多级放大设备和使用它的接收、发送及无线电通信设备制造技术

技术编号:3401931 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种包括第一到第N个串联放大器的、用于放大期望信号的多级放大设备,其中第k个(k为1到N)放大器包括:第k个放大部分;以及第k个反馈部分,第k个反馈部分具有一电抗分量、对从第k个放大部分输出的信号的相位进行改变。当从第N个放大器输出的期望信号和从第(N-1)个放大器输出的三阶交调失真(IM3)之间的相位差被称为第一相位时,且从第N个放大器输出的期望信号和一组合IM3之间的相位差被称为第二相位时,其中所述组合IM3通过把第N个放大部分中出现的IM3和从第N个反馈部分反馈的IM3进行组合而得出,则第一相位和第二相位之差大于等于120°且小于等于180°。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一放大器以及使用该放大器的接收设备和发送设备,尤其涉及具有失真补偿功能的放大设备、以及使用该放大设备的接收设备和发送设备。
技术介绍
最近,在改进移动通信终端的方面作出了快速发展。特别是,已经在移动通信终端内结合了各种功能以及通信功能。随着移动通信终端越来越普遍,热切需要降低其中的功耗。在移动通信终端的无线电路中,放大器电路、混频器电路等等是功耗的主要因素。因此,放大器电路要在抑制功耗的同时保持预定的功能是一个重要难题。在放大器电路中,例如,当信号被输入到该电路中时,由于接收信号中包括的两个频带的信号而出现交调失真。特别是,三阶交调失真(下文中称为IM3)在接收信号附近出现,影响了接收信号。同样,当发送信号被输入到放大器电路时,由于发送信号带宽的影响而出现IM3,影响了发送信号。这样,抑制放大器电路等中IM3的出现也是一个重要难题。通常知道通过提高放大器电路的功耗可以抑制IM3的出现。尽管抑制了IM3的出现,功耗仍然增加。这样,不能同时解决两个难题。因此已经提出了在不提高功耗的情况下抑制IM3出现的各种方法。作为减少IM3的第一个示例性方法,已经提出了一种使用反馈型放大器电路的方法。专利公布文本1和2描述了示例性的反馈型放大器电路。图32是说明在专利公布文本1(日本PCT国际阶段公开的第2002-536859号专利公布文本)中描述的反馈型放大器电路的示意图。在图32中,信号发生器1501产生一信号,该信号又被输入到放大器电路1502。第一晶体管1521和第二晶体管1522放大输入信号。在信号放大期间,IM3分量出现在第一晶体管1521和第二晶体管1522中。并联电抗反馈网络1523包括一电容器。已放大信号和出现的IM3分量被输入到并联电抗反馈网络1523。并联电抗反馈网络1523改变已放大信号和IM3分量的相位,并且把所产生的信号和IM3分量反馈回第一晶体管1521的基极。结果,在放大期间出现的IM3分量与相位在反馈期间改变的IM3分量对消。图33是说明在专利公布文本2(日本公开的第2003-289226号专利公布文本)中描述的反馈型放大器电路的示意图。图33中,放大器电路1602放大通过内部端子1601输入的信号。在信号放大期间,IM3分量出现在放大器电路1602中。反馈电路1603把已放大信号反馈回第一晶体管1621的基极。在已放大信号的反馈期间,已放大信号和IM3分量的相位被第一电容器1631改变。结果,放大器电路1602中出现的IM3分量与相位在反馈期间改变的IM3分量对消,从而抑制了IM3。作为减少IM3的第二种方法,提供了一预失真型放大器电路。预失真型放大器电路包括一噪声生成部分(第一级)和一放大部分(第二级)。噪声生成部分和放大部分串联。图34是说明在专利公布文本3(日本专利号3405401)中描述的预失真型放大器电路的第一级电路的示意图。在FET 1701,出现的噪声与信号放大期间第二级内出现的IM3分量的频带相同。第一电感器1702改变了FET 1701中出现的噪声的相位。门控电压1703控制FET 1701中出现的噪声的幅度。这样,第一级产生了一噪声分量,该噪声分量相对于预期在信号放大期间的第二级内出现的IM3具有相同的频带、相同的幅度和相反的相位。结果,第一级内出现的噪声分量与信号放大期间第二级内出现的IM3分量对消。然而,上述方法具有以下问题。在第一种方法中,IM3分量的相位被改变,已放大信号和IM3分量的一部分被反馈。在第一种方法中,放大器电路中出现的IM3分量与反馈的IM3分量对消,从而抑制了IM3。然而,输入信号的电平由于已放大信号的反馈而降低。因此,放大器电路不能获得期望的放大电平。因此,需要限制要被反馈的已放大信号,从而对IM3的抑制进行限制。在第二种方法中,在第一级上产生的IM3分量与第二级上在放大器内出现的IM3分量对消,从而抑制了IM3。然而,当在第一级上产生IM3分量时,除IM3分量以外还出现白噪声。当向发送设备应用第二种方法时,白噪声的出现导致以下问题。发送设备在与接收设备所使用的不同频带内发出白噪声。因此,另外需要一种用于消除白噪声的装置,导致复杂的设备结构。此外,白噪声的消除存在限制。当向接收设备应用第二种方法时,白噪声的出现导致以下问题。期望信号未在第一级上被放大,因此白噪声的电平高于IM3分量的电平到达不可忽略的程度上。因此,另外需要一种用于消除白噪声的装置,导致复杂的设备结构。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目标是提供一种低功耗放大器,该放大器能抑制信号放大期间的IM3并且不要求消除白噪声的装置。为了解决上述问题,本专利技术具有以下特征。提供了一多级放大器,用于对具有期望频带的期望信号进行放大并且输出已放大的期望信号。多级放大设备包括串联的第一到第N个(N是为2或更大的自然数)放大器。第k个(k是1到N间的自然数)放大器包括第k个放大部分和第k个反馈部分,所述第k个反馈部分具有一电抗分量并且改变从第k个放大部分输出的信号的相位、并且把所产生的信号负反馈到第k个放大部分的输入侧。当从第N个放大器(10-N)输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和从第(N-1)个放大器输出的信号中所包括的三阶交调失真的相位之差被称为第一相位时,且从第N个放大器(10-N)输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和组合的三阶交调失真的相位之差被称为第二相位时(其中所述组合的三阶交调失真通过把第N个放大部分中出现的三阶交调失真和从第N个反馈部分反馈的三阶交调失真进行组合而得出),第一相位和第二相位之差大于等于120°并且小于等于180°。最好是,第k个反馈部分可能有一电抗分量,它使1/(1-α·β)的相位分量大于等于-90°且小于等于90°,其中β表示第k个反馈部分的反馈量,它是通过把第k个反馈部分的导纳除以第k个反馈部分的负载导纳和第k个放大器的负载导纳之和而得出的值,而α表示第k个放大器(101-k)相对于期望频带的频率分量的增益。N最好是2,第一相位可以是从第二放大器输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和从第一放大器输出的信号中所包括的三阶交调失真的相位之差,第二相位可以是从第二放大器输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和一组合的三阶交调失真的相位之差(所述组合的三阶交调失真通过把第二放大部分中出现的三阶交调失真和从第二反馈部分反馈的三阶交调失真进行组合而得出),而第一相位和第二相位之差可能是大于等于120°且小于等于180°。最好是,当从第k个(k是大于等于2且小于等于N-1的至少一个自然数)放大器输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和从第(k-1)个放大器输出的信号中所包括的三阶交调失真的相位之差被称为第三相位时,且从第k个放大器输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和组合的三阶交调失真的相位之差被称为第四相位时(其中所述组合的三阶交调失真通过把第k个放大部分(101-k)中出现的三阶交调失真和从第k个反馈部分反馈的三阶交调失真进行组合而得出),第k个反馈部份(102-k)可能对从第k个放大部份(101-k)输出的信号的相位进行改变,使得第三相位和第四相位之差大于等于0°并且小本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于对具有期望频带的期望信号进行放大并且输出已放大期望信号的多级放大设备,包括:第一到第N个串联的放大器,N是大于等于2的自然数,其中第k个(k是从1到N的自然数)放大器(10-k,20-k,30-k,40-k)包括:   第k个放大部份(101-k);以及第k个反馈部份(102-k,202,302-1,302-2),它具有一电抗分量、改变从第k个放大部份输出的信号的相位、并把所产生的信号负反馈到第k个放大部份的输入侧,其中,当从第N个放 大器(10-N)输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和从第(N-1)个放大器输出的信号中所包括的三阶交调失真的相位之差被称为第一相位时,且当从第N个放大器(10-N)输出的信号中所包括的具有期望频带的频率分量的相位和一组 合三阶交调失真的相位之差被称为第二相位时,其中所述组合三阶交调失真是通过把第N个放大部份中出现的三阶交调失真和从第N个反馈部份反馈的三阶交调失真进行组合而得出的,则第一相位和第二相位之差大于等于120°且小于等于180°。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:中谷俊文
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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