采用基于消除的前馈的功率放大器线性化方法和系统技术方案

技术编号:7063395 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过消除或减小由功率放大器产生的非线性分量(如IM3,IM5,IM7,IM9等)的振幅,线性化电路可以提高功率放大器的线性度。线性化电路能够获取功率放大器输出的采样信号并处理该采样信号以产生适用于功率放大器输出之上或之中的消除信号。生成消除信号使得当其应用于功率放大器的输出端时,该消除信号取消或减少由该功率放大器产生的非线性分量的至少一部分。通过执行一个或多个调谐算法以及基于这些算法的结果调整线性化电路的设定,控制器能够改进非线性分量的校正。

【技术实现步骤摘要】
采用基于消除的前馈的功率放大器线性化方法和系统相关申请的交叉引用本专利申请要求2010年3月23日提交的题为“采用基于消除的前馈的功率放大器线性化方法禾口系统(Power Amplifier Linearization Usmg Cancellation-Based Feed Forward Method and System) ”的美国临时专利申请No. 61/316,608的权益。本专利申请还要求2010年5月18日提交的题为“采用基于消除的前馈的功率放大器线性化方法和系统(Power Amplifier Linearization Using Cancellation-Based Feed Forward Method and System) ”的美国临时专利申请No. 61/345,909的权益。本专利申请还要求2010年8 月20日提交的题为“用于噪声及干扰消除的方法和系统(Methods and Systems for Noise and Interference Cancellation) ”的美国临时专利申请No. 61/375,491的权益。上述在先申请中的每一个的全部内容通过引用结合于此。附图说明图1是根据某些示例性实施例的具有用于改进功率放大器的线性度的线性化电路的系统功能框图。图2是根据某些示例性实施例的描述图1中的功率检测器的功能框图。图3是根据某些示例性实施例的具有用于改进功率放大器的线性度的线性化电路的系统的功能框图。图4是根据某些示例性实施例的具有用于改进功率放大器的线性度的线性化电路的系统的功能框图。图5是根据某些示例性实施例的描述用于调整信号消除器设定以改进功率放大器线性度的方法的功能框图。图6是根据某些示例性实施例的描述用于调整信号消除器设定以改进功率放大器的线性度的方法的功能框图。图7是根据某些示例性实施例的描述用于调整信号消除器设定以改进功率放大器线性度的方法的功能框图。图8是根据某些示例性实施例的描述用于调整信号消除器设定以改进功率放大器的线性度的方法的功能框图。图9是根据某些示例性实施例的具有用于改进功率放大器的线性度的线性化电路的系统的功能框图。图10是根据某些示例性实施例的具有用于改进功率放大器的线性度的线性化电路的系统的功能框图。图11是根据某些示例性实施例的具有用于改进功率放大器线性度的线性化电路的系统的功能框图。图12是根据某些示例性实施例的具有用于改进功率放大器线性度的线性化电路的系统的功能框图。图13是根据某些示例性实施例的功率放大器的发送路径的功能框图。参考上述附图能够更好的理解本专利技术的许多方面。这些附图仅仅描述了本专利技术的示例性实施例,因此不应被认为是对本专利技术范围的限制,因为本专利技术允许其他相同效果的实施例。附图所示出的元件和特征不一定按比例,相反着重在于清楚地描述本专利技术的示例性实施例的原理。另外,某些尺寸可被放大从而帮助可视地表达上述原理。在这些附图中, 附图标记指示相似或相应但不一定相同的元件。具体实施例方式本专利技术涉及一种通过消除或减小不需要的波谱分量,例如由发送链路中的功率放大器或其他元件(如,中频(“IF”)功率放大器或混频器)产生的非线性分量(如,IM3, IM5,IM7,IM9,等)、噪声及激励,以改进功率放大器线性度的方法和系统。此处描述的具体实施例支持用于消除、校正、寻址或补偿互调产物、干扰、电磁干扰(“EMI”)、噪声或其他不需要的波谱分量。通过线性改进,相邻信道功率比(“ACPR”)、输出功率和/或功率放大器的功耗都得到改进。这种输出功率的增加和/或功耗的减小导致功率放大器效率(“PAE”) 的增加。现在转向附图,在附图中相似数值标明相似(但不必相同)的元件,详细描述了本专利技术的具体实施例。图ι是依据某些示例性实施例的描述具有用于改进功率放大器105的线性度的线性化电路101的系统100的功能框图。示例性线性化电路101通过取消或减小由功率放大器105输出的信号的非线性分量的振幅,改进了功率放大器105的线性度。参考附图1,功率放大器105沿输入路径198设置以接收并放大由发射器103发射的信号161, 且在输出路径199上输出经放大信号162。在这个示例性实施例中,信号161在射频波段 (“RF”)具有基音(fundamental tone) FO0然而,线性化电路101不限于RF波段,且能用于改进其他频段、应用(诸如,有线电视放大器,及测试设备,如自动测试设备(“ATE”)和发生器),或信号路径部分(如,中频(“IFx”))的信号线性度。在某些示例性实施例中,信号161包括多载波,例如蜂窝基站的情况。在某些示例性实施例中,信号161包括多载波, 例如正交频分复用的情况(“OFDM”)。功率放大器105调整来自发射器103的信号161的振幅并输出振幅经调整信号 162。在下面的详细描述中,线性化电路101通过处理来自功率放大器105的输出信号162 的一个或多个采样来改进功率放大器105的线性度。在某些示例性实施例中,功率放大器 105包括单级放大器,且线性化电路101处理来自单级放大器的输出信号162。在某些示例性实施例中,功率放大器包括多级放大器,且线性化电路101处理来自多级放大器的最终级或任何中间级的输出信号162。当功率放大器105调整输入信号161的振幅时,非线性波谱分量或互调产物,如互调产物IM3,IM5,IM7,IM9,等,被引入到输出信号162上。例如,输出信号162被描述为具有两个基音FO以及它们各自的第三级互调产物IM3和第五级互调产物IM5。互调产物和其他不需要的非线性频谱分量通过减小ACPR和/或使得功率放大器功耗增加而导致功率放大器105的性能退化。线性化电路101采用下面所描述的正向输送方法能够减小、抑制或消除这些不需要的频谱分量。尽管在附图1中描述的输出信号162的基音FO具有与输入信号161的基音FO的振幅基本相似的振幅,但是输出信号162的基音FO的振幅可能大于或小于输入信号161的基音FO的振幅。因此,功率放大器105具有增益“N”,其中N为任意正负数。示例性的线性化电路101包括第一耦合器111,用于沿功率放大器105的输入路径采样传输信号161以获取在引入互调产物之前的具有基音FO的信号161的纯净采样。这个采样信号被传递至分路器121,该分路器121为噪声消除器131和133提供采样信号。第二耦合器112连接至功率放大器105的输出以采样具有基音FO和由功率放大器(或传输链上的其他组件)引入到传输信号161上的互调产物的输出信号162。该采样信号被发送至噪声消除器131。噪声消除器131从由耦合器112中获取的采样输出信号中减去从分路器121接收的采样输入信号并产生输出信号163。从而,输出信号163中的FO分量的振幅相对于从功率放大器105输出的信号162的振幅减小,而互调分量的振幅保持基本不变或与信号162 的振幅相似(减去任何由耦合器112的耦合系数引起的损失)。在某些示例性实施例中,信号163的FO分量被噪声消除器131完全消除。在某些示例性实施例中,信号163的FO分量的振幅被减至与信号163的一个或多个互调产物的振幅相似的电平。例如,如信号163 所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于改进功率放大器的线性度的系统,包括:第一输入,可操作地与所述功率放大器的输入信号路径耦合以获取所述功率放大器的输入信号的第一采样;第二输入,可操作地与所述功率放大器的输出信号路径耦合以获取所述功率放大器的输出信号的第二采样,所述采样包括与所述输出信号的至少一个非线性分量相对应的至少一个采样非线性分量;输出,可操作地与所述功率放大器的输出信号路径耦合以将线性度改进信号应用于所述输出信号路径;第三输入,从所述第二输入和输出的下游位置可操作地与所述输出信号路径耦合以获取所述输出信号的第三采样;以及线性化电路,与所述输入和输出电耦合且包括:第一信号消除器,用于从所述第二采样中减去所述第一采样以产生包括至少一个采样非线性分量的中间信号;第二信号消除器,与所述第一信号消除器的输出耦合,且可操作地通过基于控制设定调整所述至少一个采样非线性分量的振幅、相位和延迟中的至少一个来产生所述线性度改进信号,所述线性度改进信号可操作地响应于被耦合至所述输出处的输出信号路径减小所述至少一个非线性分量的强度;功率检测器,用于测量所述第三采样的至少一个非线性分量中的至少一个的强度电平;控制器,用于基于测得的强度电平调整所述第二信号消除器的设定。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:W·S·哈恩陈玮
申请(专利权)人:英特赛尔美国股份有限公司
类型:发明
国别省市:US

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