[发明专利]高效自适应的RF发射机

说明书

相关申请

本申请要求于2012年11月26日提交的、发明人为Tao Li、HansWang、Binglei Zhang和Shih Hsiung Mo、名称为“High EfficiencyAdaptive RF Transmitter”、律师案卷号AVC12-1005PSP的美国临时申请No.61/730,008的权益。

技术领域

本公开内容总体上涉及一种用于传输正交频分复用（OFDM）调制信号的发射机。更具体地，本公开内容涉及一种配备有自适应功率放大器驱动器的发射机，该发射机能够在前置放大（pre-amplify）OFDM-调制信号时获得高效率。

背景技术

最近几年，正交频分复用（OFDM）技术由于它众多的优势已经变得越来越流行，其优势包括频率效率和对于严峻的无线环境中频率选择性信道衰落的鲁棒性。在过去十年期间，OFDM已经成为许多标准的基础，诸如Wi-Fi、全球微波互联接入（WiMAX）、数字视频广播（DVB）、长期演进（LTE）、电视空白频段（TVWS）等。

然而，OFDM也遇到一些缺点。一个重要的问题是传输信号的高的峰均功率比（PAPR）。高的峰值能够导致功率放大器（PA）的饱和，致使非线性信号失真。为了避免非线性失真，常规的方法依赖于通过完全回退放大器的输出功率以容纳高的峰值来保持功率放大器工作在线性范围中。这样的方法要么能够导致低的信噪比（SNR），要么能够导致过大和低效的功率放大器（PA）。而且，为了确保传输信号的线性度，其他发射机部件（诸如低通滤波器（LPF）、可变增益放大器（VGA）、混合器和PA驱动器）必须工作在高线性度、低功率效率的模式。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种用于控制无线发射机中放大器的操作的系统。在操作期间，该系统接收待传输的基带信号，以及基于基带信号的电平，在具有第一功率回退因子的高功率回退模式和具有第二功率回退因子的正常模式之间动态地切换放大器的操作模式。

在这个实施例的变形中，该系统将基带信号从数字域转换到模拟域；调制转换的基带信号；以及通过前置放大器来放大调制的信号。

在这个实施例的变形中，在动态地切换放大器的操作模式时，该系统确定基带信号的电平是否超过预定阈值。如果是，该系统将放大器置于高功率回退模式；如果否，该系统将放大器置于正常模式。

在进一步的变形中，将放大器置于高功率回退模式涉及增加前置放大器的偏置电压或偏置电流。

在这个实施例的变形中，第一功率回退因子与第二功率回退因子之间的差别由基带信号的峰均功率比（PAPR）确定。

在这个实施例的变形中，该放大器是功率放大器（PA）驱动器，并且该PA驱动器位于包括至少一个调制器的RF集成电路（IC）芯片上。

在这个实施例的变形中，基带信号包括正交频分复用（OFDM）符号。

附图说明

图1给出图示一种常规的无线发射机的结构图。

图2给出图示根据本发明的一个实施例的一种无线发射机的结构图。

图3给出图示根据本发明的一个实施例的一种示例性发射机控制器的结构图。

图4给出图示根据本发明的一个实施例的一种控制PA放大器的操作的过程的流程图。

具体实施方式

给出以下描述，以使得本领域的任何技术人员能够制造和使用本发明，并且是在特定的申请及其要求的背景下提供的以下描述。所公开的实施例的各种修改对于本领域的技术人员将是容易清楚的，并且在不背离本发明的精神和范围下，本文中所定义的一般原理可以应用于其他的实施例和申请。因此，本发明不限于所示出的实施例，而是要符合与本文中所公开的原理和特征相一致的最大范围。

概述

本发明的实施例提供一种OFDM发射机，其能够基于传输信号的电平，自适应地调整位于RF IC芯片内的发射机部件（诸如PA驱动器）的操作模式。更具体地，当基带信号的电平高时，通过增加PA驱动器的偏置电压而将PA驱动器置于低功率效率模式，以确保高电平信号不被失真。一旦信号的电平回到正常范围，PA驱动器回到它正常的高功率效率模式，因此整体上提供了更高的功率效率。因为该决策是基于基带信号而做出的，PA驱动器的两种操作模式之间缓慢的过渡足以满足系统的需要。

具有自适应PA驱动器的OFDM发射机