[发明专利]用于调制失真补偿的发射器电路及方法

说明书

技术领域

一般地，本发明涉及发射器电路，更具体地，涉及补偿调制失真的发射器电路。

背景技术

许多无线通信协议提供操作于通信网络之内的发射器，其能够使用相位调制(PM)技术与(AM)幅度调制技术。这样的无线通信协议的示例包括全球移动通信系统演进增强数据率(EDGE)、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)与宽带码分多址(WCDMA)。为适应每一特定通信协议的调制要求，诸如无线电话、无线个人数据助理(PDA)、寻呼机、双向无线电装置与其它类型的无线设备等无线设备采用发射器与调制电路，以提供所要求的幅度与相位调制。

图1是发射器级10的框图，其阐释一种先前的技术，其采用单环幅度调制电路110、相位调制控制电路120与基带处理器122。单环幅度调制电路110包括放大器124、RF耦合器126、包络检测器128与幅度调制反馈电路129。幅度调制反馈电路129包括电容130与差分放大器132。由放大器124产生的RF输出信号134的一部分经由RF耦合器126作为RF耦合输出信号136提供给包络检测器128。差分放大器132基于检测的包络信号144与基带处理器122提供的幅度调制信号140之间的电压差生成功率控制信号142。基带处理器122可包括数模转换器，以生成幅度调制信号140，用以将数字数据转换到模拟信号。差分放大器132向放大器124提供功率控制信号142，使得放大器124的RF输出信号134的幅度响应功率控制信号142，从而实现RF输出信号134的幅度调制。

相位调制控制电路120由混频器146、相位比较电路148、压控振荡器(VCO)150、开关152与限幅器电路153组成。开关152选择由VCO 150产生的合成器输出信号154或者RF耦合输出信号136之一并向限幅器电路153提供反馈信号155。在开启放大器124之前，开关152将来自VCO 150的合成器输出信号154经由限幅电路153作为受限反馈信号156连接到混频器146。在开启放大器124，并且单环幅度调制电路110达到锁定状况之后，开关152将检测到的RF输出信号136经由限幅电路153连接到混频器146。相应地，开关152接收检测的RF输出信号136，并且作为响应，产生反馈信号155，使得放大器124成为由相位调制控制电路120与单环幅度调制电路110形成的锁相环的一部分。结果，相位调制控制电路120补偿放大器124的相位失真。

混频器146生成相位差分信号158，其具有平均能量水平，其等于频率参考信号162与受限反馈信号156的相位之间的差值。相位比较器电路148基于相位差信号158和相位调制信号161生成调制的相位差信号160。相位调制信号161由基带处理器122提供。VCO 150接收调制的相位差信号160，并且作为响应，产生合成器输出信号154。由于限幅电路153与开关152具有低相位失真，RF输出信号134的相位大致等于频率参考信号162的相位。当开关152切换到接收RF耦合输出信号136时，相位调制控制电路120实现RF输出信号134的相位调制。

当提供给放大器124以便控制RF输出信号134的幅度的功率控制信号142导致RF输出信号134的相移时，就出现了问题，这里称之为AM到PM转换效应。由于AM到PM转换效应，可能发生显著的相移，要求脉冲到脉冲校准。该AM到PM转换效应是放大器124的非线性的结果，该非线性是采用了用于最小化偏置电流并最大化功率效率的设计技术的功率放大器的特征，并且当通过变化放大器124偏置电流来控制RF输出信号134的功率时出现。然而，这样的增强操作效率的技术可能导致RF输出信号134的相位失真，导致当试图接收相位失真的RF输出信号134时，接收器中出现显著误差。

过去，已使用许多方法，以试图消除此AM到PM转换效应。遵照一种方法，通过使用更线性的放大器124，减小了AM到PM转换效应。然而，高度线性的放大器124是低效率的、耗能的，不适用于诸如便携式无线设备等应用。

遵照另一方法，调节频率参考信号162的相位，使得合成器输出信号154是相位预失真的，从而抵消发生在放大器124中的相位失真。然而，相位预失真的所需程度取决于RF输出信号134水平、放大器124的供应电压、与操作温度，这产生非常复杂的开环控制方案。另外，当采用幅度调制时，相位预失真进一步复杂化。