[发明专利]两点调制器及其延迟失配校准电路及相位顺序校准模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种校准电路，尤其涉及一种基于两点调制器的延迟失配校准电路。

背景技术

随着手机系统的快速发展和复杂度的加深，越来越多的人开始利用手机在线欣赏音乐和视频、下载并运行需要后台连网的大型应用程序，人们对高速、可靠的移动网络的需求与日俱增。

虽然3G（3rd-Generation，第三代移动通信技术）数据网络最近已在无线通信领域中取得了重大突破，但仍不能满足终端用户群对信息流的巨大需求。如果说3G将手机互联网从构想变成了现实，那么4G4th-Generation，第四代移动通信技术）就将使手机网络变得更加快速。在不久的将来，LTE（LongTermEvolution,长期演化）及与其配套的WiMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波互联接入）将成为取代现存3G网络，成为占据手机互联网市场的新技术。多种标准的共存也导致了发射机前端设计的一些障碍，像在模式带宽、动态范围、功耗控制的准确度、变量的均峰值比（Peak-to-averageRatio，PAR）等方面，都需要一个在整个功耗范围上高度线性的调制器。极坐标调制是一个在增加功率放大器平均效率方面很有前途的发射机结构，同时也保证了调制的线性化。图1展示了一个极坐标发射机的模块化框图。开环的极坐标发射器通过控制功率放大器的偏置电流或电源电压，直接对功率放大器的信号振幅进行调制。通过特别的PA设计以及在幅度相位调制支路上采用预失真处理，对AM-AM（AmplitudeModulation-AmplitudeModulation，幅度调制-幅度调制）和AM-PM（AmplitudeModulation-PhaseModulation，幅度调制-相位调制）的非线性进行了必要的补偿，从而使非线性功率放大器能够达到很高的功率放大效率。

然而，极坐标发射器需要采用相位调制，其带宽需求比信道带宽高出一个量级。对于相位开关的方法，高效的宽带相位调制器是基于直接调频（FrequencyModulation，FM）的PLL（PhaseLockedLoop，锁相环）和两点信号注入电路实现的。然而满足噪声/带宽需求的4G无线标准需要很好的频率分辨率、严格的VCO（VoltageControlledOscillator）线性度和PLL两点注入信号之间的精确同步。图2是一个ΔΣ分频合成器，常用于实现相位合成。图2所示结构的ΔΣ调制器处注入调制信号，即为单点调制器，其调制带宽及数据传输率受限于PLL自身的带宽。对基于PLL的调制器，其数据传输率取决于PLL自身的带宽。又由于PLL的带宽受限于稳定性和噪声等问题，要在LTE标准下实现高数据率的调制模式成为现代发射机IC（IntegratedCircuit，集成电路）设计中一项巨大挑战。

更宽的调制带宽可以通过宽带技术来实现，例如相位噪声消除技术、多相位分数型锁相环或具备理想环路滤波器的I型分数锁相环。在带宽受限的分数锁相环中，可以通过数字预补偿滤波器或两点调制获得宽带相位调制。两点调制，即调制信号增加一条高频支路，利用额外的前馈支路来扩展PLL调制器的带宽；而另一种方法则对发射机数据进行预补偿处理。两种实现方式都需要对模拟PLL的动态特性有准确的了解，包括其对工艺、电压和温度（Process,Voltage,Temperature，PVT）变化的敏感度的分析。上述的宽带技术也可以应用于全数字锁相环（AllDigitalPhaseLockedLoop，ADPLL）。ADPLL对于PVT变化的敏感度较低，并且可以进行数字校准。特别是两点调制，其应用于ADPLL能够实现精确的频率合成和宽带相位调制。拥有宽带宽的WCDMA（WidebandCodeDivisionMultipleAccess，宽带码分多址）相位调制技术也已见诸文献；然而，在更宽调制标准（例如WLAN（WirelessLocalAreaNetwork，无线局域网），WiMAX和LTE）下，还未能实现可用的相位调制器。最近，开环相位选择技术——即在一组频率相位差固定的周期信号中动态地选择信号，例如正交信号或环形振荡器的输出信号——能够用于更宽带宽的相位调制的实现。然而相位选择分辨率的限制导致相位量化噪声（PhaseQuantizationNoise，PQN）过大，以致很多无线通讯标准都无法接受。因此，从现有文献可以得知，受限的PLL带宽和量化噪声的影响最终限制了相位调制技术的最大数据传输率。