[发明专利]正交数字功率放大器

说明书

公开了一种用于将IQ数据信号(IQ)转换为RF信号的正交数字功率放大器系统(100)和方法(200)。所述方法包括以下步骤：接收(202)IQ数据信号(IQ)；如果给定样本中的IQ数据信号(IQ)的信号电平高于第一阈值水平，则将IQ数据信号(IQ)至少分解(204)成第一IQ数据子信号(IQ1)和第二IQ数据子信号(IQ2)；将所述第一IQ数据子信号(IQ1)转换(206)为第一RF信号；和将所述第二IQ数据子信号(IQ2)转换(208)为第二RF信号。所述正交数字功率放大器系统用于执行所述方法。还公开了一种用于无线通信系统(400)的包括这种正交数字功率放大器系统的发射器设备(300)。

技术领域

本发明涉及一种用于将IQ数据信号转换为RF信号的正交数字功率放大器。进一步的，本发明还涉及包含这种正交数字放大器的发射器。本发明还涉及一种用于将IQ数据信号转换为RF信号的方法。

背景技术

本发明实施例涉及正交数字功率放大器，其直接将数字I/Q信号转换成I/Q调制模拟RF信号。这种装置在文献中具有各种名称和缩写，例如全数字正交发射器、直接数字至RF调制器(DDRM)、数字至RF转换器(DRFC)，数字至RF振幅转换器(DRAC)。然而，在本文中，该装置将被称为正交数字功率放大器(Q-DPA)。

传统的正交数字功率放大器(Q-DPA)可以包括与二元功率单元阵列结合的一元功率单元阵列。如果整个功率单元阵列是一元编码的(热编码的)，则12位(加符号位)Q-DPA需要两个阵列2^12＝4096个单独控制的功率单元。这会让路由LO和控制有挑战性，并且会向所述控制引入大量的寄生效应和各种延迟，降低Q-DPA性能。在另一极端中，如果所有单元都是二元编码的，则仅需要12个基带控制信号来控制所述12位功率单元阵列，但是这将意味着当大量对应于最低有效位的单独功率单元关闭且对应于高一位(next higher bit)的单独功率单元打开时，中间编码区域中将有不可容忍的脉冲干扰和非线性。此外，由于制造公差，Q-DPA中的不同功率单元并不是完全相同的。这是产生脉冲干扰的一个原因。功率单元可以以各种方式实现。在常规技术的实例中，所述功率单元为开关。另一公知的Q-DPA拓扑是基于开关电容器功率单元。

如上所述，一种典型的技术方案是让最低有效位(LSB)单元用二元编码，并让最高有效位(MSB)单元一元编码(热编码)，但这仍然需要大量的一元编码控制信号来避免二元脉冲干扰。具有大量功率单元和混合一元和二元编码的Q-DPA的物理布局是非常有挑战性的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种减轻或解决传统技术方案的缺点和问题的技术方案。

本发明的另一个目的是提供一种用于将IQ数据信号转换为RF信号的正交数字功率放大器系统和包含这种系统的发射器设备，其中所述正交数字功率放大器系统是传统正交数字功率放大器系统的替代。

本发明的另一个目的是提供一种用于将IQ数据信号转换为RF信号的正交数字功率放大器系统和包含这种系统的发射器设备，其中与传统技术方案相比，所述正交数字功率放大器系统可使数字至RF转换器装置布局简化。

本说明书和相应权利要求中的“或”应当被理解为包括了“和”和“或”的数学上的“或”，而不应当被理解为与或(互斥或)。

上述目的通过独立权利要求的主题实现。本发明进一步的优选实现形式可见于从属权利要求。

在下文中，IQ数据信号被理解为包含同相数据信号，或称I数据信号，和正交数据信号，或称Q信号，的数据信号。