanschluss 106 von der Antenne 108 empfangen und stellt die jeweiligen Signale dem Basisbandprozessor 102 bereit, um die empfangenen Signale zu verarbeiten. Die Steuerschaltung und das Verfahren, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden, können in dem HF-Frontend 104 umgesetzt werden, beispielsweise in einer Leistungsverstärker- oder Verstärkerschaltung, die das Sendesignal bereitstellen kann, das an den Antennenanschluss 106 ausgegeben wird.
  • Die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 kann eine tragbare Mobilkommunikationsvorrichtung sein und kann konfiguriert sein, um eine Sprach- und/oder Datenkommunikation gemäß einer Mobilkommunikationsnorm mit anderen Kommunikationsvorrichtungen, wie anderen Mobilkommunikationsvorrichtungen oder Basisstationen eines mobilen Kommunikationsnetzes auszuführen. Mobile Kommunikationsvorrichtungen können ein mobiles Handgerät, wie etwa ein Handy oder ein Smartphone, einen Tablet-PC, ein Breitbandmodem, einen Laptop, ein Notebook, einen Router, einen Schalter, einen Repeater oder einen PC umfassen. Auch kann die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 eine Basisstation eines Kommunikationsnetzes sein.
  • Der Leistungsverstärker in dem HF-Frontend 104 kann ein Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung sein, um die Effizienz und/oder die Batterielebensdauer der Mobilkommunikationsvorrichtung 100 zu verbessern.
  • Ein Aspekt der Hüllkurvenverfolgung (ET) besteht darin, dass die Versorgungsspannung für den PA nicht konstant ist. Mit Bezug auf 2 ist die PA-Versorgungsspannung VCC von der augenblicklichen Hüllkurve des modulierten Basisbandsignals m(I, Q) abhängig. Als stark vereinfachte Beschreibung wird die Hüllkurve des modulierten Basisbandsignals (BB-Signals) beispielsweise anhand eines CORDIC-(„Coordinate Rotation Digital Computer”)Algorithmus berechnet, gefolgt von einer Verzögerungsanpassung, um unterschiedliche Verzögerungen auf einem Hauptsignalweg (HF-Signalgenerierungsweg) und einem Hüllkurvenverlauf zu kompensieren. Anschließend wird das Hüllkurvensignal in Form gebracht (vorverzerrt) und schließlich digital/analog gewandelt. Dieses Signal wird an den ET-DC/DC-Wandler 154 (einen speziellen ultraschnellen DC/DC-Wandler) angelegt, der die variable PA-Versorgungsspannung VCC generiert.
  • Ein ET-fähiger DC/DC-Wandler folgt der augenblicklichen Hüllkurve des HF-Signals, wodurch er den Spannungsspielraum entfernt, der von konstanten Spannungsversorgungen benötigt wird, und die Systemeffizienz (= zusammengesetzte Effizienz des PA und des DC/DC-Wandlers) weiter steigert. Man geht davon aus, dass ein ET-fähiger DC/DC-Wandler den Batteriestrom eines LTE („Long Term Evolution”) Signals bei einer maximalen Ausgangsleistung um mehr als 20 % im Verhältnis zu einem standardmäßigen DC/DC-Wandler, der einfach der durchschnittlichen Leistung folgt, reduziert.
  • 2 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Hüllkurvenverfolgungssystems. Ein zu sendendes Eingangssignal umfasst bei dem in 2 gezeigten Beispiel eine phasengleiche Komponente IIN und eine Quadraturkomponente QIN. Alternativ könnte das Eingangssignal in einem anderen Format bereitgestellt werden. Das Eingangssignal wird einem Sender 110 bereitgestellt, der einen HF-Signalgeber 112, ein Regelelement 114, einen Leistungsverstärker (PA) 116 und einen Duplexer 118 umfasst. Der HF-Signalgeber 112 kann konfiguriert sein, um eine Frequenzaufwärtswandlung von einem Basisband-(BB)Frequenzbereich auf einen Hochfrequenz-(HF)Bereich und/oder eine Digital/Analog-Wandlung des Eingangssignals auszuführen. Das Regelelement multipliziert eine Ausgabe des HF-Signalgebers 112 mit einer variablen Verstärkung krf, die dazu dient, eine gewünschte Verstärkungseinstellung des gesamten Senders 110 zu erreichen. Der Leistungsverstärker 116 verstärkt das Signal, das von dem Regelelement 114 bereitgestellt wird, wobei eine Eingangsleistung des PA 116 gleich PIN und eine Ausgangsleistung gleich POUT ist. Das verstärkte Verstärkerausgangssignal wird in den Duplexer 118 eingespeist, der gesendete und empfangene Signale in der Frequenzdomäne trennt. An einem Antennenanschluss des Duplexers 118 wird das Signal typischerweise auf eine Antennenleistung PANT im Vergleich zu der Ausgangsleistung POUT des Leistungsverstärkers 116 geringfügig gedämpft.
  • Um den ET-Betrieb zu ermöglichen und die Effizienzverbesserung in einem ET-System zu maximieren, kann der PA 116 im Vergleich zu einem herkömmlichen PA-Modell, das für eine durchschnittliche Leistungsverfolgung optimiert ist, andersartig ausgelegt sein.
  • Ein wichtiges ET-spezifisches Auslegungsziel auf Systemebene ist ein flacher AMPM- und AMAM-Phasengang des PA 116 gegenüber einer PA-Versorgungsspannung VCC und über die Ausgangsleistung (in diesem Zusammenhang bedeutet die PA-Versorgungsspannung VCC die Spannung, die durch den ET-Betrieb beeinflusst wird, beispielsweise die Versorgungsspannung einer 2. PA-Stufe). Die Abkürzung AMPM bedeutet „Amplituden/Phasen-Verzerrung” und die Abkürzung AMAM bedeutet „Amplituden/Amplituden-Verzerrung”.
  • Eine ET-freundliche gesamte AMAM- und/oder AMPM-Charakteristik kann beispielsweise erreicht werden, falls die PA-Versorgungsspannung vorverzerrt ist. In diesem Fall ist die PA-Versorgungsspannung keine einfache lineare Reaktion auf die Größe des BB-Hüllkurvensignals m(I, Q). Die PA-Versorgungsspannung VCC ist von der Größe des BB-Hüllkurvensignals auf nicht lineare Art und Weise abhängig. Die nicht lineare Formgebungsfunktion wird beispielsweise derart ausgewählt, dass die PA-Verstärkung konstant ist und von der augenblicklichen PA-Versorgungsspannung VCC unabhängig wird, wenn der PA 116 im ET-Modus funktioniert. In 2 wird die nicht lineare Übertragungsfunktion unter anderem durch eine Verweistabelle (LUT) 144 umgesetzt. Dabei handelt es sich nur um ein Beispiel für eine Ausführungsform einer nicht linearen Übertragungsfunktion.
  • Die Verweistabelle 144 ist Teil eines Verarbeitungswegs der Versorgungsspannung, der in 2 über dem Sender 110 abgebildet ist. Der Verarbeitungsweg der Versorgungsspannung ist wiederum Teil des Hüllkurvenverfolgungssystems.
  • Der Verarbeitungsweg der Versorgungsspannung umfasst einen Vektor/Größe-Wandler 132. Die augenblickliche Größe des Eingangssignals wird als m(I, Q) = Größe(I + jQ) ausgedrückt, die an ein variables Verzögerungselement 134 weitergeleitet wird, das konfiguriert ist, das Größensignal um eine Verzögerung TET zu verzögern. Der Verarbeitungsweg der Versorgungsspannung umfasst ferner ein Regelelement 136 mit einer variablen Verstärkung kET. Die variable Verstärkung kET kann mit der variablen Verstärkung krf des Senders 110 (in 2 nicht ausdrücklich gezeigt) synchronisiert sein. An einem Summierelement 142 wird ein Eingangssignalversatz koffseta hinzugefügt, bevor das Signal einer Verweistabelle (LUT) 144 bereitgestellt wird. Die Verweistabelle 144 setzt eine nicht lineare Übertragungsfunktion oder mindestens die grundlegende Form der nicht linearen Übertragungsfunktion um. Der Verarbeitungsweg der Versorgungsspannung umfasst ferner ein weiteres Regelelement 146 zum Anlegen einer variablen Verstärkung kVCC an ein Ausgangssignal der Verweistabelle 144. An einem weiteren Summierelement 148 wird ein Ausgangssignalversatz koffsetp hinzugefügt, bevor das Signal von einem Digital/Analog-Wandler mit Hüllkurvenverfolgung (ET-DAC) 152 digital/analog gewandelt wird. Ein analoges Ausgangssignal des ET-DAC 152 wird in den ET-Modulator 154 eingespeist, um den ET-Modulator 154 zu steuern und zu bewirken, dass dieser dem Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 eine entsprechende Versorgungsspannung VCC bereitstellt.
  • Die nicht lineare ET-Übertragungsfunktion ist typischerweise für eine einzelteilabhängige Variation des PA 116, des ET-Modulators 154 und/oder des HF-Signalgebers 112 empfindlich. Daraufhin muss somit die Übertragungsfunktion während der Fertigung der drahtlosen Vorrichtung kalibriert werden. Ferner ist eine Neukalibrierung nach der Fertigung notwendig, um beispielsweise Alterungseffekte zu kompensieren.
  • Die nicht lineare ET-Übertragungsfunktion ist typischerweise die Übertragungsfunktion zwischen der Eingabe des Vektor/Größe-Wandlers 132 und der Ausgabe des ET-Modulators 154. Es müssen nicht alle abgebildeten Elemente 132, 134, 136, 138, 142, 146 und 148 vorhanden sein, sie sind jedoch typischerweise optional.
  • Bei einigen Hüllkurvenverfolgungssystemen wird die nicht lineare ET-Übertragungsfunktion nur einmal während der Werkskalibrierung für einen 50-Ohm-Abschluss kalibriert. Somit hat die Werkskalibrierung in der Tat gewisse Grenzen, und zwar (1) könnte sich die Übertragungsfunktion mit der Zeit ändern, (2) kann nur eine begrenzte Anzahl von Übertragungsfunktionen in dem HF-Transceiver gespeichert werden, und (3) gibt der Werkskalibrierungsprozess nicht ganz die tatsächlichen Verwendungsfälle einer mobilen Vorrichtung wieder, z.B. ändert sich die Antennenimpedanz in Abhängigkeit von der Position der mobilen Vorrichtung im Verhältnis zu dem Benutzer der mobilen Vorrichtung. Die Änderung der Antennenimpedanz wirkt sich in der Tat auf das PA-Verhalten aus, d.h. für einige Antennenimpedanzen muss die PA-Versorgung VCC erhöht werden, um die Antennenausgangsleistung aufrechtzuerhalten, und für andere Antennenimpedanzen muss die PA-Versorgung VCC verringert werden, um die gleiche Ausgangsleistung zu erreichen. Somit müssen mehrere Messungen ausgeführt werden, um die möglichen Änderungen der ET-Übertragungsfunktion zu kompensieren. Die folgenden fünf Messungen oder Parameter können definiert werden:
    • (1) Versatzkompensation über koffseta vor der Anwendung der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion
    • (2) Verstärkungskompensation über kVin vor der Anwendung der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion
    • (3) Versatzkompensation über koffsetp nach der Anwendung der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion
    • (4) Verstärkungskompensation über kVcc nach der Anwendung der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion
    • (5) Austausch der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion an sich durch eine besser geeignete ET-Übertragungsfunktion.
  • Mit den offenbarten Verfahren zum Anpassen oder Neukalibrieren und/oder mit dem hier offenbarten Hüllkurvenverfolgungssystem kann eine Neukalibrierung/Feinabstimmung eines oder mehrerer dieser Parameter durch die Verwendung eines Rückkopplungsempfängers auch während einer aktiven Sendung einer mobilen Vorrichtung erreicht werden.
  • Es könnte nötig sein, dass die PA-Verstärkung durch die Signalwegverstärkung krf temperaturkompensiert wird, bevor die nicht lineare ET-Übertragungsfunktion nachgestellt werden kann. Ferner könnte es nötig sein, dass die ET-Wegverstärkung kET- synchron zur Signalwegverstärkung krf eingestellt wird.
  • Es können zwei verschiedene Leistungsregelmodi für die Neukalibrierung/Feinabstimmung der nicht linearen Übertragungsfunktion während der aktiven Sendung in Betracht gezogen werden, nämlich
    • (1) ohne Leistungsregelschleife und
    • (2) mit geschlossener Leistungsregelschleife.
  • In 3 ist ein Beispiel eines ET-Systems ohne Leistungsregelschleife abgebildet. Die Anpassung von VCC durch die Anwendung einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen fünf Messungen (koffseta, kVin, koffsetp, kVcc, Änderung der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion) wird anhand eines Rückkopplungsempfängers 174 erreicht. Das Hüllkurvenverfolgungssystem umfasst einen Abgriff 172 an einem Ausgang des Duplexers 118. Das Signal VANT an dem Ausgang des Duplexers 118 ist typischerweise ähnlich genug wie das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116. Alternativ kann der Abgriff 172 direkt am Ausgang des Verstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 liegen. Das Hüllkurvenverfolgungssystem umfasst ferner einen Analog/Digital-Wandler mit Rückkopplung 175, der konfiguriert ist, das Rückkopplungssignal in der Vektordarstellung (phasengleiche Komponente IFBR und Quadraturkomponente QFBR) bereitzustellen. Ein Effektivwert-Rechner 176 ist konfiguriert, um das Rückkopplungssignal in einer Vektordarstellung zu empfangen und um eine entsprechende mittlere quadratische Spannung VFBRrms bereitzustellen. Als Alternative zu der Bestimmung des Effektivwertes (rms) kann das Rückkopplungssignal, das von dem Rückkopplungsempfänger 174 und/oder dem Rückkopplungs-ADC 175 bereitgestellt wird, gefiltert, z.B. tiefpassgefiltert, werden.
  • Das Hüllkurvenverfolgungssystem umfasst ferner einen zweiten Effektivwert-Rechner 182, der konfiguriert ist, einen Effektivwert VINrms der phasengleichen Komponente IIN und der Quadraturkomponente QIN des Eingangssignals bereitzustellen.
  • Ein Übertragungsfunktionssteller (in 3 nicht abgebildet) kann die beiden rms-Werte VINrms und VFBRrms zur Weiterverarbeitung empfangen. Insbesondere kann der Übertragungsfunktionssteller einen Korrekturwert oder einen Anpassungswert für einen der Parameter (z.B. koffseta, kVin, koffsetp, kVcc, Koeffizienten der Form der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion) für die nicht lineare Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen einer angenommenen Leistung (oder erwarteten Leistung) des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 und einer tatsächlichen Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 bestimmen. Die angenommene Leistung kann auf der Grundlage des rms-Wertes VINrms des Eingangssignals bestimmt werden. Die tatsächliche Leistung kann bestimmt werden auf der Grundlage des rms-Wertes VFBRrms des Rückkopplungssignals bestimmt werden.
  • In 4 ist ein Beispiel eines ET-Systems mit geschlossener Leistungsregelschleife abgebildet. Dabei wird die Anpassung von VCC durch die Anwendung einer der fünf zuvor beschriebenen Messungen oder Parameter (z.B. koffseta, kVin, koffsetp, kVcc, Koeffizienten der Formgebungsfunktion 144 der nicht linearen Übertragungsfunktion) anhand des Rückkopplungsempfängers 174 erreicht, der gleichzeitig auch zur geschlossenen Leistungsregelung verwendet wird. Die geschlossene Leistungsregelung umfasst ein Verstärkungsregelelement 194, das auf das Regelelement 114 einwirkt. Die geschlossene Leistungsregelung umfasst ferner einen Gesamtverstärkungskorrektor 192 als Summierelement, das den rms-Wert VFBRrms des Rückkopplungssignals von einem Referenz-Effektivwert VREFrms subtrahiert. Der Referenz-Effektivwert VREFrms kann von einem Verstärkungsregler (nicht abgebildet) bereitgestellt werden, der Teil der geschlossenen Leistungsregelung ist und das digitale Rückkopplungssignal IFBR + jQFBR von dem Rückkopplungsempfänger 174 und dem Rückkopplungs-ADC 175 empfängt.
  • Unter anderem wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die Anpassung von VCC während der aktiven Sendung anhand des Rückkopplungsempfängers 174 garantiert, der gleichzeitig für die Leistungsregelung verwendet werden könnte. Somit wird die Neukalibrierung/Feinabstimmung der ET-Übertragungsfunktion erreicht und/oder ermöglicht.
  • Die Neukalibrierung/Feinabstimmung der ET-Übertragungsfunktion durch die Anpassung von VCC wird mit einem Rückkopplungsempfänger 174 erreicht. Nachstehend wird eine ausführlichere Beschreibung der Anpassung von VCC durch Anpassen der Verstärkung kVcc gegeben. Alle anderen Möglichkeiten, d.h. die Anpassung von VCC durch die Versätze koffseta, koffsetp, die Verstärkung kVin und sogar die Anwendung einer anderen nicht linearen ET-Übertragungsfunktionsform (als LUT 144 umgesetzt) befolgen die gleiche Vorgehensweise. Anhand der rms-Spannung VFBRrms des Rückkopplungsempfängers und der rms-Spannung VINrms des Eingangssignals ist es möglich, die gesamte Verstärkung zu berechnen, die durch das Verhältnis VFBRrms/VINrms gegeben wird. Da die Verstärkung krf des Hauptsignals bekannt ist, kann die PA-Verstärkung basierend auf der Gesamtverstärkung berechnet werden. Die nicht lineare ET-Übertragungsfunktion wird derart ausgewählt, dass die PA-Verstärkung einer gewissen Zielverstärkung entspricht, die während der Werkskalibrierung eingestellt wurde. Die Werkskalibrierung erfolgt unter 50-Ohm-Bedingungen. Daraufhin wird die Zielverstärkung durch Anwenden der nicht linearen ET-Funktion und einer 50-Ohm-Antennenimpedanz erreicht. Während eines normalen Telefonbetriebs erfüllt die Antennenimpedanz jedoch die 50-Ohm-Bedingungen meistens nicht. Typischerweise weicht die tatsächliche PA-Verstärkung daher von der Zielverstärkung ab, die während der Werkskalibrierung durch Anwenden der nicht linearen ET-Funktion eingerichtet wurde. Diese Abweichung von der Zielverstärkung wird durch Messen der Gesamtverstärkung anhand des Verhältnisses VFBRrms/VINrms und durch eine nachfolgende Berechnung der PA-Verstärkung erfasst. Die Kenntnis der tatsächlichen PA-Verstärkung für eine gegebene nicht lineare ET-Funktion kann verwendet werden, um die Leistung, z.B. im Hinblick auf ACLR (Nachbarkanal-Streuverhältnis) für den Fall einer nicht 50-Ohm-Antennenimpedanz weiter zu verbessern. Falls die tatsächliche PA-Verstärkung kleiner ist als die Zielverstärkung, gibt dies beispielsweise an, dass der PA mit tieferer Sättigung als angestrebt funktioniert. Dies beeinträchtigt die ACLR- und EVM-(Fehlervektorgröße)Leistung. Der Tiefsättigungszustand kann z.B. durch richtiges Anpassen der Verstärkung kVcc vermieden werden. Dies sind die ausführlichen Schritte der Vorgehensweise zur Anpassung von VCC.
    • (1) Das Rückkopplungsempfängersignal VFBR, das durch den rms-Wert VFBRrms dargestellt wird, mit dem bekannten Eingangssignal VIN, das ebenfalls durch den rms-Wert VINrms gegeben wird, und der bekannten Gesamtverstärkung GOVERALL(T) (die eine Funktion der Temperatur T ist) wird während einer aktiven Sendung gemessen.
    • (2) Die Gesamtverstärkung VFBRrms/VINrms wird berechnet.
    • (3) Basierend auf der Gesamtverstärkung und basierend auf der Kenntnis der Verstärkung des Hauptsignalwegs krf kann die tatsächliche PA-Verstärkung berechnet werden.
    • (4) Die Verstärkung kVCC wird basierend auf der tatsächlichen PA-Verstärkung auf vordefinierte Art und Weise angepasst (siehe 5).
  • 5 kann folgendermaßen gelesen werden. GLUT ist die derzeit gültige nicht lineare Übertragungsfunktion des Hüllkurvenverfolgungswegs und ordnet die Eingangsspannung VIN der Versorgungsspannung VCC des Leistungsverstärkers zu. Wenn sie richtig angepasst oder (neu) kalibriert ist, bewirkt diese Versorgungsspannung VCC des Leistungsverstärkers, die auf diese Art und Weise bestimmt wird, dass der Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 die Zielverstärkung erreicht, die während der Werkskalibrierung gewählt wurde. Im Betrieb neigen der Sender 110 und auch der Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 selber zu Variationen ihrer Betriebsparameter, beispielsweise auf Grund von Temperaturänderungen, variierender Antennenimpedanz usw.
  • Eine angenommene Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 kann durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion GLUT auf einem ersten Wert VINrms bestimmt werden. Der erste Wert wird durch das Eingangssignal VIN für den Sender 110 definiert, wobei der Sender den Leistungsverstärker 116 umfasst. Ferner kann eine tatsächliche Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion GLUT auf einem zweiten Wert VFBFrms bestimmt werden. Der zweite Wert wird durch das Rückkopplungssignal definiert. Da der erste Wert und der zweite Wert nicht gleich sind, ergibt sich eine Differenz ΔVCC = VCC1 – VCC0 der Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers, die angibt, wie viel die Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers zu ändern ist, um die tatsächliche Leistung und die angenommene Leistung abzugleichen. Ein Korrekturwert für die Verstärkung kVCC (oder ein Anpassungswert oder ein Neukalibrierungswert) kann auf der Grundlage der Versorgungsspannungen VCC1 und VCC0 des Leistungsverstärkers bestimmt werden, die durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion GLUT jeweils auf den ersten und zweiten Werten VINrms und VFBRrms, d.h. kVCC = VCC1/VCC0 erzielt werden.
  • Für die Neukalibrierung/Feinabstimmung der ET-Übertragungsfunktion können die folgenden Annahmen gelten:
    • (1) ET-Übertragungsfunktionen haben in der Tat ein ähnliches Verhalten, und somit kann eine aktualisierte Funktion ohne Weiteres aus einer einzigen Messung und der aktuellen Übertragungsfunktion geschätzt werden. Für weitere Verbesserungen könnten mehrere Messungen für die Neukalibrierung/Feinabstimmung vorgenommen werden.
    • (2) Die Messungen mit dem Rückkopplungsempfänger können sogar während einer aktiven Sendung vorgenommen werden.
    • (3) Die Einstellung der Gesamtverstärkung GOVERALL wird während des Neukalibrierungsprozesses konstant gehalten.
    • (4) Die Gesamtverstärkung GOVERALL ist eine Funktion der Temperatur, die auf das temperaturabhängige Verhalten des PA zurückzuführen ist. Somit muss die Verstärkung gemäß der gemessenen Temperatur der mobilen Vorrichtung angepasst werden.
    • (5) Die Signalwegverstärkung kRF und die ET-Wegverstärkung kET- werden synchron derart eingestellt, dass das Hüllkurvensignal und die Hüllkurve des HF-Signals das gleiche Amplitudenverhalten zeigen.
  • Die Neukalibrierung/Feinabstimmung der ET-Übertragungsfunktion durch die Anpassung von VCC mit gleichzeitiger geschlossener Leistungsregelschleife (siehe 3) wird mit einem Rückkopplungsempfänger 174 erreicht. Die ersten vier Schritte sind die gleichen, wie in dem zuvor beschriebenen Abschnitt, d.h. ohne geschlossene Leistungsregelschleife. Schritt Nummer fünf kann eingeführt werden, um die Verstärkungsänderung zu kompensieren, die durch die Änderung von VCC verursacht wird.
    • (1) Das Rückkopplungsempfängersignal VFBR, das durch den rms-Wert VFBRrms dargestellt wird, mit dem bekannten Eingangssignal VIN, das ebenfalls durch den rms-Wert VINrms gegeben wird, und der bekannten Gesamtverstärkung GOVERALL(T), die eine Funktion der Temperatur ist, wird während einer aktiven Sendung gemessen.
    • (2) Die Gesamtverstärkung VFBRrms/VINrms wird berechnet.
    • (3) Basierend auf der Gesamtverstärkung und basierend auf der Kenntnis der Verstärkung des Hauptsignalwegs krf kann die tatsächliche PA-Verstärkung berechnet werden.
    • (4) Die Verstärkung kVcc wird basierend auf der tatsächlichen PA-Verstärkung auf vordefinierte Art und Weise angepasst (siehe 5).
    • (5) Korrektur der Gesamtverstärkung GOVERALL, um die Zunahme/Abnahme der Verstärkung zu kompensieren, die auf eine Änderung von VCC zurückzuführen ist, d.h. ΔGOVERALL = VFBRnew/VFBRold.
  • Beispielsweise kann eine Leistung des Leistungsverstärkers unter Verwendung einer geschlossenen Leistungsregelschleife gleichzeitig mit der Hüllkurvenverfolgung geregelt werden, wobei das Rückkopplungssignal sowohl von der geschlossenen Leistungsregelschleife als auch von dem Verfahren zum Anpassen der nicht linearen Verfolgungsfunktion verwendet wird. Eine Gesamtverstärkung eines Teils des Senders, der den Leistungsverstärker umfasst, kann durch den Kompensationsfaktor ΔGOVERALL korrigiert werden, um eine Verstärkungsvariation zu kompensieren, die auf eine Änderung einer Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers zurückzuführen ist. Die Verstärkungsvariation wird typischerweise durch das Anpassen der nicht linearen Übertragungsfunktion unter Verwendung des Korrekturwertes verursacht. Der Kompensationsfaktor wird basierend auf einem aktuellen Rückkopplungssignal und einem vorhergehenden Rückkopplungssignal bestimmt.
  • Insbesondere kann der Kompensationsfaktor ΔGOVERALL als ΔGOVERALL = VFBRnew/VFBRold bestimmt werden. VFBRnew ist das aktuelle Rückkopplungssignal, und VFBRold ist das frühere Rückkopplungssignal.
  • Die vorgeschlagenen Verfahren und Hüllkurvenverfolgungssysteme unterstützen ein Kalibrierungsvorgehen während einer aktiven Sendung, das die aktuelle ET-Übertragungsfunktion über eine Anpassung von VCC anhand eines Rückkopplungsempfängers 174 neukalibriert/feinabstimmt.
  • 6 bis 10 bilden ab, wie die diversen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion des Hüllkurvenverlaufs die nicht lineare Übertragungsfunktion beeinflussen. Beispielsweise verschiebt das Variieren des Versatzes koffsetp die Kurve nach oben oder nach unten (6). Das Variieren des Versatzes koffseta verschiebt die Kurve nach links oder nach rechts (7). Das Variieren der Verstärkung kVCC zieht die Kurve in der senkrechten Richtung auseinander oder drückt sie zusammen (8). Das Variieren der Verstärkung kVIN zieht die Kurve in der waagerechten Richtung auseinander oder drückt sie zusammen. Schließlich kann man auch die Koeffizienten variieren, welche die Form der nicht linearen Funktion definieren, so dass eine standardmäßige, nicht lineare Übertragungsfunktion zu einer angepassten, nicht linearen Übertragungsfunktion mit geänderter Form geändert werden kann (10). Auf diese Art und Weise kann die Form der nicht linearen ET-Übertragungsfunktion ausgetauscht werden.
  • 11 zeigt ein schematisches Ablaufschema eines Verfahrens zum Anpassen einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung für einen Leistungsverstärker. Das Verfahren umfasst das Liefern eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers an einen Rückkopplungsempfänger, um bei 1102 ein Rückkopplungssignal zu erzielen. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen einer angenommenen Leistung des Leistungsverstärkers durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einem ersten Wert, der von einem Eingangssignal für einen Sender, der den Leistungsverstärker bei 1104 umfasst, definiert wird. Eine tatsächliche Leistung des Leistungsverstärkers wird durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einem zweiten Wert, der von dem Rückkopplungssignal bei 1106 definiert wird, bestimmt. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen eines Korrekturwertes für einen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung bei 1108.
  • Das Bestimmen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung des Leistungsverstärkers umfasst bei einer Ausführungsform das Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einer Vielzahl von Wertepaaren entsprechender erster und zweiter Werte, um eine Vielzahl von Differenzen zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu erzielen.
  • Der Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion kann einer der folgenden sein:
    • – eine Versatzkompensation koffseta für das Eingangssignal,
    • – eine Versatzkompensation koffsetp für eine Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker,
    • – eine Verstärkungskompensation kVIN für das Eingangssignal,
    • – eine Verstärkungskompensation kVCC für die Versorgungsspannung, und
    • – ein Parameter, der eine Form der nicht linearen Übertragungsfunktion definiert.
  • Das Bestimmen der tatsächlichen Leistung kann das Bestimmen einer Gesamtverstärkung des Senders basierend auf dem Rückkopplungssignal und dem Eingangssignal umfassen. Das Bestimmen der tatsächlichen Leistung kann auch das Bestimmen einer tatsächlichen Verstärkung des Leistungsverstärkers basierend auf der Gesamtverstärkung und einer bekannten Verstärkung des Senders ohne den Leistungsverstärker umfassen, wobei die tatsächliche Verstärkung mit einer gewünschten Verstärkung des Leistungsverstärkers für eine bestimmte Versorgungsspannung für die Leistungsverstärker verglichen wird.
  • Die nicht lineare Übertragungsfunktion kann eine Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers als Funktion einer Spannung des Eingangssignals modellieren. Das Bestimmen der angenommenen Leistung kann das Bestimmen einer ersten Leistungsversorgungsspannung VCC1 durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf der Spannung des Eingangssignals als ersten Wert umfassen. Auf analoge Art und Weise kann das Bestimmen der tatsächlichen Leistung das Bestimmen einer zweiten Leistungsversorgungsspannung VCC0 durch das Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einer Spannung des Rückkopplungssignals als zweiten Wert umfassen. Der Korrekturwert GVCC kann durch Auswerten eines Quotienten der ersten Leistungsversorgungsspannung VCC1 und der zweiten Leistungsversorgungsspannung VCC0 bestimmt werden, so dass GVCC = VCC1/VCC0.
  • Eine standardmäßige nicht lineare Übertragungsfunktion ergibt sich typischerweise aus einer Werkskalibrierung des Leistungsverstärkers, während der die nicht lineare Übertragungsfunktion derart angepasst wird, dass eine gewünschte Zielverstärkung des Leistungsverstärkers für eine gewisse Lastimpedanz an einem Ausgang des Leistungsverstärkers erreicht wird.
  • 12 zeigt ein schematisches Ablaufschema eines Verfahrens zum Neukalibrieren einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung für einen Leistungsverstärker während einer aktiven Sendung. Das Verfahren umfasst das Liefern eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers an einen Rückkopplungsempfänger, um ein Rückkopplungssignal bei 1202 zu erzielen, und das Bestimmen einer Gesamtverstärkung eines Senders, der den Leistungsverstärker umfasst, basierend auf dem Rückkopplungssignal und einem entsprechenden Eingangssignal für den Sender bei 1204. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen einer tatsächlichen Leistungsverstärker-Verstärkung basierend auf der Gesamtverstärkung und einer bekannten Verstärkungsanpassung des Senders bei 1206, und das Bestimmen eines Korrekturwertes für einen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen der tatsächlichen Leistungsverstärker-Verstärkung und einer Zielverstärkung für den Leistungsverstärker bei 1208.
  • 13 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Hüllkurvenverfolgungssystems, das einen Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116, einen Versorgungsspannungsträger (SVP) 1330, einen Rückkopplungsempfänger (FB RX) 1374 und einen Übertragungsfunktionssteller (TFA) 1370 umfasst. Der Versorgungsspannungsträger 1330 ist konfiguriert, um eine variable Versorgungsspannung VCC für den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 basierend auf einem Eingangssignal bereitzustellen, das an einem Sender 110, der den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 umfasst, an einem Eingangsanschluss 1302 angelegt wird. Die variable Versorgungsspannung VCC basiert auch auf einer nicht linearen Übertragungsfunktion 1340 des variablen Versorgungsspannungsträgers 1330 basierend auf dem Eingangssignal. Der Versorgungsspannungsträger 1330 kann einen Modulator mit Hüllkurvenverfolgung 1354 umfassen, der einen Eingang aufweist, der an einen Ausgang der nicht linearen Übertragungsfunktion 1340 angeschlossen ist, und der einen Ausgang aufweist, der an ein oder mehrere (ein Paar oder eine Vielzahl) Versorgungsspannungsanschlüsse des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 angeschlossen ist.
  • Der Rückkopplungsempfänger 1374 ist konfiguriert, um ein Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 zu empfangen und ein entsprechendes Rückkopplungssignal bereitzustellen. Das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 wird auch einem Ausgangsanschluss 1398 des Hüllkurvenverfolgungssystems bereitgestellt. Der Übertragungsfunktionssteller 1370 ist konfiguriert, um das Eingangssignal und das Rückkopplungssignal zu empfangen, und ist ferner konfiguriert, um einen Korrekturwert für die nicht lineare Übertragungsfunktion 1340 basierend auf der Differenz zwischen einer angenommenen Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 und einer tatsächlichen Leistung des Verstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 zu bestimmen. Die angenommene Leistung wird basierend auf dem Eingangssignal und der nicht linearen Übertragungsfunktion 1340 bestimmt. Die tatsächliche Leistung wird basierend auf dem Rückkopplungssignal bestimmt.
  • 14 zeigt ein schematisches Schaltbild eines anderen Beispiels eines Hüllkurvenverfolgungssystems. Das Hüllkurvenverfolgungssystem umfasst einen Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116, eine Verweistabelle (LUT) 1430, einen DC/DC-Wandler 1454, einen Rückkopplungsempfänger (FB RX) 1474 und einen Übertragungsfunktionssteller (TFA) 1470. In der Verweistabelle 1430 ist mindestens eine nicht lineare Übertragungsfunktion einer variablen Versorgungsspannung basierend auf einem Eingangssignal für einen Sender 110, der den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 umfasst, gespeichert, wobei die Verweistabelle 1430 konfiguriert ist, als Reaktion auf einen Eingangssignalwert einen variablen Versorgungsspannungswert VCC zu liefern.
  • Der DC/DC-Wandler 1454 ist konfiguriert, um die variable Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 basierend auf dem variablen Versorgungsspannungswert bereitzustellen, der von der Verweistabelle 1430 bereitgestellt wird.
  • Der Rückkopplungsempfänger 1474 ist konfiguriert, um ein Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 zu empfangen und ein entsprechendes Rückkopplungssignal bereitzustellen. Der Übertragungsfunktionssteller 1470 ist konfiguriert, um eine Gesamtverstärkung des Senders 110, der den Verstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 umfasst, basierend auf dem Eingangssignal und dem Rückkopplungssignal zu bestimmen. Der Übertragungsfunktionssteller 1470 ist auch konfiguriert, um eine tatsächliche Verstärkung des Leistungsverstärkers basierend auf der Gesamtverstärkung und einer bekannten Verstärkungsanpassung des Senders 110 abzuleiten, und um einen Korrekturwert für einen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen der tatsächlichen Leistungsverstärker-Verstärkung und einer Zielverstärkung für den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverstärkung 116 zu bestimmen.
  • Das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 kann auch an einem Ausgang des Duplexers 118 abgegriffen oder erzielt werden, da das Ausgangssignal des Duplexers typischerweise nur geringfügig gedämpft und möglicherweise im Verhältnis zu dem Ausgangssignal des Leistungsverstärkers verzögert ist. Entsprechend kann das Ausgangssignal des Duplexers typischerweise als Ausgangssignal des Leistungsverstärkers angesehen werden.
  • Die angenommene Leistung und die tatsächliche Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung 116 können basierend auf der Versorgungsspannung, die dem Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 zugeführt wird, ausgewertet werden. Um eine gewünschte Zielverstärkung zu erreichen, kann der Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung 116 eine höhere oder eine niedrigere Versorgungsspannung benötigen. Im Hinblick auf Leistungseffizienz wäre anzumerken, dass der Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung leistungsstärker ist, falls er in der Lage ist (z.B. auf Grund gerade vorherrschender günstiger Betriebsbedingungen, wie etwa Temperatur und Antennenimpedanz), die gewünschte Zielverstärkung unter Verwendung einer niedrigeren Versorgungsspannung zu erreichen.
  • Obwohl einige Aspekte in Zusammenhang mit einem Gerät beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einem Merkmal eines Verfahrensschritts entspricht. Analog stellen die Aspekte, die in Zusammenhang mit einem Verfahrensschritt beschrieben werden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder Merkmals eines entsprechenden Geräts dar. Einige oder alle der Verfahrensaktionen können von einem Hardware-Gerät (oder unter Verwendung desselben), wie etwa einem Mikroprozessor, einem programmierbaren Computer oder einer elektronischen Schaltung, ausgeführt werden. Einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensaktionen können durch ein derartiges Gerät ausgeführt werden.
  • Die Umsetzung kann als Hardware oder Software erfolgen oder kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums ausgeführt werden, beispielsweise einer Diskette, einer DVD, einer Blu-Ray, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, auf denen elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken (oder in der Lage sind, damit zusammenzuwirken), so dass das jeweilige Verfahren ausgeführt wird. Es kann ein Datenträger bereitgestellt werden, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem zusammenzuwirken, so dass das hier beschriebene Verfahren ausgeführt wird.
  • Die Umsetzung kann auch in Form eines Computerprogrammprodukts mit einem Programmcode vorliegen, wobei der Programmcode betriebsfähig ist, um das Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert werden.
  • Die obige Beschreibung ist rein erläuternd, und es versteht sich, dass Änderungen und Variationen der Anordnungen und der hier beschriebenen Einzelheiten für den Fachmann ersichtlich sind. Es wird daher beabsichtigt, dass sie nur durch den Umfang der beiliegenden Ansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die beschreibend und erklärend zuvor vorgelegt wurden, eingeschränkt sind.

Claims (32)

  1. Verfahren zum Anpassen einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung für einen Leistungsverstärker, umfassend: Liefern eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers an einen Rückkopplungsempfänger, um ein Rückkopplungssignal zu erhalten; Bestimmen einer angenommenen Leistung des Leistungsverstärkers durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion bei einem ersten Wert, der durch ein Eingangssignal für einen Sender, der den Leistungsverstärker umfasst, definiert wird; Bestimmen einer tatsächlichen Leistung des Leistungsverstärkers durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion bei einem zweiten Wert, der durch das Rückkopplungssignal definiert wird; und Bestimmen eines Korrekturwertes für einen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung des Leistungsverstärkers das Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einer Vielzahl von Wertepaaren entsprechender erster und zweiter Werte umfasst, um eine Vielzahl von Differenzen zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu erzielen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend folgenden Schritt: Aktualisieren der nicht linearen Übertragungsfunktion unter Verwendung des Korrekturwertes.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion einer ist von: einer Versatzkompensation für das Eingangssignal, einer Versatzkompensation für eine Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker, einer Verstärkungskompensation für das Eingangssignal, einer Verstärkungskompensation für die Versorgungsspannung, und Parametern, die eine Form der nicht linearen Übertragungsfunktion definieren.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren während eines aktiven Sendungsmodus des Leistungsverstärkers ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der tatsächlichen Leistung folgende Schritte umfasst: Bestimmen einer Gesamtverstärkung des Senders basierend auf dem Rückkopplungssignal und dem Eingangssignal; und Bestimmen einer tatsächlichen Verstärkung des Leistungsverstärkers basierend auf der Gesamtverstärkung und einer bekannten Verstärkung des Senders ohne den Leistungsverstärker, wobei die tatsächliche Verstärkung mit einer gewünschten Verstärkung des Leistungsverstärkers für eine bestimmte Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker verglichen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend folgende Schritte: Messen einer Temperatur des Senders; und Bestimmen einer temperaturabhängigen Gesamtverstärkung eines Teils des Senders basierend auf der Temperatur, wobei der Teil den Leistungsverstärker umfasst; wobei das Bestimmen der tatsächlichen Verstärkung des Leistungsverstärkers auf der temperaturabhängigen Gesamtverstärkung basiert.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend folgenden Schritt: Synchronisieren einer variablen Hüllkurvenverfolgungsverstärkung auf eine variable Senderverstärkung vor dem Bestimmen der tatsächlichen Leistung des Leistungsverstärkers.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nicht lineare Übertragungsfunktion eine Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers als Funktion einer Spannung des Eingangssignals modelliert; wobei das Bestimmen der angenommenen Leistung das Bestimmen einer ersten Leistungsversorgungsspannung VCC1 durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf der Spannung des Eingangssignals als ersten Wert umfasst; wobei das Bestimmen der tatsächlichen Leistung das Bestimmen einer zweiten Leistungsversorgungsspannung VCC0 durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion auf einer Spannung des Rückkopplungssignals als zweiten Wert umfasst; und wobei das Bestimmen des Korrekturwertes GVCC das Auswerten eines Quotienten der ersten Leistungsversorgungsspannung VCC1 und der zweiten Leistungsversorgungsspannung VCC0 umfasst, so dass GVCC = VCC1/VCC0.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Leistung des Leistungsverstärkers unter Verwendung einer geschlossenen Leistungsregelschleife gleichzeitig mit der Hüllkurvenverfolgung geregelt wird, wobei das Rückkopplungssignal sowohl von der geschlossenen Leistungsregelschleife als auch von dem Verfahren zum Anpassen der nicht linearen Verfolgungsfunktion verwendet wird, und wobei das Verfahren ferner folgenden Schritt umfasst: Korrigieren einer Gesamtverstärkung eines Teils des Senders, der den Leistungsverstärker umfasst, mit einem Kompensationsfaktor ΔGOVERALL, um eine Verstärkungsvariation zu kompensieren, die auf eine Änderung einer Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers zurückzuführen ist, wobei die Verstärkungsvariation dadurch verursacht wird, dass die nicht lineare Übertragungsfunktion unter Verwendung des Korrekturwertes angepasst wird, wobei der Kompensationsfaktor basierend auf einem aktuellen Rückkopplungssignal und einem vorhergehenden Rückkopplungssignal bestimmt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Kompensationsfaktor ΔGOVERALL als ΔGOVERALL = VFBRnew/VFBRold bestimmt wird, wobei VFBRnew ein aktuelles Rückkopplungssignal umfasst und VFBRold ein früheres Rückkopplungssignal umfasst.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend folgende Schritte: Generieren des ersten Wertes, der zum Bestimmen der angenommenen Leistung als Effektivwert des Eingangssignals verwendet wird; und Generieren des zweiten Wertes, der zum Bestimmen der tatsächlichen Leistung als Effektivwert des Rückkopplungssignals verwendet wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend folgende Schritte: Generieren des ersten Wertes, der zum Bestimmen der angenommenen Leistung als gefilterter Wert des Eingangssignals verwendet wird; und Generieren des zweiten Wertes, der zum Bestimmen der tatsächlichen Leistung als gefilterter Wert des Rückkopplungssignals verwendet wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich eine standardmäßige, nicht lineare Übertragungsfunktion aus einer Werkskalibrierung des Leistungsverstärkers ergibt, während der die nicht lineare Übertragungsfunktion derart angepasst wird, dass eine gewünschte Zielverstärkung des Leistungsverstärkers für eine gewisse Lastimpedanz an einem Ausgang des Leistungsverstärkers erreicht wird.
  15. Nicht vorübergehendes Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das einen Programmcode aufweist, damit es, wenn es auf einem Computer oder Mikroprozessor abläuft, ein Verfahren zum Anpassen einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung für einen Leistungsverstärker ausführt, umfassend folgende Schritte: Liefern eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers an einen Rückkopplungsempfänger, um ein Rückkopplungssignal zu erhalten; Bestimmen einer angenommenen Leistung des Leistungsverstärkers durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion bei einem ersten Wert, der von einem Eingangssignal für einen Sender, der den Leistungsverstärker umfasst, definiert wird; Bestimmen einer tatsächlichen Leistung des Leistungsverstärkers durch Auswerten der nicht linearen Übertragungsfunktion bei einem zweiten Wert, der durch das Rückkopplungssignal definiert wird; und Bestimmen eines Korrekturwertes für einen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung.
  16. Verfahren zum Neukalibrieren einer nicht linearen Übertragungsfunktion einer Energieversorgung mit Hüllkurvenverfolgung für einen Leistungsverstärker während einer aktiven Sendung, umfassend folgende Schritte: Liefern eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers an einen Rückkopplungsempfänger, um ein Rückkopplungssignal zu erhalten; Bestimmen einer Gesamtverstärkung eines Senders, der den Leistungsverstärker umfasst, basierend auf dem Rückkopplungssignal und einem entsprechenden Eingangssignal für den Sender; Bestimmen einer tatsächlichen Leistungsverstärker-Verstärkung basierend auf der Gesamtverstärkung und einer bekannten Verstärkungseinstellung des Senders; und Bestimmen eines Korrekturwertes für einen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen der tatsächlichen Leistungsverstärker-Verstärkung und einer Zielverstärkung für den Leistungsverstärker.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Gesamtverstärkung und die tatsächliche Leistungsverstärker-Verstärkung für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung bestimmt werden, um eine Vielzahl von Differenzen zwischen entsprechenden tatsächlichen Leistungsverstärker-Verstärkungswerten und Zielverstärkungswerten zu erzielen; und wobei der Korrekturwert basierend auf der Vielzahl von Differenzen bestimmt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, ferner umfassend folgenden Schritt: Aktualisieren der nicht linearen Übertragungsfunktion unter Verwendung des Korrekturwertes.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei das Verfahren während eines aktiven Sendungsmodus des Leistungsverstärkers ausgeführt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, ferner umfassend folgende Schritte: Messen einer Temperatur des Senders; und Bestimmen einer temperaturabhängigen Gesamtverstärkung eines Teils des Senders basierend auf der Temperatur, wobei der Teil den Leistungsverstärker umfasst; wobei das Bestimmen der tatsächlichen Verstärkung des Leistungsverstärkers auf der temperaturabhängigen Gesamtverstärkung basiert.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, ferner umfassend folgenden Schritt: Synchronisieren einer variablen Hüllkurvenverfolgungsverstärkung auf eine variable Senderverstärkung vor dem Bestimmen der Gesamtverstärkung des Senders.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei eine Leistung des Leistungsverstärkers unter Verwendung einer geschlossenen Leistungsregelschleife gleichzeitig zu der Hüllkurvenverfolgung geregelt wird, wobei das Rückkopplungssignal sowohl von der geschlossenen Leistungsregelschleife als auch von dem Verfahren zum Neukalibrieren der nicht linearen Verfolgungsfunktion verwendet wird, und wobei das Verfahren ferner folgenden Schritt umfasst: Korrigieren einer Gesamtverstärkung eines Teils des Senders, der den Leistungsverstärker umfasst, mit einem Kompensationsfaktor ΔGOVERALL, um eine Verstärkungsvariation zu kompensieren, die auf eine Änderung einer Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers zurückzuführen ist, wobei die Verstärkungsvariation durch das Anpassen der nicht linearen Übertragungsfunktion unter Verwendung des Korrekturwertes verursacht wird, wobei der Kompensationsfaktor basierend auf einem aktuellen Rückkopplungssignal und einem vorhergehenden Rückkopplungssignal bestimmt wird.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, ferner umfassend folgende Schritte: Generieren eines Effektivwertes des Eingangssignals, das beim Bestimmen der Gesamtverstärkung zu verwenden ist; und Generieren eines Effektivwertes des Rückkopplungssignals, das beim Bestimmen der Gesamtverstärkung zu verwenden ist.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei sich eine standardmäßige nicht lineare Übertragungsfunktion aus einer Werkskalibrierung des Leistungsverstärkers ergibt, während der die nicht lineare Übertragungsfunktion derart angepasst wird, dass eine gewünschte Zielverstärkung des Leistungsverstärkers für eine gewisse Lastimpedanz an einem Ausgang des Leistungsverstärkers erreicht wird.
  25. Hüllkurvenverfolgungssystem, umfassend: einen Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung; einen Versorgungsspannungsträger, der konfiguriert ist, eine variable Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung basierend auf einem Eingangssignal, das an einen Sender angelegt wird, der den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung umfasst, und einer nicht linearen Übertragungsfunktion der variablen Versorgungsspannung basierend auf dem Eingangssignal bereitzustellen; einen Rückkopplungsempfänger, der konfiguriert ist, ein Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu empfangen und ein entsprechendes Rückkopplungssignal bereitzustellen; und einen Übertragungsfunktionssteller, der konfiguriert ist, das Eingangssignal und das Rückkopplungssignal zu empfangen, und ferner konfiguriert ist, einen Korrekturwert für die nicht lineare Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen einer angenommenen Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung und einer tatsächlichen Leistung des Verstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu bestimmen, wobei die angenommene Leistung basierend auf dem Eingangssignal und der nicht linearen Übertragungsfunktion bestimmt wird und die tatsächliche Leistung basierend auf dem Rückkopplungssignal bestimmt wird.
  26. Hüllkurvenverfolgungssystem nach Anspruch 25, wobei der Übertragungsfunktionssteller ferner konfiguriert ist, die nicht lineare Übertragungsfunktion auf einer Vielzahl von Wertepaaren entsprechender erster und zweiter Werte auszuwerten, um eine Vielzahl von Differenzen zwischen der angenommenen Leistung und der tatsächlichen Leistung für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu erzielen.
  27. Hüllkurvenverfolgungssystem nach Anspruch 25 oder 26, wobei der Übertragungsfunktionssteller ferner konfiguriert ist, die nicht lineare Übertragungsfunktion unter Verwendung des Korrekturwertes zu aktualisieren.
  28. Hüllkurvenverfolgungssystem nach einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei der Übertragungsfunktionssteller ferner konfiguriert ist, eine Temperaturmessung im Verhältnis zu einer Temperatur des Senders zu empfangen und eine temperaturabhängige Gesamtverstärkung eines Teils des Senders basierend auf der Temperaturmessung zu bestimmen, wobei der Teil den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung umfasst, und wobei die Bestimmung der tatsächlichen Verstärkung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung auf der temperaturabhängigen Gesamtverstärkung basiert.
  29. Hüllkurvenverfolgungssystem nach einem der Ansprüche 25 bis 28, ferner umfassend: eine geschlossene Leistungsregelschleife, die konfiguriert ist, eine Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu regeln, wobei das Rückkopplungssignal sowohl von der geschlossenen Leistungsregelschleife als auch von dem Übertragungsfunktionssteller verwendet wird.
  30. Hüllkurvenverfolgungssystem nach Anspruch 29, ferner umfassend: einen Gesamtverstärkungskorrektor, der konfiguriert ist, eine Gesamtverstärkung eines Teils des Senders, der den Leistungsverstärker umfasst, um einen Kompensationsfaktor ΔGOVERALL zu korrigieren, um eine Verstärkungsvariation auf Grund einer Änderung einer Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers zu kompensieren, wobei die Verstärkungsvariation durch das Anpassen der nicht linearen Übertragungsfunktion unter Verwendung des Korrekturwertes verursacht wird, wobei der Kompensationsfaktor basierend auf einem aktuellen Rückkopplungssignal und einem vorhergehenden Rückkopplungssignal bestimmt wird.
  31. Mobilkommunikationsvorrichtung, umfassend: eine HF-Schaltung, die konfiguriert ist, HF-Signale bereitzustellen oder zu empfangen; und eine Antenne, die mit der HF-Schaltung gekoppelt ist; wobei die HF-Schaltung ein Hüllkurvenverfolgungssystem umfasst, wobei das Hüllkurvenverfolgungssystem Folgendes umfasst: einen Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung; einen Versorgungsspannungsträger, der konfiguriert ist, eine variable Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung basierend auf einem Eingangssignal, das an einen Sender angelegt wird, der den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung umfasst, und einer nicht linearen Übertragungsfunktion der variablen Versorgungsspannung basierend auf dem Eingangssignal bereitzustellen; einen Rückkopplungsempfänger, der konfiguriert ist, ein Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu empfangen und ein entsprechendes Rückkopplungssignal bereitzustellen; und einen Übertragungsfunktionssteller, der konfiguriert ist, das Eingangssignal und das Rückkopplungssignal zu empfangen, und ferner konfiguriert ist, einen Korrekturwert für die nicht lineare Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen einer angenommenen Leistung des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung und einer tatsächlichen Leistung des Verstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu bestimmen, wobei die angenommene Leistung basierend auf dem Eingangssignal und der nicht linearen Übertragungsfunktion bestimmt wird und die tatsächliche Leistung basierend auf dem Rückkopplungssignal bestimmt wird.
  32. Hüllkurvenverfolgungssystem, umfassend: einen Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung; eine Verweistabelle, in der mindestens eine nicht lineare Übertragungsfunktion einer variablen Versorgungsspannung basierend auf einem Eingangssignal für einen Sender, der den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung umfasst, gespeichert ist, wobei die Verweistabelle konfiguriert ist, als Antwort auf einen Eingangssignalwert einen variablen Versorgungsspannungswert bereitzustellen; einen DC/DC-Wandler, der konfiguriert ist, die variable Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker mit Hüllkurvenverfolgung basierend auf dem variablen Versorgungsspannungswert bereitzustellen, der von der Verweistabelle bereitgestellt wird; einen Rückkopplungsempfänger, der konfiguriert ist, ein Ausgangssignal des Leistungsverstärkers mit Hüllkurvenverfolgung zu empfangen und ein entsprechendes Rückkopplungssignal bereitzustellen; und einen Übertragungsfunktionssteller, der konfiguriert ist, eine Gesamtverstärkung eines Senders, der den Verstärker mit Hüllkurvenverfolgung umfasst, basierend auf dem Eingangssignal und dem Rückkopplungssignal zu bestimmen, um eine tatsächliche Leistungsverstärker-Verstärkung basierend auf der Gesamtverstärkung und einer bekannten Verstärkungseinstellung des Senders abzuleiten, und um einen Korrekturwert für einen Parameter der nicht linearen Übertragungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen der tatsächlichen Leistungsverstärker-Verstärkung und einer Zielverstärkung für den Leistungsverstärker zu bestimmen.
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