JP6166457B2 - 内部電力増幅器特徴付けを伴う包絡線追跡システム - Google Patents
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Description
この出願は2013年3月15日に提出された、米国仮特許出願第61/800,350号の恩恵を主張し、その全体をここに引用により援用する。
開示の分野
この開示は、一般的に、包絡線追跡電力増幅器システムに関し、より具体的には、改善された特性を伴う包絡線追跡電力増幅器システムに関する。
包絡線追跡(ET)システムは、携帯電話において用いられるセルラー方式無線受信機におけるような、電力効率が重要である無線受信機の無線周波数(RF)送信機部において見られ得る。典型的なETシステムは、変調の振幅を追跡する動的に変化する供給電圧を電力増幅器(PA)に供給する可変電源を含む。そのようなETシステムの目的は、低いヘッドルームでPAを動作させることにより、電力効率を改善することである。
この開示の実施の形態は、それ自体の局所的な特徴付け情報を生成するRF・PAシステムを含む。次いで、RF・PAシステムは特徴付け情報を用いて、PAへの供給電圧を制御する。その結果、RF・PAシステムは、電力効率と歪みとの間の所望のバランスをより正確に達成する態様で供給電圧を制御することが可能である。
この発明の実施の形態の教示は、添付の図面と関連して以下の詳細な記載を考慮することにより容易に理解され得る。
この開示のいくつかの実施の形態がここで詳細に言及され、それらの例は添付の図に示される。可能な場合は、類似または同様の参照番号が図において用いられ得、類似または同様の機能を示してもよいことに注意されたい。図は、例示のみの目的のためにこの発明の実施の形態を示す。当業者は、ここに示される構造および方法の代替的実施の形態がここに記載されるこの発明の原理から逸脱せずに用いられてもよいことを、以下の記載から容易に認識する。
P効率=(出力P×不整合)/消費P(式1)
P出力はPAの出力での電力である。P出力は、(出力振幅信号42によって示される)RF出力振幅の二乗により判断される。不整合は、PAの出力でのインピーダンス不整合を表す係数である。不整合は、PA3の出力に結合される順方向および逆方向接続される方向性結合器(図示せず)で検出される順方向電力と逆方向電力との間の電力比および位相差から計算されるインピーダンス不整合に基いて経験的に判断される固定値または可変値であってもよい。消費Pは、PA3によって消費される電力である。消費Pは、サンプリング回路340から得られたサンプリング信号332を通して、PA3に供給される電流および電圧をサンプリングし、次いで、サンプリングされた電流およびサンプリングされた電圧を乗算することによって判断される。他の実施の形態では、供給電圧VCCのレベルはどの所与の時間でも既知であるので、サンプリング回路340は供給電圧VCCの代りに供給電流のみをサンプリングする。
Claims (18)
- 無線周波数(RF)電力増幅器システムであって:
RF入力信号からRF出力信号を生成する電力増幅器を含み、前記電力増幅器は供給電圧によって電力を供給され;前記システムはさらに、
第1の期間に前記供給電圧を調整するための調整信号を生成して、前記第1の期間中に前記供給電圧を調整しながら特徴付け情報を生成する特徴付けブロックとを備え、前記特徴付け情報は、前記RF電力増幅器システムの1つ以上の動作条件の複数のレベルについての前記供給電圧と前記RF電力増幅器システム性能との間の関係に対応し、さらに;
前記RF入力信号の振幅を推定する振幅推定部ブロックと;
前記第1の期間中に、ルックアップテーブルにおける初期の供給電圧値および前記RF入力信号の振幅に基いて、前記電力増幅器への供給電圧を制御するための供給電圧制御信号を生成するとともに、第2の期間中に、前記特徴付け情報および前記RF入力信号の前記振幅に基いて、前記供給電圧制御信号を生成する供給制御ブロックとを含む、RF電力増幅器システム。 - 前記RF出力信号の振幅を推定するフィードバックブロックをさらに含み、
前記特徴付けブロックは、前記RF出力信号の振幅に基いて前記特徴付け情報を生成するように構成される、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。 - 前記特徴付けブロックは、複数のレベルの前記供給電圧にわたって前記RF電力増幅器システムの性能を推定し、前記RF電力増幅器システムの推定された性能に基いて、前記特徴付け情報を生成する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記特徴付けブロックは前記RF電力増幅器システムの通常の送信動作中に前記特徴付け情報を生成する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記供給電圧および前記RF入力信号が無作為化されたパターンで与えられる一方で、前記特徴付けブロックは前記特徴付け情報を生成する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記供給制御ブロックは、前記特徴付け情報に基いて、前記ルックアップテーブルを生成し、前記RF入力信号の振幅に対応する前記ルックアップテーブルにおける値に基いて、前記供給電圧制御信号を生成する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記供給制御ブロックは、前記RF電力増幅器システムの動作条件の現在のレベルに基いて、前記供給電圧制御信号を生成する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記特徴付け情報は、前記RF電力増幅器システムの1つ以上の動作条件の複数のレベルに対する前記供給電圧と前記電力増幅器の利得との間の関係に対応する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記特徴付け情報は、前記RF電力増幅器システムの1つ以上の動作条件の複数のレベルに対する前記供給電圧と前記RF電力増幅器システムの電力効率との間の関係に対応する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記特徴付け情報は、前記RF電力増幅器システムの1つ以上の動作条件の複数のレベルに対する前記供給電圧と前記RF電力増幅器システムの歪みとの間の関係に対応する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記特徴付け情報は、前記RF電力増幅器システムの1つ以上の動作条件の複数のレベルに対する前記供給電圧と前記RF電力増幅器システムの受信バンドノイズとの間の関係に対応する、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 前記RF電力増幅器システムの動作条件は、温度、動作周波数、変調フォーマットおよびアンテナ不整合の少なくとも1つである、請求項1に記載のRF電力増幅器システム。
- 無線周波数(RF)電力増幅器システムにおける動作の方法であって、
電力増幅器によって、RF入力信号に基づいてRF出力信号を生成することと;
第1の期間中に、前記電力増幅器への供給電圧を調整するための調整信号を生成することと;
前記第1の期間において前記供給電圧を調整しながら特徴付け情報を生成することとを含み、前記特徴付け情報は、前記RF電力増幅器システムの動作条件の複数のレベルに対して、前記電力増幅器への前記供給電圧と前記電力増幅器の性能との間の関係に対応し、前記方法はさらに;
前記RF入力信号の振幅を推定することと;
前記第1の期間中に、ルックアップテーブルにおける初期の供給電圧値および前記RF入力信号の振幅に基いて、前記電力増幅器への前記供給電圧を制御するために供給電圧制御信号を生成することと;
第2の期間中に、前記特徴付け情報および前記RF入力信号の振幅に基いて、前記電力増幅器への前記供給電圧を制御するための前記供給電圧制御信号を生成することとを含む、方法。 - 前記RF出力信号の振幅を推定することをさらに含み;
前記特徴付け情報は前記RF出力信号の振幅に基いて生成される、請求項13に記載の方法。 - 複数のレベルの前記供給電圧にわたって前記RF電力増幅器システムの性能を推定することをさらに含み;
前記特徴付け情報は前記RF電力増幅器システムの推定された性能に基いて生成される、請求項13に記載の方法。 - 前記特徴付け情報は、前記RF電力増幅器システムの通常の送信動作中に生成される、請求項13に記載の方法。
- 前記供給電圧および前記RF入力信号が無作為化されたパターンで与えられる一方で、前記特徴付け情報が生成される、請求項13に記載の方法。
- 前記供給電圧制御信号を生成することは:
前記特徴付け情報に基いて、前記ルックアップテーブルを生成することと;
前記RF入力信号の振幅に対応する前記ルックアップテーブルにおける値に基いて、前記供給電圧制御信号を生成することとを含む、請求項13に記載の方法。
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