[发明专利]包络追踪方法、射频发射器和通信单元

说明书

本发明实施例公开了一种包络追踪方法、射频发射器和通信单元。该射频发射器包括功率放大器和包络追踪系统，该包络追踪系统包括：电源电压调制器和转换率降低模块，该转换率降低模块根据多个输入采样的转换率中的最大转换率，重新分配该多个输入采样的转换率，该多个输入采样为输入信号的包络的采样信号；电源电压调制器根据该至少一个转换率降低模块输出的重新分配了转换率的包络信号，来控制功率放大器的电源电压。本发明实施例由于重新分配了多个输入采样的转换率，从而避免在电源电压调制器的输入中引入带外排放，进而以高效和低成本的方式实现射频发射器整体效率(如电源调制效率)的提高。

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种包络追踪方法、射频发射器和通信单元。

背景技术

本发明的可应用于RF(Radio Frequency，射频)PA(Power Amplifier，功率放大器)领域，该射频功率放大器(RF PA)能够在无线通信应用中使用。无线通信系统中有限的可用频谱的持续性压力迫使频谱效率(spectrally-efficient)线性调制方案的发展。由于这些线性调制方案中许多都存在包络波动，结果是传递到天线的平均功率远低于天线的最大功率，从而导致功率放大器的低效率。特别地，在本领域，已经有大量的研究努力致力于发展高效拓扑结构，该高效率拓扑结构能够在功率放大器的回退(back-off)区(线性区)提供高性能。

线性调制方案要求已调制信号线性放大，以便于最小化来自频谱再增长(re-growth)的不期望的带外(out-of-band)排放(emissions)。然而，通常RF放大设备使用的有源器件由自然属性确定具天生的非线性，仅当已消耗DC(Direct Current，直流)功率的小部分转化为RF功率时，放大设备的转移函数(transfer function)才可能接近于一条直线，也就是类似于理想线性放大器的情形。这种操作模式提供低效率的DC至RF功率转换，该低效率的功率转换对便携式(用户)无线通信单元是不可接受的。此外，低效率对基站来言也是问题。

此外，便携(用户)设备的重点是增加电池寿命。为了获得线性度和效率，所谓的线性化(linearisation)技术用来提高高效率类别放大器(more efficient amplifierclasses)的线性度，高效率类别放大器例如是AB类放大器、B类放大器或者C类放大器。存在的多种多样的线性化技术通常使用来设计线性发射器，这些线性化技术例如可以是：迪卡尔反馈(Cartesian Feedback)、前馈(Feed-forward)和适应性预失真(Adaptive Pre-distortion)。

线性(例如：AB类)放大器输出端的电压通常按照最终RF功率放大(PA)设备的需求设置。一般地，PA的最小电压远大于AB类放大器的输出端设备的所需电压。因此，它们不是最有效的放大技术。由于PA的最小电源电压(Vmin)需求，发射器(主要是指PA)的效率由穿过输出端设备两端的电压，以及穿过任何下拉(pull-down)设备元件的任何过电压来决定。

为了增加上行传输通信信道(transmit uplink communication channels)的比特率(bit rate)，正在研究使用AM(Amplitude Modulation，调幅)元件的更大星群(constellation)调制方案，并真正成为需求。这些调制方案，例如：16-QAM(Sixteen-bitQuadrature Amplitude Modulation，16位正交幅度调制)，需要线性PA并且与调制包络波形的高峰值(crest)因子(例如：波动程度)有关。与以前常用的恒定包络调制方案相比，该种调制方案可以导致功率效率和线性度的显著降低。为了帮助克服这样的功率和线性度问题，多种解决方案得以提出。