交替的增益和相位控制系统及方法技术方案

一种增益和相位控制系统，根据前一次插入的相位（或增益）调节之后的增益（或相位）调节的结果，进行增益（或相位）调节。增益调节是根据前一次的增益调节的结果，而不是根据插入的相位调节的结果。相位调节是根据前一次的相位调节的结果，而不是根据插入的增益调节的结果。这样，因为增益调节是根据前一次增益调节的结果，而相位调节是根据前一次相位调节的结果，所以上述误差信号的增加就不会发生。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增益和相位控制系统，用于例如减小失真的系统，调节组合信号间相对相位和增益。放大器常常增加信号不希望有的失真，产生由失真或非线性分量和信号分量组成的输出信号。失真包括任何添加于或有害地影响输入信号的不希望有的信号。因此有必要创造一些技术，基本上消除或大大减小放大器产生的失真。在近代的放大器中，通常采用前馈校正来改善有各种输入模式的放大器的线性。前馈校正的实质，是控制放大器产生的失真，诸如互调(IMD)分量，使失真在最后的求和点消除。由于输入的RF载波模式和产生失真的位置的不可预见性，用一个已知频率分量，即一个导频信号，注入带有放大过程产生的失真的主信号路径。在前馈放大器中，前馈失真减小电路使导频信号连同失真减至最小。于是，设计前馈失真减小电路，使之检测并消除导频信号，失真也就能被除去。导频信号是个电信号，至少包括一个频率分量，在频谱上靠近电路的工作频带。导频信号更完整的描述示于附图说明图1，图上画出一个包括配置有导频信号的射频(RF)放大器的频率响应。导频信号可以靠近工作频带的较低边缘(如，导频1)和/或靠近工作频带的较高边缘(如，导频2)。导频离工作频带边缘的频谱距离为Δf，工作频带的中心频率是f0。导频信号的电特性(如，振幅，相位响应，频谱含量)是已知的。应当指出，虽然画出的导频信号有一个或两个有确定振幅的频谱分量，但导频信号可以由许多有各种振幅的频谱分量组成。前馈失真减小电路，通过把导频信号加于RF放大器，并根据从施加的导频信号得到的信息进行调节，以减小RF放大器产生的失真。图2展示前馈校正电路10，以及它利用从导频信号得到的信息，减小RF放大器12产生的失真。某个输入信号，例如至少包含一个载波的信号，加于分路器14上。分路器14在主信号路径16和前馈路径18上复制输入信号。分路器14是称为环路#1的载波消除环路的一部分，此环路#1除分路器14之外，包括增益和相位电路20，耦合器22,RF放大器12，延时电路24，和耦合器26及28。主路径16上的信号加到增益和相位电路20上。增益和相位电路20的输出和导频信号，加到耦合器22上。通常，导频信号的振幅大大小于(如，小于30dB)输入信号的振幅，这样不致于干扰放大器12的运行。耦合器22的输出加到放大器12上，放大器12的输出包括被放大的输入信号，被放大的导频信号，和放大器12产生的失真信号。从耦合器26获得的部分放大器12的输出，通过耦合路径30，与前馈路径18上输入信号的延时版本在耦合器28上组合，在前馈路径18上把带有失真的导频信号分离出来。前馈路径18上的输入信号，经延时电路24产生足够的延时，使之受到的延时与通过路径30出现在耦合器28的信号的延时相同。得到的误差信号包含，放大器12产生的失真，以及载波信号在耦合器28输出上的残留部分和导频信号。在载波消除环路中载波的消除量，依赖于分路器14至耦合器28的两条路径之间的适当增益和相位匹配。增益和相位电路20根据控制路径32和34的控制信号，调节输入信号的相位和增益，使通过路径30出现在耦合器28上的信号，基本上与耦合器28输入的被延时的信号相反(振幅相等，但相位差180°)。在增益和相位电路20的控制路径32和34上出现的增益和相位控制信号，是按熟知的方式，用信号检测和控制电路35，从耦合器28的输出信号导出的。一般说，信号检测和控制电路35为载波消除环路检测误差信号。误差信号代表A点信号的振幅，而信号检测和控制电路35试图通过提供增益和/或相位控制信号，减小误差信号的振幅。在此实施例中，信号检测和控制电路35包括一个检测器36，比如一个对数检测器，它产生一个代表A点信号振幅的信号。滤波器38过滤对数检测器的输出，产生一个代表误差信号振幅的DC型振幅信号。此振幅信号送至零(nulling)电路40。零电路40响应此振幅信号，把控制信号送至控制路径32和34，以减小误差信号，从而减小载波信号。当误差信号减至最小时，在耦合器28被组合的载波信号，基本上互相消除，耦合器28的输出剩下带有放大器12产生的失真的导频信号。所以环路#1是载波消除环路，它的作用是在前馈路径18上把带有放大器12产生的失真的导频信号分离出来。失真减小环路或称环路#2，试图利用耦合器28输出的误差信号，在主信号路径16上减小导频信号，从而减小放大器12产生的失真。在前馈路径18上带有失真的导频信号，被馈送至增益和相位电路42。增益和相位电路42的输出，被馈送至放大器44，放大器44的输出加到耦合器46上。被放大的导频信号和前馈路径18上的失真，与来自主信号路径16上的放大器12的信号(载波信号，带有失真的导频信号)，在耦合器46上组合。在主信号路径16上的延时电路40，使来自主信号路径16上的放大器12的信号延时，所受到的延时，基本上与来自放大器12输出的相应信号，经耦合路径30从耦合器28到耦合器46的延时相同。耦合器48把代表耦合器46输出信号的误差信号，送至导频检测路径50。因为导频信号的频率，振幅和其他电的特性是已知的，导频检测和控制电路52，能够检测来自导频检测路径50的误差信号中导频信号剩余部分的振幅。导频检测和控制电路52确定导频信号的振幅，并且响应剩余导频信号的振幅，导频检测和控制电路52把控制信号送至相位和增益电路42。一般说，导频检测和控制电路52检测导频信号，并利用此信息产生控制信号，送至路径66和68，使增益和相位电路42调整前馈路径18上的导频信号，直致主路径16上的导频信号基本上与前馈路径18在耦合器46上的导频信号相反(振幅相等，但相位差180°)。相应的导频信号和失真在耦合器46上基本上互相消除，系统的输出只剩下载波信号。因此，环路#2是失真减小环路，它试图用消除导频信号来基本上消除放大器12产生的失真。在此实施例中，导频检测和控制电路52包括导频接收电路54和滤波器58，导频接收电路54包括混频器56和滤波器58，混频器56把导频检测路径50上的误差信号在频率上变换至较低频率，滤波器58有利于信号检测器60对导频信号的检测。检测器60，比如一个对数检测器，产生代表B点信号振幅的一个信号。滤波器62过滤检测器60的输出，产生代表剩余导频信号或称误差信号的振幅的DC类型振幅信号。此振幅信号送至零电路64。零电路64响应振幅信号，送出控制信号，经控制路径66和68到相位和增益电路42。控制信号的目的是减小振幅信号，从而减小剩余的导频信号。导频信号的消除量指示失真的消除量。当导频信号的振幅变成最小时，在耦合器46上组合的导频信号和失真，在耦合器46的输出基本上互相消除。但是，在实际系统中，组合的信号的绝对消除，是罕见的。信号的消除量依赖于组合信号间的适当增益和相位匹配。信号的减小作为增益和相位失配的函数，画在图3上。放大器12和44以及其他器件的增益和相位特性，是随时间改变的。这种改变，通常都归因于温度、输入功率、器件老化、和制作上的差异。为了保持载波消除环路上载波消除的功能，以及失真减小环路的失真减小功能，信号检测和控制电路35与导频检测和控制电路52的设计目标，是对相应的载波消除和失真减小两个环路的增益和相位特性，根据相应的误差信号振幅，实现自动控制。零电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节组合信号间相对相位的方法，所述方法其特征在于：根据插入的增益调节前的、前一次的相位调节结果来改变相位调节值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：勒扎格汗那旦，罗伯特伊凡米尔，
申请(专利权)人：朗迅科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]