專利名稱：減少功率消耗的發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體來說涉及發(fā)射器，且更明確來說涉及用于減少射頻(RF)發(fā)射器中的 功率消耗的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中，發(fā)射器從移動(dòng)臺(tái)調(diào)制解調(diào)器(MSM)接收基帶信號(hào)，使用一個(gè)或一 個(gè)以上混頻器將所述基帶信號(hào)升頻轉(zhuǎn)換到射頻(RF)，接著(例如)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器放大器及功 率放大器放大所述RF信號(hào)以用于經(jīng)由天線發(fā)射。功率效率在高級(jí)無線應(yīng)用中為重要的，尤其在手持機(jī)裝置中，因?yàn)檩^佳功率效率 一般意味著手持機(jī)用戶的較長(zhǎng)通話時(shí)間。無線收發(fā)器中功率效率的瓶頸為發(fā)射器。在發(fā)射 器塊中，最大功率消耗者為包括驅(qū)動(dòng)器放大器(DA)及功率放大器(PA)的放大器。沿發(fā)射 路徑的其它發(fā)射器塊也參與發(fā)射器的總功率消耗。因而，在此項(xiàng)技術(shù)中存在對(duì)減少無線裝置的發(fā)射器的發(fā)射器塊中的功率消耗的需要。


圖1說明可實(shí)踐本發(fā)明的示范性實(shí)施例的示范性無線通信環(huán)境。圖2說明本發(fā)明的示范性實(shí)施例。圖3A到圖3D為說明本發(fā)明的示范性方法的流程圖。圖4說明本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例。圖5A到圖5C為說明本發(fā)明的示范性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本文中所描述的技術(shù)適用于且可用于其中需要射頻接收的任一電環(huán)境或電子環(huán) 境中的任一電子設(shè)置。僅出于示范性目的，在無線通信環(huán)境的背景下呈現(xiàn)本文中所描述的 示范性實(shí)施例，然而其并不希望限于此，而是適用于使用射頻發(fā)射及接收的任一有線或無 線通信設(shè)置，例如手機(jī)、基站以及纜線機(jī)頂盒等。本文中所描述的技術(shù)可用于例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA及SC-FDMA網(wǎng)絡(luò)等無線 通信網(wǎng)絡(luò)。術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”與“系統(tǒng)”常常可互換使用。CDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施例如通用陸地?zé)o線電接 入(UTRA)、cdma2000等的無線電技術(shù)。UTRA包括寬帶CDMA (W-CDMA)、低碼片速率(LCR)、高 碼片速率(HCR)等。CDMA2000涵蓋IS-2000、IS-95及IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施例如 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)的無線電技術(shù)。OFDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施例如演進(jìn)型UTRA (E-UTRA)、超移 動(dòng)寬帶(UMB)、IEEE 802. Il(Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE 802. 20、Flash- OFDM 等的無線電技術(shù)。這些各種無線電技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)為此項(xiàng)技術(shù)中已知的。UTRA、E-UTRA及GSM 描述于來自名為“第三代合作伙伴計(jì)劃”(3GPP)的組織的文件中。CDMA2000描述于來自名 為“第三代合作伙伴計(jì)劃2”(3GPP2)的組織的文件中。3GPP及3GPP2文件公開可得。為清楚起見，下文針對(duì)3GPP網(wǎng)絡(luò)而描述所述技術(shù)的某些方面。詞語“示范性”在本文中用以意味著“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”。不必將本文中描述 為“示范性”的任一實(shí)施例解釋為比其它實(shí)施例優(yōu)選或有利。圖1說明示范性無線通信環(huán)境1，其包含通信系統(tǒng)120及122及無線裝置110(例 如能夠與多個(gè)無線通信系統(tǒng)120及122通信的多天線無線裝置)。無線系統(tǒng)120可為可實(shí) 施一個(gè)或一個(gè)以上CDMA標(biāo)準(zhǔn)(例如，IS-2000 (通常稱為CDMA lx)、IS_856 (通常稱為CDMA Ix EV-D0)、IS-95、W-CDMA等)的CDMA系統(tǒng)。無線系統(tǒng)120包括基站收發(fā)器系統(tǒng)(base transceiver system，BTS) 130及移動(dòng)交換中心(MSC) 140。BTS 130提供用于其覆蓋區(qū)域下 的無線裝置的空中通信(over-the-air communication)。MSC 140耦合到無線系統(tǒng)120中 的BTS且提供針對(duì)這些BTS的協(xié)調(diào)及控制。無線系統(tǒng)122可為可實(shí)施一個(gè)或一個(gè)以上TDMA 標(biāo)準(zhǔn)的TDMA系統(tǒng)，例如GSM。無線系統(tǒng)122包括節(jié)點(diǎn)B 132及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC) 142。 節(jié)點(diǎn)B 132提供用于其覆蓋區(qū)域下的無線裝置的空中通信。RNC 142耦合到無線系統(tǒng)122 中的節(jié)點(diǎn)B且提供針對(duì)這些節(jié)點(diǎn)B的協(xié)調(diào)及控制。一般來說，BTS 130及節(jié)點(diǎn)B 132為提 供對(duì)無線裝置的通信覆蓋的固定站且還可稱為基站或某一其它術(shù)語。MSC 140及RNC 142 為提供針對(duì)基站的協(xié)調(diào)及控制的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體且還可由其它術(shù)語指代。無線裝置110可為蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、無線啟用計(jì)算機(jī)或某一其它 無線通信單元或裝置。無線裝置110還可被稱為移動(dòng)臺(tái)(3GPP2術(shù)語)、用戶設(shè)備(UE) (3GPP 術(shù)語)、接入終端或某一其它術(shù)語。無線裝置110配備有多個(gè)天線，例如，一個(gè)外部天線及一 個(gè)或一個(gè)以上內(nèi)部天線。多個(gè)天線可用于提供分集以對(duì)抗例如衰退、多路徑、干擾等的不利 路徑效應(yīng)。從發(fā)射實(shí)體處的天線發(fā)射的RF調(diào)制信號(hào)可經(jīng)由視線路徑及/或反射路徑到達(dá) 無線裝置110處的多個(gè)天線。至少一個(gè)傳播路徑通常存在于發(fā)射天線與無線裝置110處的 每一接收天線之間。如果不同接收天線的傳播路徑為獨(dú)立的(其一般來說在至少一程度上 是成立的)，則當(dāng)多個(gè)天線用于接收RF調(diào)制信號(hào)時(shí)分集增加且所接收的信號(hào)質(zhì)量改進(jìn)。無線裝置110可能或可能不能夠從衛(wèi)星150接收信號(hào)。衛(wèi)星150可屬于衛(wèi)星定位 系統(tǒng)，例如眾所周知的全球定位系統(tǒng)(GPS)、歐洲伽利略(felileo)系統(tǒng)或某些其它系統(tǒng)。 每一 GPS衛(wèi)星發(fā)射編碼有允許地球上的GPS接收器測(cè)量GPS信號(hào)的到達(dá)時(shí)間(TOA)的信息 的GPS信號(hào)?？墒褂米銐驍?shù)目的GPS衛(wèi)星的測(cè)量以獲得GPS接收器的精確三維位置估計(jì)。 大體來說，無線裝置110可能夠與不同無線技術(shù)(例如，CDMA、GSM、GPS等)的任一數(shù)目的 無線系統(tǒng)通信。圖2為說明示范性無線裝置110的簡(jiǎn)化框圖。無線裝置110包括例如經(jīng)SAW濾波 發(fā)射器的示范性射頻(RF)發(fā)射器210，其在一端處耦合到例如主天線的天線202(其可為外 部天線)，且在另一端處例如經(jīng)由路徑226與移動(dòng)臺(tái)調(diào)制解調(diào)器(MSM) 220通信。MSM 220 包含與存儲(chǔ)器222通信的處理器224。如圖2中展示，示范性發(fā)射器210(例如，CDMA發(fā)射器)包括用于動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)發(fā)射 器210的功率消耗的數(shù)字控制塊250 ；及具有多個(gè)偏置模式的驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238。 每一偏置模式對(duì)應(yīng)于發(fā)射器210中的一功率消耗電平。如在下文且結(jié)合圖3A到圖3D更詳 細(xì)地描述，數(shù)字控制塊250指令驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238以選定偏置模式操作以調(diào)節(jié)發(fā)射 器210的功率消耗。在示范性實(shí)施例中，發(fā)射器210經(jīng)設(shè)計(jì)以支持在1.23MHz的帶寬的情況下(例如)lMlcbps的峰值上行鏈路數(shù)據(jù)速率。發(fā)射器210在所有CDMA頻帶處操作(一般來說在 例如PCS及單元帶(Cell-band)的高及低帶處操作)。發(fā)射器210包含基帶(BB)濾波器 230 (例如二階BB濾波器)、BB可變?cè)鲆娣糯笃?VGA) 232、一個(gè)或一個(gè)以上直接升頻轉(zhuǎn)換器 234(例如混頻器)、RF VGA 236、驅(qū)動(dòng)器放大器(DAl) 238及功率放大器(PA) 244。在示范性實(shí)施例中，在信號(hào)發(fā)射期間，Tx數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC) 240使用由數(shù)字控制 塊250提供的參考電流(Iref)產(chǎn)生正交差分I及Q信號(hào)。將BB I及Q信號(hào)輸入到BB濾 波器230，且接著通過BB VGA 232鏡射經(jīng)濾波的BB信號(hào)，BB VGA 232如在下文且結(jié)合圖 3A到圖3D更詳細(xì)地描述通過數(shù)字增益控制切換。例如通過由兩個(gè)交叉耦合的吉伯單元混 頻器(Gilbert cell mixer)組成的單一邊帶升頻轉(zhuǎn)換器234升頻轉(zhuǎn)換BBVGA的輸出電流。 將升頻轉(zhuǎn)換器的輸出RF電流施加到RF VGA 236的輸入，RF VGA 236經(jīng)由數(shù)字增益控制而 受控制，如在下文且結(jié)合圖3A到圖3D更詳細(xì)地描述。經(jīng)由變壓器237將RF VGA 236的輸 出處的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成到DA1238的輸入的單端信號(hào)。如在下文且結(jié)合圖3A到圖3D更詳 細(xì)地描述，DA1238由經(jīng)數(shù)字控制切換的柵地-陰地放大器級(jí)(cascode stage)構(gòu)成且提供 數(shù)字增益控制。如在下文且結(jié)合圖3A到圖3D更詳細(xì)地描述，定位于DA1238的輸出238a 之后的多個(gè)RF開關(guān)(例如Mla、241b及Mlc)視從MSM 220接收的模式選擇信號(hào)248而 定選擇經(jīng)由PA電路244輸出的正常模式或經(jīng)由PA旁路路徑246輸出的PA旁路模式。在示范性實(shí)施例中，數(shù)字控制塊250指令例如iTxDAC 240, BB-VGA 232、RF-VGA236及DA1238的多個(gè)電路，以用于調(diào)節(jié)發(fā)射器210的功率消耗。數(shù)字控制塊250 在發(fā)射器輸出功率降低時(shí)引起多個(gè)電路中的一者或一者以上的電流消耗的減少。在示范性 實(shí)施例中，以數(shù)字離散步驟實(shí)施增益控制。在BB VGA 232、RF VGA 236及DA1238中實(shí)踐 粗略增益控制。TxDAC 240中的精細(xì)增益控制補(bǔ)充粗略增益曲線以實(shí)現(xiàn)線性增益特征，例 如0. 25dB。粗略增益控制及精細(xì)增益控制兩者經(jīng)由可駐存于數(shù)字控制塊250中的查找表 (LUT) 253 實(shí)現(xiàn)。如圖2中所展示，發(fā)射器210包括功率放大器(PA)電路M4，其具有用于從驅(qū)動(dòng) 器放大器電路DA1238接收RF信號(hào)的輸入及用于輸出經(jīng)放大的RF信號(hào)的輸出244b。 發(fā)射器210還包括用于將驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的輸出238a連接到PA電路M4的輸 出的PA旁路路徑M6。定位于驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的輸出238a與PA電路M4的輸 出M4b之間的多個(gè)RF開關(guān)(例如Mla、241b及Mlc)使得數(shù)字控制塊250能夠選擇PA 旁路路徑246或含PA電路244的路徑中的一者。在示范性實(shí)施例中，發(fā)射器210還包括定 位于驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的輸出238a (例如在開關(guān)Mla之后)與PA電路M4的輸 入之間的表面聲波(SAW)濾波器252，以對(duì)由驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238提供到PA電 路M4的RF信號(hào)進(jìn)行濾波。在正常示范性操作模式中(S卩，PA 244輸出M4b處為高功率)，DA1238輸出經(jīng)由 RF開關(guān)Mla且經(jīng)由RF SAff濾波器252將高達(dá)7dBm的輸出功率遞送到PA 2440在PA旁路 模式中(即，PA 244輸出處為低功率及中等功率)，DA1238輸出經(jīng)由RF開關(guān)Mlb及Mlc 向PA244輸出M4b產(chǎn)生大于9dBm的輸出功率，因此繞過PA244且實(shí)現(xiàn)好得多的功率消耗。圖3A到圖3D為結(jié)合上文的圖2說明本發(fā)明的示范性方法的流程圖。如圖3A中 所展示，整體過程開始于框300，其中經(jīng)由數(shù)字控制指令(例如從數(shù)字控制塊250接收的那 些數(shù)字控制指令)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器210的功率消耗。在示范性實(shí)施例中，數(shù)字控制指令包括(但不限于)到TxDAC 240的基帶(BB)增益控制(GC)指令251a、到BB VGA 232的BB-VGA-GC指令251b、到RF VGA 236的RF增益控制(GC)指令251c及到驅(qū)動(dòng)器放 大器電路DA1238的增益控制(GC)指令251d，以及用于斷開或閉合開關(guān)Mla、241b及Mlc 中的一者或一者以上的命令指令251e。在示范性實(shí)施例中，控制指令251a到251e為八位。 接著在框310中，基于數(shù)字控制指令251d，從驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的多個(gè)偏置模式中 選擇驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的偏置模式，例如高偏置模式或低偏置模式。在示范性實(shí)施 例中，所述多個(gè)偏置模式對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238中的操作功率消耗電平，且因此 對(duì)應(yīng)于發(fā)射器210中的總操作功率消耗電平。整體過程接著結(jié)束。圖;3B為進(jìn)一步詳細(xì)說明圖3A的框300中的操作的流程圖。過程開始于框330，其 中經(jīng)由所接收的數(shù)字控制指令(例如在數(shù)字控制塊250中從MSM 220接收的數(shù)字控制指令 226a)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器210的功率消耗。在示范性實(shí)施例中，所接收的數(shù)字控 制指令226a為八位。接著，在框340中，通過數(shù)字控制塊250將所接收信號(hào)沈加映射到TxDAC 240,BB VGA 232,RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238中的一者或一者以上的預(yù)定電流消耗特 征。所述映射確定iTxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238中的 每一者應(yīng)以何電流電平操作以使得發(fā)射器210的總功率消耗符合由MSM 220經(jīng)由所接收信 號(hào)沈加請(qǐng)求的功率消耗電平。在示范性實(shí)施例中，使用可在數(shù)字控制塊250內(nèi)部或外部的 查找表(LUT) 253進(jìn)行所述映射。在示范性實(shí)施例中，TxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路 DA1238中的一者或一者以上具有多個(gè)增益級(jí)(例如三個(gè)或三個(gè)以上增益級(jí))，其對(duì)應(yīng)于 TxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238中的一組晶體管。在示 范性實(shí)施例中，TxDAC 240,BB VGA 232,RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238中的一者 或一者以上具有256個(gè)增益級(jí)，其對(duì)應(yīng)于TxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放 大器電路DA1238中的一組255個(gè)晶體管。通過接通或關(guān)閉這些晶體管，數(shù)字控制塊250可 調(diào)節(jié)iTxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238中的每一者的功率 消耗電平，這導(dǎo)致調(diào)節(jié)整體發(fā)射器210的功率消耗。在框340之后，流程接著返回到圖3A 的框300。圖3C為進(jìn)一步詳細(xì)說明圖3A的框300中的操作的流程圖。過程開始于框350， 其中當(dāng)發(fā)射器210輸出功率低時(shí)選擇PA旁路路徑M6。在示范性實(shí)施例中，由數(shù)字控制塊 250經(jīng)由斷開開關(guān)Mla且閉合開關(guān)Mlb及Mlc的控制指令251e作出選擇。在示范性實(shí) 施例中，當(dāng)發(fā)射器輸出功率低時(shí)還(例如)經(jīng)由從MSM 220接收的控制指令248關(guān)閉PA電 路M4。接著，在框360中，當(dāng)發(fā)射器210輸出功率高時(shí)選擇PA電路M4。在示范性實(shí)施例 中，由數(shù)字控制塊250經(jīng)由閉合開關(guān)Mla且斷開開關(guān)Mlb及Mlc的控制指令251e作出 選擇。在框360之后，流程接著返回到圖3A的框300。圖3D為進(jìn)一步詳細(xì)說明圖3A的框310中的操作的流程圖。過程開始于框370，其 中當(dāng)發(fā)射器210輸出功率低時(shí)選擇驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的低偏置模式。在示范性實(shí) 施例中，由數(shù)字控制塊250經(jīng)由控制指令251d作出選擇。接著，在框380中，當(dāng)發(fā)射器210 輸出功率高時(shí)選擇驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的高偏置模式。在示范性實(shí)施例中，由數(shù)字控 制塊250經(jīng)由控制指令251d作出選擇。在框380之后，流程接著返回到圖3A的框310。
在示范性實(shí)施例中，一起執(zhí)行結(jié)合圖3A到圖3D描述的操作。舉例來說，在接收 到控制信號(hào)226a之后(其中MSM 220已選擇發(fā)射器210的低輸出功率情境)，數(shù)字控制塊 250首先將控制信號(hào)226a映射到TxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電 路DA1238的預(yù)定電流消耗特征。數(shù)字控制塊250接著通過接通或關(guān)閉TxDAC 240,BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的若干個(gè)晶體管而指令TxDAC 240, BB VGA 232,RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238中的每一者以對(duì)應(yīng)于所映射的特征的增益狀 態(tài)操作。數(shù)字控制塊250還通過開關(guān)Mla的斷開及開關(guān)Mlb及Mlc的閉合而指令PA旁 路路徑246的選擇。MSM 220還經(jīng)由指令248關(guān)閉PA電路M4。數(shù)字控制塊250還經(jīng)由控 制指令251d選擇驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的低偏置模式。圖4說明本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，其中具有與圖2中識(shí)別的數(shù)字相同的數(shù)字 的組件以大體相同的方式操作。然而，在此示范性實(shí)施例中，發(fā)射器電路包括第二驅(qū)動(dòng)器 放大器電路DA2239，其具有與驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238共同的輸入238a。如同上文結(jié)合 圖2描述的驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的情況，數(shù)字控制塊250基于所接收信號(hào)226a指令 驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239以從多個(gè)偏置模式選擇的偏置模式操作以調(diào)節(jié)發(fā)射器210的功 率消耗。圖4中展示的發(fā)射器210具有定位于驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239的輸出與PA電路 244的輸出M4b之間以使得能夠選擇PA旁路路徑246的開關(guān)Mlc。如同驅(qū)動(dòng)器放大器電 路DA1238的情況，驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239具有多個(gè)增益級(jí)(例如三個(gè)或三個(gè)以上增益 級(jí))，其對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239中的一組晶體管。在示范性實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器放大 器電路DA2239具有256個(gè)增益級(jí)，其對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239中的一組255個(gè)晶 體管。通過接通或關(guān)閉這些晶體管，數(shù)字控制塊250可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239的功 率消耗電平，這導(dǎo)致調(diào)節(jié)整體發(fā)射器210的功率消耗。圖5A到圖5D為結(jié)合上文的圖4說明本發(fā)明的示范性方法的流程圖。如圖5A中 所展示，整體過程開始于框500，其中經(jīng)由數(shù)字控制指令(例如從數(shù)字控制塊250接收的那 些數(shù)字控制指令)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器210的功率消耗。在示范性實(shí)施例中，數(shù) 字控制指令包括(但不限于)到TxDAC 240的基帶(BB)增益控制(GC)指令251a、到BB VGA232的BB-VGA-GC指令251b、到RF VGA236的RF增益控制(GC)指令251c及到驅(qū)動(dòng)器放 大器電路DA1238及DA2239的增益控制(GC)指令251d，以及用于斷開或閉合開關(guān)Mlc的 命令指令251e。在示范性實(shí)施例中，控制指令251a到251e為八位的。接著在框510中，基 于數(shù)字控制指令251d，從驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238的多個(gè)偏置模式中選擇驅(qū)動(dòng)器放大器 電路DA1238的一偏置模式，例如高偏置模式或低偏置模式。接著在框530中，基于數(shù)字控制 指令251d，從驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239的多個(gè)偏置模式中選擇驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239 的一偏置模式，例如高偏置模式或低偏置模式。在示范性實(shí)施例中，所述多個(gè)偏置模式對(duì)應(yīng) 于驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238及DA2239中的操作功率消耗電平，且因此對(duì)應(yīng)于發(fā)射器210 中的總操作功率消耗電平。整體過程接著結(jié)束。圖5B為進(jìn)一步詳細(xì)說明圖5A的框500中的操作的流程圖。過程開始于框570，其 中經(jīng)由所接收的數(shù)字控制指令(例如在數(shù)字控制塊250中從MSM 220接收的數(shù)字控制指令 226a)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器210的功率消耗。在示范性實(shí)施例中，所接收的數(shù)字控 制指令226a為八位。接著，在框580中，通過數(shù)字控制塊250將所接收信號(hào)沈加映射到TxDAC 240,BBVGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238及DA2239中的一者或一者以上的預(yù)定 電流消耗特征。所述映射確定iTxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路 DA1238及DA2239中的每一者應(yīng)以何電流電平操作以使得發(fā)射器210的總功率消耗符合由 MSM 220經(jīng)由所接收信號(hào)沈加請(qǐng)求的功率消耗電平。在示范性實(shí)施例中，使用可在數(shù)字控 制塊250內(nèi)部或外部的查找表(LUT) 253用于所述映射。在示范性實(shí)施例中，iTxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路 DA1238及DA2239中的一者或一者以上具有多個(gè)增益級(jí)(例如三個(gè)或三個(gè)以上增益級(jí))，其 對(duì)應(yīng)于TxDAC 240、BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238及DA2239中的 一組晶體管。在示范性實(shí)施例中，iTxDAC 240, BB VGA 232、RF VGA236及驅(qū)動(dòng)器放大器電 路DA1238及DA2239中的一者或一者以上具有256個(gè)增益級(jí)，其對(duì)應(yīng)于TxDAC 240,BB VGA 232、RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238及DA2239中的一組255個(gè)晶體管。通過接 通或關(guān)閉這些晶體管，數(shù)字控制塊250可調(diào)節(jié)TxDAC240、BB VGA 232,RF VGA 236及驅(qū)動(dòng)器 放大器電路DA1238及DA2239中的每一者的功率消耗電平，這導(dǎo)致調(diào)節(jié)整體發(fā)射器210的 功率消耗。在框340之后，流程接著返回到圖5A的框500。圖5C為進(jìn)一步詳細(xì)說明圖5A的框510及530中的操作的流程圖。過程開始于框 陽0，其中當(dāng)發(fā)射器210輸出功率低時(shí)，選擇驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA2239及PA旁路路徑M6， 閉合開關(guān)Mlc，且關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238及PA電路M2中的一者或兩者。在示范 性實(shí)施例中，由數(shù)字控制塊250經(jīng)由控制指令251d及251e作出選擇。接著，在框560中， 當(dāng)發(fā)射器210輸出功率高時(shí)，選擇驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238及PA電路M2，且關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器 放大器電路DA2239。在示范性實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)射器210輸出功率高時(shí)，斷開開關(guān)Mlc。在 示范性實(shí)施例中，由數(shù)字控制塊250經(jīng)由控制指令251d及251e作出選擇。因?yàn)閷?duì)PA電路 244或PA旁路路徑246中的哪一者的選擇是通過驅(qū)動(dòng)器放大器電路DA1238或驅(qū)動(dòng)器放大 器電路DA2239的轉(zhuǎn)換而進(jìn)行，所以不再需要圖2中展示的開關(guān)Mla及Mlb的實(shí)施。在框 560之后，流程接著返回到圖5A的框510及530。應(yīng)注意，各種示范性實(shí)施例出于說明的目的而單獨(dú)地論述，但其可組合于一個(gè)具 有所述單獨(dú)說明的實(shí)施例的一些或全部特征的實(shí)施例中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可使用多種不同技術(shù)及技藝中的任一者來表示信息 及信號(hào)。舉例來說，可通過電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁性粒子、光場(chǎng)或光學(xué)粒子或其任一 組合來表示可在整個(gè)上文描述中所參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)及碼片。所 屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將進(jìn)一步了解，可將結(jié)合本文中的揭示內(nèi)容所描述的各種說明性邏輯 塊、模塊、電路及算法步驟實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件，或兩者的組合。為清楚地說明硬件 與軟件的此可互換性，已在上文中大體按其功能性描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路 及步驟。此功能性是實(shí)施為硬件還是軟件視特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)約束而 定。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對(duì)每一特定應(yīng)用以不同方式實(shí)施所描述的功能性，但所述實(shí) 施方案決策不應(yīng)被解釋為會(huì)導(dǎo)致脫離本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中的揭示內(nèi)容而描述的各種說明性邏輯塊、模塊及電路可通過以下各物 來實(shí)施或執(zhí)行通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門 陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí) 行本文中所描述的功能的任一組合。通用處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任一常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。還可將處理器實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例 如，DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器的組合、一個(gè)或一個(gè)以上微處理器與DSP核心的 聯(lián)合，或任一其它所述配置。結(jié)合本文中的揭示內(nèi)容而描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)于硬件中、由處理 器執(zhí)行的軟件模塊中或兩者的組合中。軟件模塊可駐存于RAM存儲(chǔ)器、快閃存儲(chǔ)器、ROM存 儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可裝卸磁盤、CD-ROM或此項(xiàng)技術(shù)中已知 的任何其它形式的存儲(chǔ)媒體中。示范性存儲(chǔ)媒體耦合到處理器，以使得處理器可從存儲(chǔ)媒 體讀取信息且將信息寫入到存儲(chǔ)媒體。在替代方案中，存儲(chǔ)媒體可與處理器成一體。處理 器及存儲(chǔ)媒體可駐存于ASIC中。ASIC可駐存于用戶終端中。在替代方案中，處理器及存儲(chǔ) 媒體可作為離散組件而駐存于用戶終端中。應(yīng)注意，上文描述的方法可在具有計(jì)算機(jī)可讀媒體的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中實(shí)施，所 述計(jì)算機(jī)可讀媒體具有用于致使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上文描述的過程的代碼。在一個(gè)或一個(gè)以上示 范性實(shí)施例中，所描述的功能可以硬件、軟件、固件、或其任一組合來實(shí)施。如果以軟件實(shí) 施，則功能可作為一個(gè)或一個(gè)以上指令或代碼存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀 媒體發(fā)射。計(jì)算機(jī)可讀媒體包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體及通信媒體兩者，通信媒體包括促進(jìn)計(jì)算 機(jī)程序從一處傳送到另一處的任一媒體。存儲(chǔ)媒體可為可由通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)存取的任何 可用媒體。以實(shí)例方式且非限制，所述計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或 其它光盤存儲(chǔ)裝置、磁盤存儲(chǔ)裝置或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或可用于攜載或存儲(chǔ)呈指令或數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)的形式的所要程序代碼裝置且可由通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)或通用或?qū)Ｓ锰幚砥鞔嫒〉?任何其它媒體。并且，適當(dāng)?shù)貙⑷魏芜B接稱為計(jì)算機(jī)可讀媒體。舉例來說，如果使用同軸電 纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或例如紅外、無線電及微波的無線技術(shù)從網(wǎng)站、服 務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源發(fā)射軟件，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或例如紅外、無線電及微 波的無線技術(shù)包括于媒體的定義中。如本文中所用的磁盤及光盤包括壓縮光盤(CD)、激光 光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字通用光盤(DVD)、軟性磁盤及藍(lán)光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn) 數(shù)據(jù)，而光盤用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述各項(xiàng)的組合也應(yīng)包括在計(jì)算機(jī)可讀媒體的 范圍內(nèi)。提供本發(fā)明的先前描述以使得任何所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作或使用本發(fā)明。 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于明了本發(fā)明的各種修改，且本文中所界定的一般原理可在不脫 離本發(fā)明的范圍的情況下應(yīng)用于其它變化。因此，并不希望將本發(fā)明限于本文所描述的實(shí) 例及設(shè)計(jì)，而是賦予其與本文所揭示的原理及新穎特征一致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種射頻(RF)發(fā)射器，其包含數(shù)字控制塊，其用于動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)所述發(fā)射器的功率消耗；以及第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路，其包含各自對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射器中的功率消耗電平的多個(gè)偏置 模式，所述數(shù)字控制塊用以指令所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路以選定偏置模式操作以調(diào)節(jié)所 述發(fā)射器的功率消耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以指令多個(gè)電路以用于調(diào)節(jié)所 述發(fā)射器的功率消耗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，所述多個(gè)電路包含基帶數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、基帶可變 增益放大器、RF可變?cè)鲆娣糯笃髦械闹辽僖徽摺?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊在發(fā)射器輸出功率降低時(shí)引起所 述多個(gè)電路中的至少一者的電流消耗的減少。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以在所述發(fā)射器輸出功率高時(shí) 選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的高偏置模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí) 選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的低偏置模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，其進(jìn)一步包含功率放大器(PA)電路，其具有用于從所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路接收RF信號(hào)的輸入， 及用于輸出經(jīng)放大的RF信號(hào)的輸出；PA旁路路徑，其用于將所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的輸出連接到所述PA電路的所述 輸出；以及多個(gè)開關(guān)，其定位于所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的所述輸出與PA電路的所述輸出之 間以使得能夠選擇所述PA旁路路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RF發(fā)射器，在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí)所述功率放大器 (PA)電路被關(guān)閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RF發(fā)射器，其進(jìn)一步包含表面聲波(SAW)濾波器，其定位于所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的所述輸出與所述PA電 路的所述輸入之間以對(duì)由所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路提供到所述PA電路的所述RF信號(hào)進(jìn) 行濾波。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路包含多個(gè)增益狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路包含256個(gè)增益狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求12所述的RF發(fā)射器，所述多個(gè)電路各自包含多個(gè)增益狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RF發(fā)射器，其包含第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路，其包含各自對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射器中的所述功率消耗電平的多個(gè) 偏置模式，所述數(shù)字控制塊用以指令所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路以選定偏置模式操作以調(diào) 節(jié)所述發(fā)射器的功率消耗，所述第一及第二放大器電路具有共同輸入；功率放大器(PA)電路，其具有用于從所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路接收RF信號(hào)的輸入， 及用于輸出經(jīng)放大的RF信號(hào)的輸出；PA旁路路徑，其用于將所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路的輸出連接到所述PA電路的所述輸出；以及至少一個(gè)開關(guān)，其定位于所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路的所述輸出與PA電路的所述輸 出之間以使得能夠選擇所述PA旁路路徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的RF發(fā)射器，所述第一及第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路中的至少一 者各自包含多個(gè)增益狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的RF發(fā)射器，所述第一及第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路中的至少一 者包含256個(gè)增益狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以在所述發(fā)射器輸出功率低 時(shí)選擇所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路及所述PA旁路路徑且關(guān)閉所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路 及所述PA電路中的至少一者。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以在所述發(fā)射器輸出功率高 時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路及所述PA電路且關(guān)閉所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以基于所接收信號(hào)調(diào)節(jié)所述 發(fā)射器的功率消耗。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以將所述所接收信號(hào)映射到 所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路及所述多個(gè)電路中的至少一者的預(yù)定電流消耗特征以調(diào)節(jié)所 述發(fā)射器的功率消耗。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的RF發(fā)射器，所述數(shù)字控制塊用以將所述所接收信號(hào)映射到 所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路、所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路及所述多個(gè)電路中的至少一者的 預(yù)定電流消耗特征以調(diào)節(jié)所述發(fā)射器的功率消耗。
21.一種方法，其包含經(jīng)由數(shù)字控制指令動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器的功率消耗；以及基于所述數(shù)字控制指令選擇第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的偏置模式，所述第一驅(qū)動(dòng)器放大 器電路包含對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射器中的功率消耗電平的多個(gè)偏置模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述選擇進(jìn)一步包含在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的低偏置模式；以及在所述發(fā)射器輸出功率高時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的高偏置模式。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí)選擇PA旁路路徑；以及在所述發(fā)射器輸出功率高時(shí)選擇功率放大器(PA)電路。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述選擇PA旁路路徑進(jìn)一步包含在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí)關(guān)閉所述PA電路。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包含基于所述數(shù)字控制指令選擇第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路的偏置模式，所述第二驅(qū)動(dòng)器放大 器電路包含對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射器中的功率消耗電平的多個(gè)偏置模式。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí)基于所述數(shù)字控制指令選擇所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路 及PA旁路路徑且關(guān)閉所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路及所述PA電路；以及在所述發(fā)射器輸出功率高時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路及所述PA電路且關(guān)閉所述第二驅(qū)動(dòng)器放大器電路。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述經(jīng)由數(shù)字控制指令動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器 的功率消耗進(jìn)一步包含經(jīng)由所接收的數(shù)字控制指令動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器的功率消耗；以及 將所述所接收信號(hào)映射到所述發(fā)射器的所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路及多個(gè)電路中的 至少一者的預(yù)定電流消耗特征。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，所述經(jīng)由數(shù)字控制指令動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器 的功率消耗進(jìn)一步包含經(jīng)由所接收的數(shù)字控制指令動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器的功率消耗；以及 將所述所接收信號(hào)映射到所述發(fā)射器的所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路、所述第二驅(qū)動(dòng)器 放大器電路及多個(gè)電路中的至少一者的預(yù)定電流消耗特征。
29.一種設(shè)備，其包含用于經(jīng)由數(shù)字控制指令動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器的功率消耗的裝置； 用于基于所述數(shù)字控制指令選擇第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的偏置模式的裝置，所述第一 驅(qū)動(dòng)器放大器電路包含對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射器中的功率消耗電平的多個(gè)偏置模式；以及 用于以所述選定偏置模式操作所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的低偏置模式的裝 置；以及用于在所述發(fā)射器輸出功率高時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的高偏置模式的裝置。
31.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包含 計(jì)算機(jī)可讀媒體，其包含用于致使計(jì)算機(jī)經(jīng)由數(shù)字控制指令動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)射頻(RF)發(fā)射器的功率消耗的指令； 用于致使所述計(jì)算機(jī)基于所述數(shù)字控制指令選擇第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的偏置模式 的指令，所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路包含對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射器中的功率消耗電平的多個(gè)偏置 模式；以及用于致使所述計(jì)算機(jī)以所述選定偏置模式操作所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的指令。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)可讀媒體，其進(jìn)一步包含用于致使所述計(jì)算機(jī)在所述發(fā)射器輸出功率低時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的 低偏置模式的指令；以及用于致使所述計(jì)算機(jī)在所述發(fā)射器輸出功率高時(shí)選擇所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路的 高偏置模式的指令。
全文摘要
示范性實(shí)施例揭示數(shù)字控制塊，其用于動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)發(fā)射器的功率消耗；及第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路，其包含各自對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射器中的功率消耗電平的多個(gè)偏置模式，所述數(shù)字控制塊用以指令所述第一驅(qū)動(dòng)器放大器電路以選定偏置模式操作以調(diào)節(jié)所述發(fā)射器的功率消耗。
文檔編號(hào)H04B1/04GK102047567SQ200980120148
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者古爾坎瓦爾·辛格·薩霍塔, 托馬斯·馬拉, 普拉尚什·阿庫(kù)拉, 鄧君雄, 阿帕林·弗拉迪米爾 申請(qǐng)人:高通股份有限公司