具有极性反馈的线性ＲＦ放大器制造技术

本发明专利技术涉及具有极性反馈的线性ＲＦ放大器。用于ＲＦ信号的功率放大的系统（１００）包括极性反馈控制。该系统可以包括被配置为基于反馈校正的控制信号调制ＲＦ信号的反馈控制调制器（１１０）。调制器（１１０）进一步被配置为产生经调制的ＲＦ信号。该系统还可以包括被配置为基于反馈相位控制信号校正经调制的ＲＦ信号的相位的移相器。该系统进一步包括与调制器和／或移相器通信的功率放大器（１１２）。放大器（１１２）被配置为放大经调制的ＲＦ信号并且产生放大的ＲＦ输出信号。该系统还包括被配置为产生极性反馈信号的反馈网络（１１６），包括反馈校正的控制信号和／或反馈相位控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及用于射频(RF)信号的线性放大系统，并且更加具体地，涉及使用极性反馈的RF信号的线性放大的系统。
技术介绍
各种应用，包括很多形式的无线通信，采用射频(RF)发射。例如，可以利用包含待被传达的信息的基带信号调制RF载波。经调制的RF信号然后可以被放大和发射。在放大RF信号时应该在一定程度上加以小心以保证它不失真。如果RF发射是失真的，则接收器可能不能够正确地解调RF信号和还原初始基带信号。为了避免失真，放大过程应该保持相对线性。实现这点的一种方式是使用高度补偿(backed-off)的放大器(即，在它的最大功率容量下操作良好的放大器)。通过补偿放大器，它可以以相对线性的方式操作。然而，当补偿远离它们的最大容量时，放大器通常非常低效地操作。避免失真的另一种方式是使用反馈来校正经放大的RF信号中的非线性。数十年来，反馈原理特别是负反馈是已知的。高保真音频放大器通常使用大量负反馈来将音频的失真降至非常低的水平。大体上，直接负反馈(其中输出经由无源反馈网络而被回连到输入)还能够被应用于RF放大器。然而，需要非常高的系统增益来获得显著的线性化。在音 频下获得高系统增益是比较容易的，但是在射频下没有那么容易。结果，直接负反馈的使用 在RF功率放大器中已经受到限制，并且仅仅提供了轻微的结果。作为对RF信号的直接负反馈的替代，RF信号可以被转换成基带(即，低频信号，类似于音频)，在基带处可以获得高增益。高度放大的基带信号然后可以被转换回RF并且被应用于RF放大器的输入。这个过程要求将信号从RF解调成基带并且然后将经放大的基带信号调制回RF。在笛卡尔反馈系统中，解调过程产生“同相”和“正交”或者“IQ”信号。笛卡尔反馈系统对于操作条件例如温度是敏感的并且要求具有非常严格地控制的相位特征的IQ解调器和调制器。为了正确地控制相位特征，笛卡尔反馈要求难以实现和调节的复杂辅助控制系统。另外，采用笛卡尔反馈的系统通常是昂贵的和复杂的。结果，对于特定类型的RF应用例如双向无线电通信而言，笛卡尔反馈并不是理想的。据此，需要用于RF信号的线性放大的、有效率的系统。另外，需要比较简单、廉价 的线性RF放大系统。
技术实现思路
利用一种用于RF信号的功率放大系统提供了解决方案。该系统包括被配置为基于反馈校正的控制信号调制RF信号的反馈控制调制器。该调制器进一步被配置为产生经调制的RF信号。该系统进一步包括与该调制器通信的功率放大器。该放大器被配置为放大经调制的RF信号并且产生放大的RF输出信号。该系统还包括与该功率放大器通信的幅度探测器。该幅度探测器被配置为探测放大的RF输出信号的幅度特征并且产生幅度反馈 信号。该系统包括与该幅度探测器和该调制器通信的反馈网络。该反馈网络被配置为基于 在幅度反馈信号和初始波形的幅度分量之间的差值而产生反馈校正的控制信号。附图说明现在将参考附图通过实例描述本专利技术。而且，在图中，相似的参考数字在所有的不 同视图中标注相应的部件。图1是根据本专利技术的一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大的系统的 框图。图2是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括调相器的系统的框图。图3是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括调频器的系统的框图。图4是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括用于三通道信令的IQ调制器的系统的框图。图5是根据本专利技术的另一个方面示意在图4中示意的系统的一种变型的框图。图6是根据本专利技术的另一个方面示意在图4中示意的系统的另一种变型的框图。图7是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括单一调制器的系统的框图。图8是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括直接数字合成的系统的框图。图9是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括使用IQ解调器的幅度探测的系统的框图。图10是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括使用IQ解调器的幅度和相位探测的系统的框图。图11是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性反馈的RF信号的功率放大并且包 括使用IQ调制器的幅度和相位探测的系统的框图。图12是根据本专利技术的另一个方面示意用于零点补偿解调器输出缓冲器的偏移调 节的电路的框图。图13是根据本专利技术的另一个方面示意用于零点补偿解调器输入缓冲器的偏移调 节的电路的框图。具体实施例方式本专利技术的实施例包括用于RF信号的功率放大的系统，包括放大器、发射器等。在 该申请中描述的实施例可以在大范围的应用中实施，诸如，例如，双向无线电、同时联播通 信系统和移动电话。图1是根据本专利技术的一个方面示意使用极性幅度反馈的、用于线性放大的系统 100的框图。基于极性反馈网络的幅度通道提供极性幅度反馈。系统100调制并且放大RF 信号102以产生输出信号104。调制是由调幅器110提供的，并且放大是由功率放大器112提供的。根据具体应用，调幅器110和功率放大器112可以采取任何适当的形式。例如，调 制和放大功能可以被组合到单一装置中或者分布于很多装置中。另外，功率放大器112(或 者多个功率放大器)在操作中不需要是线性的。系统100包括极性幅度反馈网络116以校 正由功率放大器112引入的任何失真或者非线性。幅度探测器114感测独立于任何相位分量的输出信号104的幅度分量。例如，幅 度探测器114可以是信号包络探测器。幅度探测器114向极性幅度反馈网络116提供示意 幅度分量的信号。极性幅度反馈网络116包括反馈控制116A。除了输出信号104的幅度 分量，反馈控制116A还接收代表初始输入波形的幅度分量的信号106。基于这两个信号， 反馈控制116A产生极性幅度反馈控制信号并且将这个信号提供给调幅器110。调幅器110 使用极性幅度反馈控制信号来调节在经放大的输出信号104中的任何非线性。在到达调幅器110之前，输入的RF信号102可能已经被部分地调制。例如，可能 已经在之前使用来自初始波形的相位信息调制了输入的RF信号102。可替代地，可能已经 在之前使用来自初始波形的相位和幅度这两种信息调制了输入的RF信号102。在下面更加 详细地描述了这些可替代形式的实例。图2是根据本专利技术的另一个方面示意使用极性幅度反馈的RF信号的功率放大的 系统200的框图。如在图1中示意的系统100，图2的放大系统200包括调幅器210、功率 放大器212、幅度探测器214，和极性幅度反馈网络216。系统200还包括数字信号处理器 (DSP) 220和调相器230。DSP 220经由调制源222以IQ格式提供初始波形。DSP还包括分 别隔离初始IQ波形的极性相位和幅度分量的反正切和幅度功能块224，226。基于来自这些 功能块的输出，DSP 220产生相位分量信号208和幅度分量信号206。调相器230接收相位分量信号208并且基于相位分量信号208调制RF载波信号 以产生部分调制的RF信号202。RF载波源240产生基本的(underlying) RF载波信号。在 图2示意的系统中，部分调制的RF信号被调相，但是尚未被调幅。调幅器210基于从极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于射频（ＲＦ）信号的功率放大的系统（１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００，１１００），包括：被配置为基于反馈校正的控制信号调制ＲＦ信号（１０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２，８０２，９０２，１００２，１１０２）并且产生经调制的ＲＦ信号的反馈控制的调制器（１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０，８１０，９１０，１０１０，１１１０）；与所述调制器通信的功率放大器（１１２，２１２，３１２，４１２，５１２，６１２，７１２，８１２，９１２，１０１２，１１１２），其中所述放大器被配置为放大所述经调制的ＲＦ信号并且产生放大的ＲＦ输出信号（１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４，７０４，８０４，９０４，１００４，１１０４）；与所述功率放大器通信的幅度探测器（１１４，２１４，３１４，５１４，６１４，７１４，８１４），其中所述幅度探测器被配置为探测所述放大的ＲＦ输出信号的幅度特征并且产生幅度反馈信号；以及与所述幅度探测器和所述调制器通信的反馈网络（１１６，２１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６，８１６，９１６，１０１６，１１１６），其中所述反馈网络被配置为基于在所述幅度反馈信号和初始波形的幅度分量（１０６，２０６，３０６，４０６，５０６，６０６，７０６，８０６，９０６，１００６，１１０６）之间的差值产生所述反馈校正的控制信号。...

【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：JR莱恩，WP奥弗斯特里特，
申请(专利权)人：松谷投资公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]