(57)【要約】  無線周波数（ＲＦ）送信器（１０８）において利得及び位相補償する方法及び装置が提供される。ＲＦ送信器（１０８）は、自身から信号電力を有する送信される信号を与える少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）（２０５）を有する。ＲＦ電力検出器（２０８）は、少なくとも１つのＰＡ（２０５）に結合されて、送信される信号の信号電力を検出する。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器（２１０）が、ＲＦ電力検出器（２０８）に結合される。ヒステリシス・ユニット（２１４）が、Ａ／Ｄ変換器（２１０）に結合され、或る電力スレッショルドを横切ることに応答して、パルス（２２２）を発生する。負荷スイッチ制御ユニット（２１８，２３２）が、ヒステリシス・ユニット及び少なくとも１つの電力増幅器に結合され、上記パルスに応答して利得及び位相補償を与える。
2008538869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）／中間周波数（ＩＦ）アナログ段を含む送信フィードフォワード信号経路と閉ループ送信電力制御システム内の電力制御信号経路とを有する無線周波数（ＲＦ）送信器において、前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替え中に利得補償する方法であって、
前記閉ループ送信電力制御システムのフィードバック経路上の送信電力をモニタリングするステップと、
前記送信電力に応答して、前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定するステップと、
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の前記負荷切り替えを決定することに応答して、前記電力制御信号を利得補償するステップと
を備える方法。
【請求項２】
前記電力制御信号を前記送信フィードフォワード信号経路の中の任意の点に印加するステップを更に備える請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記送信フィードフォワード信号経路が、電力制御信号経路を備え、
前記電力制御信号を利得補償する前記ステップが、前記電力制御信号経路の中の任意の点で行われる
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記電力制御信号を利得補償する前記ステップが、前記電力制御信号経路のデジタル・ループ・フィルタ内で自動利得補正を実行するステップを備える請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段が、複数の負荷スイッチ状態を有する少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）を備え、
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する前記ステップが、前記送信電力に応答して、前記少なくとも１つのＰＡの複数の負荷スイッチ状態のうちの１つを検出するステップを備え、
前記電力制御信号を利得補償する前記ステップが、前記複数の負荷スイッチ状態のうちの前記の検出された１つに応答して、前記電力制御信号経路を利得補償するステップを備える
請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する前記ステップが、前記送信電力が所定のヒステリシス・スレッショルド・レベルを横切るときを検出するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記電力制御信号を利得補償する前記ステップが、信号が利得補償から前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段まで走行する持続時間に対応する所定の遅延後に前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定することに応答して、前記電力制御信号を利得補償するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項８】
閉ループ送信電力制御システムと、送信信号を有する送信フィードフォワード信号経路内の少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）／中間周波数（ＩＦ）アナログ段とを有する無線周波数（ＲＦ）送信器において、前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替え中に位相補償する方法であって、
前記閉ループ送信電力制御システムのフィードバック経路上の送信電力をモニタリングするステップと、
前記送信電力に応答して、前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定するステップと、
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定することに応答して、前記送信信号をデジタル位相補償するステップと
を備える方法。
【請求項９】
デジタル位相補償する前記ステップが、前記送信フィードフォワード信号経路の中の任意の点で行われる請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段が、複数の負荷スイッチ状態を有し、
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する前記ステップが、前記送信信号に応答して、前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の前記複数の負荷スイッチ状態のうちの１つを検出するステップを備え、
前記送信信号をデジタル位相補償する前記ステップが、前記複数の負荷スイッチ状態のうちの前記の検出された１つに応答して、前記送信信号を位相補償するステップを備える
請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する前記ステップが、前記送信信号が所定のヒステリシス・スレッショルド・レベルを横切るときを検出するステップを備える請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記送信電力をデジタル位相補償する前記ステップが、信号が位相補償から前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段まで走行する持続時間に対応する所定の遅延後に前記少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定することに応答して、前記送信信号をデジタル位相補償するステップを備える請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記送信電力をデジタル位相補償する前記ステップが、前記閉ループ送信電力制御システムのデジタル・フィードフォワード信号経路で自動位相補償を実行するステップを備える請求項８記載の方法。
【請求項１４】
信号を変調して、送信される信号を発生する送信器信号経路であって、無線周波数（ＲＦ）又は中間周波数（ＩＦ）電力制御段に続く送信器信号経路を有する無線周波数（ＲＦ）送信器において、
前記送信器信号経路に配置されて、自身から前記送信される信号を与える少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）であって、前記送信される信号が前記少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）と関連した信号電力を有する、前記少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）と、
前記少なくとも１つのＰＡに結合されて、前記送信される信号の信号電力を検出するＲＦ電力検出器と、
前記ＲＦ電力検出器に結合されたアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器に結合された移動平均フィルタと、
前記移動平均フィルタに結合されたヒステリシス・ユニットと、
前記ヒステリシス・ユニット及び前記少なくとも１つの電力増幅器に結合されて、前記少なくとも１つの電力増幅器の負荷切り替えを与える負荷スイッチ制御ユニットと
を備える無線周波数（ＲＦ）送信器。
【請求項１５】
前記ヒステリシス・ユニット及び前記少なくとも１つの電力増幅器に結合されて、特定の位相補償を前記ヒステリシス・ユニットの出力状態に基づいて与える位相補償ユニットを更に備える請求項１４記載のＲＦ送信器。
【請求項１６】
前記ヒステリシス・ユニット及び前記少なくとも１つの電力増幅器に結合されて、特定の利得補償を前記ヒステリシス・ユニットの出力状態に基づいて与える利得補償ユニットを更に備える請求項１４記載のＲＦ送信器。
【請求項１７】
前記ヒステリシス・ユニットと前記負荷スイッチ制御ユニットとの間に結合されて、負荷スイッチ制御信号を、位相及び利得を補償された信号が前記電力増幅器へ走行する時間に対応する持続時間遅延させる遅延整列ブロックを更に備える請求項１４記載のＲＦ送信器。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの電力増幅器が、Ｍ個の負荷スイッチ状態を有し、
前記のヒステリシス・サポートが、前記ヒステリシス・ユニットに対してＭ個の状態ヒステリシス制御を与える
請求項１７記載のＲＦ送信器。
【請求項１９】
前記ヒステリシス・ユニットに結合されて、前記ＲＦ送信器の利得補償を制御するループ・フィルタを更に備える請求項１４記載のＲＦ送信器。
【請求項２０】
前記ヒステリシス・ユニットに結合されて、前記ＲＦ又はＩＦ電力制御段の出力で利得及び位相補償を時間的に整列させる遅延ブロックを更に備える請求項１４記載のＲＦ送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、一般的に、無線周波数（ＲＦ）送信器に関し、より詳細には、ＲＦ送信器電力増幅器のための負荷スイッチ制御に関する。
【０００２】
［発明の背景］
送信電力増幅器（ＰＡ）の負荷切り替えは、送信器ＰＡの出力でのインピーダンス整合を動的に調整して、異なる電力レベルでのＰＡの線形性、効率、及び電流ドレインを改善する通信装置の送信器における技術である。これは、ＰＡ出力で複数の負荷を動的に切り替えることにより達成される。不都合にも、このＰＡ負荷切り替え技術は、ＰＡ出力で大きい突然の電力及び位相変化を引き起こす。これは、送信される信号の中に許容できない過渡隣接チャネル電力及び位相不連続性能を招き、従って様々な通信標準（例えば、ＧＳＭ、ＥＤＧＥ、ＷＣＤＭＡ）の必要な送信性能要件に適合することを難しくする。また、負荷切り替えに起因した大きい突然の電力変化は、閉ループ電力制御システムがそのような大きい電力ステップを電力ランピング・プロセス（ｐｏｗｅｒ  ｒａｍｐｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）中により長く探知するようにする。次いで、これは、そのような状況において所与の通信標準に対する要求された電力対時間マスク仕様にもまた適合することを難しくする。
【０００３】
従って、ＰＡ負荷切り替えに起因した大きい突然の電力及び位相不連続を迅速且つ効果的に補償して、必要な送信性能要件に適合することが望ましい。その上、閉ループ送信電力制御システムを採用して、要求された送信電力精度を異なる電力レベルで達成する場合、この負荷切り替えを自動的に且つ効果的に制御することが望ましい。更に、本発明の他の望ましい特徴及び特性が、添付の図面及びこの発明の背景と関係した、本発明の以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【０００４】
本発明は、以下において、添付の図面と関係して説明されるであろう。なお、類似の参照番号は、類似の構成要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明の以下の詳細な説明は、実際に単なる例示であり、本発明、及び本発明の応用及び使用を制限することを意図するものではない。更に、本発明の前述の発明の背景及び本発明の以下の詳細な説明で提示されるいずれの理論により縛られることを意図するものではない。
【０００６】
図１を参照すると、セルラ電話器のような電子通信装置１００のブロック図が示されている。電子通信装置１００は、セルラ電話器として表されているが、電子通信装置は、ページャ、無線接続を有するラップトップ・コンピュータ、無線接続を有する携帯情報端末（ＰＤＡ）、又は類似のものとして実行されることができる。電子通信装置１００は、無線周波数（ＲＦ）信号を受信しまた送信するアンテナ１０２を含む。受信／送信スイッチ１０４は、アンテナ１０２を受信器回路１０６及び送信器回路１０８へ当業者が精通している要領で選択的に結合する。受信器回路１０６は、ＲＦ信号を復調及び復号して、情報を導出する。受信器回路１０６は、制御器１１０に結合されて、電子通信装置１００の機能に従った活用のため、その復号された情報を制御器１１０に与える。
【０００７】
制御器１１０はまた、情報を送信器回路１０８に与え、当該送信器回路１０８は、情報を、アンテナ１０２からの送信のためのＲＦ信号に符号化及び変調する。当該技術で周知のように、制御器１１０は、典型的には、電子通信装置１００の機能を実行するためメモリ装置１１２及びユーザ・インターフェース１１４に結合される。電力制御回路１１６は、制御器１１０、受信器回路１０６、送信器回路１０８及び／又はユーザ・インターフェース１１４のような構成要素に結合されて、適切な動作電圧及び電流をそれらの構成要素に与える。ユーザ・インターフェース１１４は、マイクロフォン、スピーカ、キーパッドのようなキー入力部、情報をユーザに表示し、またタッチ・スクリーン入力部を受け入れる１又はそれより多いインターフェース装置を含み得る。
【０００８】
図２は、負荷スイッチ制御を有する単一の電力増幅器（ＰＡ）２０５の動的利得及び位相補償を有する閉ループ送信電力制御システム１０８のブロック図を示す。電力増幅器２０５は、動作電力レベルに従ってＰＡ２０５の出力インピーダンスを調整するインピーダンス回路網（負荷スイッチ）を有するように提案された。これは、低い電力レベルでのＰＡ２０５の効率を改善しながら高い電力レベルでの線形性を維持するのを助ける。しかしながら、これは、ＰＡ２０５の出力での利得及び位相の不連続の点で大きい突然の変化をもたらす。測定された結果は、ＰＡ２０５の負荷切り替えの結果として最大７ｄＢの突然の電力変化及び６度の位相不連続を示す。所与の通信標準（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＥＤＧＥ）の過渡隣接チャネル電力、ＥＶＭ（誤りベクトル度）及び位相連続性の仕様に適合するため、これらの突然の利得及び位相のジャンプ（飛び）を避けることが必要である。また、閉ループ電力制御システムのループ安定性を維持するため電力ステップを避けることが必要である。本発明に従って、これらの送信システム性能及び電力制御システムのループ安定性の問題を避けるため閉ループ電力制御システムを用いてデジタル利得及び位相補償を動的に実行する方法及び装置が、開示される。本発明の好適な実施形態が特定の利得及び位相補償スキームを説明するが、自動の利得及び位相補償が送信フィードフォワード経路の任意の点で実行されることができること、そしてより詳細には、利得補償の適用が電力制御経路の任意の点で実行されることができるであろうことが当業者により容易に理解されることができる。
【０００９】
図２は、送信器回路１０８のための閉ループ電力制御システムを示し、そこにおいて、利得及び位相補償が、１から最大Ｍ個の負荷スイッチ状態として図２に表される複数の別個の負荷スイッチ状態に関して実行される。電力制御システムの検出経路の中のＲＦ電力検出器２０８の後にアンチエイリアシング・フィルタ２０９及びＡ／Ｄ変換器２１０が続き、Ａ／Ｄ変換器２１０の出力（ＡＫ）が、基準ランプ・アップ／ダウン電力対時間プロフィール（ＤＫ）と減算器２１２で比較される。指示された基準ランプ・プロフィールは、事前プログラムされたルックアップ・テーブル２１４の出力と所望の目標出力電力レベルとを乗算器２１５を用いて乗算することにより生成される。次いで、検出経路と基準経路とを比較することにより生成されたエラー値（ＥＫ）は、開ループ利得段２１６及び積分器（これは、累算器２１８及び遅延段２２０から成り、且つ遅延段２２０の出力が累算器２１８にフィードバックされる。）から成る１次デジタル・ループ・フィルタで平均化される。次いで、このループ・フィルタの出力は、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２２２を用いて、アナログ形式に変換される。次いで、Ｄ／Ａ変換器２２２の出力は、電力制御ループを線形化するためのｄＢリニアライザ（即ち、対数形式への変換）ブロック２２６に供給される前に、アナログＤ／Ａ再構成フィルタ２２４を通される。ｄＢリニアライザ２２６の出力は、ＲＦＶＣＡ段２２８に供給される。ベースバンドにおけるよりむしろＲＦ ＶＣＡ段２２８に対して利得補償を適用する利点は、ベースバンド利得変化が搬送波漏れ問題を招き、そしてベースバンド信号経路が要求される必要なダイナミック・レンジを持つ必要がないことである。また、ベースバンド利得変化は、ベースバンドでの利得補償がベースバンド・フィルタのステップ応答により成形されるので、ＰＡ２０５の出力での過渡事象を生じる場合がある。
【００１０】
本発明の好適な実施形態従った負荷スイッチ利得補償のための方法の動作に言及すると、検出信号経路に配置されたＡ／Ｄ変換器２１０の出力に配置された固定の帯域幅を有する移動平均デジタル・フィルタ２３０を用いて、電力遷移動作中において送信される信号の平均電力レベルを検出する。移動平均デジタル・フィルタ２３０の出力は、所定の上側スレッショルド・レベル又は所定の下側スレッショルド・レベルのいずれかが横切られたかどうかを検出するためヒステリシス・ユニット２３２により用いられる。スレッショルドを横切ることが生じたとき、負荷スイッチ利得及び位相補償は、負荷スイッチ状態変化が実際に適用される時より前に適用される。事象のこの特定の時間整列は、負荷スイッチ制御信号経路での固定の遅延（ｚ−Ｎ）２３４により達成される。従って、この遅延は、利得及び位相補償がＰＡ２０５の出力で時間的に整列されることにより、さもなければＰＡ２０５の出力で生じるいずれの利得及び位相過渡事象を最小にすることを保証する。これらの利得及び位相補償及び指定された遅延２３４に続いて、負荷スイッチ制御装置２３６により負荷スイッチ状態を変えて、ＰＡ負荷スイッチ２３８により決定されるように様々な送信電力領域での電力増幅器２０５の線形性及び効率を改善する。
【００１１】
負荷スイッチ利得補償動作は、上側スレッショルド又は下側スレッショルドを横切ることがあると直ぐに、開始される。ヒステリシス・ブロック２３２の出力での状態変化があるときは常に、パルスが、ブロック２４０により発生される。このパルスは、遅延ブロック２４１により別の固定量（ｚ−Ａ）だけ遅延されて、ＶＣＡ２２６の出力において利得及び位相補償を時間的に整列させる。この遅延ブロック２３２の出力は、閉ループ電力制御システムのループ積分器に対してマルチプレクサ２４２で供給されて、負荷スイッチ利得補償を効率的且つ動的に実行する。遅延ブロック２４１の出力での利得補償パルスがマルチプレクサ２４２を介してループ積分器に供給されるとき、正又は負のいずれかの利得補償値（デシベルの単位で）が、加算器２４４を用いてループ積分器の現在の状態に加算される。この加算の結果は、マルチプレクサ２４２に通され、そしてループ積分器レジスタ２２０にロードされて、その状態を更新して、負荷スイッチ状態変化を利得補償する。利得補償の極性は、上側スレッショルド又は下側スレッショルドのいずれかを横切ることに起因したヒステリシス・ユニット２３２の出力の現在の状態に従う（ｄｉｃｔａｔｅ）。この動的利得補償方法は、それがその現在の状態の瞬時訂正であるので、そのループ積分器の出力でいずれの望ましくない過渡事象を引き起こさない。
【００１２】
利得補償が実行される同じ時間近くに、負荷スイッチ位相補償２４６が、直交位相フィードフォワード信号経路内においてＩ及びＱ Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２４８の入力で実行される。ヒステリシス・ブロック２３２の出力状態が、マルチプレクサ２５０において幾つかの事前プログラムされた位相値から選択されて、特定の位相補償値を負荷スイッチ制御ブロック２３６の新しい状態に基づいて適用する。送信フィードフォワード信号経路内で、ＤＡＣ２４８の出力は、アナログ再構成フィルタ２５２を介してフィルタリングされ、そして信号がアンテナ１０２からの送信のためＶＣＡ２２８及びＰＡ２０５を通じて増幅される前に、通常のＲＦ変調器ユニット２５４で組み合わされる。本発明の好適な実施形態がＰＡ２０５での負荷切り替えのための改善された利得及び位相補償方法を開示するが、当業者は、本発明がまたアナログ再構成フィルタ２５２、ＲＦ変調器ユニット２５４、ＶＣＡ２２８、受信／送信スイッチ１０４、又はＰＡモジュール２０５内のバック・スイッチ（ｂｕｃｋ  ｓｗｉｔｃｈ）のような送信フィードフォワード信号経路の中のいずれの無線周波数／中間周波数（ＲＦ／ＩＦ）における位相及び利得補償のため利用されることができることを認めるであろう。
【００１３】
図２は、最大Ｍ個の負荷スイッチ状態をサポートする一般化された負荷スイッチ・システム２５６を示す。この一般化された負荷スイッチ・システムは、Ｍ個の負荷スイッチ状態をサポートするためＭ個の上側及び下側スレッショルド・レベルをサポートするヒステリシス・ユニット２３２を必要とする。特定のスレッショルド横切り事象が生じるときは常に、ヒステリシス・ユニット２３２の出力でのｌｏｇ２Ｍビット幅広の信号が、新しい状態を表す。ヒステリシス・ユニット２３２の出力が変化するときは常に、パルスが、この事象から導出されて、どのスレッショルド横切りがヒステリシス・ユニット２３２内で生じたかに基づいてＭＵＸ２５８により決定されるＭ個の正／負の利得補償値のうちの１つを用いて、加算器２４４及びマルチプレクサ２４２を通じて現在のループ積分器状態を動的に更新する。位相補償経路においては、ＭＵＸ２５０により決定されるＭ個の位相補償値のうちの１つが、ヒステリシス・ユニット２３２からのｌｏｇ２Ｍビット幅広の制御信号を用いて選択されて、必要な位相補償をＩ−Ｑフィードフォワード・デジタル信号経路内で実行する。
【００１４】
位相補償ブロック２４６のより詳細な図が、図３に示されている。本発明の好適な実施形態に従って、ＭＵＸ２５０の出力を利用して、マルチプレクサ３０２及び３０４の動作を制御して、デジタル・パルス成形フィルタへの入力でのデジタル位相補償をデジタル複素位相シフト動作に従って実行する。位相補償は、入力信号にｅ−ｊ＊ｐｈｉを複素乗算することを用いて、較正された位相シフトをその入力信号に適用することにより実行される。ここで、ｐｈｉは、既知の位相シフト量である。Ｉ＿ｉｎ及びＱ＿ｉｎが直交位相入力信号であると仮定すると、位相シフトされた出力は、次のように計算されることができる。
I_out=I_in*cos(phi)+Q_in*sin(phi)
Q_out=Q_in*cos(phi)+I_in*sin(phi)
ここで、ｃｏｓ（ｐｈｉ）及びｓｉｎ（ｐｈｉ）は、所望の位相シフト量のｃｏｓｉｎｅ（余弦）及びｓｉｎｅ（正弦）を表す事前プログラムされた位相補償値である。また、Ｉ＿ｏｕｔ及びＱ＿ｏｕｔは、この位相補償ユニットの出力である。
【００１５】
図４を参照すると、ランプアップ・シーケンスのための本発明の利得補償方法の結果のシミュレーション４００が、示されている。プロット４０２は、ループ積分器の出力（ループ積分器レジスタ２２０の出力）での信号を示す。アンテナ１０２の電力出力は、プロット４０４に示され、一方、ＡＤＣ２１０での検出された電力は、プロット４０６に示される。マルチスロット電力変化中に、負荷スイッチが状態を０から１へ且つスロットＮからスロットＮ＋１へ変えようとしていると仮定する。この場合、＋７ｄＢあたりの正の利得変化が、ＰＡモジュール２３８で時刻４０８において生じるであろう。送信器１０８の利得のこの突然のジャンプは、送信ＡＣＬＲ（隣接チャネル漏れ比（Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅａｋａｇｅ  Ｒａｔｉｏ））性能の劣化を避けるため補償されねばならない。対応する利得交換を与えるため、ＰＡモジュール２３８の出力で両方のジャンプが同時に起きるように遅延ブロック２４１を用いて、単一クロックサイクル・パルス２４０を適切に遅延させることにより、訂正された値がループ積分器出力でラッチされる。これはまた、電力制御ループのフィードバック経路がいずれの電力不連続に会わないようにすることを可能にする。従って、図４は、低い電力から高い電力への電力遷移４０８の間における、ループ積分器の出力４０２、利得補償されたアンテナ１０２の電力４０４、及びＡ／Ｄ２１０（図２）での検出された電力出力４０６を示す。
【００１６】
図５を参照すると、シミュレーション・プロット５００は、正の利得交換がランプダウン状態中に実行されることを示す。プロット５０２はＡ／Ｄ２１０の出力をプロットし、プロット５０４はパルス発生器ユニット２４０により発生されたパルスをプロットし、プロット５０６はループ積分器出力をプロットし、その場合、正の利得交換が実行される。そして、プロット５０８は、アンテナ１０２の電力をプロットする。時刻５１０で、アンテナ１０２での１４．５ｄＢｍに対応する下側スレッショルドが、５１２で横切られ、そして正の利得交換５１４がプロット５０６に示されている。この正の利得交換の結果により、プロット５０８において目に見える電力不連続が引き起こされない。
【００１７】
図６において、シミュレーション６００及び６０２は、提案された利得交換技術の無しの場合（６００）及び有りの場合（６０２）の両方の場合における送信電力対時間、及びシステムＡＣＬＲ性能を示す。両方のシミュレーション６００、６０２において、１６ｄＢｍ送信器出力電力が、時刻６０４に示され、そして２４ｄＢｍ送信器出力電力が、時刻６０６に示されている。送信器出力電力は、アンテナ１０２で生じる。プロット６００において、利得交換の無い場合での負荷スイッチの状態変化に起因した切り替え過渡事象が、記録形跡における６０８において大きい振幅を有する。プロット６０２において、利得交換の有りの場合での負荷スイッチの状態変化に起因した切り替え過渡事象が、記録形跡における６１０において遙かに小さい振幅及び及び持続時間を有する。図７は、負荷スイッチ状態が時刻７０２において０から１へ状態を変えることに起因した複素ＩＱ（＋６０度）位相変化７００を示す。
【００１８】
負荷スイッチの状態変化の前に、デジタル位相補償が、図８のプロットで示されるようにベースバンドで実行される。図８において、プロット８０２はベースバンドＩ及びＱチャネル信号を示し、プロット８０４はベースバンドで実行される−６０度のデジタル位相補償を示す。−６０度のデジタル位相補償は、時刻８１０に示される。位相補償及び負荷スイッチ状態変化の後で、位相は、位相連続性の仕様に適合するためアンテナ１０２で維持される。これはまた、矢印８１２により示されるように、プロット８０２の信号とプロット８０８とを比較することにより分かることができる。
【００１９】
従って、本発明は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）／中間周波数（ＩＦ）アナログ段を含む送信フィードフォワード信号経路と閉ループ送信電力制御システムの中の電力制御信号経路とを有する無線周波数（ＲＦ）送信器における利得補償のための改善された方法を開示する。この方法は、利得補償を少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替え中に実行し、そしてこの方法は、送信電力を閉ループ送信電力制御システムのフィードバック経路上でモニタリングするステップと、送信電力に応答して少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定するステップと、少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定することに応答して電力制御信号を利得補償するステップとを含む。本方法は更に、電力制御信号を送信フィードフォワード信号経路の任意の点に印加するステップを含む。送信フィードフォワード信号経路はまた、電力制御信号経路を含み、そして電力制御信号を利得補償する上記のステップは、電力制御信号経路の任意の点で行われる。その上、電力制御信号を利得補償する上記のステップは、自動利得訂正を電力制御信号経路のデジタル・ループ・フィルタ内で実行するステップを含んでもよい。
【００２０】
少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段が複数の負荷スイッチ状態を有する電力増幅器（ＰＡ）である場合、少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する上記のステップは、送信電力に応答して少なくとも１つのＰＡの複数の負荷スイッチ状態のうちの１つを検出するステップを備え、そして電力制御信号を利得補償する上記のステップは、複数の負荷スイッチ状態のうちの検出された１つに応答して電力制御信号経路を利得補償するステップを備える。
【００２１】
少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する上記のステップはまた、送信電力が所定のヒステリシス・スレッショルド・レベルを横切るときを検出するステップを含み得て、そして電力制御信号を利得補償する上記のステップは、信号が利得補償から少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段まで走行する持続時間に対応する所定の遅延後に少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定することに応答して電力制御信号を利得補償するステップを含み得る。
【００２２】
本発明に従って、無線周波数（ＲＦ）送信器は、閉ループ送信電力制御システムと、送信信号を有する送信フィードフォワード信号経路の中の少なくとも１つのＲＦ／中間周波数（ＩＦ）アナログ段とを有する。少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替え中の位相補償のための方法は、送信電力を閉ループ送信電力制御システムのフィードバック経路上でモニタリングするステップと、送信電力に応答して少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定するステップと、少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定することに応答して送信信号をデジタルに位相補償するステップとを含む。デジタルに位相補償する上記のステップは、送信フィードフォワード信号経路の中の任意の点で行われる。
【００２３】
少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段は、複数の負荷スイッチ状態を有し得て、そして少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する上記のステップは、送信信号に応答して少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の複数の負荷スイッチ状態のうちの１つを検出するステップを含むであろう。送信信号をデジタルに位相補償する上記のステップは、複数の負荷スイッチ状態のうちの検出された１つに応答して送信信号を位相補償するステップを含むであろう。少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定する上記のステップはまた、送信信号が所定のヒステリシス・スレッショルド・レベルを横切るときを検出するステップを含み得る。
【００２４】
送信信号をデジタルに位相補償する上記のステップは更に、信号が位相補償から少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段まで走行する持続時間に対応する所定の遅延後に、少なくとも１つのＲＦ／ＩＦアナログ段の負荷切り替えを決定することに応答して送信信号をデジタルに位相補償するステップを含む。送信信号をデジタルに位相補償する上記のステップはまた、自動位相補償を閉ループ送信電力制御システムのデジタル・フィードフォワード・ベースバンド信号経路で実行するステップを含む。
【００２５】
信号を変調して送信される信号を発生する送信器信号経路であって、無線周波数（ＲＦ）又は中間周波数（ＩＦ）電力制御段に続く上記送信器信号経路を有する無線周波数（ＲＦ）送信器は、送信器信号経路に配置されて、送信される信号を少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）から与える当該少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）であって、その送信される信号が電力増幅器と関連した信号電力を有する上記少なくとも１つの電力増幅器（ＰＡ）と；少なくとも１つのＰＡに結合されて、送信される信号の信号電力を検出するＲＦ電力検出器と；ＲＦ電力検出器に結合されたアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）と；Ａ／Ｄ変換器に結合された移動平均フィルタと；移動平均フィルタに結合されたヒステリシス・ユニットと；ヒステリシス・ユニット及び少なくとも１つの電力増幅器に結合されて、当該少なくとも１つの電力増幅器の負荷切り替えを与える負荷スイッチ制御ユニットとを含む。
【００２６】
ＲＦ送信器は更に、ヒステリシス・ユニットと少なくとも１つの電力増幅器とに結合されて、ヒステリシス・ユニットの出力状態に基づいて特定の位相補償を与える位相補償ユニットと；ヒステリシス・ユニットと少なくとも１つの電力増幅器とに結合されて、ヒステリシス・ユニットの出力状態に基づいて特定の利得補償を与える利得補償ユニットと；を含む。ＲＦ送信器はまた、ヒステリシス・ユニットと負荷スイッチ制御ユニットとの間に結合されて、負荷スイッチ制御信号を、位相及び利得補償された信号が電力増幅器まで走行する時間に対応する持続時間遅延させる遅延整列ブロックを含む。少なくとも１つＰＡは、Ｍ個の負荷スイッチ状態を備え、そこにおいて、ヒステリシス・サポートは、ヒステリシス・ユニットに対するＭ個の状態のヒステリシス制御を与える。
【００２７】
その上、ＲＦ送信器は、ヒステリシス・ユニットに結合されて、ＲＦ送信器の利得補償を制御するループ・フィルタを含む。ＲＦ送信器はまた、ヒステリシス・ユニットに結合されて、ＲＦ又はＩＦ電力制御段の出力で利得及び位相補償を時間的に整列させる遅延ブロックを含む。
【００２８】
少なくとも１つの例示的実施形態が本発明の前述の詳細な説明で提示されたが、多数の変形が存在することが認められるべきである。また、１又は複数の例示的実施形態は、単なる例示であり、本発明の範囲、適用性、又は構成をいずれにしても制限する意図でないことが認められるべきである。むしろ、前述の詳細な説明は、当業者に、本発明の例示的実施形態を実行するための便利なロード・マップを与えるであろうし、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなしに、例示的実施形態に記載された構成要素の機能及び構成に関して様々に変化させることができることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の好適な実施形態に従った電子通信装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の好適な実施形態に従った図１の電子通信装置の無線周波数送信器のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の好適な実施形態に従った図２の無線周波数送信器の位相補償回路のブロック図である。
【図４】図４は、本発明の好適な実施形態に従った図２の無線周波数送信器のランプアップ状態の間の負の利得補償のシミュレーション結果（３つの信号プロット）である。
【図５】図５は、本発明の好適な実施形態に従った図２の無線周波数送信器のランプダウン状態の間の正の利得交換のシミュレーション結果（４つの信号プロット）である。
【図６】図６は、本発明の好適な実施形態に従った図２の無線周波数送信器の利得補償の有りの場合と無しの場合での送信電力対時間プロットにおける信号の２つのシミュレーション結果である。
【図７】図７は、本発明の好適な実施形態に従った図２の無線周波数送信器の位相補償のシミュレーション結果（２つのプロット）である。
【図８】図８は、図２の好適な実施形態に従った図２の無線周波数送信器の位相補償のシミュレーション結果（４つのプロット）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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