專利名稱：無線通信用高效發(fā)送器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及無線通信系統(tǒng)。
背景技術：
無線通信發(fā)送器的功率損耗和功率轉換在歷史上一直不佳。90年代初期，無線通信網絡中用到的線性放大器的效率只有很少的幾個百分比。最近，無線發(fā)送器實施了“少線性”放大器，該放大器利用數字線性化技術，可以達到30-40%范圍內的效率。然而，即使這樣的效率，現(xiàn)在仍然認為是不夠的。例如，服務提供商和世界上各國政府對降低能耗增大了壓力，并且對將來的無線發(fā)送器設定了超過40%的目標效率。達成這一目標將表明無線發(fā)送器的效率有革命性的進步，尤其是在，但并不限于，移動電話領域。理論上，能夠達到該目標效率的一項技術就是所謂的LINC發(fā)送器/放大器方法(LINC 利用非線性元件的線性放大)。LINC放大器和Chireix組合器的概念是H. Chireix于19；35年提出的。LINC放大器的第一個實施的構造用到了模擬電路。盡管針對所需的信號處理的理論基礎合理，但是 Chireix信號處理的數學在現(xiàn)實世界的實施已經證明是有困難的，并且，到目前為止，模擬 LINC放大器無法達到理論效率。采用數字信號處理硬件的新優(yōu)點，有可能將LINC方法用于符合諸如CDMA、UMTS、LTE, OFDM,以及它們的組合的空中接口標準的通信信號中。然而，對于構造無線發(fā)送器用到的LINC放大器的商業(yè)實施的嘗試同樣無法達到理論最大效率。為獲得理論效率而采用的模擬和數字方法的失敗是因為，至少部分因為，LINC系統(tǒng)中多個通路的缺陷。缺陷包括，但不限于，群時延、增益、相位、平整度和時變負荷的相位加載/牽引。 典型情況下，采用濾波來減少亂真發(fā)射，并且，目前的架構依賴寬帶過濾，在某些情況下，寬帶過濾可以減少濾波器的插入損耗。圖1概念性地說明了常用的LINC放大器100，該放大器具有諸如Chireix組合器的組合器105。輸入信號110提供到包括信號分離器115的放大器100，其中信號分離器將輸入信號110分解成兩個恒包絡信號120，125。放大器100的每個分支包括一個非線性放大電路130，135，用于放大相應的恒包絡信號120，125。接著，放大的信號120，125送入組合器105，組合器將兩個信號組合從而形成一個放大的信號140。理論上來說，恒包絡信號 120,125的放大具有完全相同的增益，然后以完全相同的時延和相移傳播通過放大器120 的兩個分支。因此，當恒包絡信號120，125在組合器105中組合時，形成了放大信號140，該信號完全是輸入信號110放大后的復制。然而，實際上，LINC放大器100中的每個單元引入了些許不同的增益、時延和/或相移，可以大幅降低放大信號140的質量。圖2A和圖2B給出了說明由于LINC放大器中兩通路之間的增益不平衡引起的重建信號降級的模擬結果?？v軸是以分貝為單位的，橫軸是以兆赫為單位的。在圖2A和圖2B 所示的模擬中，輸入信號表示為一個居于圖中間、約20MHz帶寬中傳送的信號。信號的兩翼表示傳送帶寬外的噪聲。如圖2A所示，模擬的輸入信號噪聲水平比傳送帶寬中的信號低約 80dB。該模擬假定LINC兩個通路之間有0. IdB的增益不平衡。在這種情況下，圖2B中所示的重組信號具有的噪聲基底比傳送帶寬中的信號只低約10到30dB。因此，0. IdB的相對小增益不平衡大幅降低了重組放大信號的質量。

發(fā)明內容
揭示主題旨在解決以上列出的一個或多個問題的影響。下文給出了揭示主題的簡化總結，以對揭示主題的某些方面有一個基本的了解。該總結并非揭示主題的詳盡總覽。該總結并非旨在認定揭示主題的重點或者關鍵元素、或者描述揭示主題的范圍。其唯一目的在于，以簡化形式給出一些概念，作為之后討論的更詳細描述的開端。在一種實施方式中，給出了一種LINC放大器。該放大器能夠包括信號分離器和放大器電路，信號分離器把輸入信號分解成恒包絡信號，放大器電路用來放大恒包絡信號。 放大器還能夠包括組合器，用來組合放大的恒包絡信號以形成輸入信號放大表示的輸出信號?？刹捎镁€性校正電路將增益、相位和/或時延校正應用于恒包絡信號中。校正是根據輸出信號的反饋部分來確定的?？刹捎妙A失真電路將非線性預失真應用于恒包絡信號中。 非線性預失真是根據輸出信號的反饋部分來確定的。


參考下文結合附圖而進行的描述，能夠理解揭示主題，附圖中，相似的參考號表示相似的單元，并且在附圖中圖1概念性地說明了一個具有Chireix組合器的常用LINC放大器；圖2A和圖2B給出了說明由于LINC放大器中兩通路之間的增益不平衡引起的重組信號降級的模擬結果；圖3概念性地說明了一個LINC放大器的一種示例實施方式；圖4概念性地說明了輸入有界調幅信號分解成兩個恒包絡調相信號的一種示例實施方式；圖5概念性地說明了一個LINC分離器的一種示例實施方式，該分離器利用模擬反饋數字地實施校準和補償；圖6和圖7給出了說明誤差向量幅度(EVM)對LINC放大器的兩個通路中相位和增益差異依賴的模擬結果；圖8概念性地說明了一個預失真塊的一種示例實施方式；以及圖9給出了對于諸如圖3中所示的LINC放大器的放大器輸出信號中噪聲的模擬結果。由于揭示主題很容易有不同的修改形式和改變形式，因此，本文圖中作為例子給出了特定的實施方式，并且在本文中對其進行詳細描述。但是，應該明白，本文對特定實施方式的描述并非旨在將揭示主題限制在公開的特定形式上，相反，該描述旨在包括所有落入附屬權利要求范圍中的修改、對等和替代。
具體實施例方式說明性的實施方式描述如下。為了清楚起見，該說明書中并沒有對實際實施中的所有特征進行描述。當然，應該了解的是，在任何此類實際實施方式的發(fā)展中，能夠做出許多特定實施的決定，以達到開發(fā)者的目的，例如，符合系統(tǒng)相關的和商業(yè)相關的約束，這些約束隨著實施的不同而各不相同。并且，應該了解的是，這樣一個開發(fā)可能既復雜又耗時， 但是盡管如此，對于本專業(yè)內得益于該揭示的普通技術人員來說，是一項常規(guī)的工作?，F(xiàn)在參考附圖對揭示主題進行描述。圖中系統(tǒng)描繪了不同的結構、系統(tǒng)和裝置，其目的僅僅是為了解釋說明，從而不會將本發(fā)明與本專業(yè)技術人員熟知的細節(jié)相混淆。因此， 附圖包括在其中，用以描述和解釋該揭示主題的說明性例子。本文用到的字和詞組必須理解和解釋為具有與本專業(yè)技術人員對這些字和詞組的理解相一致的含義。本文中術語或詞組的習慣用法旨在不包括術語和詞組的特殊定義，即不同于本專業(yè)技術人員理解的普通常用的含義的定義。對于術語或詞組旨在具有特殊含義(即不同于專業(yè)技術人員理解的含義)，這樣的特殊定義將會在說明中以定義方式進行詳細表達，該定義方式會直接明確地給出術語或詞組的特殊定義。圖3概念性地說明了一個LINC放大器300的一種示例實施方式。在說明的實施方式中，LINC放大器300包括一個LINC分離器305，用以接收輸入信號a (t)，該輸入信號為有界振幅和相位調制信號。分離器305配置用于將輸入信號分成兩個或多個恒包絡調相信號Ul_n(t)，調相信號可被相加以重新生成有界調幅輸入信號。圖4概念性地說明了輸入有界調幅信號a(t)分解成兩個恒包絡調相信號Ul_2(t) 的一種示例實施方式。在說明的實施方式中，調制信號表示為，
權利要求
1.一種放大器，包括信號分離器，用于將輸入信號分解成至少兩個恒包絡信號； 至少兩個放大器電路，用于放大所述恒包絡信號；組合器，用于組合所述放大的恒包絡信號，從而形成所述輸入信號的放大表示的輸出信號；至少兩個線性校正電路，其中，每個線性校正電路配置為根據所述輸出信號的反饋部分，將增益、相位、或者時延校正中的至少一個應用于恒包絡信號中的相應一個，其中先于所述恒包絡信號的放大而應用所述校正；以及至少兩個預失真電路，其中，每個預失真電路配置為根據所述輸出信號的反饋部分，將非線性預失真應用于恒包絡信號中的相應一個，其中先于所述恒包絡信號的放大而應用所述校正。
2.如權利要求1中所述的放大器，其中，所述信號分離器配置為產生控制信號，用來針對最大增益、最大功率或電壓中至少一個設定參數，并且，其中所述參數是根據所述至少兩個放大器電路的類型來確定的。
3.如權利要求1中所述的放大器，其中，每個線性校正電路配置為應用所述至少一個增益、相位、或時延校正，其選擇為最小化誤差向量幅度，該誤差向量幅度是波形質量度量， 其用來測量組合器的所述輸出信號和所述輸入信號之間的差異。
4.如權利要求3中所述的放大器，其中，所述放大器包含至少兩個濾波器，用以對預失真之后的所述恒包絡信號進行濾波，并且，其中每個預失真電路配置為應用非線性預失真， 以校正所述至少兩個濾波器引入的相位損害。
5.一種方法，包括將輸入信號分解成至少兩個恒包絡信號；根據反饋信號，將線性增益、相位、或者時延校正中的至少一個應用于每個恒包絡信號中；根據所述反饋信號，將非線性預失真應用于每個恒包絡信號中； 在將所述線性校正和所述非線性預失真應用于所述恒包絡信號之后，放大所述恒包絡信號；以及組合所述放大的恒包絡信號，從而形成輸出信號，其中，所述輸出信號的一部分用來產生所述反饋信號。
6.如權利要求5中所述的方法，包含產生控制信號，用來針對最大增益、最大功率或電壓中的至少一個設定參數，并且，其中所述參數是根據用于放大所述恒包絡信號的至少兩個放大器電路的類型來確定的。
7.如權利要求5中所述的方法，其中，應用所述至少一個增益、相位、或時延校正包含確定所述至少一個增益、相位、或時延校正，使得誤差向量幅度最小化，該誤差向量幅度是波形質量度量，其用來測量組合器的所述輸出信號和所述輸入信號之間的差異。
8.如權利要求7中所述的方法，其中，應用所述非線性預失真包含確定非線性預失真， 以校正非線性相位超前/滯后。
9.如權利要求8中所述的方法，包含在預失真之后并且在組合所述放大的恒包絡信號之前，對所述放大的恒包絡信號進行濾波，并且，其中應用所述非線性預失真包括應用所述非線性預失真以校正對所述放大的恒包絡信號進行濾波而引入的相位損害。
全文摘要
本發(fā)明給出了一種用于無線發(fā)送器的放大器。在一種實施方式中，所述放大器包括一個信號分離器，用于將一個輸入信號分解成恒包絡信號；和放大器電路，用于放大恒包絡信號。放大器還包括一個組合器，用于組合所述放大的恒包絡信號，從而形成一個所述輸入信號放大表示的輸出信號。使用線性校正電路來向恒包絡信號應用增益、相位、和/或時延校正。校正是根據所述輸出信號的反饋部分來確定的。利用預失真電路將一個非線性預失真應用于所述恒包絡信號。所述非線性預失真是根據所述輸出信號的反饋部分來確定的。
文檔編號H03F1/32GK102460956SQ201080027125
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權日2009年6月18日
發(fā)明者W·洪查倫科 申請人:阿爾卡特朗訊