公开了一种功率放大装置。该功率放大装置包括分解器（１０１），第一Ｄ／Ａ转换器（１０２），第二Ｄ／Ａ转换器（１０３），第一功率放大器（１０５），第二功率放大器（１０６），信号合成器（１０７）和用于转换分解的数字信号的纵横切换器（１０８）。有了该功率放大装置，不需要复杂的网络补偿放大失衡，也不需要复杂的测量装置测量每个部件的绝对性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及功率放大装置领域，更具体地涉及用于改善功率放大装置的线性和/或效率的技术。
技术介绍
在蜂窝基站、卫星通信系统以及当今的其他通信和广播系统中，发射机的最后步骤总是涉及将低功率信号放大到传输介质所需功率电平。例如，在无线通信发射机中，信源信号具有大约1毫瓦的功率电平，而无线信道需要信源信号一万倍约10瓦的传输功率。将这样的低功率信号放大到高功率的过程称为功率放大，并通过使用功率放大器来实现。功率放大器有一些很高的要求。它必须精确地放大源信号，不能使源信号产生畸变，不能将能量发射到源信号频率范围之外，必须作用于源信号的整个带宽，并必须以很有效的方式满足上述要求。对于固定的体系结构和处理技术，传统的方法是在带宽、效率和线性之间权衡。改善一个参数必然降低另一个参数的性能。以前，通过调制信息信号避免(未解决)功率放大器设计问题，其结果是调制结果易于放大。例如，已被调频(FM)调制的源信号能使用便宜和有效的C类放大器放大到高功率电平。不幸的是，现在易于放大的调制方案不受欢迎，因为这些调制方案典型地要么频谱效率低(如FM)要么在用于传输功率时效率低(如调幅(AM))。现代的调制方案例如QAM(正交幅度调制)没有使用任何技巧，并不能避免功率放大问题。现代的发射机必须接收宽的带宽信号，其中传输信号的幅度和相位都携带信息。已提出几种产生有效率的、宽带宽的、线性放大器的系统结构，一个这样的系统结构称为LINC，其表示使用非线性部件系统结构的线性发大。这种放大器也名为“Chireix放大器”或“异相器”。图1是常规LINC系统结构中功率放大装置的示意框图。如图1所示，功率放大装置100包括分解器101，一对D/A转换器102，103，调制器104，一对功率放大器105，106和合成器107。分解器101用于将相位和幅度调制信号s(n)分为两个信号s1(n)和s2(n)。D/A转换器102和103用于将得到的数字信号s1(n)和s2(n)转换为模拟信号s1(t)和s2(t)。调制器104用载波频率fc分别调制第一模拟信号s1(t)和第二模拟信号s2(t)。例如，在第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP)(3rd Generation Partnership Proiect)的情况下，将信息上移到约为2GHz的载波频率。功率放大器105，106放大调制的模拟信号以生成放大的信号x1(t)和x2(t)。然后合成器107合成放大的信号，并通过天线发射结果x(t)。这样的功率放大装置的基本原则是将源信号s(n)分解为两个分量信号s1(n)和s2(n)，使得s(n)＝s1(n)+s2(n)。每个分量信号具有对于所有值n，其大小恒定的性质。换而言之，包含幅度和相位变化的源信号分解成仅有相位变化的两个信号。下面的等式(1)和(2)描述信号分解处理，并假设s(n)受限，其幅度小于或等于1。s2(n)=s(n)2-js(n)1-|s(n)|22|s(n)|...(2)]]>其中，s(n)是数字源信号，s1(n)是第一分解数字信号，s2(n)是第二分解数字信号，n是时标。该系统结构引人注意的原因是，尽管它需要两个功率放大器，该系统结构中的功率放大器比单个功率放大器更易于构造，因为进入这些功率放大器的信号具有更易于放大的性质。该系统结构在实际使用中很受限制，因为它对两个放大器之间的增益和相位失衡非常敏感。图2a是表示在常规方法中由于两个功率放大器之间0.25dB增益失衡造成的宽带噪声的输出图形。X轴表示频率，范围从-fs/2到+fs/2。fs是D/A转换器102，103的抽样频率，也等于数字源信号s(n)与两个分量信号s1(n)和s2(n)的抽样频率。Y轴表示以dB测量的信号功率，用于相关的测量。图2b是表示图2a的通带的放大结果的图形。图2a和图2b中的两个图形是描绘相同数据的结果，但是比例不同。从图2a和图2b中可看出，两个功率放大器105，106之间的0.25dB增益失衡导致带外噪声开始出现在通带大约30dB以下。而且，对于给定增益失衡，引入的噪声与输入的功率不成比例。例如，在上述常规体系结构中，对于全功率输入信号，带外输出是在通带以下的30dB。如果输入功率减少12dB(例如)，带外输出并不会下降12dB。它们会保持在固定的绝对功率电平。对增益失衡的敏感往往用复杂的网络补偿功率失衡来解决。或用复杂的测量装置测量每个部件的性能以保证仅使用相近性能的装置。放大器引入的大量带外噪声造成相邻信道中的干扰。该干扰多方面地影响性能。第一，干扰会造成传输中的误差。这些误差必须校正，并需要重发或其他形式的误差校正。该误差校正耗费时间，从用户看来就是来自系统的延迟或迟缓响应。第二，为克服干扰，其他发射机必须增加输出功率从而自动加大功率消耗。移动用户可以观察到增加的功率消耗，因为电池耗尽之前用户使用手机的时间量受到限制，固定的操作员也可以观察到功率消耗的增加，因为需要笨重的线缆激励发射机，也需要在主动力失败时使用备用电池。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供一种功率放大装置解决现有技术中存在的上述问题，在该装置中，不需要复杂的网络来补偿幅度失衡，不需要复杂的测量装置来测量每个部件的绝对性能，其中，改善了用户响应时间，延长电池寿命，并且不需要笨重的线缆和备用电池。为实现上述目标，提供一种功率放大装置。该功率放大装置包括分解器，用于将数字源信号分解为第一数字分量信号和第二数字分量信号；第一D/A转换器，用于将第一转换数字信号转换成第一模拟信号；第二D/A转换器，用于将第二转换数字信号转换成第二模拟信号；第一功率放大器，用于放大第一模拟信号以得到第一放大信号；第二功率放大器，用于放大第二模拟信号以得到第二放大信号；信号合成器，用于合成第一放大信号和第二放大信号以得到输出信号；其中，所述功率放大装置还包括纵横切换器(crossbar)，用于切换分解的数字分量信号和输出第一转换数字信号到第一D/A转换器，输出第二转换数字信号到第二D/A转换器。根据本专利技术，不需要复杂的网络来补偿幅度失衡。也不需要复杂的测量装置来测量每个功率放大器的绝对性能。改善了移动单元的电池寿命。另外，也不需要笨重的线缆和备用电池。附图说明构成说明书一部分的附图描绘本专利技术的实施方式，并同描述一起解释本专利技术的原理。图1是常规的LINC系统结构中功率放大装置的示意框图；图2a是表示常规方法中由于两个功率放大器的增益失衡造成的带外噪声的图形；图2b表示图2a的带通的放大结果的图形；图3是根据本专利技术的实施方式的功率放大装置的示意框图；图4a是表示由于根据本专利技术的两个功率放大器的增益失衡造成的带外噪声的图形；图4b是表示图4a的带通的放大结果的图形；图5a是表示由于根据本专利技术的两个功率放大器的增益失衡造成的带外噪声的图形；图5b是表示图5a的带通的放大结果的图形。具体实施例方式本专利技术的优选实施方式将根据附图详细描述。本专利技术的该实施方式的功率放大装置300的示意结构将参照图3加以描述，图3是根据本专利技术的实施方式的功率放大装置的示意框图。优选地，该功率放大装置的数字源信号是全功率输入信号。例如，如果数字源信号的峰值功率假设为0dB，峰值均值比假设为10dB，平均输入功率的最大值将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率放大装置，包括：分解器（１０１），用于将数字源信号（ｓ（ｎ））分解为第一数字分量信号（ｋ１（ｎ））和第二数字分量信号（ｋ２（ｎ））；第一Ｄ／Ａ转换器（１０２），用于将第一转换数字信号（ｓ１（ｎ））转换成第一模拟信号（ ｓ１（ｔ））；第二Ｄ／Ａ转换器（１０３），用于将第二转换数字信号（ｓ２（ｎ））转换成第二模拟信号（ｓ２（ｔ））；第一功率放大器（１０５），用于放大第一模拟信号（ｓ１（ｔ））以得到第一放大信号（ｘ１（ｔ））；第二功率放 大器（１０６），用于放大第二模拟信号（ｓ２（ｔ））以得到第二放大信号（ｘ２（ｔ））；信号合成器（１０７），用于合成第一放大信号（ｘ１（ｔ））和第二放大信号（ｘ２（ｔ））以得到输出信号（ｘ（ｔ））；其中，所述功率放大装置还包括 纵横切换器（１０８），用于切换分解的数字分量信号（ｋ１（ｎ），ｋ２（ｎ））和输出第一转换数字信号（ｓ１（ｎ））到第一Ｄ／Ａ转换器（１０２），输出第二转换数字信号（ｓ２（ｎ））到第二Ｄ／Ａ转换器（１０３）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯佩奥拉斯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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