ＲＦ极性调制电路具有自补偿温度稳定包络控制器和自补偿温度稳定功率放大器偏置。该电路具有带预失真补偿能力的自适应电流－电压调制接口。对于包络相关功率放大器晶体管偏置来补偿ＡＭ／ＰＭ失真。对高于或低于标称负载的ＲＦ负载提供自动补偿。本摘要是根据要求摘要使研究人员或其他读者可以快速确定技术公开的主题的规章而提供的。应当理解，提交本摘要并不是要用于解释或限定权利要求的范围或含意。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及射频(RF)收发信机，具体来说，涉及RF功率放大器和包络调制器。
技术介绍
无线通信技术的新发展使诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)之类的移动终端能够获得更好的信号质量以及更高的数据传输速率。这些发展可部分促成现代无线通信电路中使用复杂的数据调制方案，诸如GSM、EDGE、WCDMA、CDMA、IS-95等。调制方案通常产生经过相位调制以及一般称作非恒定包络调制的幅度调制的复杂RF信号。获得/实现用于这种调制方案的发射机的一种方式是采用极性调制。极性调制电路的一个实例可见于公布的美国申请US20020077066以及公布的PCT申请WO0237666，通过引用将这两个申请结合到本文中。在例如US20020077066中所述的极性调制方案中，具有恒定幅度的相位调制后的RF信号以可变功率电平发射，从而实现幅度调制。改变RF信号的发射功率电平通过控制移动终端中的功率放大器来执行。为了使效率为最大，功率放大器以其最高可用输出电平或者极接近其最高可用输出电平(即以饱和模式)工作，所述电平通常等于电源电平。电源则被改变以实现幅度调制。图1说明US20020077066中所述的极性调制电路100的类型。可以看到，极性调制电路100包括用于放大RF信号的功率放大器102。功率放大器102配置成接收RF输入信号104以及输出RF输出信号106。还提供的是偏置电压108以及电源110，用于向功率放大器102提供电力。电源110通过由均如图所示连接的晶体管T1、T2和电阻器Rg、R1、R2组成的包络控制器112连接到功率放大器102。晶体管T1可能是例如双极结型晶体管(BJT)，晶体管T2可能是例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。幅度调制电压114控制包络控制器112，由此调制电源110提供给功率放大器102的功率。
技术实现思路
本专利技术针对用于实现RF极性调制电路的方法及电路。本专利技术的方法及电路提供自补偿温度稳定包络控制器和自补偿温度稳定功率放大器偏置。还包括的是具有预失真补偿能力的自适应电流-电压调制接口。通过包络相关功率放大器晶体管偏置来补偿AM/PM失真。对高于或低于标称负载的RF负载提供自动补偿。本专利技术的方法及电路还允许极性调制电路采用低电压MOS晶体管工艺来实现。一般来说，在一个方面，本专利技术针对在单芯片上实现具有功率放大器和幅度调制器的温度稳定射频极性调制电路的方法。该方法包括将包络控制电流输入极性调制电路，降低包络控制电流的温度敏感性，把包络控制电流转换为包络调制电压，以及向幅度调制器的输入端提供包络调制电压。一般来说，在另一个方面，本专利技术针对具有幅度调制器和功率放大器的单芯片射频极性调制电路。该电路包括电流-电压接口，配置成接收包络控制电流、降低包络控制电流的温度敏感性、把包络控制电流转换为包络调制电压以及向幅度调制器的输入端提供包络调制电压，电流-电压接口实质上是温度不敏感的。该电路还包括电流-电压接口中的电阻元件，配置成在包络控制电流被转换为包络调制电压之前调节包络控制电流以补偿极性调制电路中的失真。应当强调，在本说明中使用的术语“包括/包含”用来表示存在所述特征、整数、步骤或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整数、步骤、组件或上述各项的组合。附图说明通过以下详细说明以及参考附图，本专利技术的以上及其它优点将变得非常明显，附图包括图1说明先有技术的极性调制电路；图2说明温度稳定极性调制电路；图3说明具有低环路增益的先有技术的极性调制电路的传递函数曲线图；图4说明能够补偿因低环路增益引起的失真的极性调制电路；图5说明具有非标称RF负载的先有技术的极性调制电路的传递函数曲线图；图6说明能够补偿非标称RF负载的极性调制电路；图7说明具有低电阻RF负载的先有技术的极性调制电路的传递函数曲线图；图8说明能够补偿低电阻RF负载的极性调制电路；图9说明图8所示的极性调制电路的一种具体实现；图10说明具有偏移补偿的极性调制电路；图11说明有及没有偏移补偿的极性调制电路的传递函数曲线图；图12说明包络相关偏置电源；图13说明带有及没有包络相关偏置电源的调制电路的AM/PM性能；图14以框图形式说明先有技术的极性调制电路；图15说明具有给功率放大器晶体管级的独立电压供给的极性调制电路；图16-17说明具有及没有给功率放大器晶体管级的独立电压供给的极性调制电路的相位/增益特性的曲线图；以及图18说明具有击穿电压保护的极性调制电路。具体实施例方式下面是参照附图对本专利技术的说明性实施例的详细描述，其中相同的参考标号用于相同或相似元件。应当注意，图中所示的晶体管预计是通用性的，不一定表示优先选择具体类型的晶体管。同样，本文提供的等式预计是通用性的，并不表示优先选择具体类型的晶体管。另外，本文所述的所有电阻器也可能是另外某种形式的阻抗，诸如电容的(C)、电阻的(R)、电感的(L)、RC、RL等。一般来说，本专利技术可通过任何适当类型的晶体管(例如BJT、MOSFET等)，采用任何适当的电阻、电容或电感元件来实现。虽然图1所示的配置在原理上起作用，但在实际上，必须解决几个考虑因素。例如，移动终端的不断减小的尺寸迫使电路设计人员把尽可能多的组件组合到单芯片上以便节省空间。但是，让包络控制器和功率放大器位于同一个芯片上在芯片上产生温度梯度和热变化，情况比包络控制器位于分开的芯片上时明显更差。这些温度梯度和热变化不利地影响包络控制器的工作，并且可能使它变得不稳定。另一个考虑因素是在其中导电硅衬底上存在极高的电磁场和电容耦合的单芯片环境中如何使包络控制器稳定。又一个考虑因素是如何防止地或衬底漏电使包络控制器传递函数AMout/AMin失真。其它考虑因素包括如何保持功率放大器的最低可能的环路增益，如何保持传递函数的完全受控的起始点，如何偏置功率放大器以便在保持温度稳定偏置的同时得到最高效率而没有产生AM/PM失真(由于AM调制器中的缺陷)，以及如何以在BiCMOS工艺中可得到的低电压互补金属氧化物半导体(CMOS)实现包络控制器。当包络控制器和功率放大器位于单芯片时出现的各种考虑因素通过本专利技术的实施例的至少一部分来解决。具体来说，在本专利技术的至少一部分实施例中，实现相对温度变化是稳定的单芯片极性包络控制器电路。如上所述，本专利技术的各种实施例提供相对温度变化是稳定的单芯片包络控制器电路。现有调制电路、如图1所示的调制电路100往往随温度而不稳定。理想地，输入到包络控制器112的幅度调制电压114将与从包络控制器112输出的电源电压相同或接近相同。但是，实际上，这在单芯片上难以实现，因为用来调节电源110的场效应晶体管T2散发大量热(例如高达5瓦特)。当晶体管T2在包络控制器112工作期间接通和断开时，热量在芯片上产生温度梯度。温度梯度又可能影响在包络控制器112中用作差分放大器的BJT晶体管T1的工作。具体来说，BJT晶体管T1的基极-发射极电压Vbe可能随温度变化而改变(例如高达2mV/K)。基极-发射极电压Vbe也可能随着双极型晶体管T1中的不同集电极电流而改变。现在参照图2，根据本专利技术的各种实施例，通过采用包络调制电流代替幅度调制电压，能够降低或消除调制电路100的温度敏感性。在图2中可以看到，根据本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在单芯片上实现具有自补偿温度稳定功率放大器和自补偿温度稳定幅度调制器的射频极性调制电路的方法，所述方法包括：向所述极性调制电路提供包络调制电流以补偿温度偏移；把所述包络调制电流转换为包络调制电压；向所述幅度调制器 提供所述包络调制电压；采用所述幅度调制器来调制所述功率放大器的电源；以及把所述功率放大器的最大输出功率限制为小于或等于用于给定包络调制电流的预定值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：PO布兰特，J帕森，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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