Compensación de cambio de fase de amplificador.

Un transmisor (10) que comprende:

un modulador (14) para generar una señal de salida modulada en respuesta a al menos una señal de información en banda base;

un amplificador (16) para generar una señal de transmisión en base a amplificar dicha señal de salida modulada, dicho amplificador (16) que tiene al menos el primer y segundo modos de funcionamiento, dicho amplificador (16) comprende un amplificador de potencia multietapa con al menos una etapa amplificadora habilitada selectivamente (38), que se habilita selectivamente para conmutar entre dichos primer y segundo modos de funcionamiento, y dicho amplificador (16) confiere una cantidad conocida dependiente del modo de desplazamiento de fase cuando se amplifica la señal de salida modulada, caracterizado porque un compensador de fase (12) se proporcionar para evitar los cambios de desplazamiento de fase indeseables en una señal de transmisión causados cambiando las configuraciones del amplificador mediante conferir selectivamente un desplazamiento de fase de compensación a dicha al menos una señal de información en banda base para desplazar un desplazamiento de fase esperado conferido a dicha señal de transmisión por dicho amplificador (16) cuando se opera en dicho segundo modo, dicho compensador de fase (12) que comprende:

una entrada de señal indicadora para recibir un indicador de modo que identifica el modo actual de dicho amplificador (16), dicho modo actual que es uno de dicho al menos primer y segundo modos; una entrada de señal de compensación para recibir los valores de compensación, en la que uno o más valores se usan en la generación de la señal de compensación proporcionada al compensador de fase (12), y la señal de compensación proporcionada al compensador de fase se establece en base a la configuración actual del amplificador (16), la lógica de procesamiento (30) para multiplicar dicha al menos una señal de información en banda base por una señal de compensación en base a dichos valores de compensación; y la lógica de control (32) en respuesta a dicho indicador de modo para seleccionar como salida de dicho compensador de fase (12) dicha al menos una señal de información en banda base tomada antes o después del funcionamiento de dicha lógica de procesamiento (30) .

Compensación de cambio de fase de amplificador.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere de manera general a los sistemas de comunicación inalámbricos, y particularmente a la transmisión de la señal RF en tales sistemas.

Los sistemas de comunicación inalámbricos, tales como las redes de telefonía celular, típicamente se basan en uno o más esquemas de comunicación estandarizados. Ejemplos de estándares de interfaz aérea incluyen una variedad de esquemas usados con grados de prevalencia que varían en todo el mundo. La Asociación de Industrias de Telecomunicación (TIA) y la Asociación de Industrias de Electrónica (EIA) publican como estándar conocido como TIA/EIA-136, el cual es un estándar Norteamericano usado comúnmente. El estándar TIA/EIA-136 proporciona comunicación digital y servicios de datos basados en las técnicas de Acceso Múltiple por División en el Tiempo (TDMA) tanto a 800 MHz como 1900 MHz. El estándar del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) es aproximadamente equivalente y encuentra un uso amplio en Europa. Otros estándares ampliamente usados incluyen IS-95 e IS-2000, que representan estándares de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) que proporcionan datos y servicios de comunicación a 800 MHz y 1900 MHz.

IS-2000 es un estándar en desarrollo, que llega bajo el paraguas de la denominada tercera generación (3G) de sistemas de comunicación inalámbricos. El estándar 3G CDMA de banda ancha (WCDMA) representa un equivalente Europeo aproximado de la iniciativa IS-2000. Mientras que IS-2000 tiene similitudes con el estándar de CDMA IS-95 anterior, IS-2000 extiende la utilización del ancho de banda de IS-95, dotando a los operadores del sistema con capacidad de servicio adicional. En la mejora de la utilización del ancho de banda y la extensión de otros rasgos de servicio de IS-95, el estándar IS-2000 cambia ciertos requisitos de señalización entre los terminales móviles y las estaciones base.

Todos estos estándares, en grados que varían, tienen requisitos de señalización distintos. No obstante, para dotar a los usuarios con la máxima versatilidad, los dispositivos de comunicación inalámbricos comúnmente proporcionan compatibilidad con múltiples estándares de comunicación. Mientras que esto es un asunto de practicidad desde la perspectiva del consumidor, impone ciertos retos de diseño del sistema. Por ejemplo, las limitaciones económicas y físicas dictan que todos o la mayoría de los mismos componentes físicos de transmisión y recepción dentro de un dispositivo móvil se usen para todos los estándares de interfaz aérea soportados por ese dispositivo.

Del documento EP-A-1 032 120 se conoce anteriormente, un amplificador de potencia que comprende un preamplificador, un postamplificador, un primer circuito de predistorsión que compensa previamente la distorsión generada en el preamplificador, y un segundo circuito de predistorsión que compensa previamente la distorsión generada en el postamplificador.

Del documento EP-A-0 982 849 se conoce anteriormente, un predistorsionador para compensar preliminarmente una distorsión provocada en un circuito que comprende un modulador, un amplificador de ganancia variable; un primer multiplicador para multiplicar la amplitud de la señal de entrada con la ganancia de la ganancia variable para sacar un producto entre medias; un generador para generar una función de predistorsión correspondiente al producto; y un segundo multiplicador para multiplicar la función de predistorsión para sacar un producto entre medias al modulador.

Tanto el documento EP-A-1 032 120 como el documento EP-A-0 982 849, respectivamente, revelan soluciones que implican predistorsionadores para abordar los problemas de amplificación no lineal cuando un amplificador se opera en un modo no lineal. No obstante, dichas soluciones se pueden considerar que son demasiado caras y espaciosas para cumplir las limitaciones económicas y físicas mencionadas anteriormente.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención incluye un transmisor de acuerdo con la reivindicación 1 que evita los cambios de desplazamiento de fase indeseables en una señal de transmisión provocados cambiando las configuraciones del amplificador. La conmutación de las etapas amplificadoras adicionales en un trayecto de la señal de amplificación ejemplifica tal cambio. Cuando una etapa amplificadora adicional se conmuta en el trayecto de la señal de amplificación, añade una cantidad conocida de desplazamiento de fase a la señal de transmisión. Un compensador de fase funciona sobre la señal, o señales, en banda base, asociadas con la señal de transmisión para sustraer una cantidad de desplazamiento de fase igual a aquella añadida por la etapa amplificadora adicional. Cuando la etapa amplificadora adicional se conmuta fuera del trayecto de la señal de amplificación, el desplazamiento de fase añadido ya no se aplica a la señal o señales en banda base.

En un terminal móvil, se requiere comúnmente el control de potencia de la señal de transmisión. Por ejemplo, bajo los estándares IS-95 e IS-2000 (CDMA2000) , el terminal móvil debe controlar su potencia de señal de enlace inverso sobre un margen dinámico relativamente grande. Las adaptaciones de amplificador multietapa, con etapas

amplificadoras conmutadas selectivamente, se pueden usar para efectuar el control de potencia de la señal de transmisión sobre tales márgenes dinámicos amplios. En IS-2000, así como en otros ciertos estándares de comunicación inalámbrica, los cambios de fase de la señal de transmisión abruptos asociados con la conmutación de una o más etapas amplificadoras dentro y fuera del trayecto de la señal de amplificación son deseables. El terminal móvil puede incluir la presente invención para evitar los cambios de fase de la señal de transmisión indeseables asociados con la técnica de control de potencia de la señal de transmisión anterior. Por supuesto, la invención puede aplicar a otros entornos del transmisor, tales como estaciones base y otros sistemas de comunicación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 es un diagrama de un transmisor ejemplar de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 2 es un diagrama que ilustra los cambios en forma modal en el desplazamiento de fase de la señal de transmisión asociados con el transmisor de la Fig. 1.

La Fig. 3 es un diagrama que ilustra los efectos del desplazamiento de fase de la señal de transmisión en los puntos de la constelación de símbolos de transmisión.

Las Fig. 4A y 4B son diagramas de variaciones ejemplares en el transmisor de la Fig. 1

La Fig. 5 es un diagrama de una red móvil ejemplar.

La Fig. 6 es un diagrama de un terminal móvil ejemplar para usar en la red móvil de la Fig. 5

La Fig. 7 es un diagrama más detallado del transmisor de la Fig. 1 para usar en el terminal móvil de la Fig. 6.

La Fig. 8 es un diagrama del transmisor de la Fig. 7 con circuitos de prueba adicionales.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Volviendo ahora a los dibujos, la Fig. 1 es un diagrama de un transmisor ejemplar de acuerdo con la presente invención. El transmisor se referencia generalmente por el número 10, e incluye un compensador de fase 12, un modulador 14, y un amplificador de transmisión 16. El amplificador de transmisión 16 proporciona una señal de transmisión a un montaje de antena 18. El montaje de antena 18 típicamente comprende un circuito de acoplamiento 20, y una antena 22. El circuito de acoplamiento 20 típicamente comprende un duplexor y/o un conmutador de transmisión/recepción (tampoco se muestra) .

En funcionamiento, el modulador 14 modula una señal portadora en respuesta a una señal de información en banda base. La señal modulada resultante acciona una entrada del amplificador 42, y se amplifica por el amplificador de transmisión 16 para generar la señal de transmisión, la cual el transmisor 16 proporciona al montaje de antena 18 a través de la salida del transmisor 44. Los circuitos amplificadores entre la entrada 42 y la salida 44 comprende un trayecto de señal de amplificación que típicamente incluye un preamplificador 34, una primera y segunda etapas amplificadoras 36 y 38, respectivamente. La lógica de control 40 en respuesta a una señal de control de modo conmuta selectivamente la etapa amplificadora 38 dentro y fuera del trayecto de señal de amplificación por las razones explicadas más... [Seguir leyendo]

1. Un transmisor (10) que comprende:

un modulador (14) para generar una señal de salida modulada en respuesta a al menos una señal de información en banda base; un amplificador (16) para generar una señal de transmisión en base a amplificar dicha señal de salida modulada, dicho amplificador (16) que tiene al menos el primer y segundo modos de funcionamiento, dicho amplificador (16) comprende un amplificador de potencia multietapa con al menos una etapa amplificadora habilitada selectivamente (38) , que se habilita selectivamente para conmutar entre dichos primer y segundo modos de funcionamiento, y dicho amplificador (16) confiere una cantidad conocida dependiente del modo de desplazamiento de fase cuando se amplifica la señal de salida modulada, caracterizado porque un compensador de fase (12) se proporcionar para evitar los cambios de desplazamiento de fase indeseables en una señal de transmisión causados cambiando las configuraciones del amplificador mediante conferir selectivamente un desplazamiento de fase de compensación a dicha al menos una señal de información en banda base para desplazar un desplazamiento de fase esperado conferido a dicha señal de transmisión por dicho amplificador (16) cuando se opera en dicho segundo modo, dicho compensador de fase (12) que comprende:

una entrada de señal indicadora para recibir un indicador de modo que identifica el modo actual de dicho amplificador (16) , dicho modo actual que es uno de dicho al menos primer y segundo modos; una entrada de señal de compensación para recibir los valores de compensación, en la que uno o más valores se usan en la generación de la señal de compensación proporcionada al compensador de fase (12) , y la señal de compensación proporcionada al compensador de fase se establece en base a la configuración actual del amplificador (16) , la lógica de procesamiento (30) para multiplicar dicha al menos una señal de información en banda base por una señal de compensación en base a dichos valores de compensación; y la lógica de control (32) en respuesta a dicho indicador de modo para seleccionar como salida de dicho compensador de fase (12) dicha al menos una señal de información en banda base tomada antes o después del funcionamiento de dicha lógica de procesamiento (30) .

2. El transmisor de la reivindicación 1 en el que el compensador de fase (12) comprende un multiplicador complejo (30) para multiplicar selectivamente dicha al menos una señal de información en banda base por un término de compensación para conferir dicho desplazamiento de fase de compensación a dicha al menos una señal de información en banda base que es opuesta de dicho desplazamiento de fase esperado conferido a dicha señal de transmisión por dicho amplificador cuando se opera en dicho segundo modo.

3. El transmisor de la reivindicación 1 que además comprende un procesador (46, 102) para generar dichos valores de compensación usados para establecer dicho término de compensación.

4. El transmisor de la reivindicación 3 que además comprende la memoria (104) asociada con dicho procesador para mantener al menos un valor almacenado usado para establecer dicho término de compensación.

5. El transmisor de la reivindicación 4 que además comprende una estructura de tabla de búsqueda de valores almacenados usados para variar dicho término de compensación en base a una condición de funcionamiento actual de dicho transmisor.

6. El transmisor de la reivindicación 5 en el que dicha estructura de tabla de búsqueda comprende una tabla de los valores almacenados asociados con operar dicho amplificador de transmisión por encima de una gama de temperaturas de ambiente.

7. El transmisor de la reivindicación 1 que además comprende un circuito de prueba (112) para determinar dicho desplazamiento de fase esperado conferido a dicha señal de transmisión por dicho amplificador cuando se opera en dicho segundo modo.

8. El transmisor de la reivindicación 7 que además comprende un procesador para activar selectivamente dicho circuito de prueba.

9. El transmisor de la reivindicación 8 que además comprende la memoria asociada con dicho circuito de prueba para almacenar un valor de referencia determinado de probar dicho amplificador a través de dicho circuito de prueba, dicho valor de referencia usado para establecer dicho término de compensación.

10. El transmisor de la reivindicación 1 que además comprende la memoria para almacenar un valor de referencia representativo de dicho desplazamiento de fase esperado conferido a dicha señal de transmisión por dicho amplificador cuando se opera en dicho segundo modo, dicho valor de referencia usado por dicho compensador de

fase para establecer dicho término de compensación.

11. El transmisor de la reivindicación 1 en el que dicho compensador de fase (12) comprende una parte de un

procesador digital (46) que ejecuta instrucciones de programa para efectuar la compensación de fase de dicha al 5 menos una señal de información en banda base.

12. El transmisor de la reivindicación 1 en el que dicho transmisor comprende un transmisor de estación base que forma una parte de una estación base, dicha estación base que soporta comunicación inalámbrica con al menos un terminal móvil.

13. El transmisor de la reivindicación 1 en el que dicho transmisor comprende un transmisor de terminal móvil que forma una parte de un terminal móvil (100) , dicho terminal móvil que soporta comunicación inalámbrica en un entorno de comunicación móvil.

14. El transmisor de la reivindicación 13 en el que dicho terminal móvil (100) además comprende un procesador (102, 110) para controlar dicho compensador de fase (12) .