DE112018001030T5

DE112018001030T5 - Frequenzabhängige hüllkurvenverfolgung

Info

Publication number: DE112018001030T5
Application number: DE112018001030.9T
Authority: DE
Inventors: Andrea Camuffo
Original assignee: Intel IP Corp
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2019-12-05
Also published as: US20180248570A1; CN110235360B; US11223376B2; WO2018156303A1; CN110235360A

Abstract

Ein Hüllkurvenverfolgungssystem umfasst eine Momentanamplituden-Schaltungsanordnung, eine Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung und eine zweidimensionale (2D) Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung. Die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung ist ausgebildet, um eine Momentanfrequenz eines Sendesignals zu bestimmen. Die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung ist ausgebildet, um eine Momentanfrequenz des Sendesignals zu bestimmen. Die zweidimensionale (2D) Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ist ausgebildet, um eine Vorspannung basierend sowohl auf der Momentanamplitude als auch der Momentanfrequenz des Sendesignals zu bestimmen, und eine Leistungsversorgungsschaltungsanordnung zu steuern, um die bestimmte Vorspannung an einen Leistungsverstärker zu liefern, der ausgebildet ist, um das Sendesignal zu verstärken.

Description

BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 15/443.260 , eingereicht am 27. Februar 2017, deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet drahtloser Sender und insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen zum Verbessern der Effizienz eines Leistungsverstärkers in einer Übertragungskette eines Senders.
HINTERGRUND
Die Hüllkurvenverfolgung ist eine Technik, bei der die Vorspannungs- oder Versorgungs-Spannung (z.B. Vcc) und der -Strom (im Folgenden der Einfachheit halber nur die Vorspannung genannt) eines Leistungsverstärkers in einer Übertragungskette eines Senders gesteuert werden, basierend auf der Amplitude des Sendesignals, das durch den Leistungsverstärker verstärkt wird. Die Idee ist, den Leistungsverstärker während Modulationsspitzen sättigungsnah zu betreiben und die Versorgungsspannung bei niedrigem momentanen Amplitudensignal zu senken, um so die Effizienz des Leistungsverstärkers zu erhöhen.
Figurenliste
Einige Beispiele von Schaltungen, Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend nur beispielhaft beschrieben. In diesem Zusammenhang wird auf die beiliegenden Figuren verwiesen.

1 stellt eine beispielhafte Senderarchitektur dar, die eine frequenzabhängige Hüllkurvenverfolgungs-Schaltungsanordnung umfasst, die ausgebildet ist, um die Vorspannung sowohl basierend auf Momentanamplitude als auch Momentanfrequenz des Sendesignals zu steuern.
1A stellt eine exemplarische Isogain-Oberfläche dar.
1B stellt eine exemplarische zweidimensionale (2D) Vorspannungsauswahl-Schaltungsanordnung dar.
1C stellt eine weitere exemplarische 2D-Vorspannungsauswahl-Schaltungsanordnung dar.
2 stellt eine beispielhafte Senderarchitektur dar, die eine frequenzabhängige Hüllkurvenverfolgungs-Schaltungsanordnung umfasst, die ausgebildet ist, um die Vorspannung sowohl basierend auf Momentanamplitude als auch Momentanfrequenz des Sendesignals zu steuern.
3 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein exemplarisches Verfahren zum Steuern der Vorspannung basierend sowohl auf der Momentanamplitude als auch der Momentanfrequenz des Sendesignals darstellt.
4 stellt eine exemplarische Benutzereinrichtungs-Vorrichtung dar, die ein Sender-Frontend umfasst, das eine frequenzabhängige Hüllkurvenverfolgungs-Schaltungsanordnung gemäß den verschiedenen beschriebenen Aspekten umfasst.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Einige Sender, die Hüllkurvenverfolgungstechniken verwenden, folgen so genannten Isogain-Kurven, die die Verstärkung des Leistungsverstärkers (PA) über einen Bereich von Vorspannungen und Sendesignalamplituden auf einem konstanten Wert halten. Eine Isogain-Kurve bildet eine momentane PA-Vorspannung ab, die bei jeder von mehreren Amplituden des Sendesignals die gewünschte PA-Verstärkung bereitstellt. Ein schneller Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (DCDC) wird verwendet, um die durch die Isogain-Kurve vorgegebene Vorspannung an den PA zu liefern. Eine Isogain-Kurve wird oft in Form einer Isogain-Tabelle gespeichert, die eine Spalte für die Sendesignalamplitude und eine Spalte für die entsprechende Vorspannung aufweist. Ausgewählte Punkte entlang der Isogain-Kurve werden in der Tabelle gespeichert. Die Isogain-Kurven können während der Produktion auf einer Pro-Vorrichtung-Basis kalibriert werden, um einzelne PAs zu charakterisieren. Jede Isogain-Kurve ist nur bei einer bestimmten Frequenz gültig, was bedeutet, dass der Sender auf mehreren Kanälen kalibriert wird, um mehrere kanalspezifische Isogain-Kurven zu erzeugen. Eine andere Isogain-Kurve oder -Tabelle wird zur Verwendung geladen, wenn der Kanal des Senders geändert oder eine Ressourcenblockzuordnung modifiziert wird.
Die Hüllkurvenverfolgung basierend auf frequenzspezifischen Isogain-Kurven ist bei schmalbandigen Signalen akzeptabel effizient. Die Performance von Hüllkurvenverfolgungssystemen verschlechtert sich jedoch bei Verwendung mit Breitbandsignalen. Dies liegt zum Teil daran, dass jede Isogain-Kurve für eine einzige Kalibrierfrequenz charakterisiert ist und am meisten um die Kalibrierfrequenz herum gültig ist, aber während des Vorrichtungsbetriebs breitet sich die von dem PA durchgeführte Modulation über einen Bereich verschiedener Frequenzen aus. Zukünftige drahtlose Systeme können größere Bandbreiten von 60 oder 80 MHz nutzen, was dieses Problem noch verschärfen kann.
Die hierin beschriebenen Systeme, Vorrichtungen und Verfahren führen eine „frequenzbasierte“ Hüllkurvenverfolgung durch, die sowohl die Momentanamplitude als auch die Momentanfrequenz des Sendesignals berücksichtigt. Anstatt frequenzspezifischer Isogain-Kurven wird eine „Isogain-Oberfläche“ definiert, die eine Kombination aus Momentanamplitude und Momentanfrequenz auf die momentane PA-Vorspannung abbildet. Die Isogain-Oberfläche wird verwendet, um eine Momentanvorspannung für den PA auszuwählen.
Die vorliegende Offenbarung wird nun Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um durchgehend auf gleiche Elemente Bezug zu nehmen, und wobei die dargestellten Strukturen und Vorrichtungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Gemäß der hiesigen Verwendung sollen sich die Begriffe „Modul“, „Komponente“, „System“, „Schaltung“, „Element“, „Scheibe“, „Schaltungsanordnung“ und dergleichen auf eine Menge von einer oder mehreren elektronischen Komponenten, eine computerbezogene Entität, Hardware, Software (z. B. in Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Zum Beispiel kann Schaltungsanordnung oder ein ähnlicher Begriff ein Prozessor, ein auf einem Prozessor laufender Prozess, eine Steuerung, ein Objekt, ein ausführbares Programm, eine Speichervorrichtung und/oder ein Computer mit einer Verarbeitungsvorrichtung sein. Zur Veranschaulichung können eine Anwendung, die auf einem Server läuft, und der Server ebenfalls eine Schaltungsanordnung sein. Eine oder mehrere Schaltungen können innerhalb derselben Schaltungsanordnung vorliegen und eine Schaltungsanordnung kann auf einem Computer angeordnet sein und/oder zwischen zwei oder mehr Computern verteilt sein. Eine Menge von Elementen oder eine Menge von anderen Schaltungen kann hierin beschrieben sein, wobei der Begriff „Menge“ als „ein oder mehrere“ ausgelegt werden kann.
Als ein anderes Beispiel kann eine Schaltungsanordnung oder ein ähnlicher Ausdruck eine Vorrichtung mit einer spezifischen Funktionalität sein, die durch mechanische Teile bereitgestellt wird, die durch eine elektrische oder elektronische Schaltungsanordnung betrieben wird, wobei die elektrische oder elektronische Schaltungsanordnung durch eine Software-Anwendung oder eine Firmware-Anwendung betrieben werden kann, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird. Der eine oder die mehreren Prozessoren können intern oder extern im Hinblick auf die Vorrichtung sein und können zumindest einen Teil der Software- oder Firmware-Anwendung ausführen. Als wiederum anderes Beispiel kann eine Schaltungsanordnung eine Vorrichtung sein, die eine spezifische Funktionalität durch elektronische Komponenten ohne mechanische Teile bereitstellt; die elektronischen Komponenten können einen oder mehrere Prozessoren darin umfassen, um Software und/oder Firmware auszuführen, die zumindest teilweise die Funktionalität der elektronischen Komponenten aufweist.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als „elektrisch verbunden“ oder „elektrisch gekoppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, es physikalisch mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann, so dass Strom und/oder elektromagnetische Strahlung (z.B. ein Signal) entlang eines von den Elementen gebildeten, leitfähigen Pfades fließen kann. Dazwischenliegende, leitfähige, induktive oder kapazitive Elemente können zwischen dem Element und dem anderen Element vorhanden sein, wenn die Elemente als elektrisch gekoppelt oder miteinander verbunden beschrieben werden. Weiterhin kann ein Element, wenn es elektrisch mit einem anderen gekoppelt oder verbunden ist, in der Lage sein, einen Spannungs- oder Stromfluss oder die Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle in dem anderen Element ohne physischen Kontakt oder dazwischenliegende Komponenten zu induzieren. Weiterhin, wenn eine Spannung, ein Strom oder ein Signal als „angelegt“ an ein Element bezeichnet wird, kann die Spannung, der Strom oder das Signal über eine physikalische Verbindung oder über eine kapazitive, elektromagnetische oder induktive Kopplung, die keine physikalische Verbindung beinhaltet, an das Element geleitet werden.
Die Verwendung des Wortes beispielhaft soll Konzepte auf konkrete Weise darlegen. Die Terminologie, die hier zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht einschränkend für Beispiele sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Singularformen „ein, eine“ und „das, der, die“ auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch hierin das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten derselben präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben ausschließen.
In der nachfolgenden Beschreibung werden zahlreiche Details erörtert, um eine ausführlichere Erklärung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Für einen Fachmann auf dem Gebiet ist es jedoch offensichtlich, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform und nicht im Detail gezeigt, um ein Verunklaren der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden. Zusätzlich können Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nachfolgend miteinander kombiniert werden können, außer dies ist spezifisch anderweitig angegeben.
1 stellt eine Senderarchitektur 100 dar, die eine exemplarische Übertragungskette 110 und ein exemplarisches Hüllkurvenverfolungssystem 140 umfasst. Die Senderkette verarbeitet ein digitales Basisband-Sendesignal, um ein Radiofrequenz- (RF-) Sendesignal zu erzeugen. Das RF-Sendesignal wird durch einen PA verstärkt, um ein Uplink-Signal zu erzeugen, das durch eine Antenne übertragen wird (nicht dargestellt). Wie in Bezug auf 2 beschrieben wird, umfasst eine exemplarische Übertragungskette 110 eine digitale Sendeverarbeitungsschaltungsanordnung 120, die mit dem digitalen Basisband-Sendesignal arbeitet, um das Signal in Amplituden- und Phasenkomponenten umzuwandeln. Die Amplituden- und Phasenkomponenten werden durch eine analoge Sendeverarbeitungsschaltungsanordnung 130 in das RF-Sendesignal umgewandelt.
Das Hüllkurvenverfolgungssystem 140 umfasst eine frequenzabhängige Hüllkurvenverfolgungs-(ET; envelope tracking) Schaltungsanordnung 150, die eine Leistungsversorgung 160 steuert, um eine ausgewählte Vorspannung an den PA zu liefern. Die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 150 kann ein Steuerwort oder eine Steuerspannung ausgeben, die die gewünschte Vorspannung oder eine Vorspannungseinstellung an die Leistungsversorgung 160 kommuniziert. Somit kann die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 150 möglicherweise nicht die Vorspannung selbst oder gar eine Spannung ähnlicher Größe erzeugen, sondern kann ein Signal erzeugen, das die ausgewählte Vorspannung in irgendeiner Weise an die Leistungsversorgung 160 kommuniziert, die ihrerseits die ausgewählte Vorspannung für den PA erzeugt oder liefert.
Die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 150 umfasst eine Momentanamplituden-Schaltungsanordnung 152 und eine Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung 154 sowie eine zweidimensionale (2D) Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 156. Die Momentanamplituden-Schaltungsanordnung 152 ist ausgebildet, um eine Momentanamplitude des Sendesignals zu bestimmen. Die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung 154 ist ausgebildet, um eine Momentanfrequenz eines Sendesignals zu bestimmen. Die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung 154 misst oder wertet das Sendesignal selbst anderweitig aus, um die Momentanfrequenz zu bestimmen, die sich von einer Mittenfrequenz eines Kanals unterscheiden kann, in dem der Sender arbeitet. Diese „Bestimmung“ der Momentanfrequenz ist im Gegensatz zu anderen ET-Systemen zu sehen, die einfach eine frequenzspezifische Isogain-Kurve oder -Tabelle laden und lesen, die spezifisch für eine Kanal- oder Ressourcenblockzuordnung ist, die von dem Sender verwendet wird.
Die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 156 ist ausgebildet, um eine Vorspannung basierend sowohl auf der Momentanamplitude als auch der Momentanfrequenz des Sendesignals zu bestimmen, und die Leistungsversorgungsschaltungsanordnung 160 zu steuern, um die ausgewählte Vorspannung an den PA zu liefern. Auf diese Weise ist die von der Stromversorgung gelieferte Vorspannung nicht nur von der Momentanamplitude des Sendesignals abhängig, sondern ist auch von der Momentanamplitude als auch der Momentanfrequenz des Sendesignals abhängig.
1A stellt eine dreidimensionale Isogain-Oberfläche dar, die die Beziehung zwischen Kombinationen aus Momentanamplitude und der Momentanfrequenz zu einer Momentanvorspannung erfasst, die die gewünschte PA-Verstärkung bereitstellt. Diese dreidimensionale Oberfläche ist den zweidimensionalen frequenzspezifischen Isogain-Kurven, die von anderen ET-Systemen verwendet werden, gegenüberzustellen.
Wieder Bezug nehmend auf 1, umfasst bei einem Beispiel das Hüllkurvenverfolgungssystem 140 auch einen Speicher 153, der zum Speichern einer Isogain-Nachschlagtabelle (LUT) konfiguriert ist. Auf die LUT wird durch die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung zugegriffen, um eine Vorspannung auszuwählen. Das Hüllkurvenverfolgungssystem 140 umfasst auch eine Kalibrierungsschaltungsanordnung 151, die ausgebildet ist, um die LUT während einer Kalibrieroperation während der Fertigung zu bestücken. Die Kalibrierungsschaltungsanordnung 151 ist ausgebildet, um ein Testsignal, das in Amplitude und Frequenz variiert, an die frequenzabhängige Hüllkurvenverfolgungsschaltungsanordnung 150 zu liefern. Für jede von zumindest zwei Kombinationen von Amplitudenwert und Frequenzwert steuert die Kalibrierungsschaltungsanordnung die Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die Vorspannung einzustellen, um eine gewünschte PA-Verstärkung zu erhalten, und zeichnet in der LUT (z.B. Speicher 153) den Amplitudenwert und den Frequenzwerte auf, die auf den Wert der Vorspannung abgebildet sind, der die gewünschte Verstärkung erhält.
Bei einem Beispiel ist die Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet, um basierend zumindest auf den Amplitudenwerten und den Frequenzwerten mehrere interpolierte Vorspannungswerte zu interpolieren, die interpolierten Amplitudenwerten und interpolierten Frequenzwerten zugeordnet sind. Die Kalibrierungsschaltungsanordnung 151 zeichnet in der LUT den interpolierten Amplitudenwert und den interpolierten Frequenzwert auf, abgebildet auf den Wert des interpolierten Vorspannungswerts. Auf diese Weise kann eine LUT höherer Granularität ohne Verzögerung bei der Anpassung der Vorspannung an einer größeren Anzahl von Betriebspunkten bestückt werden.
1B veranschaulicht eine exemplarische 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 156', die einen Speicher umfasst, der eine 2D-Nachschlagtabelle (Look-Up-Tabelle; LUT) 159 speichert, die Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Wertpaare auf jeweilige Momentanvorspannungen abbildet. Bei diesem Beispiel ist die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 156' ferner ausgebildet zum Auswählen einer Vorspannung, die auf einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und der Momentanfrequenz abgebildet wird. Die LUT 159 kann Datenpunkte speichern, die eine Isogain-Oberfläche charakterisieren. Die LUT 159 kann eine Spalte für die Momentanamplitude, eine Spalte für die Momentanfrequenz und eine Spalte für die Vorspannung aufweisen. Die LUT 159 kann durch die Kalibrierungsschaltungsanordnung 151 bestückt werden, wie zuvor beschrieben wurde.
1C veranschaulicht eine weitere exemplarische 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 156", die eine Kombinationsschaltungsanordnung 157 umfasst, die ausgebildet ist, um den aktuellen Wert der Momentanamplitude und den aktuellen Wert der Momentanfrequenz zu kombinieren, um einen Kombinationswert zu erzeugen. So kann beispielsweise die Kombinationsschaltungsanordnung 157 eine Additions- und/oder Multiplikationsoperation an dem aktuellen Wert der Momentanamplitude und dem aktuellen Wert der Momentanfrequenz durchführen, um den Kombinationswert zu erzeugen. Die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 156" umfasst einen Speicher, der eine LUT 158 speichert, die Kombinationswerte (außer Amplitude-, Frequenz-Paare) auf entsprechende Momentanvorspannungen abbildet. Bei diesem Beispiel ist die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ausgebildet zum Auswählen einer Vorspannung, die auf einen aktuellen Wert des Kombinationswerts abgebildet wird.
2 veranschaulicht eine exemplarische Senderarchitektur 200, in der Elementen mit einem ähnlichen Gegenstück in 1 ein Bezugszeichen zugeordnet ist, das um 100 höher ist als das Gegenstück in 1. Der Sender 200 umfasst eine ET-Kette oder einen -Pfad (z.B. System) 240 zur Verarbeitung des Basisband-Sendesignals. Der ET-Pfad verwendet seinen Eingang mit einer Übertragungskette 210 gemeinsam und erzeugt die an dem PA benötigte modulierte Versorgung, wie in Bezug auf 1 beschrieben ist.
Ein Funktionsblockdiagramm des ET-Pfades ist in 2 gezeigt. Das Basisband-Sendesignal wird nach einem Frequenzbegrenzer über eine Mehrzweck-Multiplex- (MULTI MUX-DLY) Schaltungsanordnung abgezweigt. Dies ermöglicht die Einführung eines Teils der Kompensationsverzögerung entweder in dem ET-Pfad 240 oder in dem TX-Pfad 210. Es folgt ein fraktionaler Verzögerungsblock für eine feinere Zeitausrichtung. Der ET-Betrieb ist profitabel, wenn der in die ET-Kette „investierte“ Strom niedriger ist als der in dem PA gespeicherte Strom. Dies bedeutet bei den heutigen PAs und Technologien eine Dynamik von ca. 10dB aus dem maximalen Ausgangsleistungsbereich. In diesem Bereich wird der Sender mit einer Leistungsregelung betrieben, die die Amplitude des Amplitudenmodulationssignals in dem TX-AM-Pfad beeinflusst (siehe Block 220). Um die Ausrichtung zwischen der Hüllkurve des Signals am Eingang des PA und der Hüllkurve der Leistungsversorgung 260 nicht zu verpassen, wird daher in dem ET-Pfad eine Schnittstelle verwendet, um die durch den TX-AM induzierte Amplitudenskalierung nachzuahmen. Diese Funktion wird durch den Multiplizierer M1 bereitgestellt.
Um die Rauschgrenzen an dem Antennenport zu erzielen, ist eine saubere Versorgungs- oder Vorspannungshüllkurve erforderlich. Um dies zu erreichen, wird eine relativ hohe Abtastfrequenz für die Hüllkurve des Basisbandsignals verwendet. Dazu wird ein Interpolationsblock verwendet (↑NCIC), der die I- und Q-Signale vor der Berechnung ihrer Amplitude durch die Momentanamplituden-Schaltungsanordnung 252 (bei diesem Beispiel z.B. ein Coordinate Rotation Digital Computer (CORDIC)) interpoliert. Der CORDIC ist ausgebildet, um eine Amplitude des Sendesignals zu berechnen und ein Amplitudensignal zu erzeugen, das die berechnete Amplitude kommuniziert. Der CORDIC ist ausgebildet, um eine Phase des Sendesignals zu berechnen und ein Phasensignal zu erzeugen, das die berechnete Phase kommuniziert. Es ist zweckmäßig, die Interpolation unmittelbar vor dem CORDIC 252 durchzuführen, da die Interpolation nach der Verzögerung und der Skalierung auftritt und somit die Abtastrate verlangsamt und Strom spart. Außerdem vereinfacht die Interpolation vor dem CORDIC 252 die Interpolationsfilterung dank der Bandbreite der I- und Q-Signale, die niedriger ist als die Bandbreite der Hüllkurve.
Die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 250 führt eine nichtlineare Transformation an dem Ausgang des Interpolators durch, um eine Vorspannung für den PA basierend auf der Momentanamplitude und der Momentanfrequenz des Ausgangssignals des Interpolators auszuwählen. Die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 250 umfasst den CORDIC 252, der die Momentanamplitude (R oder Radius) und die Momentanphase des Ausgangssignals des Interpolators berechnet. Die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 250 umfasst auch die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung 254, die den CORDIC 252 und einen Differenziererblock 255 umfasst. Der Differenziererblock 255 ist ausgebildet, um ein Momentanfrequenzsignal basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals zu erzeugen, das durch den CORDIC 252 ausgegeben wird. Das Momentanfrequenzsignal kommuniziert die Momentanfrequenz an eine 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 256. Die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 256 umfasst eine 2D-LUT (siehe 1B), die die entsprechenden Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Werte der Hüllkurve des Interpolatorsignals auf eine PA-Vorspannung abbildet. Bei einem weiteren Beispiel umfasst die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung 256 eine 1D LUT (siehe 1C) und eine Kombinationsschaltungsanordnung (nicht gezeigt in 2), die einen Signalwert aus der Momentanamplitude und der Momentanfrequenz herleitet oder berechnet.
Nach der nichtlinearen Transformation, die durch die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 250 induziert wird, kann eine lineare Korrektur der durch die folgenden Blöcke eingeführten Amplituden- und Phasenverzerrungen durchgeführt werden. Bei dem dargestellten Beispiel werden Amplitudenentzerrung (EQ-AM) und Gruppenverzögerungsentzerrung (EQ-GD) unabhängig voneinander durchgeführt. Dies liegt daran, dass es die Flexibilität erhöht und eine gezielte Korrektur der Gruppenverzögerung allein ermöglicht (die Konstanz der Gruppenverzögerung ist oft eine der limitierenden Anforderungen an ET). Die nachfolgenden analogen Elemente (wie der PADAC) können während des Betriebs durch unerwünschte Effekte wie eine Drift der Verstärkung mit Temperatur und/oder einem DC-Offset beeinflusst werden. Um diese Effekte zu kompensieren, die völlig unabhängig von dem sind, was die Übertragungskette in Analogie beeinflusst, sind ein Multiplizierer M2 und ein Addierer S2 in der ET-Kette 240 vorhanden.
Das Taktkonzept des Senders 200 stellt einen modulierten Takt sowohl für RFDAC als auch für PADAC bereit (DCO moduliert durch das PM gemäß der Polararchitektur des TX). Alle digitalen Blöcke werden mit einem unmodulierten Takt bereitgestellt. Folglich wird ein fraktionaler Abtastratenwandler (Fractional Sample Rate Converter; FSRC) verwendet, um die Umwandlung des Signals zwischen dem digitalen und dem analogen Bereich korrekt zu realisieren. Der PADAC wandelt die digitalen Informationen in ein analoges Spannungssignal um, das dann von einem nachfolgenden DC/DC-Wandler 260 in eine modulierte Versorgung umgewandelt wird.
Während die Verfahren unten als eine Reihe von Schritten oder Ereignissen dargestellt und beschrieben sind, versteht es sich, dass die dargestellte Reihenfolge solcher Schritte oder Ereignisse nicht als beschränkt ausgelegt werden soll. Zum Beispiel können einige Schritte in unterschiedlichen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Schritten oder Ereignissen auftreten, abgesehen von jenen, die hierin dargestellt und/oder beschrieben sind. Zusätzlich dazu sind möglicherweise nicht alle dargestellten Schritte erforderlich, um einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsbeispiele der Offenbarung hierin zu implementieren. Ferner können einer oder mehrere der hierin gezeigten Schritte in einem oder mehreren separaten Schritten und/oder Phasen ausgeführt werden.
3 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 zum Steuern einer Vorspannung eines Leistungsverstärkers darstellt. Das Verfahren 300 kann beispielsweise durch die frequenzabhängige ET-Schaltungsanordnung 150 oder 250 der 1-2 ausgeführt werden. Ein Sendesignal wird bei 310 empfangen. Bei 320 umfasst das Verfahren das Bestimmen einer Momentanamplitude eines Sendesignals. Bei 330 umfasst das Verfahren ein Bestimmen einer Momentanfrequenz des Sendesignals. Das Bestimmen umfasst eine direkte Messung oder Analyse des Sendesignals und basiert nicht auf einer aktuellen Kanalauswahl oder Ressourcenblockzuordnung, die durch den Sender verwendet wird. Eine Vorspannung wird ausgewählt 340 basierend sowohl auf der Momentanamplitude als auch der Momentanfrequenz des Sendesignals. Bei 350 wird eine Leistungsversorgungsschaltungsanordnung gesteuert, um die ausgewählte Vorspannung an einen Leistungsverstärker zu liefern, der ausgebildet ist, um das Sendesignal zu verstärken.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, dass die offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren eine effektive Hüllkurvenverfolgung über einen weiten Frequenzbereich bereitstellen, indem sie eine Vorspannung auswählen, die sowohl auf eine Momentanamplitude als auch eine Momentanfrequenz eines Sendesignals abgebildet wird.
Um einen weiteren Kontext für verschiedene Aspekte des offenbarten Gegenstands zu schaffen, stellt 4 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Benutzereinrichtung 400 dar (z.B. ein Mobilgerät, eine Kommunikationsvorrichtung, einen persönlichen digitalen Assistenten usw.), in Bezug auf den Zugang zu einem Netzwerk (z.B. Basisstation, drahtloser Zugangspunkt, Femtozellenzugangspunkt usw.), was Merkmale oder Aspekte der offenbarten Aspekte aktivieren und/oder nutzen kann.
Die Benutzereinrichtung oder die mobile Kommunikationsvorrichtung 400 kann mit einem oder mehreren Aspekten der hierin beschriebenen frequenzabhängigen Hüllkurvenverfolgungsschaltungsanordnung gemäß verschiedenen Aspekten verwendet werden. Die Benutzereinrichtungs-Vorrichtung 400 umfasst beispielsweise einen digitalen Basisbandprozessor 402, der mit einem Datenspeicher oder Speicher 403 gekoppelt sein kann, ein Frontend 404 (z.B. ein RF-Frontend, ein akustisches Frontend oder ein anderes ähnliches Frontend) und eine Mehrzahl von Antennenports 407 zum Verbinden mit einer Mehrzahl von Antennen 4061 bis 406k (wobei k eine positive ganze Zahl ist). Die Antennen 4061 bis 406k können Signale zu und von einer oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen wie beispielsweise Zugangspunkten, Zugangs-Anschlüssen, drahtlosen Ports, Routern usw. empfangen und übertragen, die in einem Funkzugriffsnetzwerk oder einem anderen Kommunikationsnetz betrieben werden können, das über eine Netzwerkvorrichtung erzeugt wird (nicht dargestellt).
Die Benutzereinrichtung 400 kann eine Radiofrequenz- (RF-) Vorrichtung zum Kommunizieren von RF-Signalen, eine akustische Vorrichtung zum Kommunizieren von akustischen Signalen oder irgendeine andere Signalkommunikationsvorrichtung sein, wie beispielsweise ein Computer, ein persönlicher digitaler Assistent, ein Mobiltelefon oder Smartphone, ein Tablet-PC, ein Modem, ein Notebook, ein Router, ein Schalter, ein Repeater, ein PC, eine Netzwerkvorrichtung, eine Basisstation oder eine ähnliche Vorrichtung, die mit einem Netzwerk oder einer anderen Vorrichtung gemäß einem oder mehreren verschiedenen Kommunikations-Protokollen oder -Standards kommunizieren kann.
Das Frontend 404 kann eine Kommunikationsplattform umfassen, die elektronische Komponenten und zugeordnete Schaltungsanordnung umfasst, die die Verarbeitung, Manipulation oder Formung der empfangenen oder gesendeten Signale über einen oder mehrere Empfänger oder Sender (z.B. Sendeempfänger) 408, eine Mux/Demux-Komponente 412 und eine Mod/Demod-Komponente 414 bereitstellen. Das Frontend 404 ist mit dem digitalen Basisbandprozessor 402 und der Menge aus Antennenports 407 gekoppelt, wobei die Menge aus Antennen 4061 bis 406k Teil des Frontends sein kann. Bei einem Aspekt kann die Benutzereinrichtungs-Vorrichtung 400 ein Phasenregelschleifensystem (PLL; phase-locked loop) 410 umfassen.
Der Prozessor 402 kann zumindest im Wesentlichen irgendeiner elektronischen Komponente innerhalb der mobilen Kommunikationsvorrichtung 400 gemäß den Aspekten der Offenbarung Funktionalität verleihen. Als Beispiel kann der Prozessor 400 ausgebildet sein, um zumindest teilweise ausführbare Anweisungen auszuführen, die die Momentan-Amplitude und -Frequenz des Sendesignals bestimmen und/oder die Vorspannung auswählen, wie in den 1-3 beschrieben ist. Der Prozessor 400 kann verschiedene Aspekte der frequenzabhängigen Hüllkurvenverfolgungsschaltungsanordnung und so weiter von 1-2 als Mehrmodus-Betrieb-Chipsatz verkörpern, der eine 2D-Hüllkurvenverfolgung für einen Sender oder Empfänger ermöglicht.
Der Prozessor 402 ist funktionell und/oder kommunikativ (z.B. über einen Speicherbus) mit dem Speicher 403 gekoppelt, um Informationen zu speichern oder abzurufen, die für den Betrieb erforderlich sind, und der Kommunikationsplattform oder dem Frontend 404, dem Phasenregelschleifensystem 410 und im Wesentlichen irgendwelchen anderen betrieblichen Aspekten des Phasenregelschleifensystems 410 zumindest teilweise Funktionalität zu verleihen. Das Phasenregelschleifensystem 410 umfasst zumindest einen Oszillator (z.B. einen VCO, DCO oder dergleichen), der über Kernspannung, einen Grobabstimmwert, Signal, Wort oder Auswahlprozess gemäß den verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten kalibriert werden kann.
Der Prozessor 402 kann betrieben werden, um der mobilen Kommunikationsvorrichtung 400 zu ermöglichen, Daten (z.B. Symbole, Bits oder Chips) zum Multiplexen/Demultiplexen mit der Mux/Demux-Komponente 412 oder zur Modulation/Demodulation über die Mod/Demod-Komponente 414 zu verarbeiten, wie z.B. die Implementierung von direkten und inversen Fast-Fourier-Transformationen, die Auswahl von Modulationsraten, die Auswahl von Datenpaketformaten, Zwischen-Paket-Zeiten usw. Der Speicher 403 kann Datenstrukturen (z.B. Metadaten), Codestruktur(en) (z.B. Module, Objekte, Klassen, Prozeduren oder dergleichen) oder Anweisungen, Netzwerk- oder Vorrichtungs-Informationen, wie z.B. Richtlinien und Spezifikationen, Attachment-Protokolle, Codesequenzen zum Verwürfeln, Verbreiten und Steuern (z.B. Referenzsignal(e))) der Übertragung, Frequenz-Versätze, Zell-IDs und andere Daten zum Erfassen und Identifizieren verschiedener Charakteristika im Zusammenhang mit HF-Eingangssignalen, einer Leistungsabgabe oder anderen Signalkomponenten während der Leistungserzeugung speichern.
Obgleich diese Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen dargestellt und beschrieben worden ist, können Abänderungen und/oder Modifikationen an den dargestellten Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Wesen und Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen ausgeführt werden (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme, etc.) sollen die Ausdrücke (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, außer anderweitig angegeben, jeglicher Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z.B. die funktional äquivalent ist), obwohl sie strukturell nicht äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion bei den hierin dargestellten exemplarischen Implementierungen der Erfindung ausführt.
Beispiele können den Gegenstand aufweisen, wie etwa ein Verfahren, Mittel zum Durchführen von Schritten oder Blöcken des Verfahrens, zumindest ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen aufweist, die, wenn sie durch eine Maschine durchgeführt werden, die Maschine dazu veranlassen, Schritte des Verfahrens oder einer Vorrichtung oder eines Systems für eine gleichzeitige Kommunikation unter Verwendung mehrerer Kommunikationstechnologien gemäß hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen und Beispielen durchzuführen.
Beispiel 1 ist ein Hüllkurvenverfolgungssystem, umfassend eine Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine Momentanfrequenz eines Sendesignals zu bestimmen, und eine zweidimensionale (2D) Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung. Die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ist ausgebildet zum: Bestimmen einer Vorspannung basierend sowohl auf einer Momentanamplitude des Sendesignals als auch auf der Momentanfrequenz des Sendesignals, und zum Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die bestimmte Vorspannung einem Leistungsverstärker zur Verstärkung des Sendesignals bereitzustellen.
Beispiel 2 umfasst den Gegenstand von Anspruch 1, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend eine Momentanamplituden-Schaltungsanordnung, die einen CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer) umfasst, der ausgebildet ist, um eine Amplitude des Sendesignals zu berechnen und ein Amplitudensignal zu erzeugen, das die berechnete Amplitude kommuniziert.
Beispiel 3 umfasst den Gegenstand von Anspruch 1, umfassend oder weglassend optionale Elemente, wobei die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung einen CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer) und eine Differenzierer-Schaltungsanordnung umfasst. Der CORDIC ist ausgebildet, um eine Phase des Sendesignals zu berechnen und ein Phasensignal zu erzeugen, das die berechnete Phase kommuniziert. Die Differenzierer-Schaltungsanordnung ist ausgebildet, um ein Momentanfrequenzsignal basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals zu erzeugen, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.
Beispiel 4 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 1-3, umfassend oder weglassend optionale Elemente, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner einen Speicher umfasst, der eine Nachschlagetabelle (LUT) speichert, die Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Wertpaare auf jeweilige Momentanvorspannungen abbildet. Die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ist ferner ausgebildet zum Auswählen einer Vorspannung, die auf einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und der Momentanfrequenz abgebildet wird.
Beispiel 5 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 1-3, umfassend oder weglassend optionale Elemente, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner eine Kombinationsschaltungsanordnung und einen Speicher umfasst. Die Kombinationsschaltungsanordnung ist ausgebildet, um einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und einen aktuellen Wert der Momentanfrequenz zu kombinieren, um einen Kombinationswert zu erzeugen. Der Speicher ist ausgebildet, um eine LUT zu speichern, die Kombinationswerte auf jeweilige Momentanvorspannungen abbildet, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist, um eine Vorspannung auszuwählen, die auf einen aktuellen Wert des Kombinationswertes abgebildet ist.
Beispiel 6 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 1-3, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend einen Speicher, der zum Speichern einer LUT und einer Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet ist. Die Kalibrierungsschaltungsanordnung ist ausgebildet, um die LUT zu bestücken, indem sie ein Testsignal liefert, das in Amplitude und Frequenz variiert. Für jede von zumindest zwei Kombinationen von Amplitudenwerten und Frequenzwert ist die Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet zum Steuern der Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die Vorspannung an den Leistungsverstärker anzupassen, um eine gewünschte Verstärkung zu erhalten, und zum Aufzeichnen, in der LUT, des Amplitudenwerts und des Frequenzwertes, die auf den Wert der Vorspannung abgebildet sind, die die gewünschte Verstärkung erhält.
Beispiel 7 umfasst den Gegenstand von Anspruch 6, umfassend oder weglassend optionale Elemente, wobei die Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet ist zum: Interpolieren, basierend zumindest auf den Amplitudenwerten und den Frequenzwerten, eines interpolierten Vorspannungswertes, der einem interpolierten Amplitudenwert und einem interpolierten Frequenzwert zugeordnet ist; und Aufzeichnen, in der LUT, des interpolierten Amplitudenwertes und des interpolierten Frequenzwertes, abgebildet auf den interpolierten Vorspannungswert.
Beispiel 8 ist ein Verfahren ausgebildet zum Steuern einer Vorspannung eines Leistungsverstärkers basierend auf einer Hüllkurve eines Sendesignals. Das Verfahren umfasst das Empfangen eines Sendesignals; das Bestimmen einer Momentanamplitude des Sendesignals; das Bestimmen einer Momentanfrequenz des Sendesignals; das Bestimmen einer Vorspannung basierend sowohl auf der Momentanamplitude als auch auf der Momentanfrequenz des Sendesignals, und das Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die bestimmte Vorspannung einem Leistungsverstärker zur Verstärkung des Sendesignals bereitzustellen.
Beispiel 9 umfasst den Gegenstand von Anspruch 8, umfassend oder weglassend optionale Elemente, das Bestimmen der Momentanamplitude umfassend: das Berechnen, mit einem CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer), einer Amplitude des Sendesignals; und das Erzeugen eines Amplitudensignals, das die berechnete Amplitude kommuniziert.
Beispiel 10 umfasst den Gegenstand von Anspruch 8, umfassend oder weglassend optionale Elemente, das Bestimmen der Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung umfassend: Berechnen, mit einem CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer), einer Phase des Sendesignals; Erzeugen eines Phasensignals, das die berechnete Phase kommuniziert; und Erzeugen eines Momentanfrequenzsignals basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.
Beispiel 11 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 8-10, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend das Lesen einer gespeicherten Nachschlagetabelle (LUT), die Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Wertpaare auf entsprechende Momentanvorspannungen abbildet; und das Auswählen einer Vorspannung, die auf einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und der Momentanfrequenz abgebildet wird.
Beispiel 12 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 8-10, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend: Kombinieren eines aktuellen Werts der Momentanamplitude und einen aktuellen Wert der Momentanfrequenz, um einen Kombinationswert zu erzeugen; Lesen einer gespeicherten LUT, die Kombinationswerte auf entsprechende Momentanvorspannungen abbildet; und Auswählen einer Vorspannung, die auf einen aktuellen Wert des Kombinationswerts abgebildet wird.
Beispiel 13 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 8-10, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend das Bestücken einer LUT durch: Liefern eines Testsignals, das in Amplitude und Frequenz variiert; für jede von zumindest zwei Kombinationen von Amplitudenwerten und Frequenzwert: Steuern der Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die Vorspannung an den Leistungsverstärker anzupassen, um eine gewünschte Verstärkung zu erhalten; und Aufzeichnen, in der LUT, des Amplitudenwerts und des Frequenzwertes, die auf den Wert der Vorspannung abgebildet sind, die die gewünschte Verstärkung erhält; und Speichern der bestückten LUT.
Beispiel 14 umfasst den Gegenstand von Anspruch 13, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend: Interpolieren, basierend zumindest auf den Amplitudenwerten und den Frequenzwerten, eines interpolierten Vorspannungswertes, der einem interpolierten Amplitudenwert und einem interpolierten Frequenzwert zugeordnet ist; und Aufzeichnen, in der LUT, des interpolierten Amplitudenwertes und des interpolierten Frequenzwertes, abgebildet auf den interpolierten Vorspannungswert.
Beispiel 15 ist ein Sender, umfassend eine Übertragungskette und eine zweidimensionale (2D) Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung. Die Übertragungskette ist ausgebildet, um ein Sende-Basisbandsignal zu verarbeiten, um ein Sende-Radiofrequenz-Signal (RF-Signal) zu erzeugen, wobei die Übertragungskette einen Leistungsverstärker umfasst, der das Sende-RF-Signal verstärkt, um ein Uplink-Signal zu erzeugen. Die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ist ausgebildet zum: Bestimmen einer Vorspannung basierend sowohl auf einer Momentanamplitude als auch auf einer Momentanfrequenz des Sende-Basisbandsignals, und Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die bestimmte Vorspannung einem Leistungsverstärker zur Verstärkung des Sendesignals bereitzustellen.
Beispiel 14 umfasst den Gegenstand von Anspruch 13, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend eine Momentanamplituden-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um die Momentanamplitude des Sendesignals zu bestimmen.
Beispiel 15 umfasst den Gegenstand von Anspruch 16, umfassend oder weglassend optionale Elemente, die Momentanamplituden-Schaltungsanordnung umfassend einen CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer), der ausgebildet ist, um eine Amplitude des Sendesignals zu berechnen und ein Amplitudensignal zu erzeugen, das die berechnete Amplitude kommuniziert.
Beispiel 18 umfasst den Gegenstand von Anspruch 15, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend eine Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um die Momentanfrequenz des Sendesignals zu bestimmen.
Beispiel 19 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 15-18, umfassend oder weglassend optionale Elemente, die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung umfassend: einen Coordinate Rotation Digital Computer (CORDIC), der ausgebildet ist, um eine Phase des Sendesignals zu berechnen und ein Phasensignal zu erzeugen, das die berechnete Phase kommuniziert; und eine Differenzierer-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um ein Momentanfrequenzsignal basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals zu erzeugen, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.
Beispiel 20 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 15-18, umfassend oder weglassend optionale Elemente, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner einen Speicher umfasst, der ausgebildet ist, um eine Nachschlagetabelle (LUT) zu speichern, die Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Wertpaare auf jeweilige momentane Vorspannungen abbildet, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist, um eine Vorspannung auszuwählen, die auf einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und Momentanfrequenz abgebildet ist.
Beispiel 21 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 15-18, umfassend oder weglassend optionale Elemente, die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner umfassend: eine Kombinationsschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und einen aktuellen Wert der Momentanfrequenz zu kombinieren, um einen Kombinationswert zu erzeugen; und einen Speicher, der ausgebildet ist, um eine LUT zu speichern, die Kombinationswerte auf jeweilige momentane Vorspannungen abbildet, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist, um eine Vorspannung auszuwählen, die auf einen aktuellen Wert des Kombinationswertes abgebildet ist.
Beispiel 22 umfasst den Gegenstand der Ansprüche 15-18, umfassend oder weglassend optionale Elemente, ferner umfassend einen Speicher, der zum Speichern einer LUT und einer Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet ist. Die Kalibrierungsschaltungsanordnung ist ausgebildet, um die LUT zu bestücken, indem sie ein Testsignal liefert, das in Amplitude und Frequenz variiert. Die Kalibrierungsschaltungsanordnung ist ausgebildet, für jede von zumindest zwei Kombinationen von Amplitudenwerten und Frequenzwert, zum: Steuern der Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die Vorspannung an den Leistungsverstärker anzupassen, um eine gewünschte Verstärkung zu erhalten; und Aufzeichnen, in der LUT, des Amplitudenwerts und des Frequenzwertes, die auf den Wert der Vorspannung abgebildet sind, die die gewünschte Verstärkung erhält.
Beispiel 23 umfasst den Gegenstand von Anspruch 22, umfassend oder weglassend optionale Elemente, wobei die Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet ist zum: Interpolieren, basierend zumindest auf den Amplitudenwerten und den Frequenzwerten, eines interpolierten Vorspannungswertes, der einem interpolierten Amplitudenwert und einem interpolierten Frequenzwert zugeordnet ist; und Aufzeichnen, in der LUT, des interpolierten Amplitudenwertes und des interpolierten Frequenzwertes, abgebildet auf den interpolierten Vorspannungswert.
Beispiel 24 ist eine Vorrichtung , umfassend: ein Mittel zum Bestimmen einer Momentanamplitude des Sendesignals; ein Mittel zum Bestimmen einer Momentanfrequenz des Sendesignals; ein Mittel zum Auswählen einer Vorspannung basierend sowohl auf der Momentanamplitude als auch auf der Momentanfrequenz des Sendesignals, und ein Mittel zum Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die ausgewählte Vorspannung einem Leistungsverstärker bereitzustellen, der ausgebildet ist, um das Sendesignal zu verstärken.
Beispiel 25 umfasst den Gegenstand von Anspruch 24, umfassend oder weglassend optionale Elemente, das Mittel zum Bestimmen einer Momentanfrequenz umfassend: ein Mittel zum Berechnen einer Phase des Sendesignals; ein Mittel zum Erzeugen eines Phasensignals, das die berechnete Phase kommuniziert; und ein Mittel zum Erzeugen eines Momentanfrequenzsignals basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.
Verschiedene veranschaulichende Logiken, Logikblöcke, Module und Schaltungen, die hier in Verbindung mit offenbarten Aspekten beschrieben sind, können mit einem Allzweckprozessor, einem Digitalsignalprozessor (DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC; ASIC = application specific integrated circuit), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA; FPGA = field programmable gate array) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, einer diskreten Gate- oder Transistor-Logik, diskreten Hardwarekomponenten oder irgendeiner Kombination derselben, entworfen, um die hier beschriebenen Funktionen durchzuführen, implementiert oder durchgeführt werden. Ein Allzweckprozessor kann ein Mikroprozessor sein, aber alternativ kann der Prozessor auch jeglicher konventionelle Prozessor, Steuerung, Mikrokontroller oder Zustandsmaschine sein.
Die obige Beschreibung von dargestellten Ausführungsbeispielen der Gegenstandsoffenbarung, umfassend was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht erschöpfend sein oder die offenbarten Ausführungsbeispiele auf die offenbarten genauen Formen begrenzen. Während bestimmte Ausführungsbeispiele und Beispiele hier zu Veranschaulichungszwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifikationen möglich, die als im Schutzbereich solcher Ausführungsbeispiele und Beispiele gelten, wie der Fachmann erkennen kann.
In dieser Hinsicht versteht es sich, dass, während der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen und gegebenenfalls entsprechenden Figuren beschrieben worden ist, andere ähnliche Ausführungsbeispiele verwendet werden können oder Modifikationen an und Zufügungen zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können zum Ausführen der gleichen, ähnlichen, alternativen oder ersetzenden Funktion des offenbarten Gegenstandes ohne von demselben abzuweichen. Daher sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf ein einzelnes, hier beschriebenes Ausführungsbeispiel begrenzt sein, sondern stattdessen hinsichtlich Breite und Schutzbereich gemäß den unten angehängten Ansprüchen ausgelegt werden.
Unter besonderer Hinsicht auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten ausgeführt werden (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme, etc.), sollen die Ausdrücke (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, außer anderweitig angegeben jeglicher Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z.B. die funktional äquivalent ist), obwohl sie nicht strukturell äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion in den hierin dargestellten examplarischen Implementierungen der Offenbarung ausführt. Zusätzlich dazu, während ein bestimmtes Merkmal möglicherweise im Hinblick auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für jegliche gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 15443260 [0001]

Claims

Ein Hüllkurvenverfolungssystem, umfassend: eine Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine Momentanfrequenz eines Sendesignals zu bestimmen; eine zweidimensionale (2D) Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung, die ausgebildet ist zum: Bestimmen einer Vorspannung basierend sowohl auf einer Momentanamplitude des Sendesignals als auch auf der Momentanfrequenz des Sendesignals, und Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die bestimmte Vorspannung einem Leistungsverstärker zur Verstärkung des Sendesignals bereitzustellen.
Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Momentanamplituden-Schaltungsanordnung, die einen CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer) umfasst, der ausgebildet ist, um eine Amplitude des Sendesignals zu berechnen und ein Amplitudensignal zu erzeugen, das die berechnete Amplitude kommuniziert.
Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 1, die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung umfassend: einen Coordinate Rotation Digital Computer (CORDIC), der ausgebildet ist, um eine Phase des Sendesignals zu berechnen und ein Phasensignal zu erzeugen, das die berechnete Phase kommuniziert; und eine Differenzierer-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um ein Momentanfrequenzsignal basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals zu erzeugen, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.
Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner einen Speicher umfasst, der ausgebildet ist, um eine Nachschlagetabelle (LUT) zu speichern, die Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Wertpaare auf jeweilige Momentanvorspannungen abbildet, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist, um eine Vorspannung auszuwählen, die auf einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und Momentanfrequenz abgebildet ist.
Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-3, die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung umfassend: eine Kombinationsschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und einen aktuellen Wert der Momentanfrequenz zu kombinieren, um einen Kombinationswert zu erzeugen; einen Speicher, der ausgebildet ist, um eine LUT zu speichern, die Kombinationswerte auf jeweilige Momentanvorspannungen abbildet, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist, um eine Vorspannung auszuwählen, die auf einen aktuellen Wert des Kombinationswertes abgebildet ist.
Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-3, ferner umfassend: einen Speicher, der ausgebildet ist, um eine LUT zu speichern; und eine Kalibrierungsschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um die LUT zu bestücken durch: Liefern eines Testsignals, das in Amplitude und Frequenz variiert; für jede von zumindest zwei Kombinationen von Amplitudenwerten und Frequenzwerten: Steuern der Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die Vorspannung an den Leistungsverstärker anzupassen, um eine gewünschte Verstärkung zu erhalten; und Aufzeichnen, in der LUT, des Amplitudenwerts und des Frequenzwertes, die auf den Wert der Vorspannung abgebildet sind, die die gewünschte Verstärkung erhält.
Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 6, wobei die Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet ist zum: Interpolieren, basierend zumindest auf den Amplitudenwerten und den Frequenzwerten, eines interpolierten Vorspannungswertes, der einem interpolierten Amplitudenwert und einem interpolierten Frequenzwert zugeordnet ist; und Aufzeichnen, in der LUT, des interpolierten Amplitudenwertes und des interpolierten Frequenzwertes, abgebildet auf den interpolierten Vorspannungswert.
Ein Verfahren ausgebildet zum Steuern einer Leistungsverstärker-Vorspannung basierend auf einer Hüllkurve eines Sendesignals, umfassend: Empfangen eines Sendesignals; Bestimmen einer Momentanamplitude des Sendesignals; Bestimmen einer Momentanfrequenz des Sendesignals; Bestimmen einer Vorspannung basierend sowohl auf einer Momentanamplitude als auch der Momentanfrequenz des Sendesignals, und Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die bestimmte Vorspannung einem Leistungsverstärker zur Verstärkung des Sendesignals bereitzustellen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, das Bestimmen der Momentanamplitude umfassend: Berechnen, mit einem CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer), einer Amplitude des Sendesignals; und Erzeugen eines Amplitudensignals, das die berechnete Amplitude kommuniziert.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, das Bestimmen der Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung umfassend: Berechnen, mit einem CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer), einer Phase des Sendesignals; Erzeugen eines Phasensignals, das die berechnete Phase kommuniziert; und Erzeugen eines Momentanfrequenzsignals basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-10, ferner umfassend: Lesen einer gespeicherten Nachschlagetabelle (LUT), die Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Wertpaare auf entsprechende Momentanvorspannungen abbildet; und Auswählen einer Vorspannung, die auf einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und der Momentanfrequenz abgebildet wird.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-10, ferner umfassend: Kombinieren eines aktuellen Werts der Momentanamplitude und eines aktuellen Werts der Momentanfrequenz, um einen Kombinationswert zu erzeugen; Lesen einer gespeicherten LUT, die Kombinationswerte auf entsprechende Momentanvorspannungen abbildet; und Auswählen einer Vorspannung, die auf einen aktuellen Wert des Kombinationswerts abgebildet wird.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-10, ferner umfassend: Bestücken einer LUT durch: Liefern eines Testsignals, das in Amplitude und Frequenz variiert; für jede von zumindest zwei Kombinationen von Amplitudenwerten und Frequenzwerten: Steuern der Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die Vorspannung an den Leistungsverstärker anzupassen, um eine gewünschte Verstärkung zu erhalten; und Aufzeichnen, in der LUT, des Amplitudenwerts und des Frequenzwertes, die auf den Wert der Vorspannung abgebildet sind, die die gewünschte Verstärkung erhält; und Speichern der bestückten LUT.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, ferner umfassend: Interpolieren, basierend zumindest auf den Amplitudenwerten und den Frequenzwerten, eines interpolierten Vorspannungswertes, der einem interpolierten Amplitudenwert und einem interpolierten Frequenzwert zugeordnet ist; und Aufzeichnen, in der LUT, des interpolierten Amplitudenwertes und des interpolierten Frequenzwertes, abgebildet auf den interpolierten Vorspannungswert.
Ein Sender, umfassend: eine Übertragungskette, die ausgebildet ist, um ein Sende-Basisbandsignal zu verarbeiten, um ein Sende-Radiofrequenz-Signal (RF-Signal) zu erzeugen, wobei die Übertragungskette einen Leistungsverstärker umfasst, der das Sende-RF-Signal verstärkt, um ein Uplink-Signal zu erzeugen; und eine zweidimensionale (2D) Vorspannungs-Auswahlschaltungsanordnung, die ausgebildet ist zum: Bestimmen einer Vorspannung basierend sowohl auf einer Momentanamplitude als auch einer Momentanfrequenz des Sende-Basisbandsignals, und Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die bestimmte Vorspannung dem Leistungsverstärker bereitzustellen.
Der Sender gemäß Anspruch 15, ferner umfassend eine Momentanamplituden-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um die Momentanamplitude des Sendesignals zu bestimmen.
Der Sender gemäß Anspruch 16, die Momentanamplituden-Schaltungsanordnung umfassend einen CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer), der ausgebildet ist, um eine Amplitude des Sendesignals zu berechnen und ein Amplitudensignal zu erzeugen, das die berechnete Amplitude kommuniziert.
Der Sender gemäß Anspruch 15, ferner umfassend eine Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um die Momentanfrequenz des Sendesignals zu bestimmen.
Der Sender gemäß einem der Ansprüche 15-18, die Momentanfrequenz-Schaltungsanordnung umfassend: einen Coordinate Rotation Digital Computer (CORDIC), der ausgebildet ist, um eine Phase des Sendesignals zu berechnen und ein Phasensignal zu erzeugen, das die berechnete Phase kommuniziert; und eine Differenzierer-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um ein Momentanfrequenzsignal basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals zu erzeugen, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.
Der Sender gemäß einem der Ansprüche 15-18, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner einen Speicher umfasst, der ausgebildet ist, um eine Nachschlagetabelle (LUT) zu speichern, die Momentanamplituden- und Momentanfrequenz-Wertpaare auf jeweilige Momentanvorspannungen abbildet, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist, um eine Vorspannung auszuwählen, die auf einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und der Momentanfrequenz abgebildet ist.
Der Sender gemäß einem der Ansprüche 15-18, die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung umfassend: eine Kombinationsschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um einen aktuellen Wert der Momentanamplitude und einen aktuellen Wert der Momentanfrequenz zu kombinieren, um einen Kombinationswert zu erzeugen; und einen Speicher, der ausgebildet ist, um eine LUT zu speichern, die Kombinationswerte auf jeweilige momentane Vorspannungen abbildet, wobei die 2D-Vorspannungsauswahlschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist, um eine Vorspannung auszuwählen, die auf einen aktuellen Wert des Kombinationswertes abgebildet ist.
Der Sender gemäß einem der Ansprüche 15-18, ferner umfassend: einen Speicher, der ausgebildet ist, um eine LUT zu speichern; und eine Kalibrierungsschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um die LUT zu bestücken durch: Liefern eines Testsignals, das in Amplitude und Frequenz variiert; für jede von zumindest zwei Kombinationen von Amplitudenwerten und Frequenzwert: Steuern der Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die Vorspannung an den Leistungsverstärker anzupassen, um eine gewünschte Verstärkung zu erhalten; und Aufzeichnen, in der LUT, des Amplitudenwerts und des Frequenzwertes, die auf den Wert der Vorspannung abgebildet sind, die die gewünschte Verstärkung erhält.
Der Sender gemäß Anspruch 22, wobei die Kalibrierungsschaltungsanordnung ausgebildet ist zum: Interpolieren, basierend zumindest auf den Amplitudenwerten und den Frequenzwerten, eines interpolierten Vorspannungswertes, der einem interpolierten Amplitudenwert und einem interpolierten Frequenzwert zugeordnet ist; und Aufzeichnen, in der LUT, des interpolierten Amplitudenwertes und des interpolierten Frequenzwertes, abgebildet auf den interpolierten Vorspannungswert.
Eine Vorrichtung, umfassend: ein Mittel zum Bestimmen einer Momentanamplitude des Sendesignals; ein Mittel zum Bestimmen einer Momentanfrequenz des Sendesignals; Mittel zum Auswählen einer Vorspannung basierend sowohl auf der Momentanamplitude als auch der Momentanfrequenz des Sendesignals, und ein Mittel zum Steuern einer Leistungsversorgungsschaltungsanordnung, um die ausgewählte Vorspannung an einen Leistungsverstärker zu liefern, der ausgebildet ist, um das Sendesignal zu verstärken.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 24, das Mittel zum Bestimmen einer Momentanfrequenz umfassend: ein Mittel zum Berechnen einer Phase des Sendesignals; ein Mittel zum Erzeugen eines Phasensignals, das die berechnete Phase kommuniziert; und ein Mittel zum Erzeugen eines Momentanfrequenzsignals basierend auf einer Änderungsrate des Phasensignals, wobei das Momentanfrequenzsignal die Momentanfrequenz kommuniziert.