專利名稱：功率放大器線性化方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率放大器線性化方法和裝置，更具體地涉及用于有效地使具有多個(gè)失真生成源的功率放大器線性化的方法和裝置。
背景技術(shù)：
近來(lái)，移動(dòng)通信系統(tǒng)中的功率放大器需要高效地且具有高線性特性地放大信號(hào)。 此外，下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)利用復(fù)雜的調(diào)制方案以便在短時(shí)間內(nèi)將大量的數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶。因此，信號(hào)的峰均功率比(PAPR)增加。通常，為了提供線性放大，功率放大器在等于或大于信號(hào)的峰均功率比的回退點(diǎn)(back off point)處運(yùn)行。然而，在該點(diǎn)處，該功率放大器表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)偷男侍匦?。這是由于發(fā)射器的熱值增加使得不能確保發(fā)射器的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，需要附加的冷卻系統(tǒng)。為了提高功率放大器在回退點(diǎn)處的效率，Doherty (道爾蒂)放大器最近受到廣泛關(guān)注。

圖1是示出傳統(tǒng)的Doherty功率放大器的配置的方框圖。參見(jiàn)圖1，Doherty放大器100包括功率分配器102 ；輸入相位補(bǔ)償單元104 ；載波放大器106 ；峰化放大器108 ；偏置線110和112，其被配置為當(dāng)峰化放大器不運(yùn)行時(shí)生成高峰值輸出阻抗，從而允許載波放大器中發(fā)生合適的負(fù)載調(diào)制現(xiàn)象；以及組合器114。功率分配器102劃分輸入信號(hào)并將輸入信號(hào)輸出到載波放大器106和峰化放大器 108。載波放大器106利用相對(duì)較高的輸入直流(在下文中，稱為“DC”)偏壓。峰化放大器108利用相對(duì)較低的輸入DC偏壓。載波放大器106和峰化放大器108中的每一個(gè)根據(jù)預(yù)設(shè)的放大增益將輸入信號(hào)放大并將被放大的輸入信號(hào)輸出到組合器114。組合器114將載波放大器的輸出信號(hào)110和峰化放大器的輸出信號(hào)115組合。輸入相位補(bǔ)償單元104補(bǔ)償由偏置線110和112與組合器114引起的相位差異。圖加是示出在理想和實(shí)際情況下的載波放大器106和峰化放大器108的基波電流分量的示圖。參見(jiàn)圖加，在理想情況下，能夠理解載波放大器106和峰化放大器108的基波電流分量根據(jù)輸入電壓的增加具有恒定的斜率。然而，在實(shí)際情況下，載波放大器106和峰化放大器108可配置有場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、高電子遷移率晶體管(HEMT)、雙極型晶體管(BJT) 等，這些都是半導(dǎo)體元件，其中FET、HEMT、以及BJT的電流分量以平方方式或指數(shù)方式增加。當(dāng)電流特征被應(yīng)用于峰化放大器108時(shí)，峰化放大器108的基波電流分量與圖加中的實(shí)際電流特征相同。圖2b是示出在理想和實(shí)際情況下的載波放大器106和峰化放大器108的基波電壓分量的示圖。參見(jiàn)圖2b，能夠確定在實(shí)際情況下的載波放大器106和峰化放大器108的基波電壓分量與在理想情況下的相同?；妷悍至坑苫娏鞣至?、載波放大器106的輸出匹
權(quán)利要求
1.一種用于具有多個(gè)失真生成源的放大器的線性化裝置，所述裝置包括信號(hào)劃分單元，根據(jù)輸入信號(hào)的振幅選擇所述輸入信號(hào)的路徑；多個(gè)補(bǔ)償單元；以及信號(hào)組合單元，組合所述多個(gè)補(bǔ)償單元的輸出信號(hào)，其中，所述信號(hào)劃分單元通過(guò)將所述輸入信號(hào)的振幅和閾值進(jìn)行比較，將所述輸入信號(hào)輸出到所述多個(gè)補(bǔ)償單元中的一個(gè)補(bǔ)償單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性化裝置，其中，所述閾值被設(shè)定為輸入信號(hào)在多個(gè)放大器開(kāi)始運(yùn)行時(shí)的振幅值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性化裝置，其中，所述閾值被設(shè)定為這樣的輸入信號(hào)振幅值，即，對(duì)于相互不同的失真生成特性，所述輸入信號(hào)振幅值允許所述多個(gè)放大器能夠被相互區(qū)別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性化裝置，其中，所述多個(gè)補(bǔ)償單元獨(dú)立地補(bǔ)償所述放大器中所述多個(gè)失真生成源的失真特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性化裝置，其中，所述多個(gè)補(bǔ)償單元的數(shù)量與所述放大器的所述多個(gè)失真生成源的數(shù)量相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性化裝置，其中，所述多個(gè)補(bǔ)償單元的數(shù)量與所述放大器的多個(gè)失真生成源的數(shù)量不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性化裝置，其中，所述多個(gè)補(bǔ)償單元位于所述信號(hào)劃分單元和所述信號(hào)組合單元之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性化裝置，其中，所述多個(gè)補(bǔ)償單元中的一個(gè)補(bǔ)償單元位于所述信號(hào)劃分單元之前。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性化裝置，其中，所述多個(gè)補(bǔ)償單元中的一個(gè)補(bǔ)償單元位于所述信號(hào)組合單元之后。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性化裝置，其中，所述多個(gè)補(bǔ)償單元中的兩個(gè)補(bǔ)償單元分別位于所述信號(hào)劃分單元之前和所述信號(hào)組合單元之后。
11.一種用于具有多個(gè)失真生成源的放大器的線性化方法，所述方法包括信號(hào)劃分的步驟，根據(jù)輸入信號(hào)的振幅選擇所述輸入信號(hào)的路徑；生成多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟；以及組合所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟，其中，在所述信號(hào)劃分的步驟中，通過(guò)所述輸入信號(hào)的振幅和閾值之間的振幅比較，所述輸入信號(hào)被輸出到生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟中的一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)生成步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的線性化方法，其中，所述閾值被設(shè)定為多個(gè)放大器開(kāi)始運(yùn)行處的輸入信號(hào)的振幅值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的線性化方法，其中，所述閾值被設(shè)定為允許所述多個(gè)放大器關(guān)于相互不同的失真生成特性得以彼此區(qū)別的輸入信號(hào)的振幅值。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的線性化方法，其中，在生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟中，對(duì)于所述放大器的所述多個(gè)失真生成源的失真特性，獨(dú)立地生成所述補(bǔ)償信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性化方法，其中，在生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟中，所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的數(shù)量與所述放大器的所述多個(gè)失真生成源的數(shù)量相同。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性化方法，其中，在生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟中，所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的數(shù)量與所述放大器的所述多個(gè)失真生成源的數(shù)量不同。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性化方法，其中，在所述信號(hào)劃分的步驟和信號(hào)組合的步驟之間進(jìn)行生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性化方法，其中，在所述信號(hào)劃分的步驟前進(jìn)行生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟中的一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)生成步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性化方法，其中，在所述信號(hào)組合步驟后進(jìn)行生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟中的一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)生成步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性化方法，其中，分別在所述信號(hào)劃分的步驟之前和所述信號(hào)組合的步驟之后進(jìn)行生成所述多個(gè)補(bǔ)償信號(hào)的步驟中的兩個(gè)補(bǔ)償信號(hào)生成步驟。
全文摘要
公開(kāi)了一種利用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)使功率放大器線性化的方法和裝置，具體地公開(kāi)了一種用于有效地使具有多個(gè)失真生成源的放大器線性化的方法和裝置。為此，具有多種補(bǔ)償方法和多個(gè)補(bǔ)償單元，其能夠生成與由多個(gè)失真生成源輸出的失真分量對(duì)應(yīng)的相反失真信號(hào)，從而可能提供出眾的線性。
文檔編號(hào)H03F1/32GK102447442SQ20111030791
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者文程煥, 金氾晚 申請(qǐng)人:浦項(xiàng)工科大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)