專利名稱：發(fā)射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸出調(diào)制高頻信號的傳輸設(shè)備。
相關(guān)
背景技術(shù)：
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?shù)偷摹?br> 這會導(dǎo)致在實際使用中引起問題，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JP H-6-54878B，第3頁，右欄)。
然而，即使補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行實際測量時，以基于IEEE802.11a標準的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，不能滿足上述的標準，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-輸出特性進行分析的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當偏置電壓被改變時，輸入與輸出之間的相差波動相當大，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。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標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。
為了達到上述目標，根據(jù)本發(fā)明的第一種發(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)本發(fā)明的第二種發(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)本發(fā)明的第三種發(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，不需要提供負電源作為電壓源的工作電壓。
根據(jù)本發(fā)明的第四種發(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)本發(fā)明的第五種發(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)本發(fā)明的第六種發(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)動部分所需的頻帶。
根據(jù)本發(fā)明的第七種發(fā)射設(shè)備，其配置是第六種發(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)定正常量的平方和的平方根成比例。使用這種配置，用簡單計算來代表幅-幅功能部分使得用簡單電路來設(shè)計幅-幅功能部分成為可能。
本發(fā)明獲得顯著的效果，所提供發(fā)射設(shè)備，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，也能夠輸出比較穩(wěn)健的在調(diào)制精度、頻譜等方面都很少經(jīng)受退化的調(diào)制波，


圖1是一個電路框圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的發(fā)射設(shè)備的配置示例；圖2是一個曲線圖，顯示高頻功率放大器的特性示例；圖3是一個曲線圖，顯示幅-相功能部分的特性示例；圖4是一個曲線圖，顯示幅-幅功能部分的特性示例；圖5是一個曲線圖，顯示幅-幅功能部分的特性示例；圖6是一個電路框圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實施例2的發(fā)射設(shè)備的配置示例；圖7是一個曲線圖，顯示幅-相功能部分的特性示例；圖8是一個電路框圖，顯示傳統(tǒng)的發(fā)射設(shè)備的配置示例。
具體實施例方式
以下，將參考附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
實施例1圖1是一個電路框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例1的發(fā)射設(shè)備的配置示例。此發(fā)射設(shè)備具有這樣一個配置，其通過在基帶或低頻帶產(chǎn)生調(diào)制信號然后執(zhí)行頻率變換，從而提供具有所需的中心頻率的調(diào)制信號。如圖1所示，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的兩路分支輸出信號中的一路的復(fù)數(shù)表6；用于接收兩路分支調(diào)制信號中的另一路和復(fù)數(shù)表6的輸出信號的復(fù)數(shù)乘法器7；用于接收復(fù)數(shù)乘法器7的輸出信號的正交調(diào)制器4；用于接收包絡(luò)檢測部分2的兩路分支輸出信號中的另一路的幅度變換表8；用于接收幅度變換表8的輸出信號的電壓源3；以及高頻功率放大器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。
包絡(luò)檢測部分2、復(fù)數(shù)表6和復(fù)數(shù)乘法器7對應(yīng)于幅-相功能部分，而正交調(diào)制器4對應(yīng)于頻率變換部分。幅-相功能部分和頻率變換部分對應(yīng)于高頻驅(qū)動部分。進一步，幅度變換表8對應(yīng)于幅-幅功能部分，而幅-幅功能部分、包絡(luò)檢測部分2和電壓源3對應(yīng)于偏置驅(qū)動部分。
接下來，參考圖1描述根據(jù)具有上述配置的此實施例的發(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)代表的調(diào)制信號。包絡(luò)檢測部分2，通過確定代表調(diào)制信號的復(fù)包絡(luò)絕對值，來輸出幅度分量。復(fù)數(shù)表6預(yù)先存儲一個值，該值用于補償高頻功率放大器5的輸入與輸出之間的相差波動，并根據(jù)包絡(luò)檢測部分2輸出的幅度分量的值輸出一個復(fù)數(shù)來補償該相差變化。復(fù)數(shù)乘法器7對調(diào)制信號和補償相位波動的復(fù)數(shù)進行復(fù)數(shù)乘法，從而輸出相位補償?shù)恼{(diào)制信號。正交調(diào)制器4基于預(yù)定頻率的正交載波(未示出)對相位補償?shù)恼{(diào)制信號做頻率轉(zhuǎn)換，并輸出高頻帶調(diào)制信號。幅度變換表8將包絡(luò)檢測部分2輸出的幅度分量變換為在不包括零的預(yù)定范圍內(nèi)的一個值。電壓源3基于預(yù)定范圍內(nèi)的幅度分量產(chǎn)生偏置電壓。高頻功率放大器5由提供給電源終端的偏置電壓來驅(qū)動，放大高頻帶調(diào)制信號，并輸出幅度和相位都變化的高頻帶調(diào)制波。
由于高頻驅(qū)動部分包括構(gòu)成頻率變換部分的正交調(diào)制器4，調(diào)制信號產(chǎn)生部分1和用于接收調(diào)制信號產(chǎn)生部分1的輸出信號的那些部分不需要處理高頻帶信號。因此，有可能利用數(shù)字信號處理，并有可能防止因電路中的偏差而導(dǎo)致的調(diào)制波精度的退化。
以下，將具體描述由包絡(luò)檢測部分2、復(fù)數(shù)表6和復(fù)數(shù)乘法器7構(gòu)成的幅-相功能部分的工作過程。
為了簡單起見，所描述的示例與傳統(tǒng)的配置一樣，偏置驅(qū)動部分是由包絡(luò)檢測部分2和電壓源3組成的，而不包括幅度變換表8。在圖2所示的示例中，高頻功率放大器的輸入與輸出之間的相差隨偏置電壓而變化。在圖2中，相差隨偏置電壓變化了幾十度(degrees)。換句話說，由于偏置電壓隨調(diào)制信號的幅度改變，高頻功率放大器在調(diào)制信號上增加了幾十度的額外的相位波動。相對于從包絡(luò)檢測部分2輸出的幅度分量值的偏置電壓值，可以通過電壓源3的特性來獲知，從而可以知道對應(yīng)于幅度分量值的上述額外的相位波動。相對于額外的相位波動以相反方向做相位旋轉(zhuǎn)的復(fù)數(shù)，被預(yù)先存儲在復(fù)數(shù)表6中。然后，通過把這個根據(jù)幅度分量值輸出的復(fù)數(shù)輸入到復(fù)數(shù)乘法器7中，并用這個復(fù)數(shù)與調(diào)制信號相乘，來消除額外的相位波動。圖3所示為存儲在復(fù)數(shù)表6中的復(fù)數(shù)的示例。
下面，將具體描述配置成幅度變換表8的幅-幅功能部分的工作。
再次提及高頻功率放大器的上述特性(圖2)。如圖2所示，當偏置電壓接近零時，高頻功率放大器常常會隨偏置電壓的改變在輸入與輸出之間的相差上表現(xiàn)出顯著的波動。幅度變換表8把包絡(luò)檢測部分2輸出的幅度分量值的范圍變換到不包括零的范圍內(nèi)的值上。根據(jù)這個值，電壓源3輸出高于預(yù)定值的偏置電壓。也就是說，高頻功率放大器工作在輸入與輸出之間的相差波動適中的范圍內(nèi)，而且加在調(diào)制信號上的額外的相位波動變小。因此，應(yīng)該通過幅-相功能部分來消除的相位波動變小。
這使得通過幅-相功能部分精確地消除額外的相位波動成為可能?；蛘?，當應(yīng)該消除的相位波動非常小時，還可以省略掉幅-相功能部分。而且，由于應(yīng)該從電壓源3輸出的偏置電壓不包括零，所以有可能簡化電壓源的電路。例如，不需要給電壓源的工作電壓提供負電源。此外，非零的偏置電壓不會引起問題，因為通過把輸入到高頻功率放大器的高頻帶調(diào)制信號的幅度設(shè)置為零，就可以輸出幅度能變化到零的調(diào)制波。
圖4所示為一個由幅度變換表8構(gòu)成的幅-幅功能部分的輸入-輸出特性的示例。如圖4所示，幅度變換表8的示例中包括一種幅度變換表，它輸出的值與輸入信號和一個預(yù)定常量之和成比例。這種幅度變換表可由簡單的電路構(gòu)成。
如圖5所示，幅度變換表8的示例中包括一種幅度變換表，其中在該幅度變換表中，當x比預(yù)定值小時，y相對于x的變化率比預(yù)定值小，其中x代表輸入信號的絕對值而y代表輸出信號的絕對值。幅度變換表可以具有如圖5中線A所示的彎折線代表的特性，或者如圖5中線B所示的曲線代表的特性。這里，x和y代表“絕對值”的原因是幅度變換表8的輸入和輸出可以是負極性，這決定于包絡(luò)檢測部分2或電壓源3的特性。一般地，在OFDM調(diào)制波等的示例中，在調(diào)制信號的幅度較小的一段時間內(nèi)，調(diào)制信號的幅度隨時間的變化是顯著的。通過執(zhí)行如圖5所示的變換，在調(diào)制信號的幅度較小的一段時間內(nèi)(即在橫軸值較小的一段時間內(nèi))，使得輸出信號隨時間的變化適中成為可能。因此，有可能抑制由電壓源3產(chǎn)生的偏置電壓中的高頻分量，這樣平滑了本該通過電路來獲得的頻率特性。
在可獲得圖5所示特性的幅度變換表8的示例中，包括幅度變換表，它輸出的值與輸入信號和預(yù)定的正常量的平方和的平方根成比例。通過用這種簡單計算來代表幅度變換表8，有可能使用簡單電路來構(gòu)成幅度變換表8。
應(yīng)該注意的是，在上述的本實施例中，偏置驅(qū)動部分和高頻驅(qū)動部分中的一個或兩個都可以包括幅度非線性補償表，用來補償偏置電壓相對于輸出電壓的非線性，或補償高頻功率放大器的高頻輸入電壓相對于輸出電壓的非線性。此表可以與幅度變換表8或復(fù)數(shù)表6合成一個單獨的表。
實施例2圖6是一個電路框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例2的發(fā)射設(shè)備的配置示例。該實施例2是實施例1的變型，其中通過在高頻帶中產(chǎn)生調(diào)制信號來獲得調(diào)制波，而不需要執(zhí)行頻率變換。如圖6所示，此發(fā)射設(shè)備包括用于產(chǎn)生調(diào)制信號的調(diào)制信號產(chǎn)生部分21；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22；用于接收來自包絡(luò)檢測部分22的三路分支輸出信號中的第一路的相位表23；用于接收兩路分支調(diào)制信號中的另一路和相位表23的輸出信號的相移器24；用于接收來自包絡(luò)檢測部分22的三路分支輸出信號中的第二路的衰減量表25；用于接收移相器24的輸出信號和衰減量表25的輸出信號的衰減器26；用于接收來自包絡(luò)檢測部分22的三路分支輸出信號中的第三路的幅度變換表8；用于接收幅度變換表8的輸出信號的電壓源3；以及高頻功率放大器5，其電源終端用于接收電壓源3的輸出電壓，且其高頻輸入終端用于接收衰減器26的輸出信號。
包絡(luò)檢測部分22、相位表23和相移器24對應(yīng)于幅-相功能部分。幅相功能部分、衰減量表25和衰減器26對應(yīng)于高頻驅(qū)動部分。進一步，幅度變換表8對應(yīng)于幅-幅功能部分，而幅-幅功能部分、包絡(luò)檢測部分22和電壓源3對應(yīng)于偏置驅(qū)動部分。
接下來，參考圖6描述根據(jù)本實施例的發(fā)射設(shè)備的工作。
調(diào)制信號產(chǎn)生部分21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)行調(diào)制例如QAM或OFDM，并輸出調(diào)制信號。包絡(luò)檢測部分22通過確定調(diào)制信號的包絡(luò)來輸出幅度分量。相位表23預(yù)先存儲一個值來補償高頻功率放大器5的輸入與輸出之間的相差波動，并根據(jù)包絡(luò)檢測部分22輸出的幅度分量值來輸出一個相位來補償相差變化。相移器24向調(diào)制信號提供一個相位用來補償相差波動，從而輸出相位補償?shù)恼{(diào)制信號。衰減量表25預(yù)先存儲一個值來補償高頻功率放大器5的輸入與輸出之間的幅度上的非線性，并根據(jù)包絡(luò)檢測部分22輸出的幅度分量值輸出一個衰減量來補償非線性。衰減器26給相位補償?shù)恼{(diào)制信號提供衰減量，從而輸出相位和幅度補償?shù)恼{(diào)制信號。幅度變換表8把包絡(luò)檢測部分22輸出的幅度分量變換到不包括零的預(yù)定范圍內(nèi)的值上。電壓源3基于預(yù)定范圍內(nèi)的幅度分量來產(chǎn)生偏置電壓。高頻功率放大器5由提供給電源終端的偏置電壓驅(qū)動，放大相位和幅度補償?shù)恼{(diào)制信號，并輸出幅度和相位都變化的高頻帶調(diào)制波。
下面，將詳細描述由包絡(luò)檢測部分22、相位表23和相移器24構(gòu)成的幅-相功能部分的工作。
為了簡單起見，所描述的示例與傳統(tǒng)的配置一樣，其中偏置驅(qū)動部分是由包絡(luò)檢測部分22和電壓源3組成的，不包括幅度變換表8。圖2所示的示例中，高頻功率放大器的輸入與輸出之間的相差隨著偏置電壓而變化。在圖2中，相差隨偏置電壓變化了幾十度。也就是說，由于偏置電壓隨著調(diào)制信號的幅度改變，高頻功率放大器5在調(diào)制信號上增加了幾十度額外的相位波動。相對于包絡(luò)檢測部分22輸出的幅度分量值的偏置電壓值，能通過電壓源3的特性來獲知，從而可以獲知幅度分量值引起的上述的額外的相位波動。一個與額外相位波動相反的相位被預(yù)先存儲在相位表23中。然后，通過把根據(jù)幅度分量值輸出的相位輸入到相移器24中并對調(diào)制信號進行移相，可以消除額外的相位波動。圖7所示為存儲在相位表23中的相位的示例。
下面，將詳細描述配置為幅度變換表8的幅-幅功能部分的工作。
再對高頻功率放大器的上述特性(圖2)做一下分析。如圖2所示，當偏置電壓接近零時，高頻功率放大器常常會隨偏置電壓的改變在輸入與輸出之間的相差上表現(xiàn)出顯著的變化。幅度變換表8把包絡(luò)檢測部分22輸出的幅度分量的范圍變換到不包括零的范圍內(nèi)的值上。根據(jù)這個值，電壓源3輸出比預(yù)定值高的偏置電壓。也就是說，高頻功率放大器5工作在一個輸入與輸出之間的相差波動比較適中的范圍內(nèi)，而且加在調(diào)制信號上的額外的相位波動變小。因此，應(yīng)該通過幅-相功能部分消除的相位波動也變小。
這使得通過幅-相功能部分精確地消除額外的相位波動成為可能。或者，當應(yīng)該被消除的相位波動非常小時，有可能省略掉幅-相功能部分。進而，由于應(yīng)該從電壓源3輸出的偏置電壓不包括零，簡化電壓源3的電路成為可能。例如，不需要給電壓源3的工作電壓提供負電源。此外，非零的偏置電壓不會引起問題，因為通過把輸入到高頻功率放大器5的高頻帶調(diào)制信號的幅度設(shè)置為零，就可以輸出幅度能變化到零的調(diào)制波。
圖4所示為由幅度變換表8構(gòu)成的幅-幅功能部分的輸入-輸出特性示例。如圖4所示，幅度變換表8的示例中包括一種幅度變換表，它輸出的值與輸入信號和一個預(yù)定常量之和成比例。這種幅度變換表8可由簡單的電路構(gòu)成。
如圖5所示，幅度變換表8的示例中還包括一種幅度變換表，其中當x比預(yù)定值小時，y相對于x的變化率比預(yù)定值小，其中x代表輸入信號的絕對值而y代表輸出信號的絕對值。幅度變換表可以具有如圖5中線A所示的彎折線所代表的特性，或者如圖5中線B所示的曲線所代表的特性。這里，x和y代表“絕對值”的原因是幅度變換表8的輸入和輸出可以是負極性，這決定于包絡(luò)檢測部分22或電壓源3的特性。一般地，在OFDM調(diào)制波等的示例中，在調(diào)制信號的幅度較小的一段時間內(nèi)，調(diào)制信號的幅度隨時間的變化是顯著的。通過執(zhí)行如圖5所示的變換，在調(diào)制信號的幅度較小的一段時間內(nèi)(即在橫軸值較小的一段時間內(nèi))，使得輸出隨時間的變化較為適中成為可能。因此，有可能抑制由電壓源3產(chǎn)生的偏置電壓中的高頻分量，這樣平滑了本該通過電路獲得的頻率特性。
能獲得圖5所示特性的幅度變換表8的示例中包括一種幅度變換表，它輸出的值與輸入信號和一個預(yù)定的正常量的平方和的平方根成比例。用這種簡單計算來代表幅度變換表8，使得用簡單電路來構(gòu)成幅度變換表8成為可能。
應(yīng)該注意的是，在上述的這個實施例中，偏置驅(qū)動部分可以包括幅度非線性補償表，用來補償偏置電壓相對于高頻功率放大器5的輸出電壓的非線性。此表可與幅度變換表8合成一個單獨的表。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射設(shè)備所具有的優(yōu)點是，能夠輸出在調(diào)制精度、頻譜等方面都很少退化的調(diào)制波，甚至在使用高頻功率放大器(其中，在該高頻功率放大器中，當偏置電壓改變時輸入與輸出之間的相差波動很大)的情況下也是如此。因此，本發(fā)明的發(fā)射設(shè)備可用于例如配備有發(fā)射設(shè)備(其能輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波)的無線LAN設(shè)備當中和發(fā)射站當中。
本發(fā)明能夠以不偏離其本質(zhì)或基本特性的其他形式來具體實施。本申請中所公開的實施例在各個方面是作為示例性的，而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附加的權(quán)利要求書來說明，不是由前面的描述來說明，并且所有落入本權(quán)利要求書等同物的范圍和含義內(nèi)的改變都將包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種發(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。
2.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的發(fā)射設(shè)備，其中所述高頻驅(qū)動部分包括一頻率變換部分。
3.一種發(fā)射設(shè)備，包括調(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該高頻功率放大器的偏置電壓，該高頻功率放大器輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波，其中，該偏置驅(qū)動部分包括幅-幅功能部分，并在一個預(yù)定的范圍內(nèi)提供v值，該預(yù)定的范圍不包括零，并且是相對于a所能取值的全范圍，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。
4.根據(jù)如權(quán)利要求3所述的發(fā)射設(shè)備，其中，所述高頻驅(qū)動部分包含頻率變換部分。
5.根據(jù)如權(quán)利要求3所述的發(fā)射設(shè)備，其中所述幅-幅功能部分輸出一個值，該輸出的值與其輸入信號和一個預(yù)定常量的和成比例。
6.根據(jù)如權(quán)利要求3所述的發(fā)射設(shè)備，其中當x比一預(yù)定值小時，y相對于x的變化率被設(shè)置成小于預(yù)定值，其中x代表幅-幅功能部分的輸入信號的絕對值，而y代表幅-幅功能部分的輸出信號的絕對值。
7.根據(jù)如權(quán)利要求6所述的發(fā)射設(shè)備，其中所述幅-幅功能部分輸出一個值，該輸出的值與輸入信號和一個預(yù)定正常量的平方和的平方根成比例。
全文摘要
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?；谶@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償?shù)恼{(diào)制信號，并輸出幅度和相位都變化的調(diào)制波。
文檔編號H03F1/32GK1638292SQ200510003840
公開日2005年7月13日 申請日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者田中宏一郎, 田邊充 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社