放大器的操作点设置制造技术

本发明专利技术涉及放大器的操作点设置。说明并描述了涉及放大器的操作点设置的实施例。

【技术实现步骤摘要】
放大器的操作点设置
技术介绍
许多通信系统是基于无线传输的。这些系统的收发机传送和接收特定信息，并且耦合到天线以将电流转换为电磁波，反之亦然。收发机关于功耗以及发射机线性度的性能典型地取决于射频功率放大器的性能。射频放大器是用于放大射频信号以使得射频信号可经由天线无线传送的电路。该放大器可仅具有单个放大级，或者也可具有多个放大级。射频信号典型地由调制器生成，该调制器利用基带信号来调制高频载波信号。基带信号表示要在其非偏移(non-shifted)频谱中传送的信息。待调制的载波信号的特性可以是幅度、频率以及相位或者这些的组合。当幅度和相位经过射频载波信号调制的射频信号被放大时，射频信号的放大的高线性度非常重要。这类信号的例子包括经由例如QAM、QPSK和OFDM等数据调制技术得到的信号。在放大器实质上为非线性操作的情况下，输出信号的频普可能包含不需要的频率，从而导致其他无线电信道失真。因此，根据预定的线性度要求来操作放大器电路是非常必要的。除了特别用于例如蜂窝电话、PDA或其他无线通信设备的手持应用的线性度外，该射频放大器的功耗是另一性能标准。低功耗直接带来更长的电池寿命，因此为节约宝贵的环境资源作出贡献。典型地，通过使放大器明确地运行在其电流-电压特性的线性区域内的方式，设置射频放大器的操作点(工作点)。
技术实现思路
根据一个实施例的方法包括生成基带信号以及基于基带信号生成射频信号。该射频信号由放大器接收以生成放大的射频信号。基于该放大的射频信号生成下变频信号，并且基于该基带信号以及该下变频信号设置放大器的操作点。根据一个实施例的设备包括被配置为基于基带信号生成射频信号的调制器。该设备进一步包括被配置为接收射频信号并输出放大的射频信号的放大器。解调器被配置为基于放大的射频信号生成下变频信号。此外，该设备包括控制电路，其被配置为接收下变频信号和基带信号，以设置放大器的操作点。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个实施例的流程图；图2示出了根据本专利技术的一个实施例的设备的框图；图3示出了根据本专利技术的一个实施例的调制器和解调器的框图；图4示出了根据本专利技术的一个实施例的时序图；图5示出了根据本专利技术的一个实施例的时序图。具体实施方式下面的详细说明阐明了本专利技术的示例性实施例。该说明并非旨在限制，而仅仅为了说明该专利技术的实施例的一般原理，而保护范围仅由所附的权利要求确定。在图示出的以及在下文中说明的示例性实施例中，图示的或这里说明的功能块、设备、元件或其它物理或功能单元的任何直接的连接或者耦合也可以由间接的连接或耦合来实现。功能块可以以硬件、固件、软件或其组合来实现。而且，应该理解，此处说明的各种示例性实施例的特征可相互结合，除非另外特别注明。在多个图中，相同或类似的实体、模块、设备等可指定相同的附图标记。现在参看图2，根据一个实施例，设备200包括调制器202，在本
中有时也称为上变频器，具有在调制器202的输入端接收基带信号210的输入端。设备200可以是例如用于无线传输的发射机电路或者发射机电路的一部分。不过，设备200并不限于这些应用，并可包括其中提供基于基带信号所生成的信号的放大的其他设备。调制器202被配置并运行以基于基带信号210生成射频信号212。其可包括缓冲器、放大器、衰减器和滤波器。换句话说，调制器202将收到的基带信号210转换或者偏移成比收到的基带信号210具有高得多频率的信号212。接收到的原始非偏移信号210被称为基带信号。在通信系统中，基带信号可表示待传送的信息，例如语音、图像或数据，以及一些可以被提供用于例如差错编码或信道编码的开销数据。基带信号可以为数字的，也就是说，由比特或其他编码符号表示。在一个实施例中，调制器202可执行数字调制，其中基带信号的数字符号被转换为模拟波形。模拟波形可以被提供以与信道特性相兼容。调制器202的输出端耦合到放大器204的输入端，以接收射频信号212。放大器204放大接收的射频信号以在输出端处提供放大的射频信号214。射频信号214经由发射信号路径215提供给进一步的传输部件或元件，例如用于将放大的射频信号214无线发送到远程接收机的一个或多个天线。在实施例中，射频信号212和214的频率高到足以使用适当长度的天线以经由无线信道传送数据。调制器可将基带信号的频谱偏移到更高的频率范围。实施例提供了基带信号和合适频率的载波信号的混合。调制后的频率值可包括例如数百MHz到数GHz的频率范围。在一些实施例中，用于承载基带信号的信息的载波信号的特性和混合可以依赖于调制技术。例如在一些实施例中可使用QAM(正交幅度调制)。在进一步的实施例中，可使用极向环路发射器技术，其中载波信号的幅度和相位被基带信号调制。基于放大的无线电信号214的信号216，例如是放大的无线电信号214的复制，经由耦合元件224被耦合出并提供给解调器208，在本
中有时也可以将其称为下变频器。耦合元件224可为任何能够直接或间接地从信号路径215提取信号的元件或电路部分。耦合元件224可以是无源元件或者可以是有源驱动元件。在实施例中，耦合元件224可以是能够采用高频耦合出放大的射频信号的射频耦合元件。例如，耦合元件224可以是到信号路径215的连接点，例如射频连接点，利用磁耦合的转换器，双工器或双工机。解调器208解调信号216，并在解调器208的输出端提供比射频信号216频率低得多的下变频信号218。解调器可包括缓冲器、放大器、衰减器和滤波器。控制电路206在控制电路206的第一输入端接收由解调器208生成的信号218。进一步地，控制电路206还在控制电路206的第二输入端处接收与调制器202接收的基带信号210相同的信号220。例如，如图2所示，在调制器202前的信号路径中的电路节点可用于提供基带信号的复制，该复制被传送到控制电路的输入端。然而，需要指出的是，在其他实施例中可采用将基带信号提供到控制电路的其他实现方式。例如，可直接从调制器202将基带信号提供到控制电路206。在其他实施例中，仅将基带信号的特定关键信息或精简信息发送到控制电路206。控制电路206然后可基于传送的信息重建该基带信号。在接收到信号218和220后，控制电路206基于信号218和220生成控制信号222以设置放大器204的操作点，在下文中将更加详细的说明。在实施例中，放大器204可以是基于晶体管的放大器，其能够且能被控制以提供放大器204的操作点的适配。基于晶体管的自适应放大器可包括一个或多个放大射频信号的级。该放大器的一个或多个晶体管提供放大并且根据它们的电流-电压特性运行。典型地，放大仅对于晶体管的一些操作点区域是线性的。非线性度可能由例如晶体管的非线性电流-电压特性而导致。实施例可通过在晶体管特性的线性区域中操作放大器，限制由于非线性特性导致的射频信号的失真。换句话说，可适当设置放大器的操作点，以便放大器为所有接收的信号提供线性放大。基于由控制电路206提供到放大器204的控制信号222来提供放大器204的一个或多个晶体管的操作点的设置，即偏置电压和/或偏置电流的设置。控制信号222可以是以模拟或数字形式指示在放大器204的一个或多个晶体管中设置的操作点的电压和/或电流的信号。在一些实施例中，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种方法，包括：生成基带信号；基于所述基带信号生成射频信号；由放大器接收所述射频信号以生成放大的射频信号；基于所述放大的射频信号生成下变频信号；基于所述基带信号以及所述下变频信号设置所述放大器的操作点。

【技术特征摘要】
2010.04.09 US 12/7578801.一种用于放大器的操作点设置的方法，包括：生成基带信号；基于所述基带信号生成射频信号；由放大器接收所述射频信号以生成放大的射频信号；基于所述放大的射频信号生成下变频信号；通过基于所述基带信号和所述下变频信号之间的误差矢量幅度EVM的分析比较所述基带信号和所述下变频信号来设置所述放大器的操作点，以便放大器为所接收的信号提供线性放大，其中EVM的分析包括：将EVM与阈值水平LIMIT进行比较，所述阈值水平LIMIT是基于放大器效率和射频信号的信号质量之间的折衷来设置的；如果确定EVM低于阈值水平LIMIT，则设置操作点以使得EVM增加；以及如果确定EVM高于阈值水平LIMIT，则设置操作点以使得EVM降低；其中所述阈值水平LIMIT被设置为足够低于全局阈值水平MAX，使得EVM总是低于所述全局阈值水平MAX，所述全局阈值水平MAX指示就射频信号的安全传输而言对信号质量的限制。2.根据权利要求1的方法，其中，通过用基带信号调制具有第一频率的第一载波信号来生成所述射频信号，并且其中通过使用具有第一频率的第二载波信号解调从放大的射频信号得到的信号来生成所述下变频信号。3.根据权利要求1的方法，其中设置操作点包括基于所述基带信号和所述下变频信号来设置放大器的偏置电流和/或偏置电压。4.根据权利要求3的方法，其中设置操作点包括使用由传感器提供的数据。5.根据权利要求4的方法，其中传感器为温度传感器和/或电压和/或电流传感器。6.根据权利要求1的方法，进一步包括：设置用于控制所述放大器的操作点的至少一个参数的值；以及将所述至少一个参数的值从第一值逐步修改到第二值，其中所述放大的射频信号的功率基本上被保持。7.根据权利要求6的方法，其中逐步修改包括：采用第一步长改变所述至少一个参数的值；以及采用第二步长改变所述至少一个参数的值。8.根据权利要求6的方法，其中所述参数为放大器的偏置电流和/或偏置电压。9.根据权利要求6的方法，进一步包括：确定放大的射频信号的质量是否低于阈值，如果确定所述放大的射频信号的质量低于所述阈值，则进一步修改所述至少一个参数的值，以使得所述放大的射频信号的质量处于高于所述阈值的水平。10.根据权利要求9的方法，其中逐步修改以及进一步修改包括：采用第一步长改变所述至少一个参数的值；以及采用第二步长改变所述至少一个参数的值。11.根据权利要求9的方法，其中所述放大的射频信号的质量为所述放大器的幅度失真（AM/AM）和/或相位失真（AM/PM）。12.根据权利要求9的方法，其中所述放大的射频信号的质量为所述放大器内的邻信道泄漏比（ACLR）。13.根据权利要求9的方法，其中在进一步修改所述至少一个参数的值之后，以高于所述阈值的水平生成所述放大的射频信号达预定时间间隔。14.根据权利要求13的方法，其中在所述时间间隔结束之后，重复逐步修改和进一步修改。15.一种用于放大器的操作点设置的设备，包括：调制器，被配置为基于基带信号生成射频信号；放大器，被配置为接收所述射频信号并且输出放大的射频信号；解调器，被配置为基于所述放大的射频信号生成下变频信号；以及控制电路，被配置为接收所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·卡姆福，CT·高，JE·米勒，N·舒特，
申请(专利权)人：英飞凌科技德尔塔有限公司，
类型：发明
国别省市：DE