專利名稱：發(fā)送裝置及無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以可變地控制其輸出的發(fā)送器以及一種使用此發(fā)送器的無線通信裝置。
背景技術(shù)：
對于一種可以可變地控制其輸出的發(fā)送器而言，評估傳輸函數(shù)中的功率效率和線性度作為測量裝置性能的指標(biāo)。傳輸函數(shù)中的功率效率和線性度是表示裝置的性能的最重要的指標(biāo)，尤其是在諸如移動電話的高頻調(diào)制發(fā)送機(jī)器中。
A類運(yùn)算放大器被廣泛地用作這樣的高頻調(diào)制發(fā)送機(jī)器的最后階段的放大器。A類放大器具有小的失真，即，線性度很好，但是提供小的功率效率，這是因?yàn)槠淇偸窍陌殡S有直流偏置成分的功率。
然后，下述方法被設(shè)計為一種高效率地運(yùn)行功率放大器的方法，該方法利用晶體管的輸入/輸出功率特性的飽和區(qū)來響應(yīng)于要放大的基帶信號的振幅成分而改變漏極電壓或集電極電壓(電源電壓)。例如，當(dāng)改變平均輸出功率時，與任何想要的平均輸出功率成比例地改變上述的電源電壓。作為這類裝置，例如，在日本專利No.3044057(專利文件1)中披露的輸出可變的發(fā)送器是可得到的。
圖11是一方框圖，示出了在相關(guān)領(lǐng)域例子中的一個輸出可變的發(fā)送器的配置。該輸出可變的發(fā)送器包括調(diào)制輸入端101和102；載波振蕩器104；正交調(diào)制器103，用于按照載波振蕩器104的輸出頻率來進(jìn)行調(diào)制輸入端101和102的輸出的正交調(diào)制；高頻功率放大器105；發(fā)送輸出端106；包絡(luò)線(envelope)生成電路107，用于根據(jù)調(diào)制輸入端101和102的輸出來生成包絡(luò)線；指定(specification)信號輸入端112；多級DC信號發(fā)生電路108，用于從指定信號輸入端112輸入一個信號以便設(shè)置功率放大器105的平均輸出級別，并生成與此信號的輸入值對應(yīng)的DC信號；乘法電路109，用于將包絡(luò)線生成電路107的輸出和多級DC信號生成電路108的輸出相乘；電壓控制電路110，用于響應(yīng)于乘法電路109的輸出控制功率放大器105的漏極電壓；以及電源端子111。
正交調(diào)制器103根據(jù)從調(diào)制輸入端101和102輸入的I信號以及與I信號正交的Q信號來調(diào)制從載波振蕩器104提供的載波。包絡(luò)線生成電路107計算I信號和Q信號的振幅信號R。將與要輸出到發(fā)送輸出端106的發(fā)送輸出級別對應(yīng)的輸出級別指定信號輸入到指定信號輸入端112。多級DC信號生成電路108根據(jù)來自指定信號輸入端112的輸出級別指定信號生成DC信號。
乘法電路109將包絡(luò)線生成電路107的輸出和多級DC信號生成電路108的輸出相乘。相應(yīng)地，在乘法電路109的輸出中得到與調(diào)制波的包絡(luò)線成比例的信號，而且該平均值隨發(fā)送輸出改變。電壓控制電路110響應(yīng)于乘法電路109的輸出而改變功率放大器105的漏極電壓V0。結(jié)果，功率放大器105的漏極電壓與調(diào)制波的包絡(luò)線成比例，而且平均值隨發(fā)送輸出改變。因此，使用上述的極坐標(biāo)調(diào)制系統(tǒng)的配置，功率放大器105可以進(jìn)行線性放大同時保持高效率的飽和狀態(tài)，此外可以使得發(fā)送輸出可變。
然而，在圖11所示的相關(guān)領(lǐng)域例子中的輸出可變的發(fā)送器中，振幅調(diào)制和發(fā)送輸出控制總是作為漏極電壓控制被共同地執(zhí)行，從而發(fā)送功率的輸出控制可變寬度受到功率放大器105的特性的限制。為了在實(shí)際的移動電話中安裝該相關(guān)領(lǐng)域示例中的輸出可變的發(fā)送器，只能保障有限的控制電壓范圍(例如，0.3伏到3.0伏)和功率放大器增益可變寬度(例如，20dB/dec)。這樣，在需要寬的輸出控制可變寬度如在新近的移動電話標(biāo)準(zhǔn)(例如，在歐洲的移動電話標(biāo)準(zhǔn)的EGPRS中，約為43dB+α)中的通信裝置中，不能夠充分保障必要的發(fā)送輸出級別范圍。
使用最大發(fā)送輸出來操作的移動電話的頻率是比較低的。這是由如下事實(shí)引起的，基站的命令將發(fā)送功率設(shè)置得較低以避免干擾并提高小區(qū)(cell)的利用效率。因此，為了延長移動電話的可能的轉(zhuǎn)換時間，不僅在最大發(fā)送輸出時而且在低發(fā)送輸出時抑制功率消耗是一個重要的問題。
專利文件1日本專利No.3044057(p1-p20，圖1)專利文件2JP-A-2003-18026專利文件3JP-A-2003-51751專利文件4JP-A-2004-104194專利文件5JP-A-2004-173249
專利文件6JP-A-3-27692
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題因而本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠以高效率提供寬的輸出控制可變寬度的發(fā)送器和無線通信裝置。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明，提出了一種發(fā)送器，包括正交調(diào)制裝置，用于輸入輸入調(diào)制信號的同相成分和正交成分，并且進(jìn)行正交調(diào)制；可變增益放大裝置，用于利用基于增益控制信號控制的增益來放大該正交調(diào)制裝置的輸出；以及功率放大裝置，用于對該可變增益放大裝置的輸出進(jìn)行功率放大；其中，該功率放大裝置具有用于利用輸入/輸出功率特性中的線性操作區(qū)來進(jìn)行功率放大的線性模式，以及用于利用輸入/輸出功率特性中的飽和操作區(qū)來進(jìn)行功率放大的飽和模式；以及其中，如果發(fā)送輸出功率等于或大于預(yù)定值，則調(diào)整該可變增益放大裝置的輸出級別，在飽和模式下操作該功率放大裝置，并且將基于該輸入調(diào)制信號的振幅成分而被振幅調(diào)制的發(fā)送輸出控制信號輸入到該功率放大裝置的輸出控制輸入端以進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制；如果發(fā)送輸出功率小于預(yù)定值，則調(diào)整該可變增益放大裝置的輸出級別，在線性模式下操作該功率放大裝置，并且將具有響應(yīng)于該發(fā)送輸出功率的預(yù)定級別的發(fā)送輸出控制信號輸入到該輸出控制輸入端中以進(jìn)行線性放大。
根據(jù)此配置，如果發(fā)送輸出功率等于或大于預(yù)定值，則進(jìn)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制，并且如果發(fā)送輸出功率小于預(yù)定值，則可以進(jìn)行線性放大；根據(jù)這兩種類型的操作，可以加寬輸出控制可變寬度。因此，極坐標(biāo)調(diào)制中的振幅調(diào)制和發(fā)送功率控制可以被分開來控制，并且可以減輕在極坐標(biāo)調(diào)制系統(tǒng)中的動態(tài)范圍短缺，并且使得可以以高效率提供寬的輸出控制可變寬度。
作為本發(fā)明的一種形式，在此發(fā)送器中，如果發(fā)送輸出功率處于最大輸出級別或者在最大輸出級別的附近，則該功率放大裝置進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制，以及如果發(fā)送輸出功率小于該最大輸出級別或者該最大輸出級別的附近值，則該功率放大裝置進(jìn)行線性放大。
根據(jù)此配置，在發(fā)送輸出功率的最大輸出級別附近進(jìn)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制，并在較小的發(fā)送輸出功率中進(jìn)行線性放大，由此可能在最大輸出級別附近進(jìn)行根據(jù)極坐標(biāo)調(diào)制的高效率放大，并且如果輸出級別較小，則可能通過線性放大在寬的輸出級別范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)送輸出控制。這樣，例如，在此功率放大裝置中在這樣的超過增益可變寬度的寬范圍內(nèi)的發(fā)送輸出控制也是容易地可能的。
作為本發(fā)明的一種形式，在此發(fā)送器中，該功率放大裝置包括用作該輸出控制輸入端的電源端子；該發(fā)送器還包括電源驅(qū)動器，該電源驅(qū)動器用于增加預(yù)定級別的信號或者基于該輸入調(diào)制信號的振幅成分被振幅調(diào)制的信號的電流容量，并且向該電源端子提供電源作為該發(fā)送輸出控制信號。
根據(jù)此配置，電源驅(qū)動器增強(qiáng)根據(jù)輸入調(diào)制信號的振幅成分被振幅調(diào)制的信號的電流容量，并作為發(fā)送輸出控制信號提供給功率放大裝置的電源端子，由此如果發(fā)送輸出功率等于或大于預(yù)定值，則可以進(jìn)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制。
作為本發(fā)明的一種形式，在此發(fā)送器中，功率放大裝置包括電源端子，向其輸入固定的電源；以及用作該輸出控制輸入端的放大電路偏置端子，向該放大電路偏置端子輸入該發(fā)送輸出控制信號。
根據(jù)此配置，將固定的電源輸入到功率放大裝置的電源端子，并將根據(jù)輸入調(diào)制信號的振幅成分被振幅調(diào)制的信號作為發(fā)送輸出控制信號輸入到偏置端子，由此如果發(fā)送輸出功率等于或大于預(yù)定值，則可以進(jìn)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制。在此配置中，消除了對提高電流容量的電源驅(qū)動器的需要，并且與對功率放大裝置的電源進(jìn)行振幅調(diào)制的情況相比，可以簡化裝置配置。
作為本發(fā)明的一種形式，發(fā)送器還包括發(fā)送輸出控制信號輸入部分，用于輸入該發(fā)送輸出控制信號，其中該發(fā)送輸出控制信號輸入部分包括用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的DA轉(zhuǎn)換器，以及其中，該DA轉(zhuǎn)換器可以改變操作時鐘并且具有操作時鐘切換功能，用于僅當(dāng)在功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才利用比當(dāng)進(jìn)行線性放大時的操作時鐘高的操作時鐘來進(jìn)行操作。
根據(jù)此配置，僅當(dāng)在功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才用高的操作時鐘來操作發(fā)送輸出控制信號輸入部分的DA轉(zhuǎn)換器，由此僅在極坐標(biāo)調(diào)制操作時提高操作電流，并且使得可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼穹{(diào)制，并且可以在線性放大操作時減小操作電流并降低整體功率消耗。
作為本發(fā)明的一種形式，在此發(fā)送器中，該電源驅(qū)動器的輸入部分包括用于波形整形的運(yùn)算放大器，以及該運(yùn)算放大器可以改變操作電流，并且具有操作電流切換功能，用于僅當(dāng)在功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才相比于當(dāng)進(jìn)行線性放大時的操作電流來增加操作電流。
根據(jù)此配置，僅當(dāng)在功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才增加電源驅(qū)動器的輸入部分的運(yùn)算放大器的操作電流，由此在極坐標(biāo)調(diào)制操作時可以利用大的操作電流進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼穹{(diào)制，并且在線性放大操作時可以減小操作電流并降低整體功率消耗。
作為本發(fā)明的一種形式，在此發(fā)送器中，線性調(diào)節(jié)器用作電源驅(qū)動器。
作為本發(fā)明的一種形式，在此發(fā)送器中，開關(guān)調(diào)節(jié)器用作電源驅(qū)動器。
作為本發(fā)明的一種形式，在此發(fā)送器中，電源驅(qū)動器包括限幅裝置，用于以分段不同的電壓級別對該發(fā)送輸出控制信號限幅；多個開關(guān)調(diào)節(jié)器，用于將電源電壓轉(zhuǎn)換成具有分段不同的值的電壓以及開關(guān)組，用于選擇該多個開關(guān)調(diào)節(jié)器的輸出電壓中的任何一個。
作為本發(fā)明的一種形式，此發(fā)送器進(jìn)而包括解調(diào)部分，用于解調(diào)該功率放大裝置的輸出；控制部分，用于基于該解調(diào)部分所提供的解調(diào)信號的信息當(dāng)在該功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時調(diào)整振幅調(diào)制的定時。
根據(jù)此配置，使得可以根據(jù)由解調(diào)功率放大裝置的輸出提供的信息(例如，EVM(誤差矢量數(shù)量)(指示調(diào)制精度的值)，等等)，在極坐標(biāo)調(diào)制時進(jìn)行幅度信息和相位信息的定時調(diào)整，并且使得可以減少發(fā)送器的輸出的失真。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種包括上述任一發(fā)送器的無線通信裝置。在本配置的無線通信裝置中，大的發(fā)送輸出功率的高效放大是可能的，并且在寬的級別上的發(fā)送功率控制是可能的；如果將本發(fā)明用在諸如移動電話的小型移動無線通信裝置中，本發(fā)明更有效。
本發(fā)明的技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種發(fā)送器和無線通信裝置，它們能夠以高效率提供大的輸出控制可變寬度。


圖1是一方框圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)送器的配置。
圖2示出了在歐洲移動電話標(biāo)準(zhǔn)的900-MHz波段EGPRS系統(tǒng)中的發(fā)送功率控制標(biāo)準(zhǔn)。
圖3示出了在本實(shí)施例中的大功率放大器的輸入/輸出特性。
圖4是本實(shí)施例中的大功率放大器的電源電壓對功率輸出級別的特性圖。
圖5是一方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)送器的配置。
圖6是一方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)送器的配置。
圖7是一方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)送器的配置。
圖8是一方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的無線通信裝置的配置。
圖9是一方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的無線通信裝置的配置。
圖10是一方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的發(fā)送器的配置。
圖11是一方框圖，示出了相關(guān)領(lǐng)域示例中的輸出可變的發(fā)送器的配置。
附圖標(biāo)號說明10，40，50，60，200 發(fā)送部分11 線性調(diào)制器12，62 大功率放大器13，41，51，61，201 振幅調(diào)制部分14，15，21 固定時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器(DAC)16，17，22，76，77 低通濾波器(LPF)18 正交調(diào)制器19 中等功率放大器20 本地振蕩器23，52 高速運(yùn)算放大器24，53，203 電源驅(qū)動器25，63 電源端子30，80 控制部分31 I輸入端32 Q輸入端33 R輸入端34，93 增益控制端子35 輸出端
36 時鐘切換端子37 電流切換端子42 可變時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器64 偏置端子65 固定電源70 接收部分71 帶通濾波器(BPF)72 低噪聲放大器73 正交解調(diào)器74、75 基帶放大器78、79 AD轉(zhuǎn)換器(ADC)81 天線開關(guān)82 天線91 I輸出端92 Q輸出端204 限幅(Amplitude slice)裝置205、206 開關(guān)207 線性調(diào)節(jié)器208、209 開關(guān)調(diào)節(jié)器210 電壓源300 模式選擇部分301 傳輸輸出控制信號302 振幅計算部分具體實(shí)施方式
在每個實(shí)施例中，用于移動電話的配置例子是作為包括發(fā)送器的無線通信裝置的例子而示出的。
圖1是一方框圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)送器的配置。實(shí)現(xiàn)第一實(shí)施例的發(fā)送器的發(fā)送部分10包括線性調(diào)制器11、用于對從線性調(diào)制器11輸出的發(fā)送信號進(jìn)行功率放大的大功率放大器12、用于生成提供給大功率放大器12的功率的振幅調(diào)制部分13。
線性調(diào)制器11包括固定時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器(DAC)14和15，用于根據(jù)固定頻率的操作時鐘執(zhí)行數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換；低通濾波器(LPF)16和17；正交調(diào)制器(MOD)18，用于在本地振蕩器20的輸出頻率上對低通濾波器16和17的輸出執(zhí)行正交調(diào)制并執(zhí)行向RF波段的頻率轉(zhuǎn)換；以及中等功率放大器19，用于放大正交調(diào)制器10的輸出。
振幅調(diào)制部分13包括固定時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器21、低通濾波器22、包括用于在輸出部分中進(jìn)行波形整形的高速運(yùn)算放大器(OPAMP)23的電源驅(qū)動器24。固定時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器21和低通濾波器22變成為發(fā)送輸出控制信號的輸入部分，用于輸入后面描述的發(fā)送輸出控制信號。
發(fā)送部分10具有同相成分輸入端的I輸入端31；正交相位成分輸入端的Q輸入端32；R輸入端33，用于輸入發(fā)送輸出控制信號以指定控制目標(biāo)的發(fā)送輸出功率；增益控制端子34，用于輸入增益控制信號以控制中等功率放大器19的放大增益；以及用于輸出經(jīng)功率放大的發(fā)送信號的輸出端35。控制部分30連接到各個端子并且輸出發(fā)送調(diào)制信號和各種控制信號等以控制無線通信操作?？刂撇糠?0包括振幅計算部分302，用于基于I信號和Q信號計算輸入調(diào)制信號的振幅成分；模式選擇部分300，用于選擇給定級別的發(fā)送輸出控制信號301和由振幅計算部分302計算得到的輸入調(diào)制信號的振幅成分中的任一個，以選擇操作模式。
在發(fā)送部分10中，將要發(fā)送的基帶的正交調(diào)制數(shù)字信號的同相包絡(luò)線成分(I信號)和正交包絡(luò)線成分(Q信號)分別輸入到I輸入端31和Q輸入端32。由DA轉(zhuǎn)換器14將輸入到I輸入端31的同相成分的I信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓，并通過低通濾波器16除去模擬電壓的不必要的諧波成分，然后，將轉(zhuǎn)換成模擬電壓的I信號輸入到正交調(diào)制器18中。同樣地，由DA轉(zhuǎn)換器15將輸入到Q輸入端32的正交成分的Q信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓，并通過低通濾波器17除去模擬電壓的不必要的諧波成分，然后，將轉(zhuǎn)換成模擬電壓的Q信號輸入到正交調(diào)制器18中。
與正交調(diào)制裝置的例子對應(yīng)的正交調(diào)制器18利用輸入的I信號和Q信號對從本地振蕩器20提供的高頻信號執(zhí)行正交調(diào)制，由此生成和輸出經(jīng)過根據(jù)I信號和Q信號的相位調(diào)制的RF波段的高頻信號。與可變增益放大裝置的例子對應(yīng)的中等功率放大器19響應(yīng)于從增益控制端子34輸入的增益控制信號的級別按預(yù)定的增益放大正交調(diào)制器18的輸出信號。中等功率放大器19的輸出成為線性調(diào)制器11的輸出，其作為發(fā)送調(diào)制信號被輸入到大功率放大器12中。
將用于發(fā)送輸出控制的數(shù)字信號從控制部分30輸入到R輸入端33。由DA轉(zhuǎn)換器21將輸入到R輸入端33的發(fā)送輸出控制信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓，并通過低通濾波器22除去模擬電壓的不必要的諧波成分，然后，由電源驅(qū)動器24在電流容量上增加轉(zhuǎn)換成模擬電壓的發(fā)送輸出控制信號以強(qiáng)化。電源驅(qū)動器24的輸出成為振幅調(diào)制部分13的輸出，其作為電壓可以改變的電源提供給大功率放大器12。
與功率放大裝置的例子對應(yīng)的大功率放大器12是由多級放大電路構(gòu)成的功率放大器，例如，如圖所示，該功率放大器的輸出響應(yīng)于作為輸出控制輸入端的電源端子25的輸入級別受控。要進(jìn)行功率放大，大功率放大器12對從線性調(diào)制器11輸出的發(fā)送調(diào)制信號執(zhí)行下述的線性模式下的線性放大或者飽和模式下的振幅調(diào)制(極坐標(biāo)調(diào)制)以進(jìn)行功率放大，并從輸出端35上輸出作為發(fā)送信號的信號。
在此實(shí)施例中，如果發(fā)送輸出功率是小于預(yù)定值的低輸出，例如為了使用其輸出小于最大發(fā)送功率的發(fā)送器，則通過模式選擇部分300將給定級別的發(fā)送輸出控制信號301選擇性地輸入到R輸入端33，并在線性模式下運(yùn)行線性調(diào)制器11和大功率放大器12，由此獨(dú)立于基于I信號和Q信號的輸入調(diào)制信號的振幅成分的動態(tài)范圍來進(jìn)行發(fā)送功率控制。另一方面，如果發(fā)送輸出功率是等于或大于預(yù)定值的高輸出，例如為了在最大發(fā)送功率附近(例如，在-2到4dB或在-6dB之內(nèi))使用發(fā)送器，則在飽和模式下運(yùn)行大功率放大器12，并且由振幅計算部分302計算得到的基于I信號和Q信號的輸入調(diào)制信號的振幅成分被通過模式選擇部分300選擇性地輸入到R輸入端33，并在大功率放大器12中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制。這就是說，此實(shí)施例的發(fā)送部分10包括兩階段放大裝置，即線性調(diào)制器11，用于在正交調(diào)制之后進(jìn)行線性放大，大功率放大器12，用于進(jìn)行通常的線性放大或使用極坐標(biāo)調(diào)制的飽和狀態(tài)下的放大。通過來自控制部分30的控制信號控制放大裝置。
下面，將詳細(xì)討論上述的發(fā)送部分10的操作。在下面的說明中，用歐洲移動電話標(biāo)準(zhǔn)的900MHz波段的EGPRS系統(tǒng)作為例子。
圖2是示出了在歐洲移動電話標(biāo)準(zhǔn)的900MHz波段的EGPRS系統(tǒng)中的發(fā)送功率控制標(biāo)準(zhǔn)的圖。首先，將討論圖2中所示的每個功率控制級別的功率控制操作。在900MHz波段的EGPRS系統(tǒng)中，在最大發(fā)送功率的規(guī)定中的稱為E2類(ClassE2)的類別中，需要從功率控制級別8到19以2dB的步長(step)改變級別。在無線通信裝置(移動站)的終端中，考慮在開始傳輸之前來自基站的命令，基帶控制部分向發(fā)送部分以12階段(step)發(fā)送功率控制級別的控制值。在圖2的例子中，假設(shè)在圖1所示的發(fā)送部分的輸出端35到天線端子之間，天線切換等的損耗為1dB。
在圖2中，從功率控制級別8(+28dBm)到級別10(+24dBm)，利用從增益控制端子34輸入的增益控制信號將中等功率放大器19的輸出級別固定為+5dBm，并將大功率放大器12的輸入級別保持在飽和操作區(qū)中，由此在飽和模式(極坐標(biāo)調(diào)制系統(tǒng))中操作大功率放大器12。此時，調(diào)制信號的振幅成分的電壓值在響應(yīng)于功率控制級別所變換的級別范圍內(nèi)被輸入到R輸入端33。通過電源驅(qū)動器24將電源提供給大功率放大器12，該大功率放大器12的電源端子25的電壓(電源電壓VDD)被振幅調(diào)制，由此進(jìn)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制。
在低于上述級別的功率控制級別11(+22dBm)中，將預(yù)定的控制電壓值輸入到R輸入端33，并將大功率放大器12的電源端子25的電源電壓VDD固定為0.99伏，并利用從增益控制端子34輸入的增益控制信號將中等功率放大器19的輸出級別降低到-4dBm，由此在線性模式(正交調(diào)制系統(tǒng))中運(yùn)行大功率放大器12。這樣，從功率控制級別11(+22dBm)到級別19(+6dBm)，利用從增益控制端子34輸入的增益控制信號將中等功率放大器19的輸出級別，也就是大功率放大器12的輸入級別，設(shè)置為-4dBm，用于將大功率放大器12的輸入級別保持在線性操作區(qū)中，由此在線性模式中操作大功率放大器12。此時，將響應(yīng)于功率控制級別的控制電壓值輸入到R輸入端33，并響應(yīng)于功率控制級別改變電源端子25的電源電壓VDD，由此進(jìn)行發(fā)送功率控制。
下面將參照圖3和圖4來討論在線性模式和飽和模式下的大功率放大器12的操作。圖3是示出了大功率放大器12的輸入/輸出特性(Pin-Pout特性)的圖，其中以施加到電源端子25的電源電壓VDD作為參數(shù)，圖4是當(dāng)將大功率放大器12的功率輸入級別固定為+5dBm時電源電壓VDD對輸出功率Pout的特性圖。
在圖3中，多條曲線指示關(guān)于不同的電源電壓VDD的大功率放大器12的輸入/輸出特性(Pin-Pout特性)。如果相對于如圖3中的每個電源電壓VDD，輸入功率Pin較小，則輸出功率Pout隨著輸入功率Pin增加而線性地增加(線性操作區(qū))，但是，如果輸入功率Pin等于或大于一個值，則飽和出現(xiàn)響應(yīng)于每個電源電壓VDD的輸出功率Po(飽和操作區(qū))中。飽和輸出功率Po(W)與電源電壓VDD的平方成比例。大功率放大器12操作在線性模式還是飽和模式是由大功率放大器12的輸入級別即中等功率放大器19的輸出級別決定的。
在圖3的輸入/輸出特性中，例如，如果將大功率放大器12的輸入級別設(shè)置為+5dBm，則大功率放大器12操作在飽和操作區(qū)中。此時，在響應(yīng)于功率公知級別所變換的級別范圍內(nèi)，調(diào)制信號的振幅成分的電壓值被輸入到R輸入端33，由此對電源端子25的電源電壓VDD進(jìn)行振幅調(diào)制，執(zhí)行極坐標(biāo)調(diào)制，并進(jìn)行高效率的功率放大同時控制發(fā)送功率。
在此情況下，例如，在功率控制級別8上，如果將大功率放大器12的輸入級別定為+5dBm，則在0.31伏到1.96伏的范圍內(nèi)改變電源端子25的電源電壓VDD并對其進(jìn)行振幅調(diào)制，得到了作為大功率放大器12的輸出級別的、在約為+15dBm到+31dBm范圍內(nèi)變化的調(diào)制放大信號。這樣，在飽和操作區(qū)中運(yùn)行大功率放大器12，并執(zhí)行極坐標(biāo)調(diào)制，由此能夠以高效率來放大輸入調(diào)制信號。飽和模式下的電源電壓VDD的控制范圍當(dāng)電壓控制級別為8時為0.31伏到1.96伏，當(dāng)電壓控制級別為9時為0.25伏到1.56伏，或者在電壓控制級別為10時為0.20伏到1.24伏；每個都幾乎等于調(diào)制信號的振幅動態(tài)范圍(大約16dB)。
另一方面，在圖3的輸入/輸出特性中，例如，如果將大功率放大器12的輸入級別設(shè)置為-4dBm，則大功率放大器12操作在線性操作區(qū)中。此時，例如，在功率控制級別11上，如果將電源端子25的電源電壓VDD固定到0.99伏，并且輸入通過正交調(diào)制器18和中等功率放大器19的正交調(diào)制信號，則從大功率放大器12獲得平均輸出級別大約為22dBm的放大信號。這樣，在線性模式下操作大功率放大器12，并響應(yīng)于功率控制級別改變電源端子25的電源電壓VDD，由此可以獨(dú)立于調(diào)制信號的振幅動態(tài)范圍(約為16dB)地進(jìn)行發(fā)送功率控制。
在上面給出的描述中，用于在線性模式中操作大功率放大器12的發(fā)送功率控制是利用從R輸入端33輸入的發(fā)送輸出控制信號來進(jìn)行的，但是也可以使用從增益控制端子34上輸入的增益控制信號作為發(fā)送輸出控制信號來進(jìn)行。
具有圖3和圖4所示的輸入/輸出特性的大功率放大器以比最大發(fā)送功率低4dB的級別在飽和模式和線性模式之間切換，這是因?yàn)樵鲆婵勺儗挾却蠹s僅為20dB，并且EGPRS系統(tǒng)的調(diào)制信號的振幅動態(tài)范圍約為16dB，但本發(fā)明并不局限于此。對于最大發(fā)送功率值-4dB，如果大功率放大器的增益可變寬度大，則可以設(shè)置4dB或更大，如果增益可變寬度小，則可以設(shè)置4dB或更小。
在圖1中，作為示例，大功率放大器的三級上的全部電源被連接到一點(diǎn)，在如圖3所示的線性區(qū)域中響應(yīng)于電源電壓小信號增益改變；然而，只改變在最后一級或最后兩級上的電源電壓，如果電源電壓改變，小信號增益不改變。在此情況下，可以通過控制中等功率放大器的輸出來進(jìn)行線性模式下的增益控制。
這樣，在第一實(shí)施例中，在發(fā)送部分的高頻功率放大器中，在功率消耗最大的最大輸出附近進(jìn)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制，并在較低的輸出級別上進(jìn)行線性放大，由此，能夠加大輸出控制可變寬度。在如上面例子所述的大功率放大器中在超過增益可變寬度的這樣的寬范圍的發(fā)送功率控制也容易地成為可能。因而，僅當(dāng)在最大發(fā)送功率附近使用發(fā)送器時才進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制，由此可以分別地進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制和發(fā)送功率控制，可以減輕在極坐標(biāo)調(diào)制系統(tǒng)中的動態(tài)范圍短缺，并且可以涵蓋大范圍的輸出級別。
(第二實(shí)施例)圖5是一方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)送器的配置。在部分配置上，第二實(shí)施例的發(fā)送部分40不同于第一實(shí)施例的發(fā)送部分；改變了振幅調(diào)制部分的配置，提供了時鐘切換端子36，并且使得可以通過改變DA轉(zhuǎn)換器的操作時鐘來控制操作電流。
振幅調(diào)制部分41包括可變時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器(DAC)42，其可以根據(jù)來自在發(fā)送輸出控制信號輸入部分中的時鐘切換端子36的切換信號來改變操作時鐘。其它的組件與第一實(shí)施例中的相似，并用相同的標(biāo)號來表示類似的組件，在此不再加以討論。
具有操作時鐘切換功能的可變時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器42可以響應(yīng)于從控制部分30到時鐘切換端子36的切換信號的輸入而改變操作時鐘，并且可以根據(jù)操作時鐘的頻率來改變操作電流。
由于通常發(fā)送功率控制速度小于調(diào)制信號的振幅改變速度，所以當(dāng)在線性模式下進(jìn)行正交調(diào)制和線性放大的時候，DA轉(zhuǎn)換器42不需要高操作時鐘。這樣，可以僅當(dāng)進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才用高操作時鐘來操作DA轉(zhuǎn)換器42。因此，當(dāng)在飽和模式中操作大功率放大器12以進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時，增加可變時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器42的操作電流并提高操作時鐘。另一方面，當(dāng)在線性模式下操作大功率放大器12以進(jìn)行正交調(diào)制和線性放大時，減小可變時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器42的操作電流并降低操作時鐘。
這樣，根據(jù)第二實(shí)施例，僅當(dāng)進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才提高可變時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器42的操作時鐘并增加操作電流，由此除了第一實(shí)施例中的優(yōu)點(diǎn)以外，還可以減小線性模式操作時的操作電流并可以降低整體功率消耗。
(第三實(shí)施例)圖6是一方框圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)送器的配置。第三實(shí)施例的發(fā)送部分50在部分配置上不同于第二實(shí)施例的發(fā)送部分；改變了振幅調(diào)制部分的配置，提供了電流切換端子37，并且使得可以控制電源驅(qū)動器的高速運(yùn)算放大器的操作電流。
振幅調(diào)制部分51具有包括包括高速運(yùn)算放大器(OPAMP)52的電源驅(qū)動器53，該高速運(yùn)算放大器(OPAMP)52可以根據(jù)來自輸入部分中的電流切換端子37的切換信號來改變操作電流。其它的組件與第一和第二實(shí)施例中的相似，用相同的標(biāo)號來表示類似的組件，在此不再加以討論。
具有操作電流切換功能的高速運(yùn)算放大器52可以響應(yīng)于從控制部分30到電流切換端子37的切換信號的輸入而改變操作電流。
由于通常發(fā)送功率控制速度通常低于調(diào)制信號的振幅改變速度，因此，當(dāng)在線性模式下進(jìn)行正交調(diào)制和線性放大時，在電源驅(qū)動器53的輸入級處的用于波形整形的高速運(yùn)算放大器52不需要大的操作電流。這樣，僅當(dāng)進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才以大的操作電流來操作高速運(yùn)算放大器52。因而，當(dāng)在飽和模式下操作大功率放大器12以進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時，增加高速運(yùn)算放大器52的操作電流；當(dāng)在線性模式下操作大功率放大器12以進(jìn)行正交調(diào)制和線性放大時，降低高速運(yùn)算放大器52的操作電流。
這樣，根據(jù)第三實(shí)施例，僅當(dāng)進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才增加高速運(yùn)算放大器52的操作電流，由此可以減小線性模式操作時的操作電流，并可以比第二實(shí)施例更多地降低整體功率消耗。
(第四實(shí)施例)圖7是一方框圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)送器的配置。第四實(shí)施例的發(fā)送部分60在部分配置上不同于第二實(shí)施例的發(fā)送部分；改變了振幅調(diào)制部分和大功率放大器的配置，使得通過偏置調(diào)整而不是電源電壓來進(jìn)行大功率放大器的輸出控制。
振幅調(diào)制部分61包括可變時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器42和低通濾波器22。大功率放大器62包括電源端子63，用于從固定電源65輸入電源電壓，還包括偏置端子64，用于輸入從振幅調(diào)制部分61輸出的發(fā)送輸出控制信號(增益控制信號)。在此實(shí)施例中，大功率放大器62中的偏置端子64變成為輸出控制輸入端。其它的組件與第一實(shí)施例中的相似，用相同的標(biāo)號來表示類似的組件，在此不再加以討論。
在大功率放大器62中，放大元件的漏極或集電極成為電源端子63，柵極或基極成為偏置端子64。在此配置中，通過輸入到偏置端子64的增益控制信號進(jìn)行當(dāng)執(zhí)行極坐標(biāo)調(diào)制時的發(fā)送功率控制，并且這樣與直接通過輸入到電源端子63的電源來進(jìn)行發(fā)送功率控制的情況相比，振幅調(diào)制部分61不需要包含用以增強(qiáng)電源電流容量的電源驅(qū)動器。
當(dāng)大功率放大器62放大來自線性調(diào)制器11的輸入調(diào)制信號時，將固定的電源電壓從固定電源65提供到電源端子63，并將來自振幅調(diào)制部分61的固定級別的增益控制信號或調(diào)制信號輸入到偏置端子64，并調(diào)整輸出級別。
在上述例子中，在振幅調(diào)制部分61的輸入級處的DA轉(zhuǎn)換器42使得可以通過來自時鐘切換端子36的切換信號來改變操作時鐘和操作電流，但是可以如在第一實(shí)施例中那樣提供固定時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器21，以便以固定的操作時鐘來進(jìn)行操作。
這樣，根據(jù)第四實(shí)施例，通過大功率放大器的偏置調(diào)整來進(jìn)行發(fā)送功率控制，由此與在第一到第三實(shí)施例中的電路系統(tǒng)相比可以消除在振幅調(diào)制部分中用電源驅(qū)動器增強(qiáng)電源電流容量的需要，并且可以進(jìn)一步簡化電路。
(第五實(shí)施例)圖8是一方框圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的無線通信裝置的配置。第五實(shí)施例的無線通信裝置包括與第三實(shí)施例中的類似的發(fā)送部分50、接收部分70、控制部分80、天線開關(guān)81、天線82。
接收部分70包含解調(diào)部分，并且包括帶通濾波器(BPF)71；用于調(diào)整帶通濾波器71的輸出級別的低噪聲放大器72；正交解調(diào)器(DEM)73，用于利用本地振蕩器20的高頻信號對低噪聲放大器72的輸出執(zhí)行正交解調(diào)并且執(zhí)行向基帶的頻率轉(zhuǎn)換；基帶放大器(BBAMP)74和75，用于分別放大正交解調(diào)器73的輸出的同相成分和正交成分；低通濾波器76和77；以及用于進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換器78和79。
接收部分70具有同相成分輸出端的I輸出端91；正交成分輸出端的Q輸出端92；以及增益控制端子93，用于輸入增益控制信號，以控制低噪聲放大器72的放大增益。
將控制部分80連接到以下部件發(fā)送部分50的I輸入端31、Q輸入端32、R輸入端33、增益控制端子34、時鐘切換端子36和電流切換端子37，接收部分70的I輸出端91、Q輸入端92、增益控制端子93，并輸出發(fā)送調(diào)制信號，輸入接收解調(diào)信號，輸出各種控制信號等，并控制無線通信操作。
在第五實(shí)施例中，發(fā)送部分50的輸出由接收部分70監(jiān)控，并基于解調(diào)信號所提供的信息執(zhí)行在極坐標(biāo)調(diào)制時的振幅信息和相位信息的定時(timing)調(diào)整。這樣，提供了其中可以進(jìn)行傳輸-接收同時操作的操作模式，即使對于不涉及傳輸-接收同時操作的TDMA系統(tǒng)而言，也是如此。
切換天線開關(guān)81以將天線開關(guān)82連接到接收部分70，并且根據(jù)天線開關(guān)81的隔離特性來削減發(fā)送部分50的輸出(通常約為20dB)，并將其發(fā)送到帶通濾波器71。在帶通濾波器71中，在使用相同的頻率來進(jìn)行發(fā)送和接收的TDD系統(tǒng)和使用分開的頻率來進(jìn)行發(fā)送和接收的FDD系統(tǒng)之間，出現(xiàn)了大的衰減量差別，并進(jìn)一步減弱了發(fā)送部分50的輸出。在低噪聲放大器72中，通過來自增益控制端子93的增益控制信號來調(diào)整增益，并將帶通濾波器71的輸出削減到不會使正交解調(diào)器73失真的級別上。正交解調(diào)器73使用從與發(fā)送部分50相同的本地振蕩器20輸入的高頻信號來對低噪聲放大器72的輸出信號執(zhí)行正交解調(diào)，并且基帶放大器74和75分別放大正交解調(diào)器73的輸出信號的同相成分(I信號)和正交成分(Q信號)。I信號和Q信號分別通過低通濾波器76和77來除去不必要的諧波成分，然后，通過AD轉(zhuǎn)換器78和79分別將I信號和Q信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以輸出。
控制部分80基于來自I輸出端91的I信號和來自Q輸出端92的Q信號所提供的解調(diào)信號的信息而控制這些信號，使得在發(fā)送部分50中提供適當(dāng)?shù)妮敵鎏匦?。例如，調(diào)整輸入到R輸入端33的發(fā)送輸出控制信號以及輸入到I輸入端31和Q輸入端32的I信號和Q信號的定時，使得EVM(error vectormagnitude誤差矢量數(shù)量(指示調(diào)制精度的值))變得最小。相應(yīng)地，可以調(diào)整當(dāng)在大功率放大器12中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制的振幅調(diào)制的定時。
在上述的例子中，本地振蕩器20為發(fā)送和接收所共用；然而，為了將本發(fā)明應(yīng)用到需要本地振蕩器對發(fā)送和接收單獨(dú)地具有相同地參考信號源的系統(tǒng)諸如W-CDMA，并不需要使得該電路共用，而只需要使振蕩頻率相同。
這樣，根據(jù)第五實(shí)施例，使得可以根據(jù)解調(diào)信號的信息來進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時的振幅信息和相位信息的定時調(diào)整，其中該解調(diào)信號是通過利用天線開關(guān)81將發(fā)送部分50的輸出連接到接收部分70并且解調(diào)發(fā)送部分50的輸出而提供的，并且與第三實(shí)施例相比可以進(jìn)一步地減少在發(fā)送部分中的失真。
(第六實(shí)施例)圖9是一方框圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的無線通信裝置的配置。第六實(shí)施例的無線通信裝置包括與第四實(shí)施例相似的發(fā)送部分60、接收部分70、控制部分80、天線開關(guān)81和天線82。即，將上述的第五實(shí)施例中的發(fā)送部分改變?yōu)槿绲谒膶?shí)施例中的那樣通過偏置調(diào)整進(jìn)行大功率放大器的輸出控制的發(fā)送部分60。接收部分70和控制部分80的配置和操作與第五實(shí)施例中的相似，在此不再加以討論。
在執(zhí)行極坐標(biāo)調(diào)制時，通過輸入到偏置端子64中的增益控制信號來進(jìn)行當(dāng)執(zhí)行極坐標(biāo)調(diào)制時的發(fā)送部分60的發(fā)送功率控制，并且這樣與直接通過輸入到電源端子63中的電源來直接進(jìn)行發(fā)送功率控制的情況相比，振幅調(diào)制部分61不需要包含用以增強(qiáng)電源電流容量的電源驅(qū)動器。
在上述例子中，在振幅調(diào)制部分61的輸入級的DA轉(zhuǎn)換器使得可以通過來自時鐘切換端子36的切換信號來改變操作時鐘和操作電流，但是可以如在第一實(shí)施例中那樣提供固定時鐘輸入DA轉(zhuǎn)換器21，以便以固定的操作時鐘來操作。
這樣，根據(jù)第六實(shí)施例，通過大功率放大器的偏置調(diào)整來進(jìn)行發(fā)送功率控制，由此可以消除在振幅調(diào)制部分中用電源驅(qū)動器增強(qiáng)電源電流容量的需要，并且除了第五實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)而外，還可以進(jìn)一步簡化電路。
(第七實(shí)施例)圖10是一方框圖，用于示出本發(fā)明的第七實(shí)施例的發(fā)送器的配置。第七實(shí)施例的發(fā)送部分200在部分配置上不同于第一實(shí)施例的發(fā)送部分；改變了振幅調(diào)制部分201的電源驅(qū)動器203的配置。電源驅(qū)動器203包括限幅(amplitude slice)裝置204，用于以分段(stepwise)不同的電壓級別對發(fā)送輸出控制信號限幅(slice)；線性調(diào)節(jié)器207；電壓源210；開關(guān)調(diào)節(jié)器(switching regulator)208和209，用于將電壓源210的電源電壓轉(zhuǎn)換為具有分段不同值的電壓；開關(guān)組205和206，用于選擇開關(guān)調(diào)節(jié)器208和209的輸出電壓中的任何一個。其它的組件與第一實(shí)施例中的相似，用相同的標(biāo)號來表示類似的組件，在此不再加以討論。
將低通濾波器22的輸出劃分成兩個分支，并將該兩個分支輸入到限幅裝置204和線性調(diào)節(jié)器207。限幅裝置204以分段不同的分級電壓級別對低通濾波器22的輸出限幅，每個都被實(shí)現(xiàn)為DC-DC轉(zhuǎn)換器等的開關(guān)調(diào)節(jié)器208和209將電壓源210的電源電壓轉(zhuǎn)換成具有分段不同的值(stepwise differentvalue)的電壓。在線性調(diào)節(jié)器207中，在電壓源210的輸出與低通濾波器22的輸出之間的差成為一損耗，但是，如果低通濾波器22為低，則由開關(guān)組205、206來選擇其輸出電壓高于并且最接近于低通濾波器22的輸出的開關(guān)調(diào)節(jié)器，由此可以使損耗最小化。
這樣，根據(jù)第七實(shí)施例，將多個開關(guān)調(diào)節(jié)器和線性調(diào)節(jié)器結(jié)合起來用作電源驅(qū)動器203，由此可以減少在極坐標(biāo)調(diào)制時的操作電流，而且，與第一實(shí)施例相比，可以更多地降低整體功率消耗。
如上所述，根據(jù)此實(shí)施例，可以在功率消耗最大的最大輸出附近獨(dú)立于與發(fā)送功率控制地執(zhí)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制。僅當(dāng)在最大發(fā)送功率附近使用此裝置時才進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制，由此減緩依賴于功率放大器的性能的動態(tài)范圍短缺，并且可以加大輸出控制可變寬度同時執(zhí)行根據(jù)極坐標(biāo)調(diào)制系統(tǒng)的高效的輸出功率放大。
在上述的實(shí)施例中，通過舉例示出了將本發(fā)明用于歐洲移動電話標(biāo)準(zhǔn)的900-MHz波段EGRPS系統(tǒng)的移動電話的情況，但是，本發(fā)明并不限于這種情況。本發(fā)明也可以應(yīng)用于GSM、W-CDMA等的各種移動電話、其它無線終端、無線基站裝置、用于如IEEE802.11a、802.11b的無線局域網(wǎng)的無線通信裝置等的發(fā)送部分。
盡管參照具體實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是顯然對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和修改。
本專利申請說明書基于2004年1月27日提交的日本專利申請書No.2004-017955以及2004年12月6日提交的日本專利申請書No.2004-352464，現(xiàn)將通過引用其內(nèi)容全部包含于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的具有下述優(yōu)點(diǎn)，其可以提供一發(fā)送部分，該發(fā)送部分能夠以高效率提供寬的輸出控制可變寬度，并且可用于能夠可變地控制其輸出的發(fā)送器和使用此發(fā)送器的無線通信裝置。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)送器，包括正交調(diào)制裝置，用于輸入輸入調(diào)制信號的同相成分和正交成分，并且進(jìn)行正交調(diào)制；可變增益放大裝置，用于利用基于增益控制信號控制的增益來放大該正交調(diào)制裝置的輸出；以及功率放大裝置，用于對該可變增益放大裝置的輸出進(jìn)行功率放大；其中，該功率放大裝置具有用于利用輸入/輸出功率特性中的線性操作區(qū)來進(jìn)行功率放大的線性模式，以及用于利用輸入/輸出功率特性中的飽和操作區(qū)來進(jìn)行功率放大的飽和模式，以及其中，如果發(fā)送輸出功率等于或大于預(yù)定值，則調(diào)整該可變增益放大裝置的輸出級別，在飽和模式下操作該功率放大裝置，并且將基于該輸入調(diào)制信號的振幅成分而被振幅調(diào)制的發(fā)送輸出控制信號輸入到該功率放大裝置的輸出控制輸入端以進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制；如果發(fā)送輸出功率小于預(yù)定值，則調(diào)整該可變增益放大裝置的輸出級別，在線性模式下操作該功率放大裝置，并且將具有響應(yīng)于該發(fā)送輸出功率的預(yù)定級別的發(fā)送輸出控制信號輸入到該輸出控制輸入端中以進(jìn)行線性放大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送器，其中，如果發(fā)送輸出功率處于最大輸出級別或者在最大輸出級別的附近，則該功率放大裝置進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制，以及如果發(fā)送輸出功率小于該最大輸出級別或者該最大輸出級別的附近值，則該功率放大裝置進(jìn)行線性放大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的發(fā)送器，其中，該功率放大裝置包括用作該輸出控制輸入端的電源端子；其中，該發(fā)送器還包括電源驅(qū)動器，該電源驅(qū)動器用于增加預(yù)定級別的信號或者基于該輸入調(diào)制信號的振幅成分被振幅調(diào)制的信號的電流容量，并且向該電源端子提供電源作為該發(fā)送輸出控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的發(fā)送器，其中，該功率放大裝置包括電源端子，向其輸入固定的電源；以及用作該輸出控制輸入端的放大電路偏置端子，向該放大電路偏置端子輸入該發(fā)送輸出控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的發(fā)送器，還包括發(fā)送輸出控制信號輸入部分，用于輸入該發(fā)送輸出控制信號，其中該發(fā)送輸出控制信號輸入部分包括用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的DA轉(zhuǎn)換器，其中，該DA轉(zhuǎn)換器可以改變操作時鐘并且具有操作時鐘切換功能，用于僅當(dāng)在功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才利用比當(dāng)進(jìn)行線性放大時的操作時鐘高的操作時鐘來進(jìn)行操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5的發(fā)送器，其中，該電源驅(qū)動器的輸入部分包括用于波形整形的運(yùn)算放大器，以及其中，該運(yùn)算放大器可以改變操作電流，并且具有操作電流切換功能，用于僅當(dāng)在功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時才相比于當(dāng)進(jìn)行線性放大時的操作電流來增加操作電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5的發(fā)送器，其中，該電源驅(qū)動器是線性調(diào)節(jié)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或5的發(fā)送器，其中，該電源驅(qū)動器是開關(guān)調(diào)節(jié)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5的發(fā)送器，其中，該電源驅(qū)動器包括限幅裝置，用于以分段不同的電壓級別對該發(fā)送輸出控制信號限幅；多個開關(guān)調(diào)節(jié)器，用于將電源電壓轉(zhuǎn)換成具有分段不同的值的電壓以及開關(guān)組，用于選擇該多個開關(guān)調(diào)節(jié)器的輸出電壓中的任何一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9的任一項(xiàng)的發(fā)送器，該發(fā)送器還包括解調(diào)部分，用于解調(diào)該功率放大裝置的輸出；以及控制部分，用于基于該解調(diào)部分所提供的解調(diào)信號的信息當(dāng)在該功率放大裝置中進(jìn)行極坐標(biāo)調(diào)制時調(diào)整振幅調(diào)制的定時。
11.一種無線通信裝置，包括如權(quán)利要求1到10中的任一項(xiàng)所述的發(fā)送器。
全文摘要
一種發(fā)送器展示了高效率并且可以提供寬的輸出控制可變寬度。在最大發(fā)送功率附近進(jìn)行飽和模式操作。通過增加并固定大功率放大器(12)的輸入級別，使得大功率放大器(12)在飽和狀態(tài)下操作，而將響應(yīng)于輸出功率控制級別的范圍內(nèi)的調(diào)制信號的振幅成分輸入到R輸入端(33)，以對電源端子(25)的電源電壓VDD進(jìn)行振幅調(diào)制，由此進(jìn)行高效率的極坐標(biāo)調(diào)制。對于較小的發(fā)送功率進(jìn)行線性模式操作。通過降低大功率放大器(12)的輸入級別而使得大功率放大器(12)進(jìn)行線性操作，而根據(jù)輸出功率控制級別來改變電源端子25的電源電壓VDD，由此進(jìn)行發(fā)送功率控制。
文檔編號H03F3/24GK1914810SQ20058000329
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月27日
發(fā)明者齊藤典昭, 田中宏一郎, 田邊充 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社