[发明专利]用于功率放大器中的相位补偿的装置和方法

说明书

这里公开了用于功率放大器中的相位补偿的装置和方法。在某些实施方式中，功率放大器包括输入级、输出级、包络跟踪器和补偿电路。所述输入和输出级被级联，并放大输入RF信号以产生放大的输出RF信号。所述包络跟踪器基于所述输入RF信号的包络产生至少用于所述输出级的功率放大器电源电压。所述补偿电路补偿所述输出级的输入阻抗的改变，所述改变与所述功率放大器电源电压的电压电平的改变相关联。通过包含所述补偿电路，与输入功率相对的所述功率放大器的相位延迟的变化可被减小，从而导致所述功率放大器的相位失真(AM/PM)的改善。

技术领域

本发明的实施例涉及电子系统，并且具体涉及用于射频(RF)电子设备的功率放大器。

背景技术

功率放大器可以被包括在移动设备中以放大用于经由天线发送的射频(RF)信号。例如，在具有例如在全球移动通信系统(GSM)中发现的时分多址(TDMA)架构、码分多址(CDMA)和宽带码分多址(W-CDMA)系统的移动设备中，功率放大器可以用于放大具有相对低功率的RF信号。管理RF信号的放大可能是重要的，因为希望的发送功率电平可以取决于用户离基站多远和/或移动环境。还可以采用功率放大器以帮助随时间调整RF信号的功率电平，以便在分配的接收时隙期间防止来自发送的信号干扰。

功率放大器的功率消耗可以是重要的考虑。一种用于减少功率放大器的功率消耗的技术是包络跟踪，其中关于RF信号的包络控制功率放大器的电源的电压电平。因此，当RF信号的包络增大时，可以增大供应给功率放大器的电压。同样，当RF信号的包络减小时，可以减小供应给功率放大器的电压以减少功率消耗。

发明内容

在某些实施例中，本公开涉及在功率放大器系统中的相位补偿的方法。该方法包括利用功率放大器的第一放大级放大输入射频(RF)信号以产生第一放大RF信号，利用包络跟踪器产生功率放大器电源电压(supply voltage)，利用该包络跟踪器基于该输入RF信号的包络控制功率放大器电源电压的电压电平，利用来自包络跟踪器的功率放大器电源电压为功率放大器的第二放大级供电，利用第二放大级放大第一放大RF信号以产生第二放大信号，以及利用补偿电路补偿第二放大级的输入阻抗的变化，该变化与功率放大器电源电压的电压电平的改变相关联。

在一些实施例中，该方法进一步包括利用补偿电路提供在第一和第二放大级之间的、在大约60Ω到大约70Ω范围内的匹配阻抗。

在多个实施例中，放大第一放大RF信号以产生第二放大信号包括在双极型晶体管的基极接收第一放大RF信号，在该双极型晶体管的集电极产生第二放大RF信号。在各种实施例中，该方法进一步包括利用补偿电路补偿在双极型晶体管的基极和集电极之间的寄生电容的变化，该变化与功率放大器电源电压的电压电平的改变相关联。

根据若干实施例，该方法进一步包括利用收发器产生RF信号和该RF信号的包络。

在某些实施例中，本公开涉及功率放大器系统。该功率放大器系统包括第一功率放大器级，该第一功率放大器级包含被配置为接收输入RF信号的输入端和被配置为产生第一放大RF信号的输出端。功率放大器系统进一步包括包络跟踪器，该包络跟踪器被配置为产生功率放大器电源电压，并基于输入RF信号的包络控制功率放大器电源电压的电压电平。功率放大器系统进一步包含第二功率放大器级，该第二功率放大器级包括被配置为接收第一放大RF信号的输入端和被配置为产生第二放大RF信号的输出端。该第二功率放大器级被配置为由来自于包络跟踪器的功率放大器电源电压供电。功率放大器系统进一步包括电连接在第一功率放大器级的输出端与第二功率放大器级的输入端之间的补偿电路。该补偿电路被配置为补偿第二功率放大器级的输入阻抗的变化，该变化与功率放大器电源电压的电压电平的改变相关联。

在一些实施例中，补偿电路被配置为提供在第一和第二功率放大器级之间的、在大约60Ω到大约70Ω的范围内的匹配阻抗。