TWI462543B - 多準位脈衝調變極座標發射器以及產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法 - Google Patents

Description

多準位脈衝調變極座標發射器以及產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法

本發明是有關於一種應用多準位脈衝調變以實現寬頻極座標發射器之技術，更詳而言之，是關於一種能夠有效改善功率放大器效率、頻寬、降低雜散發射(out-of-band emission)之多準位脈衝調變極座標發射器以及產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法。

一般而言，在射頻發射器中，功率放大器普遍被認為是最大功耗元件。透過提升功率放大器效能可大幅地延長電池之使用時數。“Single-sideband transmission by envelope elimination and restoration”(Proc. of the IRE,pp. 803-806,July 1952,L. R. Kahn)中首次提及包絡消除與恢復(envelope elimination and restoration，以下簡稱EER)方法，該EER方法可有效率地放大射頻訊號，依包絡訊號大小放大載有相位資訊之射頻訊號之大小，可獲得高功率效能。

於“An envelope elimination and restoration power amplifier using a CMOS dynamic power supply circuit”(IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.,vol. 3,pp. 1591-1522,June 2004,J.-H. Chen,K. U-Yen,and J. S. Kenney)以及“L-band transmitter using Kahn EER technique”(IEEE Trans. Microwave Theory Tech.,vol. 46,no. 12,pp. 2220-2225,Dec 1998,F. H. Raab,B. E. Sigmon,R. G. Myers,and R. M. Jackson)中，分別揭露了EER方法之典型實施方式，使用高效電源電路動態調變非線性但高效率之射頻功率放大器之汲極(drain)或集極(collector)。實施Kahn EER發射器可能遭遇的一個主要問題是如何同步該相位及包絡路徑，其中該相位與該包絡路徑的不同步，會產生不必要的雜散發射。習知EER發射器使用L-C低通濾波器過濾該切換式包絡放大器或動態變壓器控制電路之輸出。該低通濾波器產生顯著延遲，該延遲必須使用暫存器(register)或延遲電路對該相位訊號進行相應之延遲。就這些實施而言，該相位訊號高達16bit/clock。然而，利用移位暫存器(shift register)儲存如此大量的資料將顯著地增加該發射器的面積與成本。

於“An improved Kahn transmitter architecture based on Delta-Sigma Modulation”(IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.,vol. 3,pp. 1327-1330,June 2004,Y. Wang),“An EER transmitter architecture with burst-width envelope modulation based on triangle-wave comparison PWM”(Proc. IEEE Int. Symp. PIMRC,pp. 1-5,Sep. 2007,M. Taromaru,N. Ando,T. Kodera,and K. Yano)以及“A transmitter architecture for nonconstant envelope modulation”(IEEE Trans. Circuit and Syst. Ⅱ,vol. 53,no. 1,pp. 13-17,Jan. 2006,C. Berland,I. Hibon,J. F. Bercher,M. Villegas,D. Belot,D. Pache,and V. Le Goasccoz)中已顯示為實施Kahn EER發射器使用SDM(Sigma-delta Modulation；Σ-Δ Modulation)之輸入訊號脈衝調變。使用SDM技術對輸入訊號進行調變最主要之好處在於能夠省略包絡路徑上的低通濾波器。透過省略該低通濾波器，能夠顯著降低該包絡路徑上的延遲，因此，可降低使用移位暫存器同步該二路徑所需之複雜度。然，使用該方法需要採用高品質帶通濾波器(band-pass filter)以濾除脈衝調變所產生的雜散發射以及SDM雜訊，如此一來，限制了該方法之使用層面。於“A transmitter architecture for nonconstant envelope modulation”(IEEE Trans. Circuit and Syst. Ⅱ,vol. 53,no. 1,pp. 13-17,Jan. 2006,C. Berland,I. Hibon,J. F. Bercher,M. Villegas,D. Belot,D. Pache,and V. Le Goasccoz)中提及使用脈衝寬度調變對輸入訊號進行脈衝調變，但由於雜散發射(spurious emission)數量太多而較少被採用。

上述習知EER發射器均需使用檢波器得到包絡訊號並使用射頻(RF)限幅器得到載有相位資訊之定包絡RF訊號，然由於數位訊號處理技術的成熟，如今已可直接產生包絡訊號及相位訊號以實施極座標發射器。上述極座標發射器可應用於基於CDMA2000與WCDMA標準之行動裝置中。於相關應用中，需在發射器之輸出端使用高品質帶通濾波器壓制產生自脈衝寬度調變之非所欲雜散發射。現今，應用於CDMA2000與WCDMA標準的行動裝置於天線與功率放大器之間均設置有高品質的表面聲波(SAW)濾波器。然，除非脈衝寬度調變之取樣頻率(sampling rate)非常高，否則該表面聲波濾波器不足以抑制非所欲的雜散發射。

綜上所述，如何提出一種可解決上述習知技術種種缺失之極座標發射器，以改善脈衝調變所產生的雜散發射、提升頻寬及功率放大器效率，實為目前亟欲解決之技術問題。

鑒於上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在於提供一種極座標發射器，能夠增加頻寬和降低雜訊，同時能夠利用複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行脈衝調變結合複數個射頻功率放大器通道，以改善功率放大器效率與增加等效調變速率，以降低非所欲之雜散發射，並且使得相位輸入訊號與包絡訊號易於達到同步。

本發明之另一目的在於提供一種產生經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法，能夠利用複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行脈衝調變以產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，以增加頻寬和降低雜訊。

為達上述及其他目的，本發明提供一種多準位脈衝調變極座標發射器，包括：包絡訊號輸入端，係用以接收輸入的包絡訊號；定包絡射頻訊號輸入端，係用以接收輸入的定包絡射頻訊號；脈衝調變模組，係用以接收該包絡訊號，以產生該包絡訊號之多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號；複數個訊號調變模組，係分別用以接收該複數個定包絡射頻訊號之其中一者，且該複數個訊號調變模組之每一者均依據該複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號之其中一者而對其所接收之該定包絡射頻訊號進行調變，以產生經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號；複數個功率放大模組，係分別用以接收該複數個訊號調變模組所輸出之該經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，並且分別放大該經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之功率，而輸出複數個功率經放大之輸出訊號；以及功率結合器，係用以接收該複數個功率放大模組所輸出之該複數個功率經放大之輸出訊號，經結合而產生多準位包絡之射頻訊號，且包絡內載有相位資訊。

於本發明之另一態樣中，係提供一種產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法，該方法包括：經由複數個訊號調變模組分別接收複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號之其中一個與載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號；該複數個訊號調變模組分別根據所接收之脈衝調變控制訊號對所接收之該載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號進行脈衝調變，以產生脈衝式包絡且包絡內載有相位資訊之射頻訊號；以及結合該複數個訊號調變模組所產生之該複數個脈衝式包絡且包絡內載有相位資訊之射頻訊號，產生多準位包絡之射頻訊號，且包絡內載有相位資訊。

於本發明之又一態樣中，復提供一種產生多準位包絡且包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法，該方法包括：分別經由複數個脈衝式包絡且包絡內載有相位資訊之射頻訊號，經結合(combine)而產生多準位包絡之射頻訊號，且於包絡內載有相位資訊。

相較於習知技術，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器與產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法主要係利用多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行脈衝調變以及訊號結合，以產生多準位包絡訊號，進而達到增加頻寬、消除雜散發射、改善功率放大器效率以及同步包絡路徑與相位路徑之功效。

以下是藉由特定的具體實例說明本發明之技術內容，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

第一實施例：

請參照第1圖，係為顯示本發明之多準位脈衝調變極座標發射器100之第一實施例的架構方塊圖。如圖所示，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器100包括包絡訊號輸入端103、定包絡射頻訊號輸入端105、脈衝調變模組102、複數個訊號調變模組104、及複數個功率放大模組106。

包絡訊號輸入端103係用以接收輸入的包絡訊號E(t)。定包絡射頻訊號輸入端105則係用以接收輸入的定包絡射頻訊號S_CERF ，其中該定包絡射頻訊號S_CERF 係載有相位資訊之射頻訊號。

該脈衝調變模組102係用以接收該包絡訊號E(t)，並對該包絡訊號E(t)進行脈衝調變，以產生複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號E(n)，亦即，所有的脈衝調變控制訊號E(n)可具有相同或不同的脈衝寬度，且個別脈衝調變控制訊號E(n)之每一個脈衝亦可分別具有相同或不同的相位。

該複數個訊號調變模組104係分別用以接收該定包絡射頻訊號S_CERF ，且每一個訊號調變模組104均依據複數個該多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號E(n)之其中一者而對其所接收之定包絡射頻訊號S_CERF 進行調變，以產生經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號104S。亦即，每一個訊號調變模組104依據複數個該多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號E(n)之其中一個而對該定包絡射頻訊號S_CERF 進行脈衝調變。

於本實施例中，該訊號調變模組104可以各種訊號調變器(modulator)、混波器(mixer)、切換器、或者是邏輯電路(logic)之型態實現。須特別說明的是，本發明並不限定於採用脈衝寬度調變，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器100中，除了採用脈衝寬度調變以外，亦可採用類似之脈衝調變技術(如Σ-Δ modulation)。

該複數個功率放大模組106係分別用以接收該複數個訊號調變模組104所輸出之經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號104S，並且分別放大該經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號104S之功率，而輸出複數個功率經放大之輸出訊號106S。

在此須特別提出說明的是，該包絡訊號輸入端103所接收之包絡訊號E(t)係由輸入自射頻輸入訊號輸入端(未繪示)之射頻輸入訊號所產生，此外，該定包絡射頻訊號輸入端105所接收之定包絡射頻訊號S_CERF 亦係由輸入自射頻輸入訊號輸入端(未繪示)之射頻輸入訊號所產生。具體而言，射頻輸入訊號可分別產生包絡訊號E(t)以及定包絡射頻訊號S_CERF 。更詳而言之，該射頻輸入訊號係可例如為經同向正交調變之訊號(IQ modulated signal)，較佳者，該包絡訊號E(t)係為該射頻輸入訊號之同向訊號I(t)與正交訊號Q(t)之平方和的開方，即E (t )=。

以下配合第2圖對本發明之極座標發射器之具體實施例進行進一步說明。

第二實施例：

請參照第2圖，係為本發明之多準位脈衝調變極座標發射器200之第二實施例之電路圖。如圖所示，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器200包括功率分流器(power splitter)201、脈衝調變器202、複數個訊號調變器204、複數個射頻功率放大器206、功率結合器(power combiner)208以及帶通濾波器210。

功率分流器201係用以接收射頻輸入訊號之定包絡射頻訊號CERF，並將其分流成為複數個具有相同或不同功率大小之定包絡射頻訊號S_CERF ，於本實施例中，該複數個定包絡射頻訊號S_CERF 之功率總和係約等於該定包絡射頻訊號CERF之功率。較佳者，該功率分流器201可採用威爾金森(Wilkinson)功率分流器，用以將射頻輸入訊號之定包絡射頻訊號CERF之能量分拆成複數條輸出路徑。

脈衝調變器202係用以接收射頻輸入訊號之包絡訊號E(t)，並對該包絡訊號E(t)進行脈衝調變，以產生複數個多脈衝寬度之脈衝調變訊號，接著將複數個該多脈衝寬度的脈衝調變訊號傳送至相對應之訊號調變器204，其中所有的脈衝調變訊號可具有不同的脈衝寬度及相位，此外，個別脈衝調變訊號之每一個脈衝亦可分別具有不同的脈衝寬度。如第2圖所示，於本實施例中，該脈衝調變器202係為脈衝寬度調變器或者Σ-Δ調變器。

該複數個訊號調變器204係分別用以接收相對應之定包絡射頻訊號S_CERF ，且每一個訊號調變器204均依據相對應之多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號之其中一個而對其所接收之定包絡射頻訊號S_CERF 進行調變，以產生經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號。於本實施例中，除了可採用多脈衝寬度的脈衝寬度調變以外，亦可利用多位元之Σ-Δ調變以達到調變定包絡射頻訊號S_CERF 的目的。於本發明中，該複數個訊號調變器204可採用單刀單擲CMOS開關等類似的電晶體或離散電路開關元件或者任何能夠達到訊號調變效果之電路元件，亦即，該訊號調變器204可以各種訊號調變器、混波器、開關、或者是邏輯電路之型式實現。於本實施例中，可採用複數個尺寸大小相同或具有權重(weighted)之射頻功率放大器206。

複數個射頻功率放大器206係分別用以接收該複數個訊號調變器204所輸出之經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，並且分別放大該經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之功率，而輸出複數個功率經放大之輸出訊號。於本實施例中，該複數個射頻功率放大器206可採用D、E、F類功率放大器，此外，於本實施例中，可採用複數個具相同權重之射頻功率放大器206，以達到更佳的輸出效果。

功率結合器208係用以接收該複數個射頻功率放大器206所輸出之複數個功率經放大之輸出訊號，並將該複數個功率經放大之輸出訊號之功率結合，而產生並輸出多準位包絡之射頻輸出訊號208S。於本實施例中，該功率結合器208係採用威爾金森功率結合器，用以將複數個功率經放大之輸出訊號之能量結合成單一輸出路徑，並輸出多準位包絡之射頻輸出訊號208S。

該帶通濾波器210係用以接收該功率結合器208所輸出之多準位包絡之射頻輸出訊號208S，並具有預先設定之通過頻帶(passband)，以濾除該多準位包絡之射頻輸出訊號208S中除該預先設定之通過頻帶以外之諧波成分，並輸出射頻輸出訊號(RFout)。

於本實施例中，可分別經由複數個低密度之不同準位的脈衝式包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，經結合(combine)而產生多準位包絡之射頻輸出訊號208S，且包絡內載有相位資訊。

第三實施例：

本發明之多準位脈衝調變極座標發射器係可應用在多種不同標準之無線行動裝置中。以下將參照第3圖，對本發明之多準位脈衝調變極座標發射器之第三實施例進行較詳細說明。

為更明確地瞭解應用本發明之極座標發射器所具備之性能，請配合參閱第3圖，其係為本發明之多準位脈衝調變極座標發射器之第三實施例的電路圖，於本實施例中，係以資料產生器301分別產生複數個多脈衝寬度的脈衝寬度調變控制訊號E(n)”以及基頻向量訊號I(n)和Q(n)，且以例如複數個訊號調變模組304作為前述第二實施例中之訊號調變器204(如第2圖所示)。該基頻向量訊號I(n)和Q(n)係兩相正交之基頻向量訊號，分別經由數位-類比轉換器301a，再經由向量調變器301b，而產生載有相位資訊之定包絡射頻訊號，複數個訊號調變模組304之每一者均分別根據所接收之複數個該多脈衝寬度的脈衝寬度調變控制訊號E(n)”之其中一個對所接收之載有相位資訊之定包絡射頻訊號進行調變，以產生相對應之脈衝式包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號。此外，應用第3圖所示之電路結構，設定射頻輸入訊號為基於836.5MHz載波發射頻率的CDMA2000 1X訊號，並串接帶通濾波器310於射頻功率放大器306之輸出端，藉此得到相關實驗資料，但並不以此為限，詳如後述。

本發明透過使用多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行脈衝調變來解決雜散發射問題。射頻輸出訊號係透過經多準位脈衝調變之包絡訊號與射頻相位訊號進行恢復(restoration)。

更進一步言之，本發明利用複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行脈衝調變以增加發射器頻寬並降低旁生雜訊(spurious noise)。此特性對於消除脈衝調變所產生的雜散發射有相當顯著的效果。

請參照第4圖，係為本發明之多準位脈衝調變極座標發射器前述各實施例中的脈衝調變模組102、脈衝調變器202或者資料產生器301所產生之複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號E(n)、E(n)’或脈衝寬度調變控制訊號E(n)”之範例，在此以雙脈衝調變控制訊號為例說明。如圖所示，兩個脈衝調變控制訊號之某些相應之脈衝可具有相同的脈衝寬度及相位，而其他相應之脈衝可具有不同的脈衝寬度及相位，藉此提供前述實施例中的複數個多脈衝寬度的脈衝寬度調變控制訊號，利用各該脈衝調變控制訊號對所接收到的各定包絡射頻訊號進行調變後，以分別產生經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，並結合各該經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，即可產生前述多準位包絡之射頻輸出訊號。

請參照第5圖，係為應用第3圖之電路結構以單一準位與兩路(two-way)多準位脈衝調變於836.5MHz中心頻率下所得到訊號之輸出頻譜圖，利用836.5MHz中心頻率之CDMA2000 1X訊號驗證本發明之極座標發射器。該資料產生器301產生具有最大計數器計數N(例如：N=8)之單一及多準位脈衝調變訊號。該資料產生器301之時脈頻率為300MHz，導致具有37.5MHz之脈衝寬度調變取樣頻率。為了方便比較，使用第3圖所示之多準位極座標發射器驗證單一準位數位脈衝寬度調變(DPWM)訊號。而該多準位DPWM訊號可直接透過本實施例之架構進行驗證。藉由第3圖所示之架構，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器是在輸出功率級別為24.5dBm的條件下測試，且取得40.2%之功率附加效率(power-added efficiency；PAE)。且使用頻譜分析儀測量相鄰通道功率比(ACPR1)以及相間通道功率比(ACPR2)，測試結果顯示ACPR1及ACPR2滿足“TIA/EIA/98-E,Recommended Minimum Performance Standards for cdma2000 Spread Spectrum Mobile Stations”所定義之標準。如第5圖所示，係為應用第3圖之電路結構以單一準位所得到的輸出強度之表示結果402與多準位所得到的輸出強度之表示結果401脈衝調變於836.5MHz中心頻率下所得到訊號之輸出頻譜圖。比較ACPR2測量結果，透過使用本發明之架構，ACPR2可提升達4.5dBm。

請參照第6圖所示，為應用第3圖之電路結構於836.5MHz中心頻率下經過濾波與未經過濾波所得到之輸出頻譜圖。為了瞭解透過使用本發明之極座標發射器能夠增加數位脈衝寬度調變之取樣頻率以及增加有效解析度(resolution)，現比較本發明之未經過濾波502與經過濾波501之極座標發射器之寬頻頻譜。可以看出廣泛使用在蜂窩式行動電話發射器之表面聲波(SAW)濾波器不具備±20MHz載波頻率內之高衰減(attenuation)。透過使用本發明之技術可獲得37.5MHz之脈衝寬度調變取樣頻率。此高取樣頻率使得表面聲波(SAW)帶通濾波器足以濾除最大的頻帶外發射分量，該等頻帶外發射分量係位於距載波頻率(中心頻率)37.5MHz處。透過比較具有不同準位數量之脈衝寬度調變訊號之輸出頻譜可驗證上述雜散發射之降低。

較佳者，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器係採用D、E、F類功率放大器作為該複數個射頻功率放大器306，該複數個射頻功率放大器係操作在836.5MHz，然於實際操作時，可視需要予以調整。

綜上所述，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器，主要使用複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行調變以提高發射器之頻寬及減少雜散發射，而無需使用數位預失真技術。且使用複數個該多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行調變可抑制不必要的雜散發射，達到降低雜訊的效果。在836.5MHz載波頻率下，多準位脈衝調變極座標發射器在輸出功率級別為24.5dBm之情形下可取得40.2%之功率附加效率，且滿足嚴格的ACPR要求達4.5dB以上。

第7圖係顯示實現本發明產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法的基本架構示意圖。該方法首先具有複數個訊號調變模組304，分別經由複數個訊號調變模組304接收複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號E(n)’與複數個載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號S_CERF ’，而該複數個訊號調變模組304之每一者均分別根據所接收之複數個該多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號E(n)’的其中一個對所接收之該載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號S_CERF ’進行脈衝調變，以產生相對應之脈衝式包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號S_PMP 。於本實施例中，複數個該多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號E(n)’可分別具有不同的脈衝寬度或相位，而該複數個載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號S_CERF ’均係載有含有相位資訊之定包絡射頻訊號。

相較於習知技術，本發明之多準位脈衝調變極座標發射器發射器主要係使用複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號進行調變，經由一訊號調變模組接收複數個該多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號之其中一個與載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號進行脈衝調變，經結合後產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，藉此達到增加頻寬、消除雜散發射和諧波、改善功率放大器效率以及同步包絡路徑與相位路徑之功效。

上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

100．．．多準位脈衝調變極座標發射器

102．．．脈衝調變模組

103．．．包絡訊號輸入端

104．．．訊號調變模組

104S．．．經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號

105．．．定包絡射頻訊號輸入端

106．．．功率放大模組

106S．．．功率經放大之輸出訊號

200．．．多準位脈衝調變極座標發射器

201．．．功率分流器

202．．．脈衝調變器

204．．．訊號調變器

206．．．射頻功率放大器

208．．．功率結合器

208S．．．多準位包絡之射頻輸出訊號

210．．．帶通濾波器

Rfout．．．射頻輸出訊號

S_CERF ．．．定包絡射頻訊號

S_CERF ’．．．定包絡射頻輸入訊號

S_PMP ．．．脈衝式包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號

CERF．．．定包絡射頻訊號

I(n)和Q(n)．．．基頻向量訊號

I(t)．．．同向訊號

Q(t)．．．正交訊號

E(t)．．．包絡訊號

E(n)．．．脈衝調變控制訊號

E(n)’．．．脈衝調變控制訊號

E(n)”．．．脈衝寬度調變控制訊號

301．．．資料產生器

301a．．．數位-類比轉換器

301b．．．向量調變器

304．．．訊號調變模組

306．．．射頻功率放大器

310．．．帶通濾波器

401．．．輸出強度之表示結果

402．．．輸出強度之表示結果

501．．．經過濾波

502．．．未經過濾波

第1圖係為本發明之多準位脈衝調變極座標發射器之第一實施例的架構方塊圖；

第2圖係為本發明之多準位脈衝調變極座標發射器之第二實施例之電路圖；

第3圖係為本發明之多準位脈衝調變極座標發射器之第三實施例的電路圖；

第4圖係為本發明之脈衝調變模組所產生之多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號之範例；

第5圖係為應用第3圖之電路結構以單一準位與多準位脈衝調變於836.5MHz中心頻率下所得到訊號之輸出頻譜圖；

第6圖係為應用第3圖之電路結構於836.5MHz中心頻率下經過濾波與未經過濾波所得到之輸出頻譜圖；以及

第7圖係為實現本發明用於產生脈衝式包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法的基本架構示意圖。

100．．．多準位脈衝調變極座標發射器

102．．．脈衝調變模組

E(n)．．．脈衝調變控制訊號

E(t)．．．包絡訊號

S_CERF ．．．定包絡射頻訊號

103．．．包絡訊號輸入端

104．．．訊號調變模組

104S．．．經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號

105．．．定包絡射頻訊號輸入端

106．．．功率放大模組

106S．．．功率經放大之輸出訊號

Claims (8)

1. 一種多準位脈衝調變極座標發射器，包括：包絡訊號輸入端，係用以接收輸入的包絡訊號；定包絡射頻訊號輸入端，係用以接收輸入的定包絡射頻訊號；脈衝調變模組，係用以接收該包絡訊號，以產生該包絡訊號之複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號；複數個訊號調變模組，係分別用以接收該複數個定包絡射頻訊號之其中一者，且該複數個訊號調變模組之每一者均依據該複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號之其中一者而對其所接收之該定包絡射頻訊號進行調變，以產生經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，其中，該複數個多脈衝寬度的脈衝調變訊號係複數個具有不同脈衝寬度之脈衝調變訊號，且個別脈衝調變訊號之個別脈衝具有相同或不同之脈衝寬度及相位；以及複數個功率放大模組，係分別用以接收該複數個訊號調變模組所輸出之該經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，並且分別放大該經脈衝調變且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之功率，而輸出複數個功率經放大之輸出訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多準位脈衝調變極座標發射器，其中，該脈衝調變模組係為脈衝寬度調變器或 Σ-△調變器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多準位脈衝調變極座標發射器，復包括功率分流器，係用以將射頻輸入訊號依據功率分流成為複數個定包絡射頻訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多準位脈衝調變極座標發射器，復包括功率結合器，係用以接收該複數個功率放大模組所輸出之該複數個功率經放大之輸出訊號，經結合而產生多準位包絡之射頻訊號，且包絡內載有相位資訊。
5. 如申請專利範圍第4項所述之多準位脈衝調變極座標發射器，復包括帶通濾波器，係用以接收該功率結合器所輸出之該多準位包絡之射頻輸出訊號，並具有預先設定之頻帶，以濾除該多準位包絡之射頻輸出訊號中除該預先設定之通過頻帶以外之諧波成分。
6. 一種產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法，該方法包括：經由複數個訊號調變模組接收相應之複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號與載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號；該複數個訊號調變模組分別根據所接收之該複數個多脈衝寬度的脈衝調變控制訊號對所接收之該載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號進行脈衝調變，以產生脈衝式包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，其中，該複數個脈衝調變控制訊號係依包絡訊號大小 而產生之脈衝或數位訊號，分別具有相同或不同的脈衝寬度，且個別脈衝具有相同或不同之相位；以及結合該複數個訊號調變模組所產生之該複數個脈衝式包絡且包絡內載有相位資訊之射頻訊號，以產生多準位包絡之射頻訊號，且包絡內載有相位資訊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中，該載有相位資訊之定包絡射頻輸入訊號均具有固定包絡。
8. 一種產生多準位包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號之方法，該方法包括：分別經由複數個脈衝式包絡且於包絡內載有相位資訊之射頻訊號，經結合(combine)而產生多準位包絡之射頻訊號，且於包絡內載有相位資訊，其中，該複數個脈衝式包絡係依包絡訊號大小而產生之脈衝或數位訊號，分別具有相同或不同的脈衝寬度，且個別脈衝具有相同或不同之相位。