射頻設備校準的制作方法
【專利說明】射頻設備校準
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年3月27日提交的，標題為“MLINE FOR XPT CALIBRAT1N(用于XPT校準的復線)”的美國臨時專利申請號61/805，839以及2014年3月11日提交的，標題為“RAD1-FREQUENCY DEVICE CALIBRAT1N(射頻設備校準)”的美國非臨時專利申請序列號14/205，265的優先權權益，其通過援引被完整明確納入于此。
[0003]背景
[0004]領域
[0005]本發明一般涉及射頻(RF)發射機的校準。更具體地，本發明涉及用數字預畸變來校準功率放大器設備的實施例。
[0006]背景
[0007]電子放大器被用于增大各種電子信號的功率和/或振幅。絕大多數電子放大器通過使用來自電源的功率，并且控制輸出信號以匹配輸入信號的形狀，而同時又提供更高振幅的信號來操作。
[0008]—種廣泛使用的電子放大器類型是功率放大器，其是使用在各種應用中以滿足對信號調理、特殊傳遞函數、模擬儀器使用和模擬計算以及其他等的設計要求的多用設備。功率放大器經常被使用在無線應用中，并且可采用RF放大器設計以供在電磁譜的RF范圍中使用。RF功率放大器是用以將低功率RF信號轉換成具有顯著功率的信號的電子放大器類型，其一般用于激勵發射機的天線。RF功率放大器經常被用以通過增大發射機的輸出功率來增大無線通信系統的射程。
[0009]功率放大器通常不以線性方式運行。更具體而言，功率放大器畸變可壓縮或可擴展功率放大器的輸出信號擺幅。接收并解碼經放大信號的信號檢測器通常不以這種非線性方式操作。因此，將功率放大器的輸出線性化通常是必要的。實現這種線性化的一種辦法是數字預畸變(DB))。DH)可以被校準并且與功率放大器聯用以通過擴展功率放大器特性的壓縮區域和壓縮功率放大器特性的擴展區域來對功率放大器畸變特性求逆。
[0010]存在要校準功率放大器數字預畸變設備的需要。更具體地，存在對于涉及基于功率放大器數字預畸變設備的非線性度特性來校準該功率放大器數字預畸變設備的實施例的需要。
[0011]附圖簡述
[0012]圖1解說了包括數字預畸變單元、增益單元、功率放大器和處理器的功率放大器數字預畸變設備。
[0013]圖2描繪了功率放大器數字預畸變設備的更詳細的解說。
[0014]圖3是解說多個功率放大器技術在根據輸入電壓、輸出電壓和偏置電壓的調幅-調幅曲線上的期望壓縮點的標繪。
[0015]圖4是解說多個調幅-調幅曲線和線性地跨這些調幅-調幅曲線延伸的線的另一標繪。
[0016]圖5是描繪根據本發明的示例性實施例的方法的流程圖。
[0017]圖6是描繪根據本發明的示例性實施例的另一方法的流程圖。
[0018]圖7解說了根據本發明一示例性實施例的包括收發機的無線通信設備。
[0019]詳細描述
[0020]以下結合附圖闡述的詳細描述旨在作為本發明的示例性實施例的描述，而無意表示能在其中實踐本發明的僅有實施例。貫穿本描述使用的術語“示例性“意指“用作示例、實例或解說”，并且不應當一定要解釋成優于或勝過其他示例性實施例。本詳細描述包括具體細節以提供對本發明的示例性實施例的透徹理解。對于本領域技術人員將顯而易見的是，沒有這些具體細節也可實踐本發明的示例性實施例。在一些實例中，公知的結構和器件以框圖形式示出以免煙沒本文給出的示例性實施例的新穎性。
[0021]常規功率放大器通常適配成使用多個控制技術中的一者或多者。一種控制技術可包括電池，該電池直接連接到功率放大器的電源端口。這在需要最大功率的時候可以是高效的，但是在較低功率電平情況下，由于滿電池電壓可能是不必要的，因而效率迅速下降。另一控制技術包括平均功率跟蹤(APT)，其使用一開關(耦合在電池和功率放大器之間)和一算法在各個功率控制群之間改變電壓。相較于電池直連技術，在較低功率情況下，APT展現出改善的效率，因為功率放大器電壓可以被相應地降低。另一作為增強型APT的控制技術是EPT，其進一步降低了在使用DH)之時的電源電壓。而另一配置使用一算法來改變每個不同功率控制群的電源電壓。該控制技術還可使用Dro和自適應性來將電源電壓調節至一個或多個限度。此外，稱為包絡跟蹤(ET)的控制技術使用單獨的芯片組以高速度和高精度來跟蹤功率放大器輸入信號的包絡。ET可能要求功率放大器被針對ET使用來進行優化并且還可能要求ET數模轉換器(DAC)(例如，在移動站調制解調器(MSM)內)。
[0022]如本領域普通技術人員將會理解的，每個功率放大器控制技術可具有目標壓縮值，其也可被稱為目標壓縮點。一般，APT具有1.5dB的目標壓縮值，EPT具有2dB的目標壓縮值，并且ET具有3dB的目標壓縮值。進一步，一種或多種其他控制技術可以具有2dB的目標壓縮值。
[0023]如將會由本領域普通技術人員所領會的，表征功率放大器數字預畸變設備的常規方法可包括測量少量部件(即，一批次中的少量放大器)并且使用這些部件的平均值或最差情形場景。然而，如將會領會的，該方法會因功率放大器的部件-部件調幅-調幅(AM-AM)變動和/或調幅-調相(AM-PM)變動而遭受影響。
[0024]本發明的示例性實施例包括用于基于功率放大器的期望壓縮點來確定該功率放大器的三個變量(即，輸入電壓Vin、輸出電壓Vout、和偏置電壓Vcc)之間的關系的實施例。該關系數據可接著被用于確定功率放大器的每部件的AM-AM。進一步，基于該關系，可以針對由功率放大器輸出的信號的每個期望功率電平(即，功率放大器輸出電壓)來計算增益索引(其控制功率放大器輸入電壓電平)、和傳達給該功率放大器的偏置信號(“偏置電壓”)的電壓電平(即，功率放大器偏置電壓)。該關系數據可以在多個控制技術之間共享。
[0025]更具體地，根據各種示例性實施例，一種設備可包括配置成接收輸入電壓和偏置電壓并且傳達輸出電壓的功率放大器。該設備還可包括耦合到該功率放大器并且配置成感測由該功率放大器在傳達給該功率放大器的多個輸入電壓和偏置電壓的情況下傳達的多個同相和正交(IQ)樣本。該處理器還可配置成從該多個感測到的IQ樣本來生成多個AM-AM曲線。此外，該處理器可以配置成基于每種功率放大器控制技術的每條曲線上的目標壓縮點來確定輸入電壓、偏置電壓和輸出電壓之間的關系。該處理器可進一步配置成基于該關系在輸入電壓、偏置電壓和輸出電壓中的一者的已知值的基礎上確定輸入電壓、偏置電壓和輸出電壓中的兩者以達到目標壓縮點。
[0026]根據另一示例性實施例，本發明包括用于校準功率放大器數字預畸變設備的方法。此類方法的各種實施例可包括通過針對功率放大器的每個期望輸出電壓值計算該功率放大器的輸入電壓值和偏置電壓值以生成期望的壓縮點的方式來校準RF設備。該方法還可包括將Dro值施加于該功率放大器的輸入電壓，以及在施加了這些Dro值之后測量該輸出電壓值。
[0027]根據另一示例性實施例，一種方法可包括感測由功率放大器在傳達給該功率放大器的多個輸入電壓和偏置電壓的情況下傳達的多個IQ樣本。此外，該方法可包括從該多個感測到的IQ樣本來生成多個AM-AM曲線。該方法可進一步包括基于每種功率放大器控制技術的每條曲線上的目標壓縮點來確定輸入電壓、偏置電壓和輸出電壓之間的關系。此外，該方法可包括基于該關系在輸入電壓、偏置電壓和輸出電壓中的一者的已知值的基礎上確