ES2578810T3

ES2578810T3 - Transmisor, transceptor, dispositivo de comunicaciones, método y programa de ordenador

Info

Publication number: ES2578810T3
Application number: ES14177596.5T
Authority: ES
Inventors: Bengt Lindoff; Fenghao Mu
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2016-08-01
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN103999368A; US20150124672A1; US10033561B2; EP2800278A1; ZA201501518B; HUE029292T2; EP2608415B1; CN103999368B; RU2014129827A; WO2013095263A2; US20170310512A1; PT2608415E; PL2800278T3; US9392560B2; RU2615331C2; ZA201403904B; EP2608415A1; CN105720926A; RU2017108759A3; RU2017108759A

Abstract

Transmisor que comprende un amplificador (102, 202) de potencia; un convertidor (104, 204, 904) de voltaje en modo de conmutación, del tipo de corriente continua-a-corriente continua, dispuesto para proporcionar suministro de alimentación al amplificador de potencia; y un controlador (106, 206, 1606), en donde el amplificador de potencia está dispuesto para ser controlado por el controlador (106, 206, 1606) con el fin de funcionar selectivamente en un primer modo o en un segundo modo, en donde el primer modo es un modo lineal y el segundo modo es un modo no lineal, caracterizado por que el amplificador de potencia está dispuesto para ser controlado por el controlador (106, 206, 1606) con el fin de funcionar selectivamente en el primer modo o el segundo modo sobre la base del ancho de banda asignado para una transmisión, de tal manera que el primer modo se selecciona para un ancho de banda asignado amplio y el segundo modo se selecciona para un ancho de banda asignado estrecho.

Description

DESCRIPCION

Transmisor, transceptor, dispositivo de comunicaciones, metodo y programa de ordenador Campo tecnico

La presente invencion se refiere en general a un transmisor dispuesto para funcionar en diferentes modos 5 dependiendo del ancho de banda de transmision asignado, y a un transceptor, un dispositivo de comunicaciones, un metodo y un programa de ordenador correspondientes.

Antecedentes

La reduccion del consumo de energfa en dispositivos de radiocomunicaciones es algo siempre deseado, y particularmente para dispositivos de radiocomunicaciones basados en batenas. La mayor parte de la energfa se 10 consume cuando se transmite, y un amplificador de potencia, con su funcion de aportar la potencia de radiofrecuencia a la antena, consumira evidentemente cierta cantidad de energfa. No obstante, no toda la energfa proporcionada como potencia de alimentacion al amplificador de potencia se convierte en potencia de senal para la senal de radiocomunicaciones. Asf, el amplificador de potencia y el transmisor presentan un grado de eficiencia energetica, es decir, potencia de la senal con respecto a la potencia de alimentacion. Por lo tanto, es deseable 15 proporcionar un aparato de radiocomunicaciones, y una forma de funcionamiento del mismo, que aporten una buena eficiencia.

El documento EP 1492229 A1 da a conocer un sistema de amplificador que conmuta entre un funcionamiento en modo polar y en modo lineal sobre la base de la amplitud o envolvente de la senal de entrada con respecto a un nivel de umbral.

20 El documento US 2010/0056068 A1 da a conocer un transmisor multi-modo en el que el modo de funcionamiento se controla basandose en la potencia de transmision, en la potencia de recepcion, y/o en su relacion, en la separacion frecuencial entre frecuencias de recepcion y de transmision, y en el tipo de modulacion.

El documento EP 2200183 A2 da a conocer la identificacion de etapas de amplificadores de potencia que consumen la maxima potencia suministrada al amplificador de potencia, y la polarizacion del amplificador de potencia con un 25 voltaje de polarizacion optimo para el esquema requerido de modulacion y codificacion.

El documento EP 1710918 A1 da a conocer un transmisor que utiliza una modulacion por coordenadas polares con una salida de potencia alta y un funcionamiento en modo lineal con una salida de potencia baja.

Sumario

Un objetivo de la invencion es al menos aliviar el problema antes mencionado. La presente invencion se basa en la 30 interpretacion de que, cuando se usa un aparato de radiocomunicaciones en sistemas de comunicaciones que permiten una multitud de escenarios de transmision en el sentido de propiedades de transmision permitidas o concebidas, se puede seleccionar, en funcion de las propiedades de transmision, y especialmente del ancho de banda asignado, el funcionamiento mas eficiente, y sin embargo fiable con respecto a los efectos colaterales, de entre el funcionamiento de modulacion polar y el funcionamiento de seguimiento de envolvente de un amplificador 35 de potencia y de la circuitena estrechamente relacionada del transmisor, de tal manera que se mejora la calidad de funcionamiento en el sentido de un bajo consumo de energfa y un impacto reducido de los efectos colaterales no deseados. Es decir, se prefiere el uso de la modulacion polar debido a su consumo de energfa relativamente bajo siempre que los efectos colaterales, tales como las fugas espectrales, esten dentro de lfmites razonables, y con esta idea, se usa alternativamente el seguimiento de envolvente para mantener una transmision correcta. Por lo tanto, el 40 amplificador de potencia se puede hacer funcionar en modo no lineal, y por lo tanto de ahorro de energfa, siempre

que sea posible, y a continuacion se puede hacer funcionar en modo lineal, aunque con mayor consumo de energfa, cuando eso sea necesario. El ancho de banda asignado es el factor mas importante para decidir cuando utilizar cada modo, aunque esta exposicion proporciona tambien planteamientos para una adaptacion posterior a las circunstancias, tal como la consideracion del requisito de tipo de modulacion, de potencia de salida, de magnitud del 45 vector de error y/o de fugas espectrales para que la transmision sea llevada a cabo por el transmisor, en donde el

consumo de energfa se puede mantener a un nivel bajo cuando las propiedades de transmision concedan cualquier posibilidad para esta situacion.

Las reivindicaciones independientes definen aspectos. Las reivindicaciones dependientes definen sus realizaciones.

De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un transmisor que comprende un amplificador de potencia; un 50 convertidor de voltaje en modo de conmutacion, del tipo corriente continua-a-corriente continua, dispuesto para proporcionar suministro de alimentacion al amplificador de potencia; y un controlador. El amplificador de potencia esta dispuesto para funcionar selectivamente en un primer modo o en un segundo modo, en donde el primer modo es un modo lineal y el segundo modo es un modo no lineal. El controlador esta dispuesto para, cuando funciona en una tecnologfa de acceso de radiocomunicaciones, RAT, que permite la utilizacion de diferentes anchos de banda 55 asignados, determinar el ancho de banda asignado de la senal para una transmision que va a ser realizada por el

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transmisor en la RAT, y el controlador comprende un mecanismo de control dispuesto para controlar el amplificador de potencia con el fin de seleccionar uno de los modos de transmision para la transmision sobre la base de la determinacion.

En el segundo modo, el amplificador de potencia se puede adaptar al funcionamiento de modulacion polar, y el convertidor de voltaje en modo de conmutacion puede estar dispuesto para modular el voltaje de alimentacion hacia el amplificador de potencia segun un componente de amplitud de la transmision cuando se encuentra en el segundo modo.

El mecanismo de control puede comprender una tabla de consulta que comprende anchos de banda con correspondencias a modos de funcionamiento, de tal manera que el modo de funcionamiento se selecciona de forma correspondiente.

El mecanismo de control puede comprender un umbral de ancho de banda, de tal manera que se selecciona el primer modo si el umbral se supera y, si no, se selecciona el segundo modo.

El controlador puede estar dispuesto para seleccionar el modo de tal manera que se cumpla un requisito sobre cualquiera de los requisitos de potencia de salida, magnitud del vector de error y fugas espectrales para la transmision a realizar por el transmisor, fijado por una especificacion para la RAT.

El primer modo puede comprender el seguimiento de envolvente, y en donde el convertidor de voltaje en modo de conmutacion esta dispuesto para proporcionar un voltaje de alimentacion correspondiente al voltaje de salida del amplificador de potencia con un margen de sobrecarga cuando se encuentran en el primer modo.

El convertidor de voltaje en modo de conmutacion puede comprender ademas una disposicion de conmutacion adicional conectada en la salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion y un comparador adicional conectado para comparar la salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion con un nivel de envolvente determinado, y puede estar dispuesto para controlar la disposicion de conmutacion adicional, en donde la disposicion de conmutacion adicional y el comparador adicional se habilitan cuando se esta en el primer modo y se utiliza el seguimiento de envolvente.

El transmisor puede comprender ademas un filtro paso bajo que esta conectado entre una salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion y una entrada de suministro de alimentacion del amplificador de potencia, y en donde el filtro paso bajo esta dispuesto para tener una primera y una segunda frecuencias de corte seleccionables, en donde la segunda frecuencia de corte es menor que la primera frecuencia de corte, y el filtro paso bajo esta dispuesto para aplicar la primera frecuencia de corte cuando se encuentre en el primer modo, y la segunda frecuencia de corte cuando se encuentre en el segundo modo.

El transmisor puede comprender ademas un modulador de modo dual dispuesto para proporcionar una modulacion en cuadratura lineal cuando se encuentre en el primer modo, y proporcionar una modulacion de fase en el segundo modo. El modulador de modo dual puede comprender entradas dispuestas para recibir senales de banda base en cuadratura para las componentes en fase, I, y en cuadratura, Q, y senales de reloj en cuadratura de la portadora de radiocomunicaciones; un mezclador de cuadratura; un circuito de transformacion dispuesto para dar salida a las componentes I y Q sin variaciones en el primer modo, y para dar salida, respectivamente, a

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en el segundo modo, hacia el mezclador de cuadratura; y un limitador (302), en donde una salida combinada del mezclador de cuadratura se conecta de manera seleccionable a una salida del modulador de modo dual o bien por medio del limitador cuando se esta en el segundo modo o bien directamente cuando se esta en el primer modo.

El amplificador de potencia, cuando se hace funcionar selectivamente en el primer modo o en el segundo modo, se puede polarizar de tal manera que en el primer modo esta dispuesto para funcionar en la clase A o AB, y en el segundo modo puede estar dispuesto para funcionar en la clase D o E.

De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un transceptor que comprende un transmisor segun el primer aspecto y un receptor, en donde el transceptor esta dispuesto para recibir informacion sobre el ancho de banda de transmision de la senal para una transmision a realizar por el transmisor desde un nodo de comunicaciones remoto.

De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un dispositivo de comunicaciones para comunicacion inalambrica, en donde el dispositivo de comunicaciones comprende un transmisor segun el primer aspecto o un transceptor de acuerdo con el segundo aspecto.

El dispositivo de comunicaciones puede estar dispuesto para funcionar en un sistema de comunicaciones celulares LTE del 3GPP y la transmision es una transmision de enlace ascendente, y puede estar dispuesto ademas para determinar el ancho de banda asignado para la transmision de enlace ascendente sobre la base de bloques de

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recursos asignados e indicados en una transmision de enlace descendente cuatro subtramas antes de la transmision de enlace ascendente.

De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un metodo de un transmisor que comprende un amplificador de potencia y un convertidor de voltaje en modo de conmutacion dispuesto para aportar suministro de alimentacion al amplificador de potencia. El metodo comprende hacer funcionar el transmisor en una tecnologfa de acceso de radiocomunicaciones, RAT, que permite la utilizacion de diferentes anchos de banda asignados; determinar el ancho de banda asignado de la senal para una transmision que va a ser realizada por el transmisor en la RAT; y seleccionar un modo de funcionamiento del amplificador de potencia de entre un primer modo o un segundo modo sobre la base del ancho de banda asignado determinado, en donde el primer modo es un modo lineal y el segundo modo es un modo no lineal.

El segundo modo puede incluir hacer funcionar el amplificador de potencia para modulacion polar, y el metodo comprende ademas modular el voltaje de alimentacion hacia el amplificador de potencia por una componente de amplitud de la transmision cuando se encuentra en el segundo modo.

El metodo puede comprender ademas recibir informacion sobre el ancho de banda de transmision de la senal para una transmision que va a realizar al transmisor desde un nodo de comunicaciones remoto.

El metodo puede comprender ademas comparar el ancho de banda asignado con un umbral de ancho de banda; y seleccionar el primer modo si se supera el umbral, o seleccionar el segundo modo en caso contrario.

El metodo puede comprender ademas determinar una modulacion a utilizar para la transmision que va a realizar el transmisor; y seleccionar el modo tambien basandose en la modulacion. El metodo puede comprender ademas determinar cualquiera de entre un requisito de potencia de salida, de magnitud del vector de error y de filtraciones espectrales para la transmision que va a realizar el transmisor; y seleccionar el modo de tal manera que se cumpla un requisito sobre cualquiera de entre el requisito de potencia de salida, de magnitud del vector de error y de filtraciones espectrales para la transmision, fijado por una especificacion correspondiente a la RAT.

El primer modo puede comprender un seguimiento de envolvente, y el metodo comprende ademas proporcionar, cuando se esta en el primer modo, por parte del convertidor de voltaje en modo de conmutacion, un voltaje de alimentacion correspondiente al voltaje de salida del amplificador de potencia con un margen de sobrecarga.

Puede haber un filtro paso bajo conectado entre una salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion y una entrada de suministro de alimentacion del amplificador de potencia. El metodo entonces puede comprender ademas seleccionar entre una primera y una segunda frecuencias de corte del filtro paso bajo, en donde la segunda frecuencia de corte es menor que la primera frecuencia de corte, y aplicar la primera frecuencia de corte cuando se esta en el primer modo, y aplicar la segunda frecuencia de corte cuando se esta en el segundo modo.

El transmisor puede comprender ademas un modulador de modo dual. El metodo a continuacion puede comprender ademas proporcionar una modulacion en cuadratura lineal cuando se esta en el primer modo, y proporcionar una modulacion de fase en el segundo modo, por parte del modulador de modo dual.

El metodo puede comprender ademas proporcionar senales de banda base en cuadratura para las componentes en fase, I, y en cuadratura, Q, y senales de reloj en cuadratura de la portadora de radiocomunicaciones, cuando se esta en el primer modo, a un mezclador de cuadratura, o proporcionar

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cuando se esta en el segundo modo, al mezclador de cuadratura; y limitar la salida del mezclador de cuadratura y proporcionar la senal limitada como salida del modulador de modo dual cuando se esta en el segundo modo, o proporcionar la salida del mezclador de cuadratura como salida del modulador de modo dual cuando se esta en el primer modo.

El metodo puede comprender ademas polarizar el amplificador de potencia para funcionar en clase A o AB cuando se esta en el primer modo, o polarizar el amplificador de potencia para funcionar en clase D o E cuando se esta en el segundo modo.

De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un programa de ordenador que comprende codigo ejecutable por ordenador el cual, cuando se ejecuta en un procesador, provoca que un transmisor asociado al procesador lleve a cabo el metodo de acuerdo con el cuarto aspecto.

Otros objetivos, caractensticas y ventajas de la presente invencion se pondran de manifiesto a partir de la siguiente exposicion detallada, a partir de las reivindicaciones dependientes adjuntas asf como a partir de los dibujos. En general, todos los terminos utilizados en las reivindicaciones deben interpretarse de acuerdo con su significado ordinario en el sector tecnico, a no ser que en la presente se defina explfcitamente lo contrario. Todas las referencias

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a “un/una/el/la/los/las [elemento, dispositivo, componente, medios, etapa, etcetera]” deben interpretarse en sentido abierto de manera que remiten a por lo menos un caso de dicho elemento, dispositivo, componente, medios, etcetera, a no ser que se exponga explfcitamente lo contrario. Las etapas de cualquier metodo que se da a conocer en la presente no deben llevarse a cabo en el orden exacto que se da a conocer, a no ser que se exponga explfcitamente.

Breve descripcion de los dibujos

Lo anterior, asf como objetivos, caractensticas y ventajas adicionales de la presente invencion, se entenderan mejor a traves de la siguiente descripcion ilustrativa, detallada y no limitativa de realizaciones preferidas de la presente invencion, en referencia a los dibujos adjuntos.

La Fig. 1 ilustra un circuito de transmisor de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 2 ilustra esquematicamente un circuito de transmisor de acuerdo con un ejemplo.

La Fig. 3 ilustra esquematicamente un modulador de modo dual de acuerdo con un ejemplo.

La Fig. 4 ilustra esquematicamente un convertidor de modulacion por anchura de impulsos de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 5 ilustra el funcionamiento de un convertidor de modulacion por anchura de impulsos en modo de banda ancha de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 6 ilustra el funcionamiento de un convertidor de modulacion por anchura de impulsos en modo de banda estrecha de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 7 ilustra la alimentacion de voltaje del amplificador de potencia cuando se funciona en el modo de modulacion polar.

La Fig. 8 ilustra la alimentacion de voltaje del amplificador de potencia cuando se funciona en el modo de seguimiento de envolvente, y tambien la senal amplificada correspondiente.

La Fig. 9 ilustra esquematicamente una configuracion de un convertidor de voltaje en modo de conmutacion de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 10 ilustra esquematicamente frecuencias de corte para un filtro paso bajo dispuesto para filtrar la salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion, en modos de funcionamiento respectivos.

La Fig. 11 ilustra esquematicamente un mecanismo de ajuste de retardos dispuesto para adaptar el retardo entre el trayecto de amplitud y el trayecto de fase de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 12 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 13 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 14 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 15 ilustra esquematicamente un soporte de almacenamiento legible por ordenador, no transitorio, que

contiene un programa de ordenador dispuesto para ser ejecutado por un procesador con el fin de implementar metodos de acuerdo con realizaciones.

La Fig. 16 ilustra esquematicamente un circuito de radiocomunicaciones que comprende un circuito de transmisor de acuerdo con ejemplos.

La Fig. 17 ilustra esquematicamente un dispositivo de comunicaciones que comprende un circuito de radiocomunicaciones de acuerdo con realizaciones.

La Fig. 18 ilustra un dispositivo de comunicaciones de acuerdo con una realizacion.

La Fig. 19 ilustra un nodo de comunicaciones de acuerdo con una realizacion.

Las Figs. 20 a 22 ilustran un ejemplo en el que puede utilizarse el modo no lineal.

Las Figs. 23 a 25 ilustran ejemplos en los que es necesario utilizar el modo lineal.

Descripcion detallada

Para entender esta exposicion, el lector debe tener conocimiento de que la modulacion polar habilita el uso de un amplificador de potencia (PA) no lineal, el cual es energeticamente eficiente, pero implica problemas de ampliacion

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del ancho de banda. Por lo tanto, el uso de la modulacion polar no es adecuado para aplicaciones de gran ancho de banda como la LTE del 3GPP de banda ancha, en donde pueden utilizarse anchos de banda de 20 MHz. Un PA lineal con un voltaje de alimentacion constante no supone dichos problemas de ampliacion del ancho de banda, pero es significativamente menos eficiente en cuanto a energfa que un PA no lineal. Se puede hacer que el PA lineal sea mas eficiente energeticamente utilizando el seguimiento de envolvente. El seguimiento de envolvente requiere el uso de un PA lineal, el cual es inherentemente menos eficiente en cuando a energfa que el PA no lineal, pero es todavfa mas eficiente que un PA sin seguimiento de envolvente, es decir, un PA accionado por voltaje de alimentacion constante. Una alta eficiencia energetica implica que se aporte mas potencia de radiofrecuencia a la antena y/o que se cree menos calor por parte del amplificador de potencia con una potencia de alimentacion dada.

La Fig. 1 ilustra un circuito 100 de transmisor segun una realizacion. El circuito 100 de transmisor comprende una parte 106 de banda base dispuesta para llevar a cabo cualquier procesado de banda base y proporcionar una componente de senal en fase (I) y en fase de cuadratura (Q) a modular. El circuito 100 de transmisor comprende ademas un amplificador 102 de potencia dispuesto para dar salida a una senal modulada para su transmision, por ejemplo directamente a una disposicion de antena o a una disposicion de antena por medio de una red de salida dispuesta para aportar adaptacion de impedancias. El circuito 100 de transmisor comprende tambien un convertidor 104 de voltaje en modo de conmutacion dispuesto para proporcionar un voltaje de alimentacion al amplificador 102 de potencia. El convertidor 104 de voltaje en modo de conmutacion es preferentemente un convertidor de corriente continua a corriente continua, DC/DC, el cual a su vez se conecta a una fuente de alimentacion de cualquiera aparato en el cual este dispuesto para funcionar el circuito 100 de transmisor.

Para lograr una eficiencia mejorada para el circuito 100 de transmisor, el amplificador 102 de potencia esta dispuesto para funcionar selectivamente en los modos o bien lineal o bien no lineal. El modo no lineal permite una eficiencia mejorada para el amplificador de potencia, el cual entonces puede funcionar por ejemplo en clase D o E. El modo lineal es menos eficiente, pero proporciona la linealidad necesaria para muchas situaciones de la senal, por ejemplo, con el fin de evitar filtraciones espectrales que se extienden mas alla de niveles deseados, y el amplificador de potencia puede funcionar por ejemplo en clase A o AB. Para beneficiarse de este funcionamiento de modo dual del amplificador de potencia, la modulacion se escoge selectivamente entre modulacion en cuadratura, que requiere un funcionamiento lineal del amplificador de potencia, y modulacion polar, que permite que el amplificador de potencia trabaje en modo no lineal.

En esta realizacion, un modulador polar 108 transforma las componentes I y Q en una componente de fase que se proporciona al amplificador de potencia. Se proporciona una componente de amplitud correspondiente por parte de un generador 110 de amplitudes el cual obtiene la componente de amplitud a partir de las componentes I y Q y proporciona la componente de amplitud al generador 104 de voltaje conmutado el cual a su vez controla la alimentacion de voltaje al amplificador de potencia, de tal manera que el amplificador de potencia puede dar salida a la componente de amplitud junto con la componente de fase en forma de una senal modulada polar.

De manera similar, un modulador 112 de cuadratura modula las componentes I y Q mediante mezcla con una senal de oscilador en fase y una senal de oscilador en fase de cuadratura, respectivamente, y se proporciona al amplificador de potencia una suma combinada de las componentes I y Q moduladas. El generador 110 de amplitud se usa en este momento para el seguimiento de envolvente y proporciona, sobre la base de las componentes I y Q, una senal de envolvente al convertidor 104 de voltaje en modo de conmutacion, de tal manera que proporciona un voltaje de alimentacion adecuado al amplificador de potencia, en donde el amplificador de potencia esta habilitado para funcionar linealmente y amplificar la suma combinada de las componentes I y Q moduladas. La senal de envolvente realiza un seguimiento de la envolvente de las senales de amplitud de las componentes I y Q, y proporciona un margen de sobrecarga adecuado para el funcionamiento lineal por parte del amplificador de potencia.

El circuito 100 de transmisor se controla para seleccionar el mas eficiente de los modos de funcionamiento sobre la base de las propiedades de la senal a transmitir. Este control se puede proporcionar desde la parte 106 de banda base, o desde un controlador dedicado (no mostrado). La propiedad de la senal a transmitir que tiene el mayor impacto sobre que modo es adecuado para utilizar es el ancho de banda asignado. La decision proporcionada por el control puede ser bastante simple, tal como cuando el ancho de banda sea de 5 MHz o inferior en un caso de LTE del 3GPp, se escoge un funcionamiento de modulacion polar y amplificador de potencia no lineal, y por encima de ese valor, se escoge modulacion en cuadratura y funcionamiento lineal del amplificador de potencia. Se puede proporcionar un control mas complejo en el que se consideran propiedades de modulacion de las componentes I y Q de la parte de banda de base, es decir, como se usa el espacio de la senal. Esto se puede utilizar junto con la informacion sobre el ancho de banda asignado, por ejemplo para algunas configuraciones de las componentes I y Q, con el fin de utilizar modulacion polar y funcionamiento de amplificador de potencia no lineal tambien para anchos de banda ligeramente mas altos, mientras que para algunas otras configuraciones de las componentes I y Q, utilizar modulacion en cuadratura y funcionamiento del amplificador de potencia lineal tambien para anchos de banda ligeramente menores. Pueden realizarse consideraciones similares para seleccionar el modo de funcionamiento sobre la base de uno o mas de entre los requisitos de potencia de salida, magnitud del vector de error y filtraciones espectrales para la transmision que vaya a realizar el transmisor. Asf, aunque el ancho de banda asignado juega el principal rol en la seleccion, puede realizarse una optimizacion adicional para anchos de banda de tamano medio sobre la base del requisito de espacio de senal utilizado, de la potencia de salida, de la magnitud del vector de error

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y/o de las filtraciones espectrales.

La seleccion del funcionamiento de modulacion en cuadratura/lineal o del funcionamiento de modulacion polar/no lineal se puede determinar de acuerdo con lo que se ha mostrado anteriormente, de tal manera que las filtraciones espectrales no se extiendan mas alla de la especificacion del sistema en el cual se utilice el transmisor, por ejemplo, mas alla de lo que se especifica en la 3GPP TS25.101, 3GPP TS 36.101, o similar para el sistema concreto.

El conocimiento sobre la senal a transmitir, y por lo tanto la decision sobre que modo de funcionamiento seleccionar, en muchas ocasiones se puede adquirir un poco por adelantado, lo cual facilita la implementacion. Por ejemplo en la LTE del 3GPP, un mensaje de concesion de enlace ascendente se recibe cuatro subtramas por adelantado, lo cual equivale a cuatro ms, en donde el transmisor tiene conocimiento del ancho de banda asignado, etcetera, y puede llevarse a cabo la adaptacion del modo.

Evidentemente, el funcionamiento del amplificador 102 de potencia en modo lineal o no lineal puede lograrse utilizando selectivamente uno de entre un amplificador de potencia lineal o un amplificador de potencia no lineal, es decir, con amplificadores de potencia independientes. No obstante, para evitar disponer de circuitena redundante, el control del modo de funcionamiento del amplificador de potencia puede incluir adaptar la polarizacion de un amplificador de potencia para funcionar selectivamente en el modo o bien lineal o bien no lineal. Una red de salida tambien se puede adaptar al modo de funcionamiento del amplificador de potencia para que se ocupe de cualesquiera armonicos no deseados.

La Fig. 2 ilustra esquematicamente un circuito 200 de transmisor de acuerdo con un ejemplo. Un procesador de banda base, BBP, 212 genera componentes I y Q de manera similar a lo que se ha mostrado en referencia a la Fig. 1. Las componentes I y Q se aportan a dos trayectos, el trayecto de amplitud (en sentido ascendente en la Fig. 2) y el trayecto de fase (hacia la derecha en la Fig. 2). El trayecto de amplitud incluye un generador de envolventes/amplitud, EAG, 214, una parte 216 de pre-distorsion, PDIS, un convertidor de modulacion por anchura de impulsos, PWMC, 218, un convertidor 204 de voltaje en modo de conmutacion, un filtro paso bajo, LPF, 208, y un amplificador de potencia de modo dual, DMPA, 202. El trayecto de fase incluye una unidad de ajuste de retardos, DA, 220, un modulador de modo dual, DMM, 210, y el DMPA 202 donde los dos trayectos se fusionan entre sf. El DMM 210 esta provisto de relojes de cuadratura de portadora, CQC, de tal manera que se habilita la modulacion. Los CQC pueden comprender cuatro senales que esten desplazadas mutuamente en fase en 90 grados para mezcladores diferenciales, o dos senales que esten desplazadas mutuamente en fase en 90 grados para mezcladores con un terminal a tierra (single ended).

Un controlador 206 esta dispuesto para controlar los elementos del circuito 100 de transmisor con el fin de que funcionen de acuerdo con un primer modo de funcionamiento, es decir, configuracion de modulacion en cuadratura y amplificador lineal, y con un segundo modo de funcionamiento, es decir, configuracion de modulacion polar y amplificador no lineal. Tfpicamente, el primer modo de funcionamiento hace que el DMPA 202 funcione en modo lineal, mientras que el segundo modo fija el DMPA 202 en un modo de funcionamiento no lineal. La salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion se filtra opcionalmente por paso bajo por parte del LPF 208 antes de proporcionar la alimentacion de voltaje al DMPA 202. Ademas, las componentes I y Q de banda base, generadas por el BBP 212, se convierten en una senal de envolvente o de amplitud, en funcion del modo de funcionamiento, por parte del EAG 214, y la senal de envolvente o senal de amplitud se puede pre-distorsionar por medio de la PDIS 216 para reducir la no linealidad en la generacion de la senal de salida en la salida del DMPA 202. Esta no linealidad puede incluir cualquier contribucion del PWMC 218, del convertidor 204 de voltaje en modo de conmutacion y del DMPA 202.

Cualquier adaptacion del retardo entre el trayecto de modulacion de fase y el trayecto de amplitud se puede alinear por parte de DA 220 bajo el control del controlador 206. El LPF 208 puede tener dos modos, uno para aplicaciones de banda ancha, y otro para aplicaciones de banda estrecha, seleccionados a traves de medios o bien electricos o bien mecanicos. La funcion del LPF 208 es reducir el rizado en la salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion, mejorar la relacion de fugas de canales adyacentes para interferencias de banda con el fin de ajustarse a las mascaras espectrales especificadas por las normas de radiocomunicaciones, y tambien suprimir fugas espectrales del transmisor hacia la banda del receptor cuando el circuito 200 de transmisor se utiliza en un terminal de radiocomunicaciones, lo cual implica relajamiento de los requisitos para la atenuacion en la banda del receptor en filtros de onda acustica de superficie o duplexores.

Despues del DMPA 202, la senal amplificada puede pasar por una red de salida, ON, 222 la cual incluye adaptacion de impedancias, que minimizan las reflexiones y alimentan la mayor parte de la energfa de la senal a la antena, y en ocasiones una conversion de diferencial a un terminal a tierra (single ended) si se adopta una topologfa de amplificador de potencia equilibrado. La ON 222 tambien puede tener la capacidad de reducir las componentes de frecuencia no deseadas que se crean por la no linealidad del amplificador de potencia. La ON 222 tambien puede ser controlada por el controlador 206, y se puede adaptar basandose en el modo de funcionamiento del amplificador 202 de potencia.

El funcionamiento de primer modo, es decir, el modo lineal, va dirigido a aplicaciones que usan banda ancha, es decir que tienen un ancho de banda asignado amplio y/o que tienen un esquema de modulacion que utiliza espacio

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de senales para sfmbolos grandes, por ejemplo un escenario de usuario en la LTE del 3GPP que usa un ancho de banda de 20 MHz. Por lo tanto en el modo lineal, el requisito para la frecuencia o el ancho de banda operativo es muy alto para todas las unidades, y la eficiencia energetica cae. No obstante, puesto que la ocupacion en el tiempo normalmente es pequena y la probabilidad de esto es relativamente baja, mas que el funcionamiento en aplicaciones de banda estrecha, este coste de energfa puede soportarse.

El segundo modo, es decir el modo no lineal, esta disenado para encajar en aplicaciones de la banda mas estrecha, en multiples normativas, por ejemplo, GSM, EDGE, etcetera, e incluso en el escenario de usuarios de banda estrecha de la LTE del 3GpP de un ancho de banda asignado de hasta aproximadamente 5 MHz.

Otras funciones, operaciones y opciones para los elementos del circuito 200 de transmisor se mostraran en referencia a las Figs. 3 a 11.

La Fig. 3 ilustra esquematicamente un modulador de modo dual, DMM, 300 segun un ejemplo. En el trayecto de modulacion de fase en la Fig. 2, el DA 220 se utiliza para adaptar el retardo entre el trayecto de amplitud y el trayecto de fase. En funcion del retardo en el trayecto de fase y el trayecto de amplitud para una implementacion practica, el DA 220 se puede mover a cualquier posicion o bien en el trayecto de fase o bien en el trayecto de amplitud, y se puede implementar de una manera o bien digital o bien analogica. Con fines ilustrativos en relacion con el DMM 300 de la Fig. 3, se supone que el DA se proporciona en el trayecto de fase y aporta componentes retardados Id y Qd al DMM 300. El modulador de modo dual establece correspondencias de las senales de entrada Id y Qd con U y V por medio de una matriz A en una parte 304 de establecimiento de correspondencias, a continuacion las senales U y V son moduladas por relojes de portadora en cuadratura, y se crea una senal de radiofrecuencia. La matriz A se puede implementar en una tabla de consulta, o celdas RAM o ROM. En el primer modo que se utiliza para aplicaciones de seguimiento de envolvente, la parte 304 de establecimiento de correspondencias es simplemente una derivacion que tiene

U = Id

V = Qd

En el segundo modo, la parte de establecimiento de correspondencias lleva a cabo el siguiente establecimiento de correspondencias no lineal:

imagen2

Asf, las senales U y V son senales de cuadratura normalizadas en amplitud. Despues de la modulacion en cuadratura, la salida se puede expresar como

en el primer modo

en el segundo modo

a,Vw'-e*'1

m = arctan

IT ITT a

Esto implica que en el primer modo, el modulador lleva a cabo una modulacion en cuadratura lineal normal, mientras que en el segundo modo el modulador fusiona una modulacion en cuadratura lineal normal y una funcion de limitador juntas.

La funcion de limitador tambien se puede implementar de formas analogicas, y en la Fig. 3 se muestra un circuito ejemplificativo, donde se utilizan un limitador analogico 302 y un multiplexor 306.

La Fig. 4 ilustra esquematicamente un convertidor 400 de modulacion por anchura de impulsos segun una realizacion. El generador de envolventes/amplitudes EAG 214 de la Fig. 2 crea una senal de envolvente digital o de amplitud de modulacion polar de acuerdo con las componentes I y Q de entrada digital de cuadratura. Para crear la modulacion polar, se utiliza un establecimiento de correspondencias de uno-a-uno

imagen3

y = Cf>m\

[sen{Mt-\-

donde

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Amp(n) = yJ^W + q1 («)

Aunque para senales de envolvente, la generacion puede no ser unica, por ejemplo, la senal de envolvente se puede crear mediante

Env(n) = G0 (^(«)+ ?"(«)) + £ K" ~ ™)yji\m) + q1 (m)

Donde h() son coeficientes de un filtro digital, y Go() crea una separacion de voltaje entre la amplitud maxima y el voltaje de alimentacion para garantizar que el amplificador de potencia lineal funciona siempre en la region lineal. Otro ejemplo puede ser

imagen4

Tanto la senal de envolvente como las senales de amplitud se pueden sobremuestrear y suavizar de maneras digitales.

La salida Po del amplificador de potencia es desafortunadamente una funcion no lineal de la senal de envolvente o de amplitud, por ejemplo, Po = f(env) o Po = g(amp). En PDIS, se establece una correspondencia no lineal de la senal de envolvente de la senal o de la senal de amplitud con Penv o Pamp por medio de la funcion de pre- distorsion P y Q

Penv = P(Env)

O

Pamp = Q(Amp)

de manera que

Po = f(P(Env)) = kenv

o

Po = g(Q(Amp) = kAmp

Donde P o Q es una funcion inversa de f(.) o G(.) que reduce la distorsion de amplitud en el trayecto de amplitud.

A traves de PWMC 400, la senal digital Penv se convierte en una secuencia de impulsos modulada por anchura de impulsos PWM, donde la anchura de los impulsos es una funcion del voltaje de entrada y la frecuencia de los impulsos es Cs. Existen muchas maneras diferentes de crear PWM. Por ejemplo, la secuencia modulada por anchura de impulsos se puede crear cortando una entrada de diente de sierra, proporcionada por un generador 404 de diente de sierra con una frecuencia de repeticion de Cs, tal como se muestra en la Fig. 4, y el PWMC puede tener dos modos, ilustrados en las Figs. 5 y 6 para una senal de banda ancha y una senal de banda estrecha, respectivamente, controlados por CTRL la cual cambia la relacion de division correspondiente a un divisor 402 de frecuencia.

La frecuencia de conmutacion de la secuencia de impulsos de PWM determina la eficiencia de conversion del convertidor de voltaje en modo de conmutacion, en la medida en la que el transistor del regulador en el convertidor de voltaje en modo de conmutacion esta funcionando a esta frecuencia, y carga y descarga la capacidad de la carga y el LPF, derivando en un consumo de potencia dinamico. La potencia dinamica reduce la eficiencia de conversion en el convertidor de voltaje en modo de conmutacion. De acuerdo con el escenario particular del usuario, el controlador fija la relacion de division en correspondencia con el ancho de banda lo cual a su vez optimiza la eficiencia de conversion del convertidor de voltaje en modo de conmutacion.

El convertidor de voltaje en modo de conmutador del convertidor de DC/DC tambien puede funcionar en dos modos. Uno de ellos se utiliza en aplicaciones de ancho de banda estrecho donde se implementa la modulacion polar, ilustrada en la Fig. 7, y el otro es para el modo lineal, es decir, el modo de banda ancha, donde se lleva a cabo un seguimiento de envolvente, que se muestra en la Fig. 8.

Para las aplicaciones de ancho de banda estrecho, el convertidor de voltaje en modo de conmutacion tiene una estructura similar a la de un convertidor 904 de DC/DC normal, y la velocidad de respuesta de la salida del convertidor 904 es suficiente para seguir el cambio de Penv segun se ilustra en la Fig. 7. En aplicaciones de ancho de banda amplio, un conmutador rapido adicional 902 y un comparador rapido 906, segun se ilustra en la Fig. 9, se pueden activar automaticamente cuando se produzca la ampliacion del ancho de banda. La salida del comparador 906 se proporciona a una circuitena logica 908 que a su vez controla conmutaciones de la disposicion 902 de conmutador.

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El LPF 208 de la Fig. 2 se puede disenar opcionalmente para presentar diferentes frecuencias de corte, tal como se ilustra en la Fig. 10, y el LPF puede comprender dispositivos pasivos de LC, MEMS u otros conmutadores de semiconductores con bajas perdidas de insercion.

El DMPA tiene modo de funcionamiento dual, es decir, el modo lineal para trabajar con el seguimiento de envolvente y el modo no lineal para la modulacion polar, en correspondencia con el requisito de ancho banda, etcetera, para diferentes aplicaciones. El modo de funcionamiento se puede cambiar fijando el punto de funcionamiento del amplificador de potencia. Por ejemplo, un amplificador de potencia puede funcionar en clase A, o AB para funcionamiento lineal. Con el fin de mejorar la eficiencia energetica, el amplificador de potencia tambien se puede fijar para funcionar en modo no lineal, por ejemplo clase D o E, sin cambiar sustancialmente la topologfa del amplificador, suponiendo que la red de salida puede eliminar cualquier componente armonico no deseado. Evidentemente, tambien es posible tener en paralelo tanto un amplificador de potencia lineal como un amplificador de potencia no lineal, y cada uno de ellos presenta un control de habilitacion, y solamente se habilita uno de ellos durante el funcionamiento.

La Fig. 11 ilustra un DA 1100 de acuerdo con una realizacion. Las componentes I y Q se alimentan a una matriz 1102 de registros bajo el control de una senal de reloj, y se les da salida desde los registros 1104 de salida bajo el control de una senal de reloj ajustada, en donde la senal de reloj ajustada es proporcionada por un desfasador ajustable 1106 el cual es controlado preferentemente por el controlador 206 de la Fig. 2. En funcion del retardo en el trayecto de fase y el trayecto de amplitud para una implementacion practica, la unidad de ajuste de retardos se puede mover a cualquier posicion, o bien el trayecto de fase o bien el trayecto de amplitud, y se puede implementar de manera o bien digital o bien analogica.

La Fig. 12 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo segun una realizacion. Un trasmisor se hace funcionar 1200 en una tecnologfa de acceso de radiocomunicaciones, RAT, la cual por ejemplo puede ser GSM, EDGE, WCDMA o LTE. Se determina 1202 el ancho de banda asignado para una transmision que se va a realizar. La determinacion se puede realizar, para algunas RATs tales como el GSM, de manera bastante sencilla ya que la RAT unicamente soporta anchos de banda por debajo de un umbral donde puede utilizarse el modo no lineal. Para otras RATs, tales como la LTE, el ancho de banda asignado puede implicar cualquiera de entre un funcionamiento no lineal, el cual se prefiere debido a su alta eficiencia, o lineal. De este modo, se determina 1204, de acuerdo con lo que se ha mostrado, el modo de funcionamiento para el amplificador de potencia, etcetera, de tal manera que el transmisor se puede adaptar de manera correspondiente y llevar a cabo la transmision. El procedimiento se repite todo el tiempo, y la siguiente transmision puede ser en otra RAT o en la misma, con otro ancho de banda asignado, y se selecciona el modo de funcionamiento adecuado para esa transmision.

La Fig. 13 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo de acuerdo con una realizacion. Se hace funcionar 1300 un transmisor en una RAT la cual puede ser por ejemplo GSM, EDGE, WCDMA o LTE. Se determina 1302 el ancho de banda asignado, para una transmision que se va a realizar. La determinacion se puede efectuar, para algunas RATs tales como el GSM, de manera bastante sencilla ya que la RAT unicamente soporta anchos de banda por debajo de un umbral donde puede utilizarse el modo no lineal. Para otras RATs, tales como la LTE, el ancho de banda asignado puede implicar cualquiera de entre un funcionamiento no lineal, el cual es el preferido debido a su alta eficiencia, o lineal. En el caso de la LTE, el ancho de banda asignado se conocera cuatro subtramas por adelantado a partir de un mensaje de concesion de enlace ascendente. El ancho de banda asignado se compara 1304 con un umbral.

Si el ancho de banda asignado supera el umbral, el cual por ejemplo puede ser 5 MHz, se aplica 1305 un seguimiento de envolvente y se selecciona 1307 el modo lineal para el amplificador de potencia. Opcionalmente, puede seleccionarse 1309 una frecuencia de corte mayor (en comparacion con aquella que se aplicara para la modulacion polar) para un filtro paso bajo dispuesto en la salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion.

Si el ancho de banda asignado no supera el umbral, se aplica 1306 la modulacion polar y se selecciona 1308 el modo de funcionamiento no lineal para el amplificador de potencia. Opcionalmente, puede seleccionarse 1310 una frecuencia de corte menor (en comparacion con aquella que se aplicara para el seguimiento de envolvente) para un filtro paso bajo dispuesto en la salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion.

Asf, el modo de funcionamiento para el amplificador de potencia, etcetera, de acuerdo con lo que se ha mostrado anteriormente, se adapta de tal manera que el transmisor puede llevar a cabo la transmision de la manera mas eficiente posible. El procedimiento se repite todo el tiempo, y la siguiente transmision puede estar en otra RAT o en la misma, con otro ancho de banda asignado, y se selecciona el modo de funcionamiento adecuado para esa transmision.

La Fig. 14 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo segun una realizacion. Un transmisor se hace funcionar 1400 en una RAT la cual puede ser por ejemplo GSM, EDGE, WCDMA o el LTE. Se determinan 1402 propiedades de transmision, tales como el requisito de modulacion, de potencia de salida, de la magnitud del vector de error y/o de fugas espectrales, y el ancho de banda asignado para una transmision que se va a realizar. Se establecen correspondencias 1404 de las propiedades de transmision con un modo de funcionamiento adecuado. El establecimiento de correspondencias puede incluir el acceso a una tabla de consulta.

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Cuando se establecen correspondencias de las propiedades de transmision con un primer modo de funcionamiento, el amplificador de potencia se ajusta 1405 al modo de funcionamiento lineal, las componentes I y Q obtenidas de banda base se transforman 1407 en una senal de envolvente, y el convertidor de voltaje en modo de conmutacion se controla 1409 de acuerdo con la senal de envolvente. Ademas, puede realizarse 1411 una pre-compensacion de las componentes de I y Q, y/o puede llevarse a cabo 1413 una seleccion de una frecuencia de corte mayor de un LPF segun se ha mostrado anteriormente. La transmision se realiza 1415 de acuerdo con las adaptaciones y con la modulacion en cuadratura con seguimiento de envolvente segun se ha mostrado anteriormente, y el procedimiento vuelve a ocuparse de la siguiente transmision.

Cuando se establecen correspondencias de las propiedades de transmision con un segundo modo de funcionamiento, el amplificador de potencia se ajusta 1406 al modo de funcionamiento no lineal, las componentes de I y Q se transforman 1408 en una senal de amplitud, el convertidor de voltaje en modo de conmutacion se controla 1410 de acuerdo con la senal de amplitud, y las componentes de I y Q se transforman 1412 en una senal de fase, por ejemplo mediante su limitacion o bien de manera digital o bien por medio de un limitador analogico. Ademas, puede obtenerse 1414 una frecuencia de corte menor del LPF. La transmision se realiza 1416 de acuerdo con las adaptaciones y con modulacion polar segun se ha mostrado anteriormente, y el procedimiento vuelve a ocuparse de la siguiente transmision.

Los metodos se han mostrado en referencia a las Figs. 12 a 14 en forma de unos pocos ejemplos diferentes. No obstante, debe entenderse que algunas acciones de un ejemplo pueden sustituirse por otra accion correspondiente de otro ejemplo, ilustrativamente la etapa sobre la comparacion con un umbral de ancho de banda puede sustituirse con el establecimiento de correspondencias de propiedades de transmision, o viceversa. Ademas, aunque las etapas se han presentado en forma de un orden secuencial, esto no refleja normalmente el funcionamiento en la realidad. Las adaptaciones expuestas se llevan a cabo normalmente en paralelo, o al menos se realizan en cuanto haya disponibles datos de entrada necesarios para la adaptacion. Como ejemplos, los elementos del trayecto de amplitud se adaptan simultaneamente con las adaptaciones de los elementos del trayecto de fase, y el control del convertidor de voltaje en modo de conmutacion se realiza durante la transmision completa, la determinacion de propiedades de transmision para la siguiente transmision se inicia normalmente antes de que este preparada la transmision previa, etcetera.

Los metodos de acuerdo con la presente invencion son adecuados para su implementacion con la ayuda de medios de procesado, tales como ordenadores y/o procesadores, especialmente por ejemplo para el caso en el que el modo de funcionamiento adecuado se va a determinar sobre informacion compleja y/o las senales proporcionadas a la modulacion en diferentes modos de funcionamiento se van a determinar de forma correspondiente. Por lo tanto, se proporcionan programas de ordenador, que comprenden instrucciones dispuestas para provocar que los medios de procesado, el procesador, u ordenador lleven a cabo las etapas de cualquiera de los metodos de acuerdo con cualquiera de las realizaciones descritas en referencia a cualquiera de las Figs. 12 a 14. Los programas de ordenador comprenden preferentemente codigo de programa el cual se almacena en un soporte legible 1500 por ordenador, tal como se ilustra en la Fig. 15, el cual se puede cargar y ejecutar a traves de unos medios de procesado, un procesador, u ordenador 1502, para provocar que el mismo lleve a cabo los metodos, respectivamente, de acuerdo con realizaciones de la presente invencion, preferentemente segun cualquiera de las realizaciones descritas en referencia a cualquiera de las Figs. 12 a 14. El ordenador 1502 y el producto 1500 de programa de ordenador se pueden disponer para ejecutar el codigo de programa secuencialmente cuando las acciones de cualquiera de los metodos se lleven a cabo por pasos. Los medios de procesado, el procesador, u ordenador 1502 son preferentemente lo que normalmente se denomina como sistema embebido. Asf, el soporte legible 1500 por ordenador y el ordenador 1502 representados en la Fig. 15 deben considerarse unicamente con fines ilustrativos para proporcionar una comprension de los fundamentos, y no deben considerarse como ilustracion directa alguna de los elementos.

La Fig. 16 ilustra esquematicamente un circuito 1600 de radiocomunicaciones de acuerdo con un ejemplo. El circuito 1600 de radiocomunicaciones comprende un circuito 1602 de transmisor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones mostradas. El circuito de transmisor proporciona su senal de salida a una o mas antenas 1608, posiblemente por medio de una lmea de alimentacion y/o red de salida. El circuito 1600 de radiocomunicaciones tambien puede comprender otra circuitena 1604 de radiocomunicaciones, la cual por ejemplo puede comprender un receptor, un dispositivo de procesado de la senal, un circuito de interfaz, etcetera. Tambien es posible que el circuito 1600 de radiocomunicaciones pueda comprender mas de un circuito 1602 de transmisor, por ejemplo, uno que este dispuesto para funcionar enfocado a una red celular y otro dispuesto para funcionar enfocado a un punto de acceso inalambrico. El circuito 1600 de radiocomunicaciones tambien puede comprender un controlador 1606, el cual por ejemplo puede proporcionar datos adquiridos sobre la transmision venidera hacia el circuito 1602 de transmisor.

La Fig. 17 ilustra esquematicamente un dispositivo 1700 de comunicaciones de acuerdo con una realizacion. El dispositivo de comunicaciones comprende un circuito 1702 de radiocomunicaciones de acuerdo con cualquiera de las realizaciones mostradas anteriormente. El dispositivo 1700 de comunicaciones comprende tambien otra circuitena y elementos 1704, tales como dispositivos de entrada y de salida, interfaces, una fuente de alimentacion, etcetera. El circuito 1702 de radiocomunicaciones esta conectado a la otra circuitena 1704 para la provision o recepcion de senales que se reciben o que se van a transmitir. Ademas, la otra circuitena y elementos 1704 pueden proporcionar informacion de control a un controlador de la circuitena 1702 de radiocomunicaciones.

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La Fig. 18 ilustra esquematicamente un ejemplo de un dispositivo movil 1800 de comunicaciones de acuerdo con una realizacion. El dispositivo movil de comunicaciones puede estar dispuesto para su comunicacion en un sistema de comunicaciones celulares y comprende los elementos mostrados anteriormente.

La Fig. 19 ilustra esquematicamente un ejemplo de un nodo 1900 de comunicaciones de acuerdo con una realizacion, para el funcionamiento de una celula en un sistema celular de comunicaciones. El nodo 1900 de comunicaciones puede estar dispuesto para hacer funcionar una celula en un sistema celular de comunicaciones y comprende los elementos mostrados anteriormente.

Las Figs. 20 a 22 ilustran un ejemplo de un escenario de usuario en el que puede utilizarse la modulacion polar. En la Fig. 20, se muestra el espectro 2000 de LTE para la banda completa en cuestion. El espectro puede ser compartido por una multitud de usuarios. En la Fig. 20, se muestra tambien un ancho 2002 de banda de usuario, es decir, ancho de banda asignado.

La Fig. 21 muestra un espectro de la amplitud de los bloques de recursos ocupados por el usuario. La Fig. 22 muestra senales de reloj de radiofrecuencia moduladas en fase. Para un escenario de usuario del tipo mencionado en un enlace ascendente de la LTE con el espectro completo 2000 cuando se planifica que un usuario vaya a ocupar unos pocos bloques de recursos reunidos con una desviacion 2004 de frecuencia con respecto a una frecuencia central del espectro 2000 y un ancho 2002 de banda asignado, la amplitud de una senal de banda base tendra un ancho de banda relativamente estrecho en comparacion con el ancho de banda del espectro 2000 de LTE. Asf, el transmisor puede funcionar en el segundo modo de funcionamiento y aplicar modulacion polar. El trayecto de modulacion de fase generara senales de reloj de radiofrecuencia moduladas en fase en torno a la frecuencia portadora mas la frecuencia 2004 de desviacion, segun se ilustra en la Fig. 22.

Las Figs. 23 a 25 ilustran un ejemplo de un escenario de usuario en el que es necesario utilizar el seguimiento de envolvente. En la Fig. 23, se muestra el espectro 2300 de LTE para la banda completa en cuestion. El espectro puede ser compartido por una multitud de usuarios. En la Fig. 23, se muestra tambien un ancho 2302 de banda de usuario, es decir, ancho de banda asignado, que abarca bloques de recursos asignados distribuidos en diferentes posiciones de frecuencia. Para un escenario de usuario del tipo mencionado en un enlace ascendente de LTE con espectro completo 2300 cuando se planifica que un usuario va a ocupar bloques de recursos que estan distribuidos sobre el espectro 2300 y por lo tanto tiene un ancho 2302 de banda asignado que es casi tan amplio como el ancho de banda del espectro 2300 de LTE. En una primera opcion, el transmisor puede funcionar en el primer modo de funcionamiento preferentemente con seguimiento de envolvente utilizando la frecuencia portadora de la frecuencia central del espectro de LTE con el ancho 2402 de banda mostrado en la Fig. 24. En una segunda opcion, el modulador puede generar senales de reloj de radiofrecuencia moduladas en cuadratura con una frecuencia en torno a la frecuencia central del espectro de LTE mas una frecuencia de desviacion, segun se ilustra en la Fig. 25, con un ancho 2502 de banda que es igual al 2302.

La invencion se ha descrito de forma principal anteriormente en referencia a algunas realizaciones. No obstante, tal como apreciaran facilmente aquellos versados en la materia, son tambien posibles otras realizaciones diferentes a las dadas a conocer anteriormente, dentro del alcance de la invencion, segun queda definido por las reivindicaciones de patente adjuntas.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Transmisor que comprende

un amplificador (102, 202) de potencia;

un convertidor (104, 204, 904) de voltaje en modo de conmutacion, del tipo de corriente continua-a-corriente continua, dispuesto para proporcionar suministro de alimentacion al amplificador de potencia; y

un controlador (106, 206, 1606),

en donde el amplificador de potencia esta dispuesto para ser controlado por el controlador (106, 206, 1606) con el fin de funcionar selectivamente en un primer modo o en un segundo modo, en donde el primer modo es un modo lineal y el segundo modo es un modo no lineal,

caracterizado por que el amplificador de potencia esta dispuesto para ser controlado por el controlador (106, 206, 1606) con el fin de funcionar selectivamente en el primer modo o el segundo modo sobre la base del ancho de banda asignado para una transmision, de tal manera que el primer modo se selecciona para un ancho de banda asignado amplio y el segundo modo se selecciona para un ancho de banda asignado estrecho.
2. Transmisor segun la reivindicacion 1, en el que, en el segundo modo, el amplificador de potencia esta adaptado al funcionamiento de modulacion polar, y en donde el convertidor de voltaje en modo de conmutacion esta dispuesto para modular el voltaje de alimentacion hacia el amplificador de potencia segun un componente de amplitud de la transmision cuando se encuentra en el segundo modo.
3. Transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el primer modo se selecciona si el ancho de banda asignado supera un umbral y el segundo modo se selecciona en caso contrario.
4. Transmisor segun la reivindicacion 3, en el que el umbral esta dispuesto de tal manera que el primer modo se selecciona para un ancho de banda asignado de 20 MHz y el segundo modo se selecciona para un ancho de banda asignado de hasta aproximadamente 5 MHz.
5. Transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la seleccion de modo se basa ademas en cualquiera de entre el requisito de potencia de salida, de magnitud del vector de error y de filtraciones espectrales para la transmision que se va a realizar.
6. Transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer modo comprende un seguimiento de envolvente, y en donde el convertidor de voltaje en modo de conmutacion esta dispuesto para proporcionar un voltaje de alimentacion correspondiente al voltaje de salida del amplificador de potencia con un margen de sobrecarga cuando se encuentra en el primer modo.
7. Transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el convertidor de voltaje en modo de conmutacion comprende ademas una disposicion (902) de conmutacion adicional conectada en la salida del convertidor (904) de voltaje en modo de conmutacion y un comparador (906, 908) adicional conectado para comparar la salida del convertidor de voltaje en modo de conmutacion con un nivel de envolvente determinado, y esta dispuesto para controlar la disposicion de conmutacion adicional, en donde la disposicion de conmutacion adicional y el comparador adicional se habilitan cuando se esta en el primer modo y se utiliza el seguimiento de envolvente.
8. Transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un filtro paso bajo (208) esta conectado entre una salida del convertidor (204) de voltaje en modo de conmutacion y una entrada de suministro de alimentacion del amplificador (202) de potencia, y en donde el filtro paso bajo esta dispuesto para tener una primera y una segunda frecuencias de corte seleccionables, en donde la segunda frecuencia de corte es menor que la primera frecuencia de corte, y el filtro paso bajo esta dispuesto para aplicar la primera frecuencia de corte cuando se encuentre en el primer modo, y la segunda frecuencia de corte cuando se encuentre en el segundo modo.
9. Transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un modulador (210, 300) de modo dual dispuesto para proporcionar una modulacion en cuadratura lineal cuando se encuentre en el primer modo, y proporcionar una modulacion de fase en el segundo modo.
10. Transmisor segun la reivindicacion 9, en el que el modulador (210, 300) de modo dual comprende

entradas dispuestas para recibir senales de banda base en cuadratura para las componentes en fase, I, y en cuadratura, Q, y senales de reloj en cuadratura de la portadora de radiocomunicaciones;

un mezclador de cuadratura;

un circuito de transformacion dispuesto para

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dar salida a las componentes I y Q sin variaciones en el primer modo, y para dar salida, respectivamente, a

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y

en el segundo modo, hacia el mezclador de cuadratura; y

un limitador (302),

en donde una salida combinada del mezclador de cuadratura se conecta de manera seleccionable a una salida del modulador de modo dual o bien por medio de limitador (302) cuando se esta en el segundo modo o bien directamente cuando se esta en el primer modo.
11. Transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el amplificador de potencia, cuando se hace funcionar selectivamente en el primer modo o en el segundo modo, se polariza de tal manera que en el primer modo esta dispuesto para funcionar en la clase A o AB, y en el segundo modo esta dispuesto para funcionar en la clase D o E.
12. Transceptor que comprende un transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y un receptor, en donde el transceptor esta dispuesto para recibir informacion sobre el ancho de banda de transmision de la senal para una transmision a realizar por el transmisor desde un nodo de comunicaciones remoto.
13. Dispositivo (1700, 1800, 1900) de comunicaciones para comunicacion inalambrica, en donde el dispositivo de comunicaciones comprende un transmisor segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 o un transceptor segun la reivindicacion 12.
14. Dispositivo (1700, 1800) de comunicaciones segun la reivindicacion 13, dispuesto para funcionar en un sistema de comunicaciones celulares LTE del 3GPP y la transmision es una transmision de enlace ascendente, y esta dispuesto ademas para determinar el ancho de banda asignado para la transmision de enlace ascendente sobre la base de bloques de recursos asignados e indicados en una transmision de enlace descendente cuatro subtramas antes de la transmision de enlace ascendente.
15. Metodo de un transmisor que comprende un amplificador de potencia y un convertidor de voltaje en modo de conmutacion dispuesto para proporcionar suministro de alimentacion al amplificador de potencia, en donde el metodo comprende

determinar (1202, 1302, 1402) el ancho de banda asignado de la senal para una transmision que va a ser realizada por el transmisor; y

seleccionar (1204, 1304, 1404) un modo de funcionamiento del amplificador de potencia de entre un primer modo o un segundo modo sobre la base del ancho de banda asignado determinado, en donde el primer modo es un modo lineal y el segundo modo es un modo no lineal;

caracterizado por que el primer modo se selecciona para un ancho de banda asignado amplio y el segundo modo se selecciona para un ancho de banda asignado estrecho.
16. Metodo segun la reivindicacion 15, en el que, en el segundo modo, se hace funcionar el amplificador de potencia para modulacion polar, y el metodo comprende ademas modular (1306, 1408, 1410) el voltaje de alimentacion hacia el amplificador de potencia por una componente de amplitud de la transmision cuando se encuentra en el segundo modo.
17. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 15 o 16, en el que el primer modo se selecciona si el ancho de banda asignado supera un umbral y el segundo modo se selecciona en caso contrario.
18. Metodo segun la reivindicacion 17, en el que el umbral esta dispuesto de tal manera que el primer modo se selecciona para un ancho de banda asignado de 20 MHz y el segundo modo se selecciona para un ancho de banda asignado de hasta aproximadamente 5 MHz.
19. Programa (1500) de ordenador que comprende codigo ejecutable por ordenador, el cual cuando se ejecuta en un procesador (1502) provoca que un transmisor asociado al procesador lleve a cabo el metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18.