用于补偿复合放大器中信号失真的方法技术

技术编号:3403701 阅读:266 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于补偿在进入复合放大器(1;1’)的多个传输支路(3,5;43,45,46)中的信号失真的方法。根据本发明专利技术,所述方法包括步骤:将一个或者多个输入信号(x)提供(S1)给所述复合放大器;针对每个所提供的输入信号观测(S2)来自所述复合放大器(1;1’)的输出信号(z);通过对所述输出信号与理想输出信号进行比较导出(S5)在每个输出信号(z)中的误差,所述误差由所述信号失真引起;-通过利用复合放大器模型导出(S11)每个传输支路(3,5;43,45,46)对所述误差的单独影响,所述复合放大器模型包括关于针对每个所提供的输入信号而言每个成分放大器(23,25;103a,103b,103c)对所述输出信号的影响的信息;因此补偿了所述传输支路(3,5;43,45,46)中的所述信号失真。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于补偿复合放大器(composite amplifier)的多个传丰命 支路中的信号失真的系统和方法。
技术介绍
复合放大器是包含若干彼此连接的、独立驱动的成分放大器(constituent amplifier)和经由特殊输出网络的输出的放大器。(成分 放大器意味着单个晶体管,或者晶体管与支持电路一起的并行组合)。 这使得复合放大器比单个晶体管放大器(或者具有若干被共同驱动的晶 体管的放大器)具有更好的功效。多尔蒂(Doherty)放大器和希莱克斯(Chireix)放大器是普遍已知的复合放大器的示例。它们被描述在 W丑Doherty于1936年9月的Proc. IRE.巻24第9期1163 — 1182页的"A new high efficiency power amplifier for modulated waves" 中和 H.Chireix于1935年11月的Proc.IRE的巻23第2期1370 — 1392页的"High power outphasing modulation"中。能够将多尔蒂放大器概括为两 个以上的成分放大器,如例如F.H.Raab在1987年9月的IEEE广播汇 刊巻BC-33第3期的"Efficiency of Doherty RF Power Amplifier Systems" 中所描述的。具有较佳功效的若干新的高阶(3个或者更多的成分放大器)复合 放大器近来已经祐:公开于例如WO2004/023647、 WO2004/057755、 WO 2005/031966和US5012200中。多尔蒂放大器包括彼此连接的主放大器和辅助(峰值)放大器以及 经由输出网络的输出。给出多尔蒂操作的原型输出网络包括主放大器, 所述主放大器经由具有等于所述主放大器的最佳负载电阻的特性阻抗 的四分之一波长线净皮连接到共用负载(common load)。所述辅助放大 器直接被连接到所述共用负载。该共用负载电阻等于所述主放大器和辅 助放大器的最佳负载的并联。多尔蒂射频(RF)功率放大器(PA)对于调幅信号非常有效,原 因在于它们具有的来自晶体管的RF输出电流的平均和比常规放大器的来自晶体管的RF输出电流的平均和低。由于使用成分晶体管的B类(半 波整流正弦晶体管电流波形)操作或者类似的操作,把减少的RF电流 转变成减少的DC (供电)电流。多尔蒂输出网络的重要特性是它允许辅助放大器在影响其自己的 RF电压时影响在主放大器处的RF电压,更不用说输出电压(理想地为 0)。这意味着辅助放大器的输入驱动(i叩ut drive)能够在低于转变点 (transition point)的输出电平上断开,到输出没有结果。四分之一波长 线将负载转变成在主放大器处的较高的阻抗。这有两个结果l)主放 大器的功效增大。2)主放大器在正好低于其最大输出功率的电平(即, 转变点)上达到饱和。在高于转变点的电平上,辅助放大器将主放大器 电压保持在基本常电平。这意味着能够将由于主放大器的饱和而出现的 非线性保持在低程度。主放大器在整个振幅范围上给出基本线性的输出RF电流,而辅助 放大器给出仅高于转变点的线性上升RF电流,即,非线性输出电流。 这两个电流还具有90度的相位差。通过提供RF电流,辅助放大器还影 响(contributed)在上部振幅范围内的输出功率。希莱克斯放大器具有与多尔蒂放大器不同的输出网络,并且传统地 这两种放大器都是在等振幅的情况下被驱动的。术语"移相"(其描述 了希莱克斯放大器内的关键方法)总体上意味着通过组合两个相位调制 常振幅信号获得振幅调制的方法。选择这些常振幅信号的相位以使它们 的矢量求和的结果产生所想要的振幅。使用补偿希莱克斯放大器的输出网络内的电抗来将高功效区域扩展 到较低输出功率电平。能够用缩短的传输线和加长的传输线来构建等效 网络,所述缩短的传输线和加长的传输线的和应该为0.5波长。高阶复合放大器(见例如WO 2004/023647, WO 2004/057755, WO 2005/031966)总体上使用类似多尔蒂的驱动信号(仅在某振幅之上驱动 一个或者多个放大器)和类似希莱克斯的驱动信号(在某振幅范围内的 等振幅的情况下驱动所述成分放大器中的两个)的组合。在发射器内的直接IQ-调制是将复杂基带信号直接调制为中频(IF ) 或末级RF处的真实的、模拟信号。通常将复杂基带信号的实部和虚部 称为(由于它们到RF信号的映射)同相位(I)或者正交相位(Q), 因此名为IQ-调制。直接IQ调制有若干优点,主要的优点是高度利用了数-模变换器(DAC)的可用带宽和在两个DAC之间分割这个带宽。 这两者的优点都是降低了 DAC系统的费用。直接IQ-调制器是模拟复数至实数乘法器,即,两个被耦合到求和 节点的四象限模拟乘法器。该被乘数是在目标频率上的两个90度偏差 本机振荡器(Local Oscillator, LO)信号。由于LO信号,DC电平、模 拟电路和DAC输出中的各种失衡和偏差,所以IQ调制过程易于出现误 差。这些误差能够随着振幅非线性地变化并且这些误差还是取决于频率 的。对于常规放大器而言,它们在输出信号中是可观测的。它们也是可 修正的。这在2000年4月IEEE通信汇刊巻48第4期552-556页的 R.Marchesani 的文章 "Digital Precompensation of Imperfections in Quadrature Modulators"中讨论了 。然而,由于上述功效原因,在许多产品中复合放大器是优选的。复 合放大器包括两个或者多个耦合的、单独驱动的放大器。在每个放大器 一个IQ调制器的情况下,来自IQ调制器的不同误差被混合并且在发射 器输出中不能够容易地被单独地观测出。因此,在单个观测接收器的情 况下,由于不能够单独地观测出各个IQ调制器的误差,所以将存在残 留误差。替代地, 一种直接解决方案将观测各个成分放大器输出。然而,这 意味着必须使用两个(在这种情况下是多尔蒂或希莱克斯)或者多个观 测接收器或者带有若干可转换输入的接收器,这增加了费用。在4艮多情 况下,为了线性化的目的,无论如何也必须要观测发射器输出,于是这 将观测接收器的数目增加到至少3个。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于补偿进入复合放大器的多个传输支路中 的信号失真的简单且有效的方法和系统。这在根据权利要求1的方法中、根据权利要求9的系统中和根据权 利要求17的补偿调节装置中实现。因此,进入复合放大器的每个传输支路中的所述信号失真能够通过 仅观测来自所述复合放大器的输出信号来加以导出。不需要提供额外的 观测接收器,所以由此实现了使用不复杂的观测接收器的简单方法。优选地,使用包括关于影响每个传输支路的信号失真的参数的信息差的所述信号失真的影响;因此将补偿参数或者对已存在的补偿参数的 调节提供给每个传输支路以降低所述信号失真。由此,影响所述信号失 真的传输支路中的每个参数能够被单独地补偿。有利地,通过利用所述复合放大器^t型和所述传输支路^^莫型导出所 述输出信号相对于所述不同的补偿参数的导数,并且所述导数被用于适 配所述补偿参数以使输出信号中的误差最小化。因此,实现了补本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于补偿在进入复合放大器(1;1’)的多个传输支路(3,5;43,45,46)中的信号失真的方法,包括步骤: -将一个或者多个输入信号(x)提供(S1)给所述复合放大器; -针对每个所提供的输入信号观测(S2)来自所述复合放大器(1;1’)的输出信号(z); -通过对所述输出信号和理想输出信号进行比较导出(S5)在每个输出信号(z)中的误差,所述误差由所述信号失真引起; -通过利用复合放大器模型导出(S11)每个传输支路(3,5;43,45,46)对所述误差的单独影响,所述复合放大器模型包括针对每个所提供的输入信号关于每个成分放大器(23,25;103a,103b,103c)对所述输出信号的影响的信息; -因此补偿所述传输支路(3,5;43,45,46)中的所述信号失真。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:T方登R赫尔伯格M克林伯格S达利皮
申请(专利权)人:艾利森电话股份有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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