发射设备制造技术

所给出的发射设备能够输出在调制精度、频谱等方面都很少经受退化的调制波，甚至在使用偏置电压改变时输入与输出之间的相差波动很大的高频功率放大器的情况下也是这样。复数表（６）根据包络检测部分（２）所输出的调制信号的幅度分量值来输出复数，用来补偿高频功率放大器（５）的相移。复数乘法器（７）向正交调制器（４）输出相位补偿的调制信号。幅度变换表（８）把包络检测部分输出的幅度分量变换到一个不包括零的预定范围内的值上。基于这个值，电压源（３）产生偏置电压并向高频功率放大器的电源终端提供偏置电压。高频功率放大器被偏置电压驱动，放大正交调制器输出的高频带相位补偿的调制信号，并输出幅度和相位都变化的调制波。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输出调制高频信号的传输设备。相关
技术介绍
一般地，在涉及到调幅，尤其是M阶调制，例如QAM(正交幅度调制)，的调制信号中，用于将无线频率功率发射到天线的高频功率放大器，需要执行线性操作。由于这个原因，A类或AB类已经被用作高频功率放大器的操作类。然而，随着宽带通信的发展，使用多载波的通信模式，如OFDM(正交频分复用)，已经开始被应用，而且无法期望传统的A类或AB类高频功率放大器达到高效率。更加具体地，在OFDM中，由于副载波的迭加会瞬时地产生高功率，以至于最大峰值功率与平均功率的比值，即PAPR(峰值功率与平均功率的比值)会很大。因此，高频功率放大器需要一直保持较高的直流功率，来线性放大具有这样高功率的高频信号。在A类操作中，电源效率在最大值时仅为50％。特别是在OFDM情况下，由于PAPR很大，电源效率约为10％，这是相当低的。这会导致在实际使用中引起问题，例如，会减少使用电池作为电源的便携式无线设备连续工作的最长时间。为了解决上述问题，已经提出传统的EER(包络消除和回复)技术，即人们所知道的公知的Kahn技术(例如参见，美国专利No.6,256,482中附图第三页，图6)。在这个配置中，将输入高频调制信号分成两路信号。其中一路信号用来做包络检测，并且成为幅度分量。这个幅度分量变成偏置电压，该偏置电压的幅度随着由开关调节器等所组成的调幅器变化，并被提供给高频功率放大器的电源终端。另一路分支信号由幅度控制放大器(限幅器limiter)进行幅度控制，并变成只有相位被调制的调相波。这个调相波被提供给高频功率放大器的高频输入终端。在EER技术中，将高效开关放大器用作高频功率放大器，而且将功率放大所需的最小电源电压提供给高频功率放大器的电源终端。因此，可以提高电源效率。另一种适合数字信号处理的EER技术已经被提出，其中通过复包络信号的正交调制来获得调相波(例如参见，日本专利文献JPH3-34709A，第5页，图1)。在这个配置中，将带有残留(residual)调幅的调制信号作为调相波提供给高频功率放大器。图8所示的原理框图用来显示使用了这种EER技术的传统发射设备。如图8所示，此发射设备包括用于输出调制信号的调制信号产生部分1；用于接收两路分支调制信号中的一路的包络检测部分2；用于接收包络检测部分2的输出信号的电压源3；用于接收两路分支调制信号中的另一路的正交调制器4；以及高频功率放大器(PA)5，其电源终端接收电压源3的输出电压，且其高频输入终端接收正交调制器4的输出信号。这里，包络检测部分2和电压源3对应于偏置驱动部分，而正交调制器4对应于高频驱动部分。下面将参考图8来描述具有这种配置的传统发射设备的工作。调制信号产生部分1，基于内部产生的数据或外部提供的数据，来执行例如QAM或OFDM的调制，并输出由复包络表示的调制信号。包络检测部分2通过确定表示调制信号的复包络的绝对值来输出幅度分量。电压源3根据该幅度分量来产生偏置电压。正交调制器4通过对由复包络表示的调制信号进行正交调制而输出高频信号。高频功率放大器5通过将高频信号放大到与偏置电压相一致的一个幅度上，来输出幅度和相位都变化的调制波。此外，还有另一种公知的配置，它通过补偿输出电压相对于高频功率放大器5偏置电压的非线性，来获得高精度调制波(例如参见，日本专利文献JP H-6-54878B，第3页，右栏)。然而，即使补偿了输出电压相对于高频功率放大器5偏置电压的非线性，传统的发射设备也不能够获得足够精确的调制波。当使用商用的带宽为5GHz的半导体放大器作为高频功率放大器进行实际测量时，以基于IEEE802.11a标准的OFDM调制为例，代表调制精度的EVM(误差向量量级)大到约10％，因此不适合获得高速数据发射。而且，下一个相邻信道的泄漏功率比大到约-30dB，不能满足上述的标准，其中，泄漏功率比能代表谱精度的一个方面。作为对高频功率放大器的输入-输出特性进行分析的结果，已经发现，当偏置电压被改变时，输入与输出之间的相差波动相当大，而且输出调制波的相位偏离了期望值，因此在调制精度、频谱等方面有显著的退化。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标之一就是提供的一种发射设备，这种发射设备，即使是使用偏置电压改变时输入与输出之间的相差波动相当大的高频功率放大器，也能够输出在调制精度、频谱等方面很少受到退化的调制波。为了达到上述目标，根据本专利技术的第一种发射设备包括产生调制信号的调制信号产生部分；响应于该调制信号而产生高频驱动信号的高频驱动部分；放大该高频驱动信号的高频功率放大器；检测该调制信号的幅度并根据检测到的幅度来改变该高频功率放大器的偏置电压的偏置驱动部分。高频功率放大器输出幅度和相位都变化的调制波。高频驱动部分包括幅-相(amplitude versus phase)功能部分，并向高频驱动信号提供一个相移，此相移与高频功率放大器的偏置电压随调制信号的幅度改变时发生的高频功率放大器的输入与输出之间的相移相反。使用这种配置，使消除高频功率放大器的偏置电压改变时发生的高频功率放大器的输入与输出之间的相差波动成为可能，从而减少了包含在调制波里的相位误差。根据本专利技术的第二种发射设备，其配置是在第一种发射设备中的高频驱动部分包括频率变换部分。使用这种配置，可以降低调制信号产生部分所产生的调制信号的频率和调制信号被输入到的各个部分中所使用的频率。根据本专利技术的第三种发射设备包括产生调制信号的调制信号产生部分；响应于该调制信号而产生高频驱动信号的高频驱动部分；放大该高频驱动信号的高频功率放大器；检测该调制信号的幅度并根据检测到的幅度来改变高频功率放大器的偏置电压的偏置驱动部分。该高频功率放大器输出幅度和相位都变化的调制波。偏置驱动部分包括幅-幅(amplitude versus amplitude)功能部分，并在一个预定范围内提供v值，此范围不包括零点且与a所能出现的值的全范围相关，其中a代表调制信号的幅度而v代表高频功率放大器的偏置电压。使用这种配置，能够防止高频功率放大器的偏置电压被减小到接近于零的低电压，特别是当高频功率放大器的偏置电压较低时，偏置电压改变时，高频功率放大器的输入与输出之间的相差波动会很大，在这种高频功率放大器的情况下使用这种配置能够减小包含在调制波中的相位误差。进而，由于偏置电压不必被驱动到零，使得简化产生偏置电压的电压源的电路成为可能。例如，不需要提供负电源作为电压源的工作电压。根据本专利技术的第四种发射设备，其配置是在第三种发射设备中的高频驱动部分包括频率变换部分。使用这种配置，能够降低调制信号产生部分所产生的调制信号的频率和此调制信号被输入到的各个部分中所使用的频率。根据本专利技术的第五种发射设备，其配置是第三种发射设备中的幅-幅功能部分输出的值与它的输入信号和一个预定常量之和成比例。使用这种配置，能够通过简单电路来设计幅-幅功能部分。根据本专利技术的第六种发射设备，其配置是在第三种发射设备中，当x比一预定值小时，将y相对于x的变化率设置得比一预定值小，其中x表示幅-幅功能部分的输入信号的绝对值而y表示幅-幅功能部分的输出信号的绝对值。使用这种配置，能够使幅度/相位幅度部分的输出波形平滑，从而能减小包括幅-幅功能部分的偏置驱动部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发射设备，包含：调制信号产生部分，用于产生调制信号；高频驱动部分，用于响应于该调制信号而产生高频驱动信号；高频功率放大器，用于放大该高频驱动信号；和偏置驱动部分，用于检测该调制信号的幅度并根据检测到的幅度 来改变高频功率放大器的偏置电压，其中高频功率放大器输出幅度和相位都变化的调制波，其中该高频驱动部分包含幅－相功能部分，并向高频驱动信号提供相移，在该高频功率放大器的偏置电压随该调制信号的幅度改变时，该相移与该高频功率放大器的输入与输 出之间的相移相反。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中宏一郎，田边充，
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]