專利名稱：一種改善發(fā)射機效率的方法和發(fā)射機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改善發(fā)射機效率的方法和發(fā)射機。
背景技術(shù)：
功率放大器，簡稱功放。無線基站的功放性能與多種因素有關(guān)，這些因 素都有可能導(dǎo)致發(fā)射機效率較低。例如，無線基站對發(fā)射機的功放所施加的 偏置電壓對發(fā)射機效率有很大影響。
為了改善發(fā)射機效率，在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)輸出功率來調(diào)整發(fā)射機功放 的偏置電壓。當(dāng)輸出功率大時，需要較高的偏置電壓來保證功放的線性度，
減小信號失真；而在業(yè)務(wù)負載率低時，輸出功率減小，此時的功放偏置點如 果沒有變化，則功放效率較低。因此，當(dāng)功放輸出功率小時，通常采取降低 功放的偏置電壓的方法，來降低靜態(tài)功耗。功放的偏置電壓包括柵壓和漏壓， 要提高低負載率下的功放效率，通常需要將功放的漏壓和柵壓一起調(diào)整。
但是，在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)上述通 過調(diào)整功放的偏置電壓的方法，仍然不能有效地改善發(fā)射機效率，發(fā)射機性 能仍會受到其它因素的影響，如輸入信號峰均比(PAR， Peak to Average Radio) 所帶來的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種改善發(fā)射機效率的方法和發(fā)射機，能夠有效地改 善發(fā)射^L效率。
下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明實施例提供了 一種改善發(fā)射機功放效率的方法，該方法將輸入的 數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并通過發(fā)射通道輸出到功放，并且還包括
統(tǒng)計輸入的數(shù)字信號的平均功率；
根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的 削波門限對所述輸入的數(shù)字信號進行削波處理；根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的 偏置電壓參考值對所述功放的偏置電壓進行調(diào)整。
本發(fā)明實施例還提供了一種發(fā)射機，該發(fā)射機包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、用 于將輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并通過發(fā)射通道輸出到功放，并且還包
括
第一功率統(tǒng)計器，用于統(tǒng)計所述輸入的數(shù)字信號的平均功率； 削波處理器，用于根據(jù)第一功率統(tǒng)計器所輸出的平均功率，按照根據(jù)不
同的平均功率等級所設(shè)置的削波門限對所述輸入的數(shù)字信號進行削波處理后
輸出到所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器；
電壓控制器，用于根據(jù)所述第一功率統(tǒng)計器統(tǒng)計得到的平均功率，按照
根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值對功放的偏置電壓進行調(diào)整。
從以上技術(shù)方案可以看出，通過統(tǒng)計輸入的數(shù)字信號的平均功率，并根 據(jù)統(tǒng)計得到的平均功率按照根據(jù)不同的功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值對 功放的偏置電壓進行調(diào)整，以降低功放的功耗，節(jié)省設(shè)備功耗；并根據(jù)統(tǒng)計 得到的平均功率按照根據(jù)不同的功率等級所設(shè)置的削波門限對輸入的數(shù)字信 號進行削波處理，對信號進行削波后，可以降低對發(fā)射機內(nèi)功放線性度的要 求，使得功放可以減少回退，因此可以有效地改善發(fā)射機效率。


圖1為本發(fā)明實施例中發(fā)射機實施例一的框圖； 圖2為本發(fā)明實施例中改善發(fā)射機效率的方法實施例一流程圖； 圖3為本發(fā)明實施例中發(fā)射機實施例三的框圖； 圖4為圖3所示的發(fā)射機的發(fā)射通道的框圖； 圖5為圖3所示的發(fā)射機的反饋通道的框圖； 圖6為圖3所示的發(fā)射機的閉環(huán)調(diào)整增益原理框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了一種改善發(fā)射機效率的方法和發(fā)射機，能夠有效地 改善發(fā)射機效率。
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明了，以下參照附圖，通過具體實施例進行詳細描述
參照圖1,為本發(fā)明實施例中發(fā)射機實施例一的框圖，數(shù)字域基帶I/Q信 號經(jīng)過削波處理器11后經(jīng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 12轉(zhuǎn)換成模擬信號，DAC 13輸出的模擬信號經(jīng)由發(fā)射通道13送入功放(PA) 14, PA14輸出的信號經(jīng) 過天線15發(fā)送出去。
為了降低功耗，改善發(fā)射機效率，實施例一的發(fā)射機還包括 第一功率統(tǒng)計器16,用于統(tǒng)計輸入的數(shù)字信號(數(shù)字域基帶1/Q信號) 的平均功率；
削波處理器ll,用于根據(jù)第一功率統(tǒng)計器16所輸出的平均功率，按照根 據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的削波門限對輸入的數(shù)字信號進行削波處理后 輸出到DAC 13;
電壓控制器17,用于根據(jù)第一功率統(tǒng)計器16統(tǒng)計得到的平均功率，按照 根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值對PA 14的偏置電壓進行 調(diào)整。
其中，偏置電壓包括功放的柵壓和漏壓。所設(shè)置的不同的功率等級對應(yīng) 不同的削波門限和功放偏置電壓參考值。
以下通過具體實施例說明采用上述發(fā)射機改善發(fā)射機效率的方法，參照 圖2,為本發(fā)明實施例中改善發(fā)射機效率的方法實施例一流程圖，以下通過具 體步驟進行詳細說明
5101、 統(tǒng)計輸入的數(shù)字信號的平均功率；
5102、 根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所 設(shè)置的削波門限對所述輸入的數(shù)字信號進行削波處理；
5103、 根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所 設(shè)置的偏置電壓參考值對所述功放的偏置電壓進行調(diào)整。
可以看出，該發(fā)射^L通過統(tǒng)計輸入的基帶信號的平均功率，并由削波處 理器根據(jù)統(tǒng)計得到的平均功率按照設(shè)置的平均功率等級所對應(yīng)的削波門限進 行削波處理，由電壓控制器根據(jù)統(tǒng)計得到的平均功率按照設(shè)置的平均功率等 級所對應(yīng)的偏置電壓進行調(diào)整，可以有效地改善發(fā)射機效率。
為了進一步改善發(fā)射機性能，可以對輸入的數(shù)字信號的增益進行調(diào)整，以下通過具體實施例i兌明
發(fā)射機實施例二、通過開環(huán)的方式來補償功放調(diào)壓時增益的波動，即控 制電壓針對不同輸出功率等級預(yù)設(shè)補償量，這種方案可以通過生產(chǎn)時裝備做 表的方式實現(xiàn)。假定功放增益是不變的，得到不同功率等級下的偏置電壓值， 而實際在生產(chǎn)調(diào)測過程中，功放在調(diào)壓的時候增益不是穩(wěn)定的，可以通過在 原偏置電壓基礎(chǔ)上進行調(diào)整， 一旦增益達到穩(wěn)定值，就把當(dāng)時的電壓偏移量 記錄下來，按照表格等形式寫入基站的存儲器件中(掉電信息不丟失)。在設(shè)
備運行過程中，電壓控制器17在進行調(diào)壓控制時，還用于根據(jù)預(yù)先存儲的對 應(yīng)的偏置電壓偏移量，更新發(fā)射機實施例 一 中按照不同的平均功率等級所設(shè) 置的偏置電壓參考值，并根據(jù)更新后的偏置電壓參考值對PA14的偏置電壓進 行調(diào)整。根據(jù)預(yù)先存儲的對應(yīng)的偏置電壓偏移量，更新發(fā)射機實施例一中按 照不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值具體為將預(yù)先存儲的電壓增 益偏移量和按照不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值相加，更新所 述按照不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值。
發(fā)射機實施例三、采用閉環(huán)方式來調(diào)整增益，參照圖3，為本發(fā)明實施例 中發(fā)射機實施例三的框圖
數(shù)字域基帶1/Q信號通過削波處理器31、第二功率統(tǒng)計器32后經(jīng)過數(shù)字 模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 33轉(zhuǎn)換成模擬信號，DAC 33輸出的模擬信號經(jīng)由發(fā)射 通道34送入功放(PA) 35，功放輸出信號通過耦合器36耦合后送入反饋通 道37,反饋的射頻信號通過反饋通道37后變成模擬中頻或者模擬基帶信號后， 通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 38轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入第二功率統(tǒng)計器32, 形成發(fā)射和反饋通道的閉合環(huán)路。
上述第二功率統(tǒng)計器32，用于統(tǒng)計削波處理后的數(shù)字信號(數(shù)字域基帶 I/Q信號)的功率以及反饋通道37返回的信號的功率，得到輸入的數(shù)字信號 的實際增益，并根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及輸入的數(shù)字信號的實際增益，調(diào)整發(fā) 射通道對輸入信號的增益。
參照圖4，為圖3中所示的發(fā)射通道的框圖，發(fā)射通道34可以包括調(diào)制 器或上變頻器341,其中
如果發(fā)射機采用零中頻方式，發(fā)射通道包括調(diào)制器，由調(diào)制器將DAC33輸出的模擬基帶1/Q信號調(diào)制到載頻上，通過天線39發(fā)送出去。
如果發(fā)射機采用數(shù)字中頻方式，發(fā)射通道34可以包括上變頻器，上變頻 器也可以稱為混頻器，將DAC 33輸出的模擬中頻信號和本振信號混頻后上變 頻到載頻上。
由于調(diào)制器或上變頻器輸出的信號功率較小，因此，可以在后面級聯(lián)幾 級放大器后再發(fā)送給功放。參照圖4中的放大器342。
為了調(diào)整增益，可以采用模擬衰減器或者可變增益放大器343。
參照圖5,為圖3中所示的反饋通道的框圖，對應(yīng)于發(fā)射通道34,反饋 通道37可以包括下變頻器或者模擬解調(diào)器371,用于將功放耦合的射頻信號 下變頻為模擬中頻信號或者通過解調(diào)器變換成模擬基帶1/Q信號，所述下變頻 器的作用與上變頻器的作用相反，解調(diào)器的作用與調(diào)制器的作用相反。模擬 信號經(jīng)過濾波后通過ADC進行模擬到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。
另外，反饋通道也可以包含放大器372。
為了減少信號干擾，在發(fā)射通道34和反饋通道37中還可以設(shè)置濾波器 344和濾波器373。圖4和圖5中用虛線表示的器件表示可選的。
參照圖6，為圖3所示的閉環(huán)調(diào)整增益原理框圖，以下簡要說明其原理 設(shè)削波處理器31的輸出功率為PDin,整個發(fā)射通道及PA35的增益為GF, 設(shè)功放輸出的信號功率為P。ut， PDin+GF=P。ut;設(shè)反饋通道總增益為GR,第二 功率統(tǒng)計器32統(tǒng)計反饋通道反饋信號的數(shù)字功率為PR,則PR-GR=P。ut。其中， Gr和GF都可以通過生產(chǎn)設(shè)備進行校正，是一個固定值。設(shè)功放輸出功率為 47.2dBm，對應(yīng)功放輸出47.2dBm的數(shù)字域功率為PDin,如果通道增益不變化， 貝'JPDin+Gp,可以保證輸出功率為47.2dBm, PR-GR對應(yīng)功放輸出的實際功率。
調(diào)壓時通常功放增益會發(fā)生變化，因此PDin+Gp與Pr-Gr通常是不相等的。此
時第二功率統(tǒng)計器32可以統(tǒng)計出增益變化值PDm+GF- (Pr-Gr)，并調(diào)整發(fā) 射通道上的衰減器或者可變增益放大器等增益調(diào)節(jié)器，這種實現(xiàn)方式為在模 擬通道上實現(xiàn)。
可以理解的是，也可以通過在數(shù)字域調(diào)整增益，這時只需要由第二功率 統(tǒng)計器32統(tǒng)計削波處理后的所述數(shù)字信號的功率以及反饋通道返回的信號的 功率，得到所述輸入的數(shù)字信號的實際增益；并根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，對所述輸入數(shù)字信號的數(shù)字功率進行調(diào)整，以 調(diào)整對所述輸入的數(shù)字信號的增益。在數(shù)字域調(diào)整增益時，發(fā)射通道上不需 要具有衰減器或者可變增益放大器等增益調(diào)節(jié)的電路或器件。
以下通過具體流程說明采用上述發(fā)射機改善發(fā)射機效率的方法
為了進一步改善發(fā)射機性能，在方法實施例一的基礎(chǔ)上還可以對輸入信
號的增益進行調(diào)整
統(tǒng)計削波處理后的數(shù)字信號的功率以及反饋通道返回的信號的功率，得 到輸入的數(shù)字信號的實際增益；
可以根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及輸入的數(shù)字信號的實際增益，對輸入數(shù)字信 號的數(shù)字功率進行調(diào)整，以調(diào)整對輸入的數(shù)字信號的增益。
也可以根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，調(diào)整發(fā) 射通道對輸入信號的增益。根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實 際增益調(diào)整發(fā)射通道對輸入信號的增益，具體為根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及輸 入的數(shù)字信號的實際增益，控制發(fā)射通道上的衰減器或者可變增益放大器以 調(diào)整發(fā)射通道對輸入信號的增益。
當(dāng)然，除上述方法以外，也可以只統(tǒng)計輸入數(shù)字信號的平均功率，按照 不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值及預(yù)先存儲的對應(yīng)的偏置電壓 偏移量，對功放的偏置電壓進行調(diào)整，以調(diào)整功放對輸入信號的增益。
以上通過具體應(yīng)用來說明了改善發(fā)射機效率的方法，可以理解的是，本 發(fā)明實施例所述方法及發(fā)射機適用于UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System,通用移動通信系統(tǒng))、CDMA2000 ( Code Division Multiple Access 2000,寬帶碼分多址接入2000 )、 LTE ( Long Time Evolution, 長期演進網(wǎng)絡(luò))、Wimax等不同制式的基站或終端設(shè)備。
是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機 可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括如下步驟 統(tǒng)計輸入的數(shù)字信號的平均功率；
根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的 削波門限對所述輸入的數(shù)字信號進行削波處理；根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的
偏置電壓參考值對所述功放的偏置電壓進行調(diào)整。
上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
以上對本發(fā)明所提供的 一種改善發(fā)射機效率的方法和設(shè)備進行了詳細介
紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方
式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本
發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種改善發(fā)射機效率的方法，包括將輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并通過發(fā)射通道輸出到功放，其特征在于，還包括統(tǒng)計輸入的數(shù)字信號的平均功率；根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的削波門限對所述輸入的數(shù)字信號進行削波處理；根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值對所述功放的偏置電壓進行調(diào)整。
2、 如權(quán)利要求1所述的改善發(fā)射機效率的方法，其特征在于，進一步包括對所述輸入的數(shù)字信號的增益進行調(diào)整。
3、 如權(quán)利要求2所述的改善發(fā)射機效率的方法，其特征在于，所述對所 述輸入信號的增益進行調(diào)整的方法具體為統(tǒng)計削波處理后的所述數(shù)字信號的功率以及反饋通道返回的信號的功 率，得到所述輸入的數(shù)字信號的實際增益；根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，對所述輸入數(shù) 字信號的數(shù)字功率進行調(diào)整，以調(diào)整對所述輸入的數(shù)字信號的增益。
4、 如權(quán)利要求2所述的改善發(fā)射機效率的方法，其特征在于，所述對所 述輸入信號的增益進行調(diào)整的方法具體為統(tǒng)計削波處理后的所述數(shù)字信號的功率以及反饋通道返回的信號的功 率，得到所述輸入的數(shù)字信號的實際增益；根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，調(diào)整發(fā)射通道 對輸入信號的增益。
5、 如權(quán)利要求4所述的改善發(fā)射機效率的方法，其特征在于，所述根據(jù) 設(shè)置的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實際增益調(diào)整發(fā)射通道對輸入信號 的增益，具體為根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，控制發(fā)射通道 上的衰減器或者可變增益放大器以調(diào)整發(fā)射通道對輸入信號的增益。
6、 如權(quán)利要求2所述的改善發(fā)射機效率的方法，其特征在于，所述對所 述輸入信號的增益進行調(diào)整，具體為根據(jù)所述按照不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值及預(yù)先存儲 的對應(yīng)的偏置電壓偏移量，對功放的偏置電壓進行調(diào)整，以調(diào)整功放對輸入 信號的增益。
7、 一種發(fā)射機，包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、用于將輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模 擬信號并通過發(fā)射通道輸出到功放，其特征在于，還包括第 一功率統(tǒng)計器，用于統(tǒng)計所述輸入的數(shù)字信號的平均功率； 削波處理器，用于根椐第一功率統(tǒng)計器所輸出的平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的削波門限對所述輸入的數(shù)字信號進行削波處理后輸出到所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器；電壓控制器，用于根據(jù)所述第一功率統(tǒng)計器統(tǒng)計得到的平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值對功放的偏置電壓進行調(diào)整。
8、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)射機，其特征在于，還包括 第二功率統(tǒng)計器，用于統(tǒng)計削波處理后的所述數(shù)字信號的功率以及反饋通道返回的信號的功率，得到所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，并根據(jù)設(shè)置 的目標(biāo)增益及所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，調(diào)整發(fā)射通道對輸入信號的 增益。
9、 如權(quán)利要求8所述的發(fā)射機，其特征在于，所述發(fā)射通道包括可變增 益放大器或者衰減器，用于在第二功率統(tǒng)計器的控制下調(diào)整發(fā)射通道對輸入 信號的增益。
10、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)射機，其特征在于，還包括第二功率統(tǒng)計 器，用于統(tǒng)計削波處理后的所述數(shù)字信號的功率以及反饋通道返回的信號的 功率，得到所述輸入的數(shù)字信號的實際增益，并根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)增益及所述 輸入的數(shù)字信號的實際增益，對所述輸入數(shù)字信號的數(shù)字功率進行調(diào)整，以 調(diào)整對所述輸入的數(shù)字信號的增益。
11、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)射機，其特征在于，所述電壓控制器還用于 根據(jù)預(yù)先存儲的對應(yīng)的偏置電壓偏移量，更新所述按照不同的平均功率等級 所設(shè)置的偏置電壓參考值，并根據(jù)更新后的偏置電壓參考值對功放的偏置電 壓進行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種改善發(fā)射機效率的方法和發(fā)射機。本發(fā)明實施例中的方法包括統(tǒng)計輸入的數(shù)字信號的平均功率；根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的削波門限對所述輸入的數(shù)字信號進行削波處理；根據(jù)統(tǒng)計得到的所述平均功率，按照根據(jù)不同的平均功率等級所設(shè)置的偏置電壓參考值對所述功放的偏置電壓進行調(diào)整。該方法可以有效地改善發(fā)射機的效率。
文檔編號H04B7/005GK101316128SQ20081012527
公開日2008年12月3日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者燁 劉, 陳小紅, 馬凡妮 申請人:華為技術(shù)有限公司