[发明专利]具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的方法和设备

说明书

本发明公开了一种用于射频(RF)功率放大器的具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的设备。功率管理单元基于控制信号为功率放大器生成一组供电电压。功率管理集成电路中的设定值发生器逐渐增大或减小目标电压，使得从电压转换器输出的该组供电电压响应于目标电压的逐渐过渡而逐渐增大或减小。收发器包括数字模型，该数字模型用于复制电压转换器中的设定值发生器和稳压器的行为，使得信号预失真单元可使用瞬时电压电平进行信号预失真。

技术领域

示例涉及用于射频(RF)功率放大器(PA)的具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的方法和设备。

背景技术

在数字包络跟踪中，生成一组离散电压并且将它们中的一个转发到RF功率放大器。数字包络跟踪的故障(与完美包络跟踪相比)可通过RF信号预失真来补偿。

数字包络跟踪器根据RF包络的电平使用连接到功率放大器的一组预定义电压电平。在数字跟踪的情况下，对RF包络进行前瞻性分析以识别下一个时间间隔中峰的数量和高度，并且根据某些标准选择电压电平。电压电平的数量是总效率改善和跟踪器设计所施加的约束之间的权衡。更多数量的电压电平改善了功率放大器的效率，但增加了跟踪器的复杂性。这种复杂性的增加主要来自以下事实：每个电压电平需要印刷电路板(PCB)上的附加外部电容器。

常规解决方案假定在电压变化之后呈现稳态条件，具有一组先前稳定且恒定的电压电平。这对于移动应用而言具有缺点，因为功率电平以及因此该组电压的电平需要在移动应用中(例如，在子帧之间)频繁改变以提高系统效率。即使在此类电压电平过渡期间，也需要输出信号的连续性。

图1示出了基于恒定电压电平的常规数字包络跟踪。收发器100中的分段恒定电平定义单元104接收关于RF前端(RFFE)的配置模式的信息、关于要传输的输入数据流的功率水平的信息，以及配置和校准信息诸如PA负载线等，并且基于该信息导出功率放大器120所需的一组供电电压的电压电平。分段恒定电平定义单元104确定功率放大器120的该组供电电压的每个电压值，并且经由控制单元102将该信息(控制信号111)发送到功率管理集成电路(PMIC)110。

收发器100中的控制单元102分析输入数据流130的RF包络的特性，并将控制信号116和117分别发送到PMIC 110，用于数字电压电平选择。PMIC 110中的分段恒定发生器112基于控制信号111将目标电压输出到单输入多输出(SIMO)DC-DC转换器114。DC-DC转换器114生成一组电压，并且该组电压中的一个电压基于来自控制单元102的控制信号116被切换到功率放大器120。从DC-DC转换器114输出的该组电压保持恒定，直到目标电压改变。

分段恒定电平定义单元104还生成一组数字电压电平，并且该组数字电压电平中的一个数字电压电平基于来自控制单元102的控制信号117被切换到RF信号预失真单元106。该组数字电压电平是恒定的，并且收发器中的信号预失真单元106仅采用恒定的电压电平。

当需要改变针对功率放大器的供电电压电平时，传输可能受到干扰，例如导致误差向量幅值(EVM)增大。这在一些系统诸如长期演进(LTE)系统中通常是不期望的。简单地改变针对功率放大器的该组供电电压(例如，在LTE的子帧边界处)可能会损坏RF信号性能指标诸如EVM，并且可导致整个帧的丢弃。由于(例如由于功率改变)可能需要频繁地改变电压电平，这不是一种可接受的策略。简单地加快从一组电压到另一组电压的切换是不可能的，因为更快的切换将需要更高的电流来对相关联的电容器再充电。这将需要稳压器芯片中更大的线圈(PCB面积缺点)和更大的功率级晶体管(更大的芯片面积、降低的效率等)。此外，更快的切换通常伴随过冲和振荡。这将进一步劣化RF误差。

附图说明

以下将仅以举例的方式并参考附图来描述装备和/或方法的一些示例，其中

图1示出了基于恒定电压电平的常规数字包络跟踪；

图2示出了用于具有动态变化供电电压电平的数字包络跟踪的示例性设备；