[发明专利]射频传输器以及射频传输方法

说明书

技术领域

本发明是关于射频传输，尤指一种具有宽广功率范围的射频传输器及其射频传输方法。

背景技术

由于数字无线电设计(digital radio design)具有许多优点(诸如降低电路尺寸与延长电池寿命)，一般会希望将模拟密集型设计(analog intensive designs)转换为数字密集型设计。举例来说，射频传输器(radio frequency transmitter，RF transmitter)可采用数字功率放大器(digital power amplifier，DPA)以提升功率效率，其中数字功率放大器可包含由振幅控制字符(amplitude control word，ACW)所控制的多个功率单元(power cell)，且数字功率放大器可采用数字方式来控制。

然而，数字功率放大器的数字功率控制会使其动态功率范围受到限制。于高功率应用中，饱和功率(saturation power)会限制数字功率放大器的输出功率；于低功率应用中，则会产生量化误差(quantization error)。另外，数字功率放大器的功率效率会因为数字功率倒退(back-off)的缘故而降低，而数字功率倒退也会限制动态功率范围。再者，数字功率放大器的饱和功率也会因为工艺变异的缘故而改变，造成数字功率放大器性能的恶化。

因此，需要一种创新的功率放大器来增加动态传输功率范围、提升功率效率以及减少工艺变异的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种具有宽广功率范围的射频传输器及其相关的射频传输方法来解决上述问题。

依据本发明的一实施例，其揭示一种射频传输器。该射频传输器包含一数字功率放大器以及一偏压控制电路。该数字功率放大器用以至少接收一射频输入信号、一数字振幅控制字符信号以及至少一偏压来产生一射频输出信号。该偏压控制电路耦接于该数字功率放大器，用以依据一功率控制信号来调整该至少一偏压。

依据本发明的一实施例，其揭示一种射频传输方法。该射频传输方法包含下列步骤：依据一功率控制信号来调整至少一偏压；以及利用一数字功率放大器以依据至少一射频输入信号、一数字振幅控制字符信号以及该至少一偏压来产生一射频输出信号。

本发明所提供的栅极偏压控制机制可提升射频传输器的动态输出功率范围、功率效率以及系统性能。另外，本发明所提供的栅极偏压控制机制可应用于饱和功率的调整/调节，进而减少/消弭工艺变异对传输性能的影响。

附图说明

图1为本发明射频传输器的一实施例的功能方块示意图；

图2为本发明射频传输器的一实施例的电路架构示意图；

图3为图2所示的射频输出信号的同相成分的产生机制的一实施范例的示意图；

图4为图3所示的同相功率单元的一实施范例的示意图；

图5为图2所示的射频传输器于不同偏压下所对应的饱和功率与电流信号的直流成分的示意图；

图6为图2所示的射频传输器于不同偏压下误差向量振幅与输出功率之间的关系图；

图7为本发明射频传输器的另一实施例的电路架构示意图；

图8为本发明射频传输器的另一实施例的功能方块示意图；

图9为本发明射频传输器的另一实施例的功能方块示意图。

符号说明：

100、200、700、800、900         射频传输器

110                             数字功率放大器

120                             偏压控制电路

204、704                        信号产生电路

206                             分频电路

212_1～212_N、IPA               同相功率单元

216_1～216_N、QPA                正交功率单元

230                              幅度与标志产生电路

242、246                         相位选择器

250、750                         匹配电路