專利名稱：功率放大裝置和功率放大器電源電壓控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于增加在例如移動終端設備或無線基站的傳輸部件中 使用的功率放大器的效率的技術。
背景技術：
近年來，隨著無線電頻帶的不足和通信速度的增加，已使用了具有 高的頻率利用效率的調(diào)制系統(tǒng)，并且/或者傳輸信號的帶寬被加寬。在這 些當前的情況下，為了最小化信號質(zhì)量的降低，例如優(yōu)選地將具有高線 性度的功率放大器用在移動通信的傳輸部件中。然而，放大器的線性度 和功率效率相互抵觸；因此，如果寬帶信號經(jīng)受線性放大，則會引起功 率效率降低、功耗增加和/或要采取散熱措施等問題。
作為對于上述問題的解決方案，己提出了 EER (包絡消除與恢復) 系統(tǒng)和ET (包絡追蹤)系統(tǒng)，用于根據(jù)傳輸信號的包絡變化來控制用于 功率放大器的漏極電壓或集電極電壓。例如，在ET系統(tǒng)中，根據(jù)傳輸信 號的包絡信息來控制提供到用于放大傳輸信號的功率放大器的漏極電壓 或集電極電壓，由此增加了功率效率。
圖1示出了其中使用上述ET系統(tǒng)的功率放大裝置的配置實施例，該
功率放大裝置包括包絡提取部件30;可變電源部件31;功率放大器32;
和延遲電路33。包絡提取部件30提取傳輸信號的包絡信息，并且將電壓 控制信號經(jīng)由數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路34提供到可變電源部件31?？勺冸?源部件31基于輸入到其的信號生成用于功率放大器32的漏極電壓，并且將漏極電壓提供到功率放大器32。傳輸信號由延遲電路33延遲預定的 時段，經(jīng)由數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路35發(fā)送到上變頻器36，由上變頻器36 轉(zhuǎn)換為載頻信號，并且作為放大器輸入信號被功率放大器32放大。
日本未決公開專利申請公開第05-136830號公開了其中控制提供到 用作為功率放大器的FET元件的漏極電壓，以便與其特性依賴溫度而變 化的FET元件兼容的發(fā)明。此外，PCT國際申請的日本翻譯第 2002-522946號公開了其中確定預定期間內(nèi)傳輸信號的最大峰值因數(shù)，并 且根據(jù)所確定出峰值因數(shù)控制提供到功率放大器的電壓的發(fā)明。
然而，即使在使用上述ET系統(tǒng)的功率放大裝置中，由于加寬了傳輸 信號的帶寬，也加寬了其包絡信號的帶寬，這使得難于實現(xiàn)電源的高速 響應。因此，為了遵從平均包絡變化而不是瞬時包絡變化，已提出了使 用高效電源(例如開關式電源)的電壓控制方法。
圖2示出了用于執(zhí)行這種電壓控制方法的功率放大電路的實施例。 功率放大電路通過低通濾波器(LPF) 37限制高速變化的包絡信號的帶 寬，將包絡信號轉(zhuǎn)換為變化速度慢的信號，并且經(jīng)由可變電源部件31將 漏極電壓提供到功率放大器32。
然而，使用低通濾波器37執(zhí)行的帶寬限制受到之前和隨后包絡幅度 的影響；因此，如圖3中所示，將不同于包絡信號峰值處的最優(yōu)電壓的 電壓施加到功率放大器32的漏極。例如，對于由圖3中虛線表示的圓形 內(nèi)的包絡信號I的峰值位置，通過低通濾波器37的輸出信號II的峰值位 置偏移很大。
在包絡信號的峰值處，到功率放大器32的輸入信號瞬間增加，因而 顯著地提高了功率放大器32的效率。相應地，例如當施加高于包絡信號 I的峰值處的最優(yōu)電壓的電壓時，從電源提供多余的功率，降低了功率 效率。另一方面，當?shù)陀诎j信號I的峰值處的最優(yōu)電壓的電壓施加到 功率放大器32時，減少了放大因數(shù)，從而增加了非線性失真。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，本文論述的實施方式提供了功率放大裝置和功率
5放大器電源電壓控制方法，其當包絡信號速度降低以生成電壓控制信號 時，執(zhí)行控制以使得包絡信號的峰值與電壓控制信號的峰值相一致，以
使得根據(jù)包絡信號的峰值提供到功率放大器32的電壓成為最優(yōu)電壓，因
而使得能夠改善功率效率。
根據(jù)這些實施方式的一個方面， 一種功率放大裝置具有帶寬限制 處理電路，傳輸信號的包絡信號輸入到該帶寬限制處理電路并且該帶寬 限制處理電路執(zhí)行對包絡信號的帶寬限制處理；可變電源電路，其用于
基于帶寬限制處理電路生成的電壓控制信號生成功率放大器電源電壓； 和功率放大器，其將輸入信號饋送到功率放大器中，并且其根據(jù)來自可 變電源電路的電源電壓被驅(qū)動。
并且根據(jù)這些實施方式的另一方面， 一種根據(jù)傳輸信號的包絡變化 控制提供到功率放大器的電壓的功率放大器電源電壓控制方法在根據(jù)基 于傳輸信號生成的包絡信號生成提供到可變電源電路的電壓控制信號 時，執(zhí)行帶寬限制處理，用于使得電壓控制信號的峰值點與包絡信號的 峰值點相一致。
實施方式的另外目的和優(yōu)點將在以下描述中部分地闡明，并且根據(jù) 描述將部分地明顯，或者可通過實踐該實施方式來學習。將借助所附權 利要求中特別指出的元素和組合來實現(xiàn)和獲得實施方式的目的和優(yōu)點。
將會理解，前述一般描述和以下詳細描述都僅僅是實施例性和說明 性的，并且不限制如所要求的本發(fā)明。
圖1是示出其中使用ET系統(tǒng)的功率放大裝置的配置實施例的圖。 圖2是示出用于執(zhí)行電壓控制方法的功率放大電路的常規(guī)實施例的圖。
圖3是用于描述常規(guī)實施例的問題的圖形。 圖4是實施方式1的功率放大裝置的電路圖。
圖5是示出帶寬限制處理部件的包絡信號和輸出信號之間的關系的 圖形。圖6是用于描述實施方式2的電路圖。
圖7是用于描述窗口函數(shù)處理部件的特定電路配置的圖。
圖8是示出窗口函數(shù)系數(shù)的實施例的圖形，窗口函數(shù)系數(shù)乘法部件 使用該窗口函數(shù)系數(shù)執(zhí)行乘法處理。
圖9是示出在使用窗口函數(shù)系數(shù)的情況下，窗口函數(shù)處理部件的處 理結果的圖形。
圖10是用于描述實施方式3的電路圖。
圖ll是示出存儲器中登記的具有不同數(shù)量分支的多個窗口函數(shù)系數(shù) 的實施例的圖形。
圖12是示出其中使用窗口函數(shù)系數(shù)c到e來降低包絡信號速度的實 施例的圖形。
圖13是示出存儲器中登記的具有不同形狀的多個窗口函數(shù)系數(shù)的 實施例的圖形。
圖14是示出其中使用窗口函數(shù)系數(shù)f到h來降低包絡信號速度的實 施例的圖形。
圖15是用于描述實施方式4的電路圖。
圖16是用于描述由系數(shù)選擇控制部件執(zhí)行的窗口函數(shù)系數(shù)選擇處 理的流程圖。
圖17是示出系數(shù)選擇表的實施例的圖。 圖18是用于描述實施方式5的電路圖。
圖19是用于描述由峰值內(nèi)插處理部件執(zhí)行的峰值內(nèi)插處理的波形圖。
圖20是用于描述實施方式6的波形圖。 圖21是用于描述實施方式6的流程圖。 圖22是用于描述實施方式7的電路圖。
圖23是用于描述在使用閾值Pth的情況下執(zhí)行的內(nèi)插處理的圖形。
圖24是用于描述實施方式7的流程圖。
圖25是用于描述當閾值Pth降低時執(zhí)行的內(nèi)插處理的圖形。
圖26是用于描述實施方式8的電路圖。
7圖27是用于描述由參數(shù)控制部件執(zhí)行的選擇閾值Pth的處理的流程圖。
圖28是示出閾值選擇條件表的實施例的圖。
具體實施例方式
以下，將基于附圖描述本發(fā)明的實施方式。如本領域技術人員將會 理解的，術語"部件"和"電路"可交換地用于描述本發(fā)明的實施方式。 實施方式l
圖4是本實施方式的功率放大裝置的電路圖。
參照圖4，功率放大裝置l包括包絡提取部件2;帶寬限制處理部 件(帶寬限制處理電路)3;數(shù)模(以下，表示為"D/A")轉(zhuǎn)換電路4; 可變電源部件(可變電源電路)5;功率放大器6;延遲電路7; D/A轉(zhuǎn) 換電路8;和上變頻器9。該實施方式的功率放大裝置1例如用在移動終 端設備(例如便攜式電話和/或無線基站)的傳輸部件中，并且音頻信息 等包括在傳輸信號中。
包絡提取部件2提取傳輸信號中包含的包絡成分，并且將包絡信號 輸出到帶寬限制處理部件3。帶寬限制處理部件3例如執(zhí)行后述的窗口函 數(shù)處理，并將電壓控制信號經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換電路4發(fā)送到可變電源部件5， 然后可變電源部件5生成漏極電壓，并將漏極電壓輸出到功率放大器6。 在此時，載頻fRF由上變頻器9疊加到傳輸信號，并且傳輸信號由可變 電源部件5提供的最優(yōu)漏極電壓在功率放大器6中放大，并輸出到外部。 窗口函數(shù)用于使得電壓控制信號的峰值與包絡信號的峰值相一致，因而 使得傳輸信號的峰值與功率放大器6中的漏極電壓的峰值相一致。
圖5是示出帶寬限制處理部件3的包絡信號和輸出信號之間關系的 圖形。在本實施方式中，生成波形以使得帶寬限制處理部件3的輸出信 號的波形絕對無誤地通過包絡信號的峰值。因此，在本實施方式中，當 包絡信號的速度降低時，其速度已由帶寬限制處理部件3降低的信號通 過原始包絡信號的峰值，并且由其速度已降低的電壓控制信號生成最優(yōu) 漏極電壓，同時維持對應于峰值的幅度值，因而驅(qū)動功率放大器6。因此，在本實施方式中，可提高功率效率。
在以下實施方式中，將描述帶寬限制處理部件卩的特定配置。 實施方式2
接下來，將描述實施方式2。
圖6是用于描述本實施方式的電路圖，并且特定地，圖6是示出包 括帶寬限制處理部件3的特定配置的功率放大裝置的電路結構的圖。除 了帶寬限制處理部件3以外，圖6中示出的電路配置類似于上述和圖4 中示出的電路配置，并且因此將省略帶寬限制處理部件3之外的電路配 置的描述。
在本實施方式中，窗口函數(shù)處理電路10用作為帶寬限制處理部件3。 圖7是窗口函數(shù)處理電路10的電路圖。窗口函數(shù)處理電路IO包括觸 發(fā)器(FF);窗口函數(shù)系數(shù)乘法部件11;和用于選擇最大值的選擇電路 12。由包絡提取部件2提取的包絡信號同步于時鐘信號輸入到各觸發(fā)器 (FF);例如，在各觸發(fā)器(FF)中保持從某個時間k起算的最大N-l 個時鐘的包絡信號e[k-m] (m=0， 1，…N-l)。各乘法部件11都將相關聯(lián) 觸發(fā)器(FF)的輸出與窗口函數(shù)系數(shù)Wm (m=0， 1，…N-l)相乘，并 且將所乘結果提供到選擇電路12。選擇電路12從所乘結果的N個數(shù)之 中選擇最大值，并且將最大值輸出到D/A轉(zhuǎn)換電路4。
圖8是示出窗口函數(shù)系數(shù)的實施例的圖形，由窗口函數(shù)系數(shù)乘法部 件11使用該窗口函數(shù)系數(shù)來執(zhí)行乘法處理。在圖8中示出的實施例中， 用于9個分支(tap) (C0到C8)的窗口函數(shù)系數(shù)用于處理包絡信號，在 維持包絡值的峰值部分的同時降低包絡信號的速度。
圖9是示出在使用上述窗口函數(shù)系數(shù)的情況下，窗口函數(shù)處理部件 IO的處理結果的圖形。由于窗口函數(shù)處理電路10執(zhí)行的處理，圖9中a 表示的包絡信號具有由圖9中b所表示的波形，并且被提供到可變電源 部件5。換言之，即使在速度己降低的包絡信號的情況下，窗口函數(shù)處理 電路10也將包絡值保持在原始包絡信號峰值處，并且將對應于包絡信號 峰值的輸出信號輸出到可變電源部件5。因此，可變電源部件5可生成最 優(yōu)漏極電壓并且將最優(yōu)漏極電壓提供到功率放大器6。因此，根據(jù)本實施方式，根據(jù)包絡信號的峰值可將最優(yōu)漏極電壓提
供到功率放大器6，因而使得能夠改善功率效率。 實施方式3
接下來，將描述實施方式3。
圖10是用于描述本實施方式的電路圖。具體地說，在本實施方式中， 在存儲器13中登記了具有不同數(shù)量的分支的多個窗口函數(shù)系數(shù)，并且將 最優(yōu)窗口函數(shù)系數(shù)提供到窗口函數(shù)處理電路10以生成電壓控制信號。除 存儲器13夕卜，圖10中示出的電路配置類似于上述和圖6中示出的電路 配置，因此將省略存儲器13之外的電路配置的描述。
如上所述和圖7中所示，窗口函數(shù)處理電路10包括觸發(fā)器(FF); 窗口函數(shù)系數(shù)乘法部件ll;和用于選擇最大值的選擇電路12。從預先在 存儲器13中登記的針對提供到觸發(fā)器(FF)的包絡信號的N個樣本的不 同窗口函數(shù)系數(shù)之中選擇最優(yōu)窗口函數(shù)系數(shù)，因而降低了包絡信號的速 度。換言之，窗口函數(shù)處理電路10從多個窗口函數(shù)系數(shù)之中選擇系數(shù)以 生成電壓控制信號，并且將更對應于傳輸信號特性的驅(qū)動電壓提供到功 率放大器6。
現(xiàn)在，圖11是示出存儲器13中登記的具有不同數(shù)量分支的多個窗 口函數(shù)系數(shù)的實施例的圖形。例如，如圖11中所示，具有17個分支的 窗口函數(shù)系數(shù)的實施例由c表示，具有33個分支的窗口函數(shù)系數(shù)的實施 例由d表示，并且具有65個分支的窗口函數(shù)系數(shù)的實施例由e表示。此 外，圖12是示出根據(jù)上述窗口函數(shù)系數(shù)由窗口函數(shù)處理電路10執(zhí)行的 處理結果的圖形。在圖12中，C表示當選擇具有17個分支的窗口函數(shù) 系數(shù)時的輸出波形，D表示當選擇具有33個分支的窗口函數(shù)系數(shù)時的輸 出波形，并且E表示當選擇具有65個分支的窗口函數(shù)系數(shù)時的輸出波形。 上述輸出波形將都是具有在包絡信號a的峰值位置處的峰值的波形。
此外，例如可根據(jù)傳輸信號特性和/或移動終端設備的使用情況來改 變存儲器13中登記的窗口函數(shù)系數(shù)。因此，在本實施方式中，窗口函數(shù) 系數(shù)不是固定的，而是可根據(jù)上述條件而靈活地變化，因而使得能夠?qū)?于廣泛的各種功率放大器改善功率效率。
10圖13示出了存儲器13中登記的具有相同數(shù)量分支但具有不同形狀 的多個窗口函數(shù)系數(shù)的實施例。在該情況下，如圖13中所示，f表示具 有基本上類似于圖11中示出的窗口函數(shù)的形狀的窗口函數(shù)(系數(shù)1)的 實施例，g表示具有比窗口函數(shù)f稍微更彎曲的形狀的窗口函數(shù)(系數(shù)2) 的實施例，并且h表示具有進一步稍微彎曲并且在峰值附近平坦的形狀 的窗口函數(shù)(系數(shù)3)的實施例。
圖14示出了其中使用上述窗口函數(shù)系數(shù)f到h降低包絡信號速度的 實施例，并且是示出從窗口函數(shù)處理電路IO輸出的信號波形和原始包絡 信號a的波形之間的比較的圖。在圖14中，F(xiàn)表示當選擇系數(shù)l的窗口 函數(shù)系數(shù)時的輸出波形，G表示當選擇系數(shù)2的窗口函數(shù)系數(shù)時的輸出 波形，并且H表示當選擇系數(shù)3的窗口函數(shù)系數(shù)時的輸出波形。而且， 在該情況下，輸出波形將都是具有在包絡信號a的峰值位置處的峰值的 波形。
在這樣的配置中，而且在本實施方式中，根據(jù)包絡信號的峰值將最 優(yōu)漏極電壓提供到功率放大器6，因而使得能夠改善功率效率。 實施方式4
接下來，將描述實施方式4。
圖15是用于描述本實施方式的電路圖。具體地說，在本實施方式中， 連接系數(shù)選擇控制部件14以根據(jù)包絡信號特性選擇窗口函數(shù)系數(shù)。除了 系數(shù)選擇控制部件14外，圖15中示出的電路配置類似于上述和圖10中 示出的電路配置。
圖16是用于描述由系數(shù)選擇控制部件14執(zhí)行的窗口函數(shù)系數(shù)選擇 處理的流程圖。在該實施方式中，由包絡提取部件2提取的包絡信號輸 入到窗口函數(shù)處理電路IO，并且還輸入到系數(shù)選擇控制部件14。在系數(shù) 選擇控制部件14中，首先，根據(jù)輸入的包絡信號計算傳輸信號的平均功 率(步驟(以下表示為"S") 1)。該平均功率基于以下計算等式來計算-Pave=i:(e[i]Xe[i])/N。然后，計算傳輸信號的瞬時功率(S2)。該瞬時功 率基于以下計算等式來計算Pinst=e[n+k]Xe[n+k]。這里，"i"表示E ^0...N-1)的索弓I， "N"表示用于計算平均功率Pave的樣本數(shù)量，"n"
ii表示用于計算瞬時功率Pinst的開始時間，并且"k"表示等于或大于0 的整數(shù)。
接下來，計算瞬時功率和平均功率的比R (Pinst/Pave) (S3)。然后， 確定該功率比R是否等于或大于預置的閾值(PAPR值)A (S4)，并且 如果功率比R等于或大于閾值(PAPR值)A (即，如果在S4中答案是 "是")，將1添加到等于或大于PAPR值的功率比R的頻率Pr (R)(即， 頻率Pr (R)增加1) (S5)。
隨后，在過去了某個時段之前(當S6中答案為"否"時)，重復上 述處理步驟，并且重復增加k=k+l的處理步驟(S7， S1到S6)。
其后，在過去了某個時段之后(g卩，當S6中答案為"是"時)，根 據(jù)已在其上執(zhí)行添加處理的頻率Pr (R)選擇系數(shù)(S8)。
圖17是示出系數(shù)選擇的實施例的圖。圖17中示出的系數(shù)選擇條件 表例如預先登記在系數(shù)選擇控制部件14中，并且基于所獲得的頻率Pr (R)的數(shù)據(jù)從系數(shù)1到3中做出選擇。例如，當頻率Pr (R)小于預置 的閾值K1時(即，如果頻率Pr (R) <K1),選擇系數(shù)l。此外，當頻率 Pr (R)等于或大于預置的閾值K1并且小于閾值K2時(即，如果KK 頻率Pr (R) <K2)，選擇系數(shù)2，并且當頻率Pr (R)等于或大于預置的 閾值K2時(即，如果K2《頻率Pr (R))，選擇系數(shù)3。
由系數(shù)選擇控制部件14以該方式選擇的系數(shù)信息發(fā)送到存儲器13， 并且對應的窗口函數(shù)系數(shù)從存儲器13被讀取并且被設置到窗口函數(shù)處理 電路10。窗口函數(shù)處理電路10通過使用獲得的窗口函數(shù)系數(shù)來執(zhí)行對包 絡信號的處理，并且由可變電源部件5生成的漏極電壓被提供到功率放 大器6。
因此，在本實施方式中，可根據(jù)包絡信號特性選擇窗口函數(shù)系數(shù)， 并且可基于傳輸信號將最優(yōu)漏極電壓提供到功率放大器6，因而使得能夠 改善功率效率。
實施方式5
接下來，將描述實施方式5。
圖18是用于描述本實施方式的電路圖。具體地說，在本實施方式中，提供了峰值內(nèi)插處理電路15以對包絡信號執(zhí)行作為帶寬限制處理的峰值
內(nèi)插處理。除了峰值內(nèi)插處理電路15夕卜，圖18中示出的電路配置類似 于上述和圖4中示出的電路配置。
圖19是用于描述由峰值內(nèi)插處理電路15執(zhí)行的峰值內(nèi)插處理的波 形圖。峰值內(nèi)插處理電路15檢測輸入到其的包絡信號的峰值。例如，峰 值內(nèi)插處理電路15檢測圖19中示出的峰值A到C等。在該實施方式中， 峰值A的檢測時機被定義為時間tA，峰值B的檢測時機被定義為時間tB， 并且峰值C的檢測時機被定義為時間tC。峰值內(nèi)插處理電路15通過內(nèi)插 計算生成在峰值A和峰值B之間的包絡值。類似地，由內(nèi)插計算生成通 過下一峰值B和峰值C的包絡值，并且以類似的方式繼續(xù)地計算通過峰 值點的隨后包絡值。例如可通過使用近似方法(例如線性近似或樣條 (spline)近似)來執(zhí)行內(nèi)插計算。
在這樣的配置中，峰值內(nèi)插處理電路15檢測包絡信號的峰值，并且 隨后執(zhí)行峰值之間的內(nèi)插；因此，可生成通過包絡信號峰值的輸出信號， 并且可根據(jù)包絡信號的峰值將最優(yōu)漏極電壓提供到功率放大器6，由此使 得能夠改善功率效率。
實施方式6
接下來，將描述實施方式6。
圖20是用于描述本實施方式的波形圖，并且示出了由峰值內(nèi)插處理 電路15所生成的波形。在圖20中，包絡信號的峰值是分別在時間t0、 tl.....和tll處的p (t0)、 p (tl)、…、和p (tll)。
在本實施方式中，在選擇用于內(nèi)插的峰值中，當在兩個點處的峰值 之間執(zhí)行內(nèi)插時選擇幅度大于之前和隨后鄰近峰值的峰值。以下，將參 照圖21中示出的流程圖描述本實施方式。
首先，如上所述，峰值內(nèi)插處理電路15根據(jù)從包絡提取部件2提供 的包絡信號檢測峰值點p (tk)、 p (tk+l)、和p (tk+2)(步驟(以下表 示為"ST") 1)。如果初始值k是O，首先檢測峰值點p (t0)、 p (tl)、 和p (t2)。
接下來，將m設置為1 (ST2)。然后，檢測峰值點p (tk+m) (ST3)，并且確定該峰值點是否具有大于之前和隨后鄰近峰值點中每一個的幅
度。換言之，確定以下表達式是否為真峰值點p (tk+m) >p (tk+m-l)， 并且p (tk+m) >p (tk+m+l) (ST4)。例如，在峰值點p (t2)的情況下， 以下表達式為真p (t2) >p (tl)，并且p (t2) >p (t3)。因此，滿足上 述條件(即在ST4中答案為"是")，并且在p (t0)和p (t2)之間執(zhí)行 內(nèi)插處理(ST5)。然后，將m添加到k的值(ST6)。
另一方面，在下一峰值點p (t3)的情況下，因為不滿足上述條件(即 因為ST4中答案為"否")，將1添加到m的值(ST7)，并且然后確定下 一峰值點p (t4)是否滿足上述條件(ST3 4)。通過執(zhí)行這些處理步驟， 滿足條件的下一峰值點確定為p (t5)，并且在p (t2)和p (t5)之間執(zhí) 行內(nèi)插處理(ST5)。
通過重復上述的處理步驟，如圖20中所示，其中每一個都高于鄰近 峰值點的峰值點p (t2)、 p (t5)、 p (t8)和p (t10)通過內(nèi)插處理連接 并且生成電壓控制信號。
因此，在本實施方式中，基于如上所述生成的電壓控制信號來生成 漏極電壓，并且將其提供到功率放大器6，因而使得可能根據(jù)包絡信號的 峰值將最優(yōu)漏極電壓提供到功率放大器6，并且改善功率效率。
實施方式7
接下來，將描述實施方式7。
圖22是用于描述本實施方式的電路圖。具體地說，在本實施方式中， 提供峰值內(nèi)插處理電路16以對包絡信號執(zhí)行作為帶寬限制處理的峰值內(nèi) 插處理。除峰值內(nèi)插處理電路16外，圖22中示出的電路配置類似于上 述和圖18中示出的電路配置。
在本實施方式的峰值內(nèi)插處理中，僅僅具有大于預置閾值Pth的值
的各峰值要經(jīng)受內(nèi)插。具體地，如圖23中所示，盡管在時間t0、 tl.....
和tll處檢測包絡信號的峰值，但僅僅具有大于閾值Pth的值的各峰值要 經(jīng)受內(nèi)插，并且因此，執(zhí)行圖23中示出的用于連接峰值點p(t0)、p(t2)、 p (t5)和p (t10)的內(nèi)插處理。以下，將參照流程圖描述本實施方式。
圖24是用于描述本實施方式中執(zhí)行的內(nèi)插處理的流程圖。首先，設
14置閾值Pth(步驟(以下表示為"STP") 1 )。接下來，將m設置為1 (STP2)， 并且檢測峰值點(tk+m) (STP3)。初始地，將k的初始值設置為0，檢 測峰值點p (tl)，并且確定該峰值點p (tl)的幅度是否等于或大于預置 的閾值Pth (STP4)。
在該實施方式中，當峰值點p (U)的幅度等于或大于預置的閾值 Pth時(即當在STP4中答案為"是"時)，在p (tk)和p (tk+m)之間 執(zhí)行內(nèi)插處理(STP5)。然而，當峰值點p (tl)的幅度小于預置的閾值 Pth時(即，當在STP4中答案為"否"時)，將1添加到m的值(STP6) 以使得m-2，并且檢測下一峰值點以在下一峰值點和閾值Pth之間進行 比較。在圖23中示出的實施例中，由于峰值點p (tO的幅度小于預置 的閾值Pth，將l添加到m的值以使得m-2，并且檢測下一峰值點。
因為下一峰值點p(t2)的幅度大于預置的閾值Pth(即，由于在STP4 中答案為"是")，所以在p (t0)和p (t2)之間執(zhí)行內(nèi)插處理(STP5)。 此外，將m添加到k的值(STP7)，并且重復上述的處理步驟。
因此，檢測下一峰值點p (t3)，并且由于峰值點p (t3)的幅度小于 預置的閾值Pth(即，由于在STP4中答案為"否")，將l添加到m的值 (STP6)以使得m-2，以便檢測下一峰值點p (t4)，并且然后重復類似 的處理步驟。由于上述的處理步驟，例如執(zhí)行用于連接圖23中示出的峰 值點p (t0)、 p (t2)、 p (t5)和p (t10)的內(nèi)插處理。
另一方面，圖25示出了當閾值Pth降低以便成為閾值Pth2時執(zhí)行的 內(nèi)插處理。在該情況下，由于閾值級別降低，更多的峰值點要經(jīng)受內(nèi)插。 因此，通過改變?nèi)缭诒緦嵤┓绞街械拈撝礟th，可改變要經(jīng)受內(nèi)插處理的 峰值點數(shù)量和峰值點之間的間距，并且可對改變電壓控制信號的速度進 行靈活地調(diào)整。
實施方式8
接下來，將描述實施方式8。
圖26是用于描述本實施方式的電路圖。具體地，在本實施方式中， 參數(shù)控制部件17連接到峰值內(nèi)插部件18以根據(jù)包絡信號特性選擇上述 的閾值Pth。除了參數(shù)控制部件17和峰值內(nèi)插部件18之外，圖26中示出的電路配置類似于上述和圖22中示出的電路配置。
圖27是用于描述由參數(shù)控制部件17執(zhí)行的選擇閾值Pth的處理的 流程圖。在本實施方式中，由包絡提取部件2提取的包絡信號輸入到峰 值內(nèi)插部件18，并且也輸入到參數(shù)控制部件17。在參數(shù)控制部件17中， 首先，根據(jù)輸入的包絡信號計算傳輸信號的平均功率(步驟(以下表示 為"W") 1)。該平均功率以與實施方式4中所描述的相同的方式來計算， 并且因而基于以下計算等式來計算Pave=2:(e[i]Xe[i])/N。然后，類似 地計算傳輸信號的瞬時功率(W2)。該瞬時功率也以與實施方式4中所 描述的相同的方式來計算，并且因而基于以下計算等式來計算 Pinst-e[n+k]Xe[n+k]。
接下來，計算某時段內(nèi)的瞬時功率與平均功率的比R (Pinst/Pave) (W3)，并且確定功率比R是否等于或大于預置的閾值(PAPR值)A (W4)。如果功率比R等于或大于閾值(PAPR值)A (即，如果在W4 中答案為YES)，則將l添加到頻率Pr (R) (W5)。
隨后，在特定時段過去之前(當在W6中答案為"否"時)，重復上 述的處理步驟，并且重復增加k=k+l的處理步驟(W7， W1到W6)。
其后，在特定時段過去之后(即，當在W6中答案為"是"時)，根 據(jù)已對其執(zhí)行了添加處理的頻率Pr (R)來選擇閾值Pth (W8)。圖28 是示出閾值選擇實施例的圖。圖28中示出的閾值選擇條件表例如預先登 記在參數(shù)控制部件17中，并且基于所獲得頻率Pr(R)的信息從閾值Pthl 到Pth3之中進行選擇。例如，當頻率Pr (R)小于預置的閾值K1時(即， 如果頻率pr (R) <K1)，選擇閾值Pthl。此外，當頻率Pr (R)等于或 大于預置的閾值K1并且小于閾值K2時(即，如果Kl《頻率Pr(RXK:2)， 選擇閾值Pth2，并且當頻率Pr (R)等于或大于預置的閾值K2時(即， 如果K2《頻率Pr (R))，選擇閾值Pth3。
由參數(shù)控制部件17以該方式選擇的閾值Pth的信息發(fā)送到峰值內(nèi)插 部件18，并且峰值內(nèi)插部件18使用所選擇的閾值Pth來執(zhí)行上述的峰值 點內(nèi)插處理。
因此，在本實施方式中，可根據(jù)包絡信號特性選擇閾值Pth，并且可
16基于傳輸信號將最優(yōu)漏極電壓發(fā)送到功率放大器6，因而使得能夠改善功
"、y卩上所述，根據(jù)實施方式i到8，當基于傳輸信號的包絡信息執(zhí)行
帶寬限制時，根據(jù)包絡信號的峰值生成電壓控制信號，并且當將傳輸信
號提供到功率放大器6以執(zhí)行放大處理時，可根據(jù)包絡的峰值將最優(yōu)電 壓提供到功率放大器6，由此使得能夠改善功率效率。
由可變電源部件5基于從帶寬限制處理部件3發(fā)送的電壓控制信號 生成的電源電壓可以是提供到功率放大器6的集電極電壓而不是漏極電 壓。
本文敘述的所有實施例和條件語言旨在教導目的，以幫助讀者理解 由發(fā)明者貢獻的本發(fā)明的原理和概念以促進本領域，并且要解釋為不限 于這些特定敘述的實施例和條件，說明書中這些實施例的組織也不涉及 本發(fā)明優(yōu)劣的表現(xiàn)。盡管已詳細描述了實施方式，應當理解，可對其做 出各種改變、替換、和變更，而不會偏離本發(fā)明的精神和范圍。
關于上述的實施方式1到8，公開了以下的附加描述。
附加描述1
功率放大裝置包括帶寬限制處理電路，其被輸入包括在傳輸信號 中的包絡信號并且其對包絡信號執(zhí)行帶寬限制處理；用于基于帶寬限制 處理電路生成的電壓控制信號來生成功率放大器電源電壓的可變電源電 路；和被饋送輸入信號、并且根據(jù)來自可變電源電路的電源電壓被驅(qū)動 的功率放大器。
附加描述2
根據(jù)附加描述1的功率放大裝置，其中用于執(zhí)行帶寬限制處理的帶 寬限制處理電路是使用窗口函數(shù)的電路。 附加描述3
根據(jù)附加描述1的功率放大裝置，其中帶寬限制處理電路從多個窗 口函數(shù)系數(shù)中選擇一系數(shù)來生成電壓控制信號。 附加描述4
根據(jù)附加描述3的功率放大裝置，其中多個窗口函數(shù)系數(shù)預先存儲在存儲電路中，并且被選擇且提供到帶寬限制處理電路。 附加描述5
根據(jù)附加描述3或4的功率放大裝置，其中根據(jù)包絡信號的特性執(zhí) 行從多個窗口函數(shù)系數(shù)中進行的選擇。 附加描述6
根據(jù)附加描述5的功率放大裝置，其中包絡信號的特性是(作為包 絡信號的瞬時功率與平均功率的功率比計算出的)功率比等于或大于預 定閾值的次數(shù)，并且根據(jù)所述次數(shù)選擇窗口函數(shù)系數(shù)。
附加描述7
根據(jù)附加描述1的功率放大裝置，其中帶寬限制處理電路檢測包絡 信號的峰值，并且執(zhí)行在峰值之間的內(nèi)插處理，由此生成電壓控制信號。 附加描述8
根據(jù)附加描述7的功率放大裝置，其中帶寬限制處理電路檢測包絡 信號的峰值，并且進一步從峰值中選擇等于或大于兩個鄰近峰值的峰值 以執(zhí)行內(nèi)插處理。
附加描述9
根據(jù)附加描述7的功率放大裝置，其中帶寬限制處理電路檢測包絡 信號的峰值，并且從峰值之中提取等于或大于預置的閾值的峰值以執(zhí)行 峰值之間的內(nèi)插處理。
附加描述10
根據(jù)附加描述9的功率放大裝置，其中根據(jù)傳輸信號的特性設置閾值。
附加描述ll
根據(jù)附加描述10的功率放大裝置，其中計算包絡信號的瞬時功率與 平均功率的功率比，并且根據(jù)傳輸信號的特性設置的閾值根據(jù)功率比等 于或大于預定值的次數(shù)來設置。
附加描述12
用于根據(jù)傳輸信號的包絡變化控制提供到功率放大器的電壓的功率 放大器電源電壓控制方法，其中當根據(jù)基于傳輸信號生成的包絡信號而
18生成提供到功率放大器的電壓控制信號時，執(zhí)行用于使得電壓控制信號 的峰值點與包絡信號的峰值點相一致的帶寬限制處理。 附加描述13
根據(jù)附加描述12的功率放大器電源電壓控制方法，其中窗口函數(shù)用 于帶寬限制處理。
19
權利要求
1.一種功率放大裝置，該功率放大裝置包括帶寬限制處理電路，包括在傳輸信號中的包絡信號被輸入到該帶寬限制處理電路，并且該帶寬限制處理電路對該包絡信號執(zhí)行帶寬限制處理以生成電壓控制信號；可變電源電路，用于基于所述帶寬限制處理電路生成的電壓控制信號來生成功率放大器電源電壓；和功率放大器，輸入信號被饋送至該功率放大器，并且該功率放大器根據(jù)來自該可變電源電路的該功率放大器電源電壓被驅(qū)動。
2. 根據(jù)權利要求l所述的功率放大裝置，其中用于執(zhí)行帶寬限制處 理的所述帶寬限制處理電路是使用窗口函數(shù)的電路。
3. 根據(jù)權利要求1所述的功率放大裝置，其中所述帶寬限制處理電 路從多個窗口函數(shù)系數(shù)中選擇一系數(shù)來生成所述電壓控制信號。
4. 根據(jù)權利要求3所述的功率放大裝置，其中所述多個窗口函數(shù)系 數(shù)預先存儲在存儲電路中，并且被選擇且提供到所述帶寬限制處理電路。
5. 根據(jù)權利要求3所述的功率放大裝置，其中根據(jù)所述包絡信號的 特性執(zhí)行從所述多個窗口函數(shù)系數(shù)中進行的選擇。
6. 根據(jù)權利要求5所述的功率放大裝置，其中所述包絡信號的特性 是作為所述包絡信號的瞬時功率與平均功率的比而計算得到的功率比等 于或大于預定閾值的次數(shù)，并且根據(jù)所述次數(shù)選擇所述窗口函數(shù)系數(shù)。
7. 根據(jù)權利要求1所述的功率放大裝置，其中所述帶寬限制處理電 路檢測該包絡信號的峰值，并且執(zhí)行在這些峰值之間的內(nèi)插處理，由此 生成所述電壓控制信號。
8. 根據(jù)權利要求7所述的功率放大裝置，其中所述帶寬限制處理電 路檢測該包絡信號的峰值，并且進一步從這些峰值中選擇等于或大于兩 個鄰近峰值的峰值來執(zhí)行所述內(nèi)插處理。
9. 根據(jù)權利要求7所述的功率放大裝置，其中所述帶寬限制處理電 路檢測該包絡信號的峰值，并且從這些峰值之中提取等于或大于預置的閾值的峰值來執(zhí)行這些峰值之間的所述內(nèi)插處理。
10. 根據(jù)權利要求9所述的功率放大裝置，其中根據(jù)所述傳輸信號 的特性設置所述預置的閾值。
11. 根據(jù)權利要求10所述的功率放大裝置，其中計算所述包絡信號 的瞬時功率與平均功率的功率比，并且根據(jù)該傳輸信號的特性設置的所 述預置的閾值根據(jù)該功率比等于或大于預定值的次數(shù)來設置。
12. —種用于根據(jù)傳輸信號的包絡變化控制提供到功率放大器的電壓的功率放大器電源電壓控制方法，所述方法包括從該傳輸信號提取包絡信號；執(zhí)行用于使得電壓控制信號的峰值點與該包絡信號的峰值點相一致 的帶寬限制處理；和將該電壓控制信號提供到該功率放大器。
13. 根據(jù)權利要求12所述的功率放大器電源電壓控制方法，其中窗 口函數(shù)用于帶寬限制處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及功率放大裝置和功率放大器電源電壓控制方法。該功率放大裝置具有包括在傳輸信號中的包絡信號輸入到其的并且對包絡信號執(zhí)行帶寬限制處理的帶寬限制處理電路，用于基于帶寬限制處理電路生成的電壓控制信號來生成功率放大器電源電壓的可變電源電路，和被饋送輸入信號、并且根據(jù)來自可變電源電路的電源電壓被驅(qū)動的功率放大器。
文檔編號H04B1/40GK101494466SQ20091000130
公開日2009年7月29日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權日2008年1月25日
發(fā)明者宇都宮裕一, 札場伸和, 濱田一, 石川廣吉, 長谷和男 申請人:富士通株式會社