所給出的發(fā)射設(shè)備能夠輸出在調(diào)制精度、頻譜等方面都很少經(jīng)受退化的調(diào)制波，甚至在使用偏置電壓改變時輸入與輸出之間的相差波動很大的高頻功率放大器的情況下也是這樣。復(fù)數(shù)表（６）根據(jù)包絡(luò)檢測部分（２）所輸出的調(diào)制信號的幅度分量值來輸出復(fù)數(shù)，用來補(bǔ)償高頻功率放大器（５）的相移。復(fù)數(shù)乘法器（７）向正交調(diào)制器（４）輸出相位補(bǔ)償?shù)恼{(diào)制信號。幅度變換表（８）把包絡(luò)檢測部分輸出的幅度分量變換到一個不包括零的預(yù)定范圍內(nèi)的值上。基于這個值，電壓源（３）產(chǎn)生偏置電壓并向高頻功率放大器的電源終端提供偏置電壓。高頻功率放大器被偏置電壓驅(qū)動，放大正交調(diào)制器輸出的高頻帶相位補(bǔ)償?shù)恼{(diào)制信號，并輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及輸出調(diào)制高頻信號的傳輸設(shè)備。相關(guān)
技術(shù)介紹
一般地，在涉及到調(diào)幅，尤其是M階調(diào)制，例如QAM(正交幅度調(diào)制)，的調(diào)制信號中，用于將無線頻率功率發(fā)射到天線的高頻功率放大器，需要執(zhí)行線性操作。由于這個原因，A類或AB類已經(jīng)被用作高頻功率放大器的操作類。然而，隨著寬帶通信的發(fā)展，使用多載波的通信模式，如OFDM(正交頻分復(fù)用)，已經(jīng)開始被應(yīng)用，而且無法期望傳統(tǒng)的A類或AB類高頻功率放大器達(dá)到高效率。更加具體地，在OFDM中，由于副載波的迭加會瞬時地產(chǎn)生高功率，以至于最大峰值功率與平均功率的比值，即PAPR(峰值功率與平均功率的比值)會很大。因此，高頻功率放大器需要一直保持較高的直流功率，來線性放大具有這樣高功率的高頻信號。在A類操作中，電源效率在最大值時僅為50％。特別是在OFDM情況下，由于PAPR很大，電源效率約為10％，這是相當(dāng)?shù)偷摹＿@會導(dǎo)致在實(shí)際使用中引起問題，例如，會減少使用電池作為電源的便攜式無線設(shè)備連續(xù)工作的最長時間。為了解決上述問題，已經(jīng)提出傳統(tǒng)的EER(包絡(luò)消除和回復(fù))技術(shù)，即人們所知道的公知的Kahn技術(shù)(例如參見，美國專利No.6,256,482中附圖第三頁，圖6)。在這個配置中，將輸入高頻調(diào)制信號分成兩路信號。其中一路信號用來做包絡(luò)檢測，并且成為幅度分量。這個幅度分量變成偏置電壓，該偏置電壓的幅度隨著由開關(guān)調(diào)節(jié)器等所組成的調(diào)幅器變化，并被提供給高頻功率放大器的電源終端。另一路分支信號由幅度控制放大器(限幅器limiter)進(jìn)行幅度控制，并變成只有相位被調(diào)制的調(diào)相波。這個調(diào)相波被提供給高頻功率放大器的高頻輸入終端。在EER技術(shù)中，將高效開關(guān)放大器用作高頻功率放大器，而且將功率放大所需的最小電源電壓提供給高頻功率放大器的電源終端。因此，可以提高電源效率。另一種適合數(shù)字信號處理的EER技術(shù)已經(jīng)被提出，其中通過復(fù)包絡(luò)信號的正交調(diào)制來獲得調(diào)相波(例如參見，日本專利文獻(xiàn)JPH3-34709A，第5頁，圖1)。在這個配置中，將帶有殘留(residual)調(diào)幅的調(diào)制信號作為調(diào)相波提供給高頻功率放大器。圖8所示的原理框圖用來顯示使用了這種EER技術(shù)的傳統(tǒng)發(fā)射設(shè)備。如圖8所示，此發(fā)射設(shè)備包括用于輸出調(diào)制信號的調(diào)制信號產(chǎn)生部分1；用于接收兩路分支調(diào)制信號中的一路的包絡(luò)檢測部分2；用于接收包絡(luò)檢測部分2的輸出信號的電壓源3；用于接收兩路分支調(diào)制信號中的另一路的正交調(diào)制器4；以及高頻功率放大器(PA)5，其電源終端接收電壓源3的輸出電壓，且其高頻輸入終端接收正交調(diào)制器4的輸出信號。這里，包絡(luò)檢測部分2和電壓源3對應(yīng)于偏置驅(qū)動部分，而正交調(diào)制器4對應(yīng)于高頻驅(qū)動部分。下面將參考圖8來描述具有這種配置的傳統(tǒng)發(fā)射設(shè)備的工作。調(diào)制信號產(chǎn)生部分1，基于內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或外部提供的數(shù)據(jù)，來執(zhí)行例如QAM或OFDM的調(diào)制，并輸出由復(fù)包絡(luò)表示的調(diào)制信號。包絡(luò)檢測部分2通過確定表示調(diào)制信號的復(fù)包絡(luò)的絕對值來輸出幅度分量。電壓源3根據(jù)該幅度分量來產(chǎn)生偏置電壓。正交調(diào)制器4通過對由復(fù)包絡(luò)表示的調(diào)制信號進(jìn)行正交調(diào)制而輸出高頻信號。高頻功率放大器5通過將高頻信號放大到與偏置電壓相一致的一個幅度上，來輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波。此外，還有另一種公知的配置，它通過補(bǔ)償輸出電壓相對于高頻功率放大器5偏置電壓的非線性，來獲得高精度調(diào)制波(例如參見，日本專利文獻(xiàn)JP H-6-54878B，第3頁，右欄)。然而，即使補(bǔ)償了輸出電壓相對于高頻功率放大器5偏置電壓的非線性，傳統(tǒng)的發(fā)射設(shè)備也不能夠獲得足夠精確的調(diào)制波。當(dāng)使用商用的帶寬為5GHz的半導(dǎo)體放大器作為高頻功率放大器進(jìn)行實(shí)際測量時，以基于IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)的OFDM調(diào)制為例，代表調(diào)制精度的EVM(誤差向量量級)大到約10％，因此不適合獲得高速數(shù)據(jù)發(fā)射。而且，下一個相鄰信道的泄漏功率比大到約-30dB，不能滿足上述的標(biāo)準(zhǔn)，其中，泄漏功率比能代表譜精度的一個方面。作為對高頻功率放大器的輸入-輸出特性進(jìn)行分析的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)偏置電壓被改變時，輸入與輸出之間的相差波動相當(dāng)大，而且輸出調(diào)制波的相位偏離了期望值，因此在調(diào)制精度、頻譜等方面有顯著的退化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目標(biāo)之一就是提供的一種發(fā)射設(shè)備，這種發(fā)射設(shè)備，即使是使用偏置電壓改變時輸入與輸出之間的相差波動相當(dāng)大的高頻功率放大器，也能夠輸出在調(diào)制精度、頻譜等方面很少受到退化的調(diào)制波。為了達(dá)到上述目標(biāo)，根據(jù)本專利技術(shù)的第一種發(fā)射設(shè)備包括產(chǎn)生調(diào)制信號的調(diào)制信號產(chǎn)生部分；響應(yīng)于該調(diào)制信號而產(chǎn)生高頻驅(qū)動信號的高頻驅(qū)動部分；放大該高頻驅(qū)動信號的高頻功率放大器；檢測該調(diào)制信號的幅度并根據(jù)檢測到的幅度來改變該高頻功率放大器的偏置電壓的偏置驅(qū)動部分。高頻功率放大器輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波。高頻驅(qū)動部分包括幅-相(amplitude versus phase)功能部分，并向高頻驅(qū)動信號提供一個相移，此相移與高頻功率放大器的偏置電壓隨調(diào)制信號的幅度改變時發(fā)生的高頻功率放大器的輸入與輸出之間的相移相反。使用這種配置，使消除高頻功率放大器的偏置電壓改變時發(fā)生的高頻功率放大器的輸入與輸出之間的相差波動成為可能，從而減少了包含在調(diào)制波里的相位誤差。根據(jù)本專利技術(shù)的第二種發(fā)射設(shè)備，其配置是在第一種發(fā)射設(shè)備中的高頻驅(qū)動部分包括頻率變換部分。使用這種配置，可以降低調(diào)制信號產(chǎn)生部分所產(chǎn)生的調(diào)制信號的頻率和調(diào)制信號被輸入到的各個部分中所使用的頻率。根據(jù)本專利技術(shù)的第三種發(fā)射設(shè)備包括產(chǎn)生調(diào)制信號的調(diào)制信號產(chǎn)生部分；響應(yīng)于該調(diào)制信號而產(chǎn)生高頻驅(qū)動信號的高頻驅(qū)動部分；放大該高頻驅(qū)動信號的高頻功率放大器；檢測該調(diào)制信號的幅度并根據(jù)檢測到的幅度來改變高頻功率放大器的偏置電壓的偏置驅(qū)動部分。該高頻功率放大器輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波。偏置驅(qū)動部分包括幅-幅(amplitude versus amplitude)功能部分，并在一個預(yù)定范圍內(nèi)提供v值，此范圍不包括零點(diǎn)且與a所能出現(xiàn)的值的全范圍相關(guān)，其中a代表調(diào)制信號的幅度而v代表高頻功率放大器的偏置電壓。使用這種配置，能夠防止高頻功率放大器的偏置電壓被減小到接近于零的低電壓，特別是當(dāng)高頻功率放大器的偏置電壓較低時，偏置電壓改變時，高頻功率放大器的輸入與輸出之間的相差波動會很大，在這種高頻功率放大器的情況下使用這種配置能夠減小包含在調(diào)制波中的相位誤差。進(jìn)而，由于偏置電壓不必被驅(qū)動到零，使得簡化產(chǎn)生偏置電壓的電壓源的電路成為可能。例如，不需要提供負(fù)電源作為電壓源的工作電壓。根據(jù)本專利技術(shù)的第四種發(fā)射設(shè)備，其配置是在第三種發(fā)射設(shè)備中的高頻驅(qū)動部分包括頻率變換部分。使用這種配置，能夠降低調(diào)制信號產(chǎn)生部分所產(chǎn)生的調(diào)制信號的頻率和此調(diào)制信號被輸入到的各個部分中所使用的頻率。根據(jù)本專利技術(shù)的第五種發(fā)射設(shè)備，其配置是第三種發(fā)射設(shè)備中的幅-幅功能部分輸出的值與它的輸入信號和一個預(yù)定常量之和成比例。使用這種配置，能夠通過簡單電路來設(shè)計幅-幅功能部分。根據(jù)本專利技術(shù)的第六種發(fā)射設(shè)備，其配置是在第三種發(fā)射設(shè)備中，當(dāng)x比一預(yù)定值小時，將y相對于x的變化率設(shè)置得比一預(yù)定值小，其中x表示幅-幅功能部分的輸入信號的絕對值而y表示幅-幅功能部分的輸出信號的絕對值。使用這種配置，能夠使幅度/相位幅度部分的輸出波形平滑，從而能減小包括幅-幅功能部分的偏置驅(qū)動部分本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)射設(shè)備，包含：調(diào)制信號產(chǎn)生部分，用于產(chǎn)生調(diào)制信號；高頻驅(qū)動部分，用于響應(yīng)于該調(diào)制信號而產(chǎn)生高頻驅(qū)動信號；高頻功率放大器，用于放大該高頻驅(qū)動信號；和偏置驅(qū)動部分，用于檢測該調(diào)制信號的幅度并根據(jù)檢測到的幅度 來改變高頻功率放大器的偏置電壓，其中高頻功率放大器輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波，其中該高頻驅(qū)動部分包含幅－相功能部分，并向高頻驅(qū)動信號提供相移，在該高頻功率放大器的偏置電壓隨該調(diào)制信號的幅度改變時，該相移與該高頻功率放大器的輸入與輸 出之間的相移相反。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田中宏一郎，田邊充，
申請(專利權(quán))人：松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]
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