KR101618429B1 - 엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압을 교정하는 엔벨로프 트랙킹 시스템 및 방법 - Google Patents

엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압을 교정하는 엔벨로프 트랙킹 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

엔벨로프 트랙킹 PA(전력 증폭기)의 공급 전압을 교정하는 방법이 제공된다. 방법은 복수의 상이한 PA 출력 전력값을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 복수의 교정 PA 공급 전압값을 취득하는 단계를 포함한다. 이에 따라, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값의 순서는, PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택된다.

Description

엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압을 교정하는 엔벨로프 트랙킹 시스템 및 방법{ENVELOPE TRACKING SYSTEM AND METHOD FOR CALIBRATING A SUPPLY VOLTAGE OF AN ENVELOPE TRACKING POWER AMPLIFIER}
본 발명은 엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압을 교정하는 엔벨로프 트랙킹 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전체 출력 전력 범위에 걸쳐 무선 시스템에서의 PA(power amplifier) 전류 소모를 최적화하는 효율적인 방법은 PA 공급 전압을 제공하는 DCDC(direct current to direct current) 컨버터를 이용하는 것이다. 출력 전력에 따라, DCDC 컨버터의 출력 전압이 조정된다. 출력 전력이 낮을수록 필요한 PA 공급 전압이 낮아진다. 배터리 전압으로부터 더 낮은 PA 공급 전압으로의 전압 변환으로 인해 배터리 전류가 감소된다. 종래에 DCDC 컨버터 출력 전압은 다음 슬롯에서 예상되는 목표 전력(평균 전력)에 기초하여 설정된다. 이 프로시저는 평균 전력 트랙킹(APT)이라 불린다.
장래에, 소위 엔벨로프 트랙킹(ET) DCDC 컨버터라고 불리는 신속 DCDC 컨버터는 배터리 전류를 더 감소시킬 것이다. 엔벨로프 트랙킹은, PA에 인가된 전원 전압이 증폭기가 특정의 순간적인 출력 전력 요건에 대한 피크 효율에서 또는 그에 가깝게 동작하는 것을 보장하도록 상시 조정되는 RF 증폭기 설계에 대한 방식을 기술한다.
엔벨로프 트랙킹의 특징은 PA의 공급 전압이 일정하지 않다는 것이다. PA의 공급 전압은 변조된 베이스밴드 신호 또는 RF(radio frequency) 입력 신호, PA로의 입력의 순간적인 엔벨로프에 의존한다. 매우 간략화된 설명에서, 변조된 베이스밴드 신호의 엔벨로프는 CORDIC(coordinate rotation digital computer) 알고리즘, 뒤이어 주요 신호 경로(RF 신호 생성 경로) 및 엔벨로프 경로의 상이한 지연을 보상하기 위한 지연 적용에 의해 계산되고, 그 후 엔벨로프 신호가 성형(사전 왜곡) 및 최종 디지털-아날로그 변환된다. 이 신호는 가변 전력 증폭기 공급 전압을 생성하는 엔벨로프 트랙킹 DCDC 컨버터(특수 초고속 DCDC 컨버터)에 인가된다.
엔벨로프 트랙킹 가능 DCDC 컨버터는 전압 헤드룸을 제거하고 또한 시스템 효율(전력 증폭기 및 DCDC 컨버터의 복합 효율)을 증가시키는 RF 신호의 순간적인 엔벨로프를 따른다. 엔벨로프 트랙킹 가능 DCDC 컨버터는 단순히 평균 전력을 따르는 표준 DCDC 컨버터에 비해 최대 출력 전력에서 LTE(long term evolution) 신호의 배터리 전류를 대략 20+% 감소시킬 수 있는 것으로 예상된다.
엔벨로프 트랙킹 동작을 가능하게 하고 엔벨로프 트랙킹 시스템에서 효율 향상을 최대화하기 위해, PA는 평균 전력 트랙킹에 최적화된 종래의 PA 설계에 비하여 상이한 방식으로 설계되어야 한다.
엔벨로프 트랙킹 PA(power amplifier)의 공급 전압을 교정하는 방법이 제공된다. 그 방법은 복수의 상이한 PA 출력 전력값을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 복수의 교정된 PA 공급 전압값을 취득하는 것을 포함한다. 이에 따라 PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값의 순서는, PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 발생하는 온도 범위 내로 유지되도록 선택된다.
엔벨로프 트랙킹 시스템이 제공된다. 엔벨로프 트랙킹 시스템은 엔벨로프 트랙킹 PA 및 공급 전압 제공기를 포함한다. 공급 전압 제공기는 현재의 PA 입력 전력값 및 복수의 교정 PA 공급 전압값에 기초하여 PA에 공급 전압을 제공하도록 구성된다. 복수의 교정 PA 공급 전압값은 복수의 상이한 PA 출력 전력값을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 취득된다. 이에 따라, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값의 순서는, PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 발생하는 온도 범위 내로 유지되도록 선택된다.
이동 통신 장치가 제공된다. 이동 통신 장치는 RF 신호를 제공 또는 수신하도록 구성된 RF 회로 및 RF 회로에 연결된 안테나를 포함한다. RF 회로는, 엔벨로프 트랙킹 PA 및 공급 전압 제공기를 포함하는 엔벨로프 트랙킹 시스템을 포함하고, 공급 전압 제공기는 현재의 PA 입력 전력값 및 복수의 교정 PA 공급 전압값에 기초하여 PA에 공급 전압을 제공하도록 구성된다. 복수의 교정 PA 공급 전압값은 복수의 상이한 PA 출력 전력값을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 취득되고, 여기서, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값의 순서는, PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 발생하는 온도 범위 내로 유지되도록 선택된다.
도 1은 예시적인 이동 통신 장치의 블럭도를 도시하는 도면이다.
도 2는 엔벨로프 트랙킹 시스템의 블럭도를 도시하는 도면이다.
도 3은 비선형 전달 함수를 구현하기 위한 룩업 테이블을 갖는 엔벨로프 트랙킹 시스템의 블럭도를 도시하는 도면이다.
도 4는 등온선 제약을 충족시키지 않는 잠재적인 교정 시퀀스를 도시하는 도면이다.
도 5는 엔벨로프 트랙킹 PA의 공급 전압을 교정하는 방법의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 6은 엔벨로프 트랙킹 PA의 공급 전압을 교정하는 동안 시간 경과에 따라 표시된 PA 공급 전압의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 7은 엔벨로프 트랙킹 PA의 공급 전압을 교정하는 동안 시간 경과에 따라 표시된 PA 공급 전압의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 8은 엔벨로프 트랙킹 시스템의 블럭도이다.
다음 설명에서, 동일 또는 동등한 요소 또는 동일 또는 동등한 기능을 갖는 요소가 다음 설명에서 동일 또는 동등한 참조부호로 표기된다.
도 1은 디지털 베이스밴드 프로세서(102), 디지털 베이스밴드 프로세서(102) 및 안테나 포트(106)에 연결된 RF 프론트엔드(104)를 포함하는 예시적 이동 통신 장치(100)의 블럭도를 도시한다. 안테나 포트(106)는 이동 통신 장치(100)에 안테나(108)의 접속을 허용하도록 제공된다. 베이스밴드 프로세서(102)는 안테나(108)를 통한 송신을 위해 안테나 포트(106)로 출력된 송신 신호를 생성하는 RF 프론트엔드(104)로 전달되는, 안테나(108)를 통해 송신될 신호를 생성한다. RF 프론트엔드(104)는 또한 안테나 포트(106)를 통해 안테나(108)로부터 신호를 수신하고, 수신 신호를 처리하기 위해 베이스밴드 프로세서(102)에 각각의 신호를 제공할 수 있다.
이하에 더 상세히 기술될 엔벨로프 트랙킹 시스템은 RF 프론트엔드(104)로 구현될 수 있다. 더욱이 이하에 더 상세히 기술될 엔벨로프 트랙킹 PA의 공급 전압을 교정하는 방법은 RF 프론트엔드(104)의 엔벨로프 트랙킹 PA의 공급 전압을 교정하는 데 이용될 수 있다.
이동 통신 장치(100)는 휴대용 이동 통신 장치일 수 있고, 다른 이동 통신 장치 또는 이동 통신 네트워크의 기지국과 마찬가지로 다른 통신 장치와 함께 이동 통신 표준에 따라 음성 및/또는 데이터 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 이동 통신 장치는 이동 전화 또는 스마트폰 등의 모바일 핸드셋, 태블릿 PC, 광대역 모뎀, 랩탑, 노트북, 라우터, 스위치, 리피터(repeater) 또는 PC를 포함할 수 있다. 또한, 이동 통신 장치(100)는 통신 네트워크의 기지국일 수 있다.
도 2는 엔벨로프 트랙킹 시스템(100)의 블럭도를 도시한다. 엔벨로프 트랙킹 시스템(110)은 엔벨로프 트랙킹 PA(112) 및 현재의 PA 입력 전력값 Pin+에 기초하여 PA(112)용 공급 전압 Vcc를 공급하도록 구성된 공급 전압 제공기(114)를 포함할 수 있다.
엔벨로프 트랙킹 시스템(110)에서 엔벨로프 트랙킹 동작을 가능하게 하고 효율성 향상을 최대화하기 위해, PA(112)는 평균 전력 트랙킹에 최적화되는 전통적인 PA 설계에 비해 상이한 방식으로 설계된다.
예컨대, 시스템 레벨 상에서 한가지 중요한 엔벨로프 트랙킹 특수 설계 목표는 PA의 플랫 AMPM- 및 AMAM(AM:amplitude modulation, PM:phase modulation) 위상 응답 대 PA 공급 전압 Vcc 및 교차 출력 전력이다(이 맥락에서, PA 공급 전압 Vcc는 엔벨로프 트랙킹 동작에 의해 영향받는 전압, 예컨대, 두번째 PA 스테이지의 공급 전압을 의미한다). 예컨대, PA 공급 전압이 사전왜곡되면, 엔벨로프 트랙킹 친화적인 전체 AMAM 및/또는 AMPM 특성이 달성될 수 있다. 이 경우, PA 공급 전압 Vcc는 베이스밴드(BB) 엔벨로프 신호 m(I,Q)(도 3 참조)의 진폭에 응답하는 단순한 선형이 아니다. PA 공급 전압 Vcc는 비선형 방식으로 베이스밴드 엔벨로프 신호의 진폭에 따라 좌우된다. 비선형 성형 기능은, 예컨대, PA(112)가 엔벨로프 트랙킹 모드에서 동작하는 경우, PA 게인이 일정하고, 순간적인 PA 공급 전압 Vcc에 독립적으로 되도록 선택된다.
도 3은 예시적인 엔벨로프 트랙킹 시스템(110)의 블럭도를 도시한다. 도 2에 대조적으로, PA 공급 전압 제공기(114)는 진폭 결정기(116), 가변 지연 유닛(118), 가변 게인 유닛(120), 룩업테이블(LUT)(122), DAC(124)(digital-to-analog converter) 및 엔벨로프 트랙킹 변조기(126)를 포함할 수 있다.
진폭 결정기(116)는 베이스밴드 엔벨로프 신호 m(I, Q)=진폭(I+jQ)를 얻기 위해, 베이스밴드 IQ 신호(I:in-phase component, Q:quadrature component)의 진폭을 결정하도록 구성될 수 있다.
가변 게인 유닛(120)은 계수 kET에 의해 베이스밴드 엔벨로프 신호 m(I,Q)의 진폭을 조정하도록 구성될 수 있다.
룩업 테이블(122)은 공식 s=f(kET*m(I,Q))에 기초하여 현재 엔벨로프 신호 m(I,Q)에 대응하는 디지털값 "s"를 제공하도록 구성될 수 있다.
또한, 엔벨로프 트랙킹 시스템(110)은 RF 신호 생성 유닛(128) 및 가변 게인 유닛(130)을 포함할 수 있다. RF 신호 생성 유닛(128)은 베이스밴드 IQ 신호에 기초하여 PA(112)에 RF 신호를 제공하도록 구성될 수 있다.
가변 게인 유닛(130)은 계수 krf에 의해 RF 신호의 진폭을 조정하도록 구성될 수 있다.
도 3에서, 비선형 전이 함수는 룩업 테이블(LUT)(122)에 의해 실현된다. 이것은 단지 비선형 전이 함수의 예인 것을 주의한다. 이하 기술된 엔벨로프 트랙킹 PA의 공급 전압을 교정하는 방법은 구현에 기초한 룩업 테이블(122)에 제한되지 않는다.
예로서, 여기서 룩업 테이블(122)에 의해 실현되는 전이 함수는 PA(112), 엔벨로프 트랙킹 변조기(126) 및/또는 RF 신호 생성의 일부 변동에 민감하다. 그 결과 전이 함수는 엔벨로프 트랙킹 시스템 또는 무선 장치의 엔벨로프 트랙킹 PA의 생산 중에 교정되어야 한다.
공장 제조 중에 발생할 수 있는 많은 문제 중 하나는 교정 시퀀스를 가동하는 PA 접합 온도의 적절한 제어이다. 엔벨로프 트랙킹 동작중에 엔벨로프의 일시적 변경은 PA(112)의 열적 시간 상수(thermal time constant)보다 더 짧다. 그 결과, 접합 온도는 순간적인 저전력 위상중에 현저하게 저하되지 않을 것이고 순간적인 최고 전력 위상중에 현저하게 증가하지 않을 것이다. 결과적으로, 접합 온도는 엔벨로프 트랙킹 동작중에 거의 일정하다. 교정 중에, 상황은 엔벨로프가 변하는 시간에 비해 더 길어야 하는 테스팅 시간으로 인해 달라진다. 실제 출력 전력은 (엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 순간적인 전력 레벨을 에뮬레이팅하는) 사전 결정된 수의 목표 전력 레벨에 대해 측정 및 조정되어야 하기 때문에, PA 접합 온도는 실제 출력 전력 및 연관된 소모 전력 및 유효 데이터 포인트 취득 시점에 따라 달라질 것이다. 그러나, PA 접합 온도가, 예컨대, 최대 선형 출력 전력에서 일어나는 통상의 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 이후에 효과적입 접합 온도에 항상 가깝다는 것이 중요하다. 이 요건은 예컨대, 5dBm에서, 그러나 30dBm에서도 교정중에 포함되는 전체 출력 전력 범위에 적용 가능하다.
교정 품질이 온도엔 민감한 이유는 PA 게인이 그 접합 온도에 크게 좌우되기 때문이다. 접합 온도가 교정중에 변동하면, PA 게인 정확도는 전이 함수에 오류를 초래할 것이다. 전이 함수가 정확하지 않으면, ACLR(adjacent channel leakage power ratio) 저하 또는 RX 밴드의 증가된 노이즈 등의 바람직하지 않은 영향이 발생할 것이다.
도 4는 등온선 제약을 충족하지 않는 잠재적 교정 시퀀스를 도면에서 도시한다. 즉, 도 4는 부정확한 결과를 전달하는 교정 시퀀스를 도면에서 도시한다. 이에 따라 세로 좌표는 PA 공급 전압 Vcc를 나타내고, 가로 좌표는 시간을 나타낸다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 복수의 연속적으로 증가하는 PA 출력 전력값 P0 내지 P4를 갖는 PA 출력 전력 시퀀스는 복수의 교정된 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 Vcc4_2를 취득하기 위해 사용될 수 있다.
PA 공급 전압 Vcc 기준에 대한 예로서, PA 공급 전압 Vcc는 PA 게인이 각각의 출력 전력 P0 내지 P4(P0, P1, …, P4)의 각각에 대해 일정하도록 선택되어야 한다고 가정된다. 게인 목표는 G_tar로 된다. 교정 프로시저는 0번째 출력 전력 P0으로 시작한다. 게인이 일정하기 때문에, 대응하는 입력 전력은 P0-G_tar이다. 이 입력 전력은 PA(112)에 인가된다. PA 공급 전압 Vcc는 사전 정의된 개시값 Vcc0_1로 설정된다. 이 개시 전압 Vcc0_1은 PA 게인이 게인 타겟 G_tar과 통상 상이하게 되게 한다. 생산을 초과하는 일부 변동에도 불구하고 전력 목표 P0 내지 P4(P0, P1, …, P4)에서의 VccX_1에 대응하는 PA 게인이 목표 게인보다 작도록, 개시값 VccX_1(본 예에서, 상이한 출력 전력 레벨 P0, P1, …, P4에 대해 X=1,2,…,4)이 선택된다. 이것은 PA 게인이 목표 게인보다 더 높아지게 하는 상승 PA 공급 전압 Vcc 개시값을 인가하고 그 후 감소하는 PA 공급 전압 Vcc 시퀀스를 인가하는 경우 목표 게인이 캡쳐되는 것을 보장한다.
도 4에 따른 예에서, Vcc0_1부터 시작하는 PA 공급 전압 Vcc 레벨은, 목표 출력 전력 P0이 달성될 때까지 일정한 입력 전력 P-G_tar에 대해 증가한다. 대응하는 Vcc 레벨은 Vcc0_2이라 불린다. 이 전압은 P0에서 바람직한 게인 G_tar을 공급한다. 동일한 프로시저가 P1 내지 P4(P0, P1, …, P4)에 대해 반복된다. 게인 목표 G_tar을 캡쳐하기 위한 시간 간격(예컨대, t2-t1)은 VccX_0에서의 실제 PA 게인에 의존한다. 따라서 시간 간격은 반드시 등거리는 아니다.
단점은 소모된 전력이 P0에서 P4까지 단조롭게 증가하는 것이다. 따라서, P4에서의 접합 온도는 P0에서의 접합 온도보다 더 높을 것이고 이는 상기에 지적한 바와 같이 게인 오류를 초래할 것이다.
다음에, 엔벨로프 트랙킹 PA(112)의 공급 전압 Vcc를 교정하는 방법이 설명된다. 이에 따라, 그 방법은 교정(등온선 교정) 중 거의 일정한 온도를 보장한다.
도 5는 엔벨로프 트랙킹 PA(112)의 공급 전압 Vcc를 교정하는 방법(200)의 흐름도를 도시한다. 그 방법은 단계 200에서 복수의 상이한 PA 출력 전력값 P0 내지 PX를 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 복수의 교정된 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2를 취득하는 단계를 포함한다. 이에 따라, PA(112)의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작, 예컨대, 통상 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 발생하는 온도 범위 내로 유지되도록, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값 P0 내지 PX의 순서가 선택된다.
PA 출력 전력 시퀀스는 X+1의 상이한 PA 출력 전력값 P0 내지 PX까지 포함할 수 있는데, X는 2 이상(X≥2)인 자연수이다.
예컨대, PA 출력 전력 시퀀스는 X+1=5(또는 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 100, 200, 300, 400, 500, 700, 1000 또는 그 이상)의 출력 전력값 P1 내지 PX를 포함할 수 있다.
더욱이, 출력 전력값 P0 내지 PX는 연속적으로 증가할 수 있다, 즉, P0<P1<P2<…<PX-1<PX이다. 그러나 PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값 P0 내지 PX의 순서는, PA(112)의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택된다.
도 6은 시간 경과에 따라 표시된 엔벨로프 트랙킹 PA(112)의 공급 전압을 교정하는 동안 PA 공급 전압 Vcc의 추이를 도면으로 도시한다.
도 6에 도시된 바와 같이, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값 P0 내지 PX(X=4)의 순서는, PA(112)의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택된다.
예컨대, 도 6을 참조하면, 출력 전력 시퀀스의 출력 전력값 P0 내지 PX의 순서는 P4, P0, P3, P1, P2이다.
더욱이, 복수의 교정된 PA 공급 전압값 Vcc0_2의 각각은 대응하는 출력 전력값의 사전 정의된 범위에 도달할 때까지 PA(112)의 공급 전압 Vcc를 조정함으로써 취득될 수 있다.
PA(112)의 공급 전압 Vcc를 조정하는 것은, PA 출력 전력 시퀀스의 대응하는 PA 출력 전력값 P0 내지 PX보다 작은 PA 출력 전력 개시값에 이르도록 예상되는 PA 공급 전압 개시값 Vcc0_1 내지 VccX_1에서 시작하여 PA(112)의 공급 전압 Vcc를 증가시키는 것을 포함할 수 있다.
물론, PA(112)의 공급 전압 Vcc를 조정하는 것은, PA 출력 전력 시퀀스의 대응하는 PA 출력 전력값 P0 내지 PX보다 큰 PA 출력 전력 개시값에 이르도록 예상되는 PA 공급 전압 개시값 Vcc0_1 내지 VccX_1에서 시작하여 PA(112)의 공급 전압 Vcc를 감소시키는 것을 또한 포함할 수 있다.
이에 따라 PA 공급 전압 Vcc는 대응하는 출력 전력값 P0 내지 PX의 사전 정의된 범위가 PA(112)의 열적 시간 상수보다 작은 시간 간격 내에 도달하도록 조정될 수 있다.
복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2를 취득하기 위한 (총) 교정 시간은 교정 간격으로 세분화될 수 있고, 각각의 교정 간격에서 PA 출력 전력값 P0 내지 PX의 하나의 PA 출력 전력값에 대응하는 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2의 하나의 교정 PA 공급 전압값이 취득된다.
예컨대, 도 6을 참조하면, 첫번째 교정 시간 간격 t2-t1에서 네번째 PA 출력 전력값 P4에 대응하는 네번째 교정 PA 공급 전압값 Vcc4_2가 취득될 수 있고, 두번째 교정 시간 간격 t3-t2에서 0번째 PA 출력 전력값 P0에 대응하는 0번째 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2가 취득될 수 있다.
더욱이, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값 P1 내지 PX의 순서는, 교정된 PA 공급 전압값 Vcc2_0 내지 VccX_2가 취득되는 교정 간격의 적정 서브세트 이상의 평균 소모 전력이 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 평균 소모 전력 범위 내에 있도록 선택될 수 있다.
예컨대, 교정 간격의 제 1 적정 서브세트는 제 1 교정 간격 t2-t1 및 제 2 교정 간격 t3-t2를 포함할 수 있고, 교정 간격의 제 2 적정 서브세트는 제 3 교정 간격 t4-t3 및 제 4 교정 간격 t5-t4를 포함할 수 있다. 이에 따라, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값 P1 내지 PX(X=4)의 순서는, 교정 간격의 제 1 적정 서브세트 및 교정 간격의 제 2 적정 서브세트의 평균 소모 전력은 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 평균 소모 전력 범위 내에 있도록 선택될 수 있다.
교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2가 취득되는 동안의 교정 간격은 PA(112)의 열적 시간 상수보다 더 짧을 수 있음을 주의한다.
즉, 상술한 프로시저와 연관된 차이는 출력 전력 시퀀스이다. 단조롭게 증가(또는 감소)하는 출력 전력 시퀀스를 선택하는 대신에, 시퀀스는, 평균 소모 전력이 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어날 평균 소모 전력에 가장 가깝게 되도록 선택된다. 교정 간격, 예컨대, t2-t1은 PA(112)의 열적 시간 상수보다 더 짧을 수 있다. 시간 간격의 길이는, 예컨대, 20 내지 30㎲(또는 10 내지 40㎲ 또는 1 내지 50㎲ 또는 0.5 내지 100㎲)보다 더 짧으면, PA 접합 온도는 상이한 전력 레벨과 연관된 각 교정 간격의 상이한 소모 전력에 의해 초래된 냉각 및 가열 사이클을 따를 수 없다.
도 7은 시간 경과에 따라 표시된 엔벨로프 트랙킹 PA(112)의 공급 전압을 교정하는 동안 PA 공급 전압 Vcc의 추이를 도면으로 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 방법(200)은, 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위에 도달할 때까지, 복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2를 취득하기 전에 PA(112)를 사전 가열(204)하는 것을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 0번째 시간 간격 t1-tO에서, 사전 가열 PA 공급 전압 Vcc_pre는 PA(112)를 사전 가열하기 위해 엔벨로프 트랙킹 PA(112)에 인가될 수 있다.
비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위를 얻기 위해, PA(112)를 사전가열(204)하는 것은 일정하거나 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 PA 출력 전력 범위 내에 있는 PA 출력 전력 하에서 PA(112)를 동작하는 것을 포함할 수 있다.
즉, 그 이상의 향상으로서, 도 7에 도시된 바와 같은 사전 가열 국면(204)에 의해 교정을 시작하는 것이 제안된다. 이 사전 가열 국면(204)은 엔벨로프 트랙킹 동작에서 일어나는 온도에 가장 가까운 PA 접합 온도를 생성할 수 있다. 사전 가열 국면(204)으로 인해 교정은 정확한 접합 온도에서 시작한다.
또한, 방법(200)은 PA(112)의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록, 교정된 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2가 취득되는 교정 간격의 기간을 변경시키는 것을 포함할 수 있다.
이에 따라, 교정 간격의 기간은, 교정 간격의 적정 서브세트에 걸친 평균 소모 전력이 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 평균 소모 전력 범위 내에 있도록 변동될 수 있다.
즉, 그 이상의 개선으로 교정 간격의 기간을 변동시키는 것이 제안된다. 이 노력은 임의의 수의 교정 간격에 걸쳐 평균 소모를 개선하기 위해 이루어진다.
방법(200)은 복수의 취득된 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2 또는 디지털 스토리지 요소에서 그로부터 도출된 정보를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 복수의 취득된 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2 또는 그로부터 도출된 정보는 대응하는 PA 출력 전력값 P0 내지 PX 및 PA 입력 전력값 중 적어도 하나를 기술하는 정보와 연관되어 저장될 수 있다.
도 8은 엔벨로프 트랙킹 시스템(110)의 블럭도를 도시한다. 엔벨로프 트랙킹 시스템(110)은 엔벨로프 트랙킹 PA(112) 및 공급 전압 제공기(114)를 포함한다. 공급 전압 제공기(114)는 현재 PA 입력 전력값 Pin 및 복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2에 기초하여 PA(112)에 공급 전압 Vcc를 제공하도록 구성될 수 있고, 복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2는 복수의 상이한 PA 출력 전력값 P0 내지 PX를 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 취득되며, PA 출력 전력 시퀀스의 PA 출력 전력값 P0 내지 PX의 순서는, PA(112)의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중 일어나는 접합 온도 내에 유지되도록 선택되었다.
도 8에 도시되는 바와 같이, 공급 전압 제공기(114)는 현재 PA 입력 전력값 Pin에 대응하는 복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2의 교정 PA 공급 전압값에 기초하여 PA(112)에 공급 전압 Vcc를 제공하도록 구성된 DCDC 컨버터(140)를 포함할 수 있다.
더욱이, 공급 전압 제공기(114)는 복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2를 저장한 디지털 스토리지 요소(142)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2는 대응하는 PA 입력 전력값을 기술하는 정보와 연관되어 디지털 스토리지 요소(142)에 저장될 수 있고, 디지털 스토리지 요소는 현재의 PA 입력 전력값 Pin에 응답하여 현재의 PA 입력 전력값 Pin에 대응하는 복수의 교정 PA 공급 전압값 Vcc0_2 내지 VccX_2의 교정 PA 공급 전압값을 제공하도록 구성된다.
예컨대, 디지털 스토리지 요소(142)는 룩업 테이블에 의해 구현될 수 있다.
일부 국면은 기기의 맥락에서 기술되었지만, 이들 국면은 또한 대응하는 방법의 설명을 표현하는 것이 명백하며, 블럭 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응한다. 유사하게, 방법 단계의 맥락으로 기술된 국면은 또한 대응하는 블럭 또는 대응하는 기기의 항목 또는 특징의 설명을 표현한다. 방법 단계의 일부 또는 전부는 마이크로프로세서, 프로그래머블 컴퓨터 또는 전자기기와 같은 하드웨어 기기에 의해(또는 이를 이용하여) 실행될 수 있다. 가장 중요한 방법 동작의 일부 또는 그 이상은 그러한 기기에 의해 실행될 수 있다.
구현은 하드웨어로 또는 소프트웨어로 될 수 있고 또는 그것에 저장된 전기적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 디지털 스토리지 매체, 예컨대, 플로피 디스크, DVD, 블루레이, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 플래시 메모리를 이용하여 수행될 수 있고, 이는 각각의 방법이 수행되도록 프로그래머블 컴퓨터 시스템과 협력한다(또는 협력할 수 있다). 전기적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 데이터 캐리어가 제공되고, 이는 여기에 설명된 방법이 수행되도록 프로그래머블 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있다.
구현은 또한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태로 될 수 있고, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터에서 실행될 때 방법을 수행하도록 동작한다. 프로그램 코드는 일시적이지 않은 매체 판독 가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
상기 기술된 것은 단지 예시적인 것이며, 여기에 기술된 구성 및 세부사항의 수정 및 변경이 당업자에게 명백할 것이 이해될 것이다. 따라서, 곧 이어지는 청구범위에 의해서만 제한되며 상기의 기술 및 설명에 의해 표현된 특정 사항에 의해 제한되는 것이 아님이 의도된다.

Claims (20)

  1. 엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기(PA)의 공급 전압을 교정하는 방법으로서,
    PA 출력 전력 시퀀스를 형성하기 위해 복수의 상이한 PA 출력 전력값들을 순서화하는 단계와,
    상기 복수의 상이한 PA 출력 전력값들을 갖는 상기 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 복수의 교정 PA 공급 전압값들을 취득하는 단계를 포함하고,
    상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 PA 출력 전력값들의 순서는, 상기 PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작중 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택되는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 PA 출력 전력값들의 상기 순서는, 상기 교정 PA 공급 전압값들이 취득되는 교정 간격의 서브세트에 걸친 평균 소모 전력이 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 평균 소모 전력 범위 내에 있도록 선택되는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 상기 온도 범위에 이를 때까지 상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들을 취득하기 전에 상기 PA를 사전 가열하는 단계를 더 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 PA를 사전 가열하는 단계는, 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 상기 온도 범위를 취득하기 위해, 일정한 PA 출력 전력 하 또는 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 PA 출력 전력 범위 내에 있는 PA 출력 전력 하에서 상기 PA를 동작하는 단계를 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 PA의 상기 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 상기 온도 범위 내로 유지되도록 상기 교정 PA 공급 전압값들이 취득되는 하나 이상의 교정 간격의 기간을 변동시키는 단계를 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 교정 간격의 기간은, 교정 간격의 서브세트에 걸친 평균 소모 전력이 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 평균 소모 전력 범위 내에 있도록 변동되는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정 PA 공급 전압값들이 취득되는 동안의 교정 간격은 상기 PA의 열적 시간 상수(thermal time constant)보다 짧은
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 취득된 교정 PA 공급 전압값들 또는 그로부터 도출된 정보를 디지털 스토리지 요소에 저장하는 단계를 더 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 취득된 교정 PA 공급 전압값들 또는 그로부터 도출된 정보는 상기 복수의 취득된 교정 PA 공급 전압값들에 각각 대응하는 PA 출력 전력값들 및 상기 복수의 취득된 교정 PA 공급 전압값들에 각각 대응하는 PA 입력 전력값들 중 적어도 하나를 기술하는 정보와 연관되어 저장되는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들의 각각은 대응하는 출력 전력값의 사전 정의된 범위에 이를 때까지 상기 전력 증폭기의 상기 공급 전압을 조정함으로써 취득되는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 PA 공급 전압은, 상기 PA의 열적 시간 상수보다 더 짧은 시간 간격 내에 상기 대응하는 출력 전력값의 상기 사전 정의된 범위에 도달하도록 조정되는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 PA의 상기 공급 전압을 조정하는 단계는, 상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 대응하는 PA 출력 전력값보다 더 작은 PA 출력 전력 개시값으로 이어지도록 예상되는 PA 공급 전압 개시값으로부터 시작하여 상기 PA의 상기 공급 전압을 증가시키는 단계를 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 PA의 상기 공급 전압을 조정하는 단계는, 상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 대응하는 PA 출력 전력값보다 더 큰 PA 출력 전력 개시값으로 이어지도록 예상되는 PA 공급 전압 개시값으로부터 시작하여 상기 PA의 상기 공급 전압을 감소시키는 단계를 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  14. 엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기(PA)의 공급 전압을 교정하는 방법으로서,
    복수의 상이한 PA 출력 전력값들을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 복수의 교정 PA 공급 전압값들을 취득하는 단계 - 상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들의 각각은 대응하는 출력 전력값의 사전 정의된 범위에 이를 때까지 상기 전력 증폭기의 상기 공급 전압을 조정함으로써 취득됨 - 와,
    상기 복수의 취득된 교정 PA 공급 전압값들 또는 그로부터 도출된 정보를 디지털 스토리지 요소에 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 PA 출력 전력값들의 순서는, 상기 PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택되고,
    상기 교정 PA 공급 전압값들이 취득되는 교정 시간 간격은 상기 PA의 열적 시간 상수보다 짧은
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기의 공급 전압 교정 방법.
  15. 엔벨로프 트랙킹 시스템으로서,
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기(PA)와,
    현재의 PA 입력 전력값 및 복수의 교정 PA 공급 전압값들에 기초하여 상기 PA에 공급 전압을 제공하도록 구성된 공급 전압 제공기를 포함하되,
    상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들은 복수의 상이한 PA 출력 전력값들을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 취득되고,
    상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 PA 출력 전력값들의 순서는, 상기 PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택되는
    엔벨로프 트랙킹 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급 전압 제공기는 상기 현재 PA 입력 전력값에 대응하는 상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들 중 하나의 교정 PA 공급 전압값에 기초하여 상기 PA에 상기 공급 전압을 제공하도록 구성된 DCDC 컨버터를 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급 전압 제공기는 상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들이 저장된 디지털 스토리지 요소를 포함하는
    엔벨로프 트랙킹 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들은 대응하는 PA 입력 전력값들을 기술하는 정보와 연관되어 상기 디지털 스토리지 요소에 저장되고,
    상기 디지털 스토리지 요소는 상기 현재 PA 입력 전력값에 응답하여 상기 현재 PA 입력 전력값에 대응하는 상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들 중 하나의 교정 PA 공급 전압값을 제공하도록 구성되는
    엔벨로프 트랙킹 시스템.
  19. 엔벨로프 트랙킹 시스템으로서,
    엔벨로프 트랙킹 전력 증폭기(PA)와,
    복수의 교정 PA 공급 전압값들을 이에 대응되는 PA 입력 전력값들을 기술하는 정보와 함께 저장한 룩업 테이블 - 상기 룩업 테이블은 현재 PA 입력 전력값에 응답하여 상기 현재 PA 입력 전력값에 대응하는 상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들 중 하나의 교정 PA 공급 전압값을 제공하도록 구성됨 - 과,
    상기 룩업 테이블에 의해 제공된 상기 교정 PA 공급 전압값에 기초하여 상기 PA에 상기 공급 전압을 제공하도록 구성된 DCDC 컨버터를 포함하되,
    상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들은 복수의 상이한 PA 출력 전력값들을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 취득되고,
    상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 PA 출력 전력값들의 순서는, 상기 PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택되는
    엔벨로프 트랙킹 시스템.
  20. 이동 통신 장치로서,
    RF 신호를 제공 또는 수신하도록 구성된 RF 회로와,
    상기 RF 회로에 연결된 안테나 포트를 포함하되,
    상기 RF 회로는 엔벨로프 트랙킹 PA 및 공급 전압 제공기를 포함하는 엔벨로프 트랙킹 시스템을 포함하고,
    상기 공급 전압 제공기는 현재의 PA 입력 전력값 및 복수의 교정 PA 공급 전압값들에 기초하여 상기 PA에 공급 전압을 제공하도록 구성되고,
    상기 복수의 교정 PA 공급 전압값들은 복수의 상이한 PA 출력 전력값들을 갖는 PA 출력 전력 시퀀스를 이용하여 취득되고,
    상기 PA 출력 전력 시퀀스의 상기 PA 출력 전력값들의 순서는, 상기 PA의 접합 온도가 교정 중에 비교정 엔벨로프 트랙킹 동작 중에 일어나는 온도 범위 내로 유지되도록 선택되는
    이동 통신 장치.
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