用于提高功率放大器的效率的装置和方法制造方法及图纸

一种功率放大装置，用于放大具有峰值对平均功率比（ＰＡＲ）的基带信号，包括：　　　　主要放大部件，用于检测输入基带信号的包络值，将具有高于预定值的包络值的峰值信号降低为具有预定值或更低的信号，并放大降低的信号；　　　　纠错放大部件，用于放大指示基带信号和降低信号之间的差的误差信号；以及　　　　求和部件，用于组合放大后的降低信号和放大后的误差信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种功率放大器，特别涉及一种提高功率放大器的效率的装置和方法，该功率放大器运行于具有大的峰值对平均功率比(PAR，peak-to-average power ratio)的信号基础上。
技术介绍
在诸如蜂窝系统的传统无线通信系统中，基站使用功率放大器与分布在预定服务区内的用户终端进行通信。功率放大器放大通信系统中使用的射频(RF)信号以便发射多个信号，然后输出放大后的RF信号。特别是使用码分多址(CDMA)或正交频分复用(OFDM，orthogonalfrequency division multiplexing)技术的蜂窝系统必须向连接的共享相同频带的多个用户发射具有大的峰值对平均功率比(PAR)的多个调制信号。因为现有的用于放大通信系统中的RF信号的放大器必须放大具有大的PAR的所有信号并输出放大后的信号，消耗了大量的直流(DC)功率，导致功率放大器效率低以及制造成本增加。为了使在大PAR信号下运行的功率放大器降低平均功率损耗，使用典型地能够降低信号峰值的峰值降低技术。在1999年1月的IEEE CommunicationsLetters，Vol.3，No.1由Kim等人撰写的“Clipping Noise Mitigation for OFDMby Decision-Aided Reconstruction”以及1999年2月的Microwave Journal，Vol.42，No.2由J.S.Kenney等人撰写的“Design Considerations for MulticarrierCDMA Base Station Power Amplifiers”中对这项技术进行了描述，在此，结合参考这两篇文章。图1是使用传统峰值降低技术来提高功率放大器效率的装置的框图。现在将参考图1描述传统峰值降低技术。当具有大的峰值对平均功率比(PAR)的信号从基带源信号产生器(BSG，baseband source signal generator)110输入到峰值降低信号产生器(PSG，peak reduced signal generator)120时，PSG 120从输入信号中检测具有预定电平或更高包络值的峰值信号，降低检测到的峰值信号的电平，并输出PAR被降低的信号。从PSG 120输出的峰值降低的信号与来自RF本地振荡器(RFLO)135的本地振荡信号由正交调制器(QM，quadrature modulator)130进行组合，从而产生正交调制RF信号。RF功率放大器(RFPA)140放大QM 130的输出，并向天线传送放大后的输出。由于通过峰值降低技术降低了信号的PAR，可以提高功率放大器的使用寿命。然而，峰值降低技术的问题在于，当信号的PAR降低时，信号误码率和频谱再增长(spectral regrowth)逐渐变高，这样就使信号特性恶化从而降低传输效率。换句话说，当使用峰值降低技术时，功率放大器效率的提高是有限的。这样，就需要一种能够有效提高功率放大器的效率而不增加信号误码率的技术。
技术实现思路
本专利技术克服了上述问题。本专利技术的一个目的是，提供一种提高功率放大器效率的装置和方法，所述功率放大器能够放大具有大的峰值对平均功率比(PAR)的基带信号。本专利技术的另一个目的是，提供一种用于提高功率放大器的效率同时降低其平均功率损耗的装置和方法。本专利技术的另一个目的是，提供一种用于提高功率放大器的效率而不增加由功率放大器引起的信号误码率的装置和方法。本专利技术的另一个目的是，提供一种用于从功率放大器的输入信号中提取误差信号并通过另一个功率放大器进行放大操作的装置和方法。依照本专利技术的一个方面，上述和其它目的可以通过提供一种用于放大具有大的峰值对平均功率比(PAR)的基带信号的功率放大装置来实现，该装置包括主要放大部件，用于检测输入基带信号的包络值，将具有大于预定值的包络值的峰值信号降低为具有预定值或更小的信号，并放大降低的信号；纠错放大部件，用于放大指示基带信号和降低后的信号之间的差的误差信号；以及求和部件，用于组合放大后的降低信号和放大后的误差信号。依照本专利技术的另一个方面，上述和其它目的可以通过提供一种用于提高功率放大器的效率的方法来实现，所述功率放大器用于放大具有大的峰值对平均功率比(PAR)的基带信号，该方法包括下列步骤(a)检测输入基带信号的包络值，将具有高于预定值的包络值的峰值信号降低为具有预定值或更低的信号，并放大降低后的信号；(b)放大指示基带信号和降低后的信号之间的差的误差信号；以及(c)组合放大后的降低信号和放大后的误差信号。附图说明本专利技术上述和其它的目的、特征和另外的优点将结合附图在下面进行详细描述，使得更清楚地理解本专利技术，其中图1是使用传统峰值降低技术来提高功率放大器的效率的装置的框图；图2是依照本专利技术一个实施例，用于提高功率放大器的效率的装置的示意框图；图3是依照本专利技术一个实施例，用于提高功率放大器的效率的装置的框图；图4A到4C是依照本专利技术，由图2所示的装置产生的峰值降低信号的图形；图5A到5C是依照本专利技术，由图2所示的装置产生的峰值降低信号的频率响应特性的图形；以及图6是依照本专利技术用于提高功率放大器的效率的方法的流程图。具体实施例方式现在，将参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。依照本专利技术，利用放大射频(RF)信号的功率放大器，从具有大的峰值对平均功率比(PAR)的基带信号中检测峰值信号。各个功率放大器分别放大检测的峰值信号和从峰值信号降低的结果信号，然后组合放大后的信号。现在将描述这些操作中用于检测峰值信号的组件和用于放大峰值信号的组件。图2是依照本专利技术一个实施例，用于提高功率放大器的效率的装置的示意框图。如图2所示，根据本专利技术的装置包括调制解调器10、第一基带信号产生器12、第二基带信号产生器20、第一正交调制器14、第二正交调制器22、第一功率放大器16、第二功率放大器24和求和部件18。参考图2，调制解调器10产生具有大的峰值对平均功率比(PAR)的基带源信号BS。第一基带信号产生器12检测基带源信号BS的包络值，并降低包络值的峰值以产生峰值降低的信号。第一正交调制器14调制峰值降低的信号PRS，并将调制后的峰值降低的信号PRS上变频至RF频带。第一功率放大器16放大从第一正交调制器14输出的信号，并向求和部件18发送第一放大信号。第一基带信号产生器12通过从基带源信号BS中减去峰值降低的信号来产生误差信号。第二正交调制器22调制误差信号，并将调制后的误差信号PRS上变频至RF频带。第二功率放大器放大从第二正交调制器22输出的信号，并向求和部件18发送第二放大信号。最后，求和部件18组合来自第一功率放大器16的第一放大信号和来自第二功率放大器24的第二放大信号，并将组合后的信号发送至天线。图3是依照本专利技术一个实施例，用于提高功率放大器的效率的装置的框图。此处的元件215、220、225、230和235相应于图2的第一基带信号产生器12，元件260和265相应于图2的第二基带信号产生器20。然而，这里的第一基带信号产生器12和第二基带信号产生器20将分别被称作基带源信号的主要放大部件210和纠错放大部件255。参考图3，依照本专利技术的装置包括调制解调器205本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：尹炫洙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：