[发明专利]用于增强型数据速率GSM演进技术(EDGE)的极化环路发射器的振幅校准元件

说明书

技术领域

本发明通常涉及功率放大器控制。更特别地说，本发明涉及一种用于增强型数据速率GSM演进技术(EDGE)的极化环路发射器的振幅校准元件。 

背景技术

随着有效、低成本的电子模块的可用性的增加，便携式通信设备变得越来越普遍。便携式通信设备包括一个或多个功率发大器，用于放大从便携式通信设备发送的信号的功率。 

随着便携式通信设备的尺寸的减小，功率效率成为最重要的设计标准之一。降低功耗延长了功率源的寿命并增加了便携式通信设备的待机和通话时间。在使用非恒定振幅输出的便携式通信设备(也就是说，对相位分量和振幅分量两者进行调制和放大的设备)中，典型地使用线性功率放大器。 

遗憾的是，线性功率放大器的功率效率低于非线性功率放大器，并且因此增加便携式通信设备的总功耗。但是，通过使用输出信号的振幅调制(AM)和相位调制(PM)部分的分离反馈控制，可以使用非线性功率放大器。使用分离的AM和PM反馈环路，显著地减少使用非线性功率放大器时的AM到PM转换和AM到AM转换所具有的问题。这种结构被称为“极化环路”发射器，并且其使用分离的反馈路径以控制振幅和相位调制。此外，极化环路结构允许大动态范围的输出功率控制，这是发射器在全球移动通信系统(GSM)标准中进行操作所希望的。 

对于将振幅调制引入非线性功率放大器的功率控制反馈环路的一个要求是精确地检测和校准发送信号的AM部分，从而其恰当地调 制和控制输出信号的功率。在以前，曾经使用过二极管检测器来检测和校准信号的AM部分。遗憾的是，二极管检测器因为温度和制造过程变化而影响到精确度，这必须进行补偿。 

因此，希望不用补偿二极管检测器的变化，就精确地对发送信号的AM部分进行校准。 

发明内容

本发明的实施例包括振幅校准元件，其包括：被配置为用于接收调制器输出的线性驱动器，调制器输出包括具有振幅调制(AM)部分的电压信号；差分检测器，其被配置为用于接收线性驱动器的输出并将产生对应于AM部分的差分信号；以及差分比较器，其被配置为用于接收差分检测器输出和差分参考信号的，该差分比较器被配置为将增益控制信号产生以控制线性驱动器的增益。 

还提供了相关的操作方法。对于本领域技术人员，通过查看以下附图和详细描述，本发明的其它系统、方法、特征和优点将变得显而易见。旨在通过附权利要求来保护在本说明书之中所包括的所有这种额外的系统、方法、特征和优点。 

附图说明

参考下图可以更好地理解本发明。图中的组件无需按比例画出，而是将重点放在清楚地说明本发明的原理上。此外，在图中，在不同的视图中，相同的参考标号指示同一的部件。 

图1是示出了包括振幅校准元件的实施例的简化的便携式收发器的方框图。 

图2是示出了包括图1的上变频器、功率放大器控制元件和振幅校准元件的“极化环路”发射器的方框图。 

图3是示出了图2的振幅校准元件的示意图。 

图4是示出了图3的线性驱动器的实施例的示意图。 

图5是示出了图4的可调节的电阻的示意图。 

图6是示出了图3的检测器和校准电路中所用的基本检测器泵浦 电路的示意图。 

图7是示出了使用图6中的多个检测器泵浦电路而构成的差分检测器的示意图。 

图8是示出了图3的检测器和校准电路所使用的逐次近似电路的实施例的示意图。 

图9是用于描述本发明的一个实施例的操作的流程图。 

具体实施方式

尽管特别地参考便携式收发器来进行描述，但是可以在任意使用了分离的AM和PM闭合反馈功率控制路径的通信设备中实现振幅校准元件。 

可以在硬件、软件、或硬件和软件的结合中实现振幅校准元件。在硬件中实现时，可以使用专门的硬件元件和逻辑来实现振幅校准元件。当部分地在软件中实现振幅校准元件时，该软件部分可以用来控制振幅校准元件中的组件，这样可以对各种操作方面进行软件控制。可以将软件储存在存储器中并由合适的指令执行系统(微处理器)来执行。振幅校准元件的硬件实现可以包括以下本领域公知技术的任意一项或组合：离散电子组件、具有用于在数据信号上执行逻辑功能的逻辑门的(多个)离散逻辑电路、具有适当逻辑门的专用集成电路、(多个)可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)，等等。