專利名稱：前饋放大器與前饋放大方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于移動通信裝置的基站設備之類的一種前饋放大器以及一種前饋放大方法。
(2)背景技術(shù)近年來，為了一次性放大大量的信令信道，需要在移動通信裝置的基站發(fā)射器中提供一種高效、高線性的功率放大器，并且通過前饋方法的畸變補償可以實現(xiàn)對線性性能的改進。
這里將不會詳細地描述前饋放大器，因為在John L.B.Walker所著的“High-power GaAs FET Amplifiers”已有描述，1993年Artech House出版，332至333頁。另外，該文的全部揭示都通過應用被引入這里。
然而，近年來，開始采用一種寬帶的CDMA(碼分多址)方法作為移動電話的調(diào)制方法，因此，基站也要求具有寬帶傳輸能力，并且寬帶畸變補償控制也被要求用于前饋畸變補償。而這里將不會詳細地描述CDMA方法，因為在Nick Pothecary所著的“Feedforward Linear Power Amplifiers”已有描述，1999年Artech House出版，例如。另外，該文的全部揭示都通過應用被引入這里。
實現(xiàn)這樣的寬帶控制的前饋放大器在日本特開平第8-56126“畸變補償放大器電路”中已經(jīng)給出了一個范例，這兒將參考圖3進行描述。在圖3中，參考號1表示的是第一個定向耦合器，2表示的是第一個矢量調(diào)整器，3表示的是一個主放大器，4表示的是第二個定向耦合器，5表示的是第一個延時單元，6表示的是第二個延時單元，7表示的是第二個矢量調(diào)整器，8表示的是一個輔助放大器，9表示的是第三個定向耦合器，10表示的是一個放大器，11a表示的是一個導頻信號生成器，11b表示的是一個調(diào)制信號生成器，12表示的是一個檢波器，14表示的是一個數(shù)字式控制回路，它由一個A/D轉(zhuǎn)換器、一個D/A轉(zhuǎn)換器、一個CPU和一個存儲器構(gòu)成，21表示的是一個DSB信號生成器，它由導頻信號生成器11a和調(diào)制信號生成器11b組成，22表示的是一個DSB正交檢波電路，它由一個基準信號生成器、一個正交混頻器、一個濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器組成。
在這種配置中，一個可拆卸的控制電路至少使用導頻信號生成器11a和調(diào)制信號生成器11b這么兩個振蕩器，并通過把從導頻信號生成器11a來的信號作為載波信號，把從調(diào)制信號生成器11b來的信號作為調(diào)制信號，從而混頻從這兩個振蕩器來的信號以生成一個導頻信號，并將其輸入到前饋放大器。
另外，基準信號生成器22a接收從導頻信號生成器11a直接輸出至DSB正交檢波電路22的載波信號，基準信號生成器還被用來將從連接在定向耦合器9和輸出端之間的耦合器取出的輸出信號進行下變換，以使得一個濾波器可以除去傳輸載波，A/D轉(zhuǎn)換器的采樣結(jié)果被用于輸出一個電壓，來控制第二個矢量調(diào)整器7。這樣控制電路14可以抑制前饋放大器的畸變信號，也就是說，導頻信號的電平變?yōu)樽畹汀?br> 雖然前饋放大器原本是一個主要根據(jù)包括有導頻信號的輸出信號和從矢量調(diào)整器輸出的導頻信號來控制矢量調(diào)整器的設備，但仍然需要設置一個在輸出信號頻帶之外的導頻信號頻率，這樣畸變信號就無法被充分地抑制。
上述的過去的前饋放大器例子從兩個振蕩器，導頻信號生成器11a和調(diào)制信號生成器11b的信號來生成導頻信號，并用導頻信號生成器11a的信號來檢測輸出信號。這樣，就使得在輸出信號頻帶之內(nèi)設置導頻信號的頻率，來將畸變信號抑制到一個最理想的環(huán)境以下成為了可能。
然而在上述的配置中，使用了大量的振蕩器來檢測導頻信號的產(chǎn)生，并且至少DSB信號生成器21是需要導頻信號生成器11a和調(diào)制信號生成器11b的。由于這些振蕩器無法小到足以和其他元件一起被集成在一塊集成電路板上，因此它們需要獨立于其他的可以被集成在一塊集成電路板上的電路元件之外來進行配置，這也阻礙了前饋放大器的進一步小型化。
另外，為了安全地隔離，多個振蕩器也需要單獨的空間分別放置，這進一步阻礙了前饋放大器體積的減小。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是考慮到上述問題而實現(xiàn)的，本發(fā)明的一個目的是得到一種前饋放大器，并進一步能夠在把畸變信號抑制到理想情況下的同時，通過減少振蕩器的數(shù)目來減小前饋放大器的體積。
本發(fā)明的第1項發(fā)明是一種前饋放大器，它包括有放大裝置，用于放大輸入信號以獲得放大信號；導頻信號生成裝置，有一個本地振蕩器和一個用于對所述本地振蕩器的輸出進行分頻的分頻器，用于根據(jù)所述本地振蕩器的輸出和所述分頻器的輸出生成預定的導頻信號；合成裝置，用于根據(jù)將所述輸入信號或所述放大信號與所述導頻信號合成產(chǎn)生一個合成信號；提取裝置，用于從所述合成信號中提取出任何畸變成份；輸出信號生成裝置，用于從所述合成信號中除去所述被提取的畸變成份，以生成一個輸出信號；調(diào)整裝置，用于利用所述本地振蕩器的輸出、所述分頻器的輸出、所述導頻信號以及從所述輸出信號生成裝置來的所述輸出信號中的任何一個來進行調(diào)整，以除去所述畸變成份。
本發(fā)明的第2項發(fā)明是根據(jù)第1項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述導頻信號生成裝置包括有調(diào)制裝置，用于用所述分頻器的輸出來調(diào)制所述本地振蕩器的輸出，所述本地振蕩器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶內(nèi)，所述分頻器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶外。
本發(fā)明的第3項發(fā)明是根據(jù)第1項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述導頻信號生成裝置包括有第一混頻器，用于將所述本地振蕩器的輸出和所述混頻器的輸出進行混頻，所述本地振蕩器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶內(nèi)，所述分頻器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶外。
本發(fā)明的第4項發(fā)明是根據(jù)第1或2或3項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述調(diào)整裝置通過使用所述導頻信號和所述輸出信號來進行調(diào)整。
本發(fā)明的第5項發(fā)明是根據(jù)第4項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述調(diào)整裝置包括有第一轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述輸出信號轉(zhuǎn)換至比原始頻帶低的一個低頻帶，以及一個第二轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述導頻信號轉(zhuǎn)換至比原始頻帶低的一個低頻帶，并通過使用被轉(zhuǎn)換至所述低頻帶的導頻信號和被轉(zhuǎn)換至所述低頻帶的輸出信號來進行調(diào)整。
本發(fā)明的第6項發(fā)明是根據(jù)第5項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述第一轉(zhuǎn)換裝置包括有所述本地振蕩器和用于將所述本地振蕩器的輸出與所述輸出信號進行合成的第二混頻器，所述第二轉(zhuǎn)換裝置包括有所述分頻器，并使用所述分頻器的輸出作為所述轉(zhuǎn)換后的導頻信號。
本發(fā)明的第7項發(fā)明是根據(jù)第6項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述第一轉(zhuǎn)換裝置包括有至少一個用于接收所述輸出信號的輸入的，提供于所述第二混頻器前級的第一濾波器，以及用于接收所述第二混頻器的輸入的第二濾波器。
本發(fā)明的第8項發(fā)明是根據(jù)第7項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述第一濾波器是一個帶通濾波器。
本發(fā)明的第9項發(fā)明是根據(jù)第7項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述第一濾波器是一個帶阻濾波器。
本發(fā)明的第10項發(fā)明是根據(jù)第7項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述第一濾波器是一個至少有兩個頻率可以通過的帶通濾波器。
本發(fā)明的第11項發(fā)明是根據(jù)第7項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述第二濾波器是一個帶通濾波器。
本發(fā)明的第12項發(fā)明是根據(jù)第7項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述第二濾波器是一個低通濾波器。
本發(fā)明的第13項發(fā)明是根據(jù)第7項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其特征在于，所述第二濾波器是一個帶阻濾波器。
本發(fā)明的第14項發(fā)明是根據(jù)第1項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述分頻器的分頻數(shù)是一個小數(shù)。
本發(fā)明的第15項發(fā)明是根據(jù)第1項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述分頻器的分頻數(shù)是一個可變量。
本發(fā)明的第16項發(fā)明是根據(jù)第2或3項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述提取裝置包括有第一分支裝置，用于將所述輸入信號分成兩支，一支輸出至所述放大裝置，所述提取裝置還包括有一個第一反相合成裝置，用于接收所述第一分支裝置的另一個輸出和所述合成信號的輸入，以及將所述合成信號分成兩支，以作為所述畸變成份輸出一個信號，該信號是由被分支的所述組合信號中的一支，和所述第一分支裝置的另一輸出以反相的方式合成而成的，并且還原樣輸出所述組合信號的另一支；所述輸出信號生成裝置包括有第二反相合成裝置，用于將一信號成份作為所述輸出信號輸出，該成份是由所述第一反相合成裝置的所述畸變成份，和所述組合信號的另一支以反相的方式合成而成的。
本發(fā)明的第17項發(fā)明是根據(jù)第16項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述輸出信號生成裝置包括有矢量調(diào)整裝置，位于所述第一反相合成裝置和所述第二反相合成裝置之間，用于調(diào)整所述畸變成份幅度和相位；畸變成份放大裝置，位于所述矢量調(diào)整裝置和所述第二反相合成裝置之間，用于放大所述矢量裝置的輸出。
本發(fā)明的第18項發(fā)明是根據(jù)第7項發(fā)明提供的一種前饋放大器，其中所述本地振蕩器、所述分頻器、所述第一混頻器、所述第二混頻器、所數(shù)第一濾波器、所數(shù)第二濾波器以及所述調(diào)整裝置中的至少兩個被集成在同一個半導體襯底上。
本發(fā)明的第19項發(fā)明是一種前饋放大方法，包括以下步驟放大一個輸入信號以獲得一個放大信號；將一個本地振蕩器的輸出進行分頻，并根據(jù)所述本地振蕩器的輸出和所述分頻輸出生成一個導頻信號；將所述輸入信號或所述放大信號與所述導頻信號進行合成，以生成一個合成信號；從所述合成信號中提取任何畸變成份；從所述合成信號中除去所述提取的畸變成份，以生成一個輸出信號；利用所述本地振蕩器的輸出、或所述分頻器的輸出、或所述導頻信號、或所述輸出信號中的任意一個來進行除去所述畸變成份的調(diào)整。
本發(fā)明的第20項發(fā)明是一種通信設備，包括有第1至18項發(fā)明中的任一項所述的前饋放大器、進行發(fā)射的發(fā)射裝置和進行接收的接收裝置。
上述的本發(fā)明用本地振蕩器和分頻器來生成導頻信號，并且是通過將它們用混頻器進行混頻來生成它們的，這樣可以減少振蕩器的數(shù)目，并實現(xiàn)前饋放大器的小型化。
(4)


圖1是本發(fā)明的實施例1的前饋放大器的框圖。
圖2是本發(fā)明的實施例2的前饋放大器的框圖。
圖3是過去的前饋放大器的框圖。IN輸入端CPL1第一耦合器VAP1第一矢量調(diào)整器AMP1主放大器DLY1第一延時單元CPL2第二耦合器DLY2第二延時單元
VAP2第二矢量調(diào)整器AMP2誤差放大器CPL3第三耦合器CPL4第四耦合器CPL5第五耦合器CPL6第六耦合器CPL7第七耦合器CNT1畸變檢測環(huán)控制電路OSC1本地振蕩器PRS1分頻器MIX1第一混頻器MIX2第二混頻器FIL1第一濾波器FIL2第二濾波器CNT2，CNT2’畸變消去環(huán)控制電路OUT輸出端(5)具體實施方式
(實施例1)下面，參考附圖，將描述本發(fā)明的實施例1的前饋放大器，并因此描述本發(fā)明的一種前饋放大方法的一個實施例。圖1中，參考符號IN表示的是接收輸入信號(下面也將稱作傳輸載波)的輸入端，CPL1表示第一耦合器，VAP1表示第一矢量調(diào)整器，AMP1表示主放大器，DLY1表示第一延時單元，CPL2表示第二耦合器，DLY2表示第二延時單元，VAP2表示第二矢量調(diào)整器，AMP2表示誤差放大器，CPL3表示第三耦合器，CPL4表示第四耦合器，CPL5表示第五耦合器，CPL6表示第六耦合器，CPL7表示第七耦合器，OSC1表示本地振蕩器，PRS1表示分頻器，MIX1表示混頻器，DEM1表示正交檢波器，CNT1表示模擬式畸變檢測環(huán)控制電路，CNT2表示包括從本地振蕩器OSC1至正交檢波器DEM1的畸變消去環(huán)控制電路，OUT表示輸出輸出信號的輸出端。
畸變檢測環(huán)控制電路CNT1從由第五耦合器CPL5的合成輸出取出的傳輸載波，與由第六耦合 CPL6取出的，經(jīng)過畸變檢測環(huán)抑制的傳輸載波之間的特性差異，輸出一個主放大器AMP1和第一延時單元DLY1之間的幅度誤差和相位誤差。輸出的幅度誤差和相位誤差被反饋給第一矢量調(diào)整器VAP1，它施加控制以維持畸變檢測環(huán)的載波抑制特性。
另一方面，畸變消去環(huán)控制電路CNT2將本地振蕩器OSC1生成的一個信號(例如頻率為2140MHz的一個信號)分流，并用分頻器PRS1對一個分流成份進行分頻，以獲得一個分頻后的輸出(例如在32分頻的情況下，分頻輸出的頻率是66.875MHz)，分頻后的輸出再和本地振蕩器OSC1分流的另一個輸出(2140MHz)在混頻器MIX1被混頻，以獲得一個導頻信號。
生成的導頻信號作為頻率為2140±66.875MHz的邊帶信號被輸出，一部分導頻信號被分流，來和從第四耦合器CPL4來的輸出信號結(jié)合，并輸入到主放大器AMP1，剩下的導頻信號和從第七耦合器CPL7取出的輸出信號被輸入至正交檢波器DEM1。這里，輸出信號的頻率和導頻信號的頻率是完全一樣的。另外，雖然作為導頻信號源的本地振蕩器的信號頻率是在輸出信號的頻帶之內(nèi)的，但是分頻后的輸出頻率是在該頻帶之外的。
誤差放大器AMP2和第二延時器DLY2之間的幅度誤差和相位誤差，可以從導頻信號和輸出信號之間的特性差異被輸出，并且它們被反饋給第二矢量調(diào)整器VAP2來施加控制以維持畸變消去環(huán)的畸變抑制特性。具體而言，正交檢波器DEM1用導頻信號檢測輸出信號，并取出輸出信號和導頻信號中相同的頻率成份(頻率為2140±66.875MHz的邊帶)作為直流成份，并進行調(diào)整來最小化該直流成份的電平。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，可以在把畸變信號抑制到理想情況下的同時，通過用分頻器PRS1和混頻器MIX1來從一個本地振蕩器OSC1獲得導頻信號的配置，來在過去的設備基礎上減少在畸變消去環(huán)控制電路中所使用的振蕩器數(shù)量。由于分頻器PRS1和混頻器MIX1可以與耦合器CPL1和誤差放大器AMP2等電路元件一樣提供在一塊集成電路上，這樣就可能實現(xiàn)前饋放大器的小型化。
(實施例2)接下來，參考圖2，將描述本發(fā)明的實施例2的前饋放大器。圖2中與圖1相同的部分被給予相同的符號，并因此將省略相關(guān)描述。另外，在畸變消去環(huán)控制電路CNT2’中，參考符號FIL1表示第一濾波器，MIX2表示第二混頻器，F(xiàn)IL2表示第二濾波器。
下面將會描述具有這樣配置的實施例2的前饋放大器的工作原理。然而，和實施例1中相同的部分將被省略，主要描述的將是兩者間的區(qū)別。
和實施例1中一樣，畸變檢測環(huán)控制電路CNT1從由第五耦合器CPL5的合成輸出取出的傳輸載波，與由第六耦合器CPL6取出的，經(jīng)過畸變檢測環(huán)抑制的傳輸載波之間的特性差異，輸出一個主放大器AMP1和第一延時單元DLY1之間的幅度誤差和相位誤差。輸出的幅度誤差和相位誤差被反饋，第一矢量調(diào)整器VAP1施加控制以維持畸變檢測環(huán)的載波抑制特性。
另一方面，畸變消去環(huán)控制電路CNT2’將本地振蕩器OSC1生成的一個信號(例如頻率為2140MHz)分流成三個。
在被分流的三個信號之中，一個被分頻器PRS1分頻，并作為分頻輸出被生成(例如在32分頻的情況下，分頻輸出的頻率是66.875MHz)。
分頻輸出被進一步被分流成兩支，它們中的一個在混頻器MIX1和本地振蕩器OSC1的被分流成三個分支(2140MHz)的信號的剩下兩個分支之一進行混頻，并作為具有2140±66.875MHz的邊帶的導頻信號被輸出到第四耦合器CPL4。
接下來，第七耦合器CPL7用輸出信號取出的導頻信號(2140±66.875MHz)通過第一濾波器FIL1去除它的部分傳輸載波成份。
被部分去除了傳輸載波成份的信號和本地振蕩器OSC1的三個信號分支中的剩下的一個被輸入至第二混頻器MIX2，這樣就產(chǎn)生了一個差別頻率(66.875MHz)信號。差別頻率信號通過第二濾波器FIL2進一步去除它的剩余的傳輸載波成份。
進一步去除了剩余傳輸載波成份的信號作為下變換輸出信號被輸入至正交檢波器DEM1。分頻器PRS1的被分成兩支的信號中的剩下一支作為下變換導頻信號也被輸入至正交檢波器DEM1。另外，下變換輸出信號的頻率和下變換導頻信號的頻率完全一樣。
正交檢波器DEM1從各自的輸入信號特性中，輸出誤差放大器AMP2和第二延時單元DLY2之間的幅度誤差和相位誤差，并將它們反饋給第二矢量調(diào)整器VAP2來施加控制以維持畸變消去環(huán)的畸變抑制特性。具體而言，正交檢波器DEM1用導頻信號檢測輸出信號，并取出輸出信號和導頻信號中相同的頻率成份(頻率為2140±66.875MHz的邊帶)作為直流成份，并進行調(diào)整來最小化該直流成份的電平。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，可以在把畸變信號抑制到理想情況下的同時，通過用分頻器PRS1和混頻器MIX1來從一個本地振蕩器OSC1獲得導頻信號的配置，來在過去的設備基礎上減少在畸變消去環(huán)控制電路中所使用的振蕩器數(shù)量。由于分頻器PRS 1和混頻器MIX1可以與耦合器CPL1和誤差放大器AMP2等電路元件一樣提供在一塊集成電路上，這樣就可能實現(xiàn)前饋放大器的小型化。
進一步根據(jù)該實施例，在畸變消去環(huán)控制電路CNT2’中，從第七耦合器CPL7輸入的輸出信號經(jīng)過第一濾波器FIL1，在被混頻器MIX2下變頻后再進一步經(jīng)過第二濾波器FIL2，本地振蕩器OSC1的信號還被分頻器PRS1分頻成下轉(zhuǎn)換導頻信號，這樣就可以根據(jù)兩個下轉(zhuǎn)換后的信號來操控正交檢波器DEM1。這樣，正交檢波器DEM1的動態(tài)范圍可以變得比實施例1中的更小，因此就可以使用廉價的正交檢波器，從而可以得到一個廉價的前饋放大器。
另外，雖然在實施例2中使用了第一濾波器FIL1和第二濾波器FIL2來除去傳輸載波，但是這些濾波器可以是任何一種帶通濾波器，帶阻濾波器和低通濾波器，只要他們能夠只通過導頻信號來從輸出信號中除去傳輸載波。另外，在傳輸載波被充分地除去了的情況下，不使用這些濾波器也可以獲得同樣的效果，這樣就可以得到一種省略了第一濾波器FIL1和第二濾波器FIL2兩者或其中一個的配置。
另外，在上面的實施例1中，第一耦合器CPL1相當于本發(fā)明的第一個分支裝置，而第二耦合器CPL2相當于本發(fā)明的第一個反相合成裝置，這些部分組成了本發(fā)明的提取裝置。
另外，第三耦合器CPL3相當于本發(fā)明的第二反相合成裝置，矢量調(diào)整器VAP2相當于本發(fā)明的矢量調(diào)整裝置，誤差放大器AMP2相當于本發(fā)明的畸變成份放大裝置，這些部分組成了本發(fā)明的輸出信號生成裝置。
另外，畸變消去環(huán)控制電路CNT2中的本地振蕩器OSC1相當于本發(fā)明的本地振蕩器，分頻器PRS1相當于本發(fā)明的分頻器，混頻器MIX1相當于本發(fā)明的第一混頻器，這些部分組成了本發(fā)明的導頻信號生成裝置。
另外，主放大器AMP1相當于本發(fā)明的放大裝置。
另外，第四耦合器CPL4相當于本發(fā)明的合成裝置，正交檢波器DEM1相當于本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置。
另外，本地振蕩器OSC1相當于本發(fā)明的第一轉(zhuǎn)換裝置的本地振蕩器，混頻器MIX2相當于本發(fā)明的第二轉(zhuǎn)換裝置的第二混頻器，分頻器PRS1相當于第二轉(zhuǎn)換裝置的分頻器，第一濾波器FIL1和第二濾波器FIL2相當于本發(fā)明的第一轉(zhuǎn)換裝置的第一濾波器和第二濾波器。
因而，雖然可以有一種全部或部分省略了矢量調(diào)整器VAP1、第五耦合器CPL5、第六耦合器CPL6、畸變檢測環(huán)控制電路CNT1、延時單元DLY1、延時單元DLY2和誤差放大器AMP2的配置，或者是進一步省略了畸變成份放大裝置的配置，但是仍然應該有一種提供了符合上面實施例的部分的配置，使得它能夠充分地完成前饋放大器的工作。
另外，雖然在上面的實施例1和2中所描述的畸變檢測環(huán)控制電路CNT1是模擬式的，但是也可以實現(xiàn)成具有CPU和與過去的例子中的控制電路14相類似的檢波器的數(shù)字式的。在這種情況下，就可能只用第六耦合器CPL6的合成輸出來控制第一矢量調(diào)整器VAP1。因而，本發(fā)明的前饋放大器也可以實現(xiàn)成省略了第五耦合器CPL5的配置。
另外，雖然上面的實施例中曾描述到正交檢波器DEM1是通過接收完全相同頻率的導頻信號和輸出信號的輸入來工作的，本發(fā)明的控制裝置也可以通過接收不同頻率的信號輸入來施加控制以維持載波抑制特性。例如，它可以根據(jù)本地振蕩器OSC1，而不是導頻信號和輸出信號來工作，或者是根據(jù)分頻器PRS1的輸出信號來工作。
另外，雖然上面的實施例中曾描述到導頻信號是通過將本地振蕩器OSC1的輸出和分頻器PRS 1的輸出在第一混頻器進行混頻而得到的，但是也可以使用除混頻器之外的其他調(diào)制裝置，因為，根據(jù)本發(fā)明，只要能將具有輸出信號頻帶之內(nèi)的頻率的本地振蕩器輸出調(diào)制到具有輸出信號頻帶之外的頻率的分頻器輸出，從而得到導頻信號就足夠了。
另外，雖然實施例1和2中的分頻器PRS1的分頻數(shù)是32，但是該分頻數(shù)明顯地可以根據(jù)導頻信號的設定頻率來自由改變，以獲得同樣的效果，而且分頻數(shù)不一定要是一個整數(shù)。例如，可以使用分頻數(shù)是如5/16之類的小數(shù)的小數(shù)分頻器。另外，雖然本地振蕩器OSC1的振蕩頻率是2140MHz，但是這只是一個例子，通過根據(jù)所需導頻信號的設定頻率，在前饋放大器的將要放大的頻帶附近選擇頻率，也明顯可以得到相同的效果。
另外，雖然實施例1和2中的分頻器PRS 1的分頻數(shù)是固定的，但是通過將分頻數(shù)設為一個可以根據(jù)傳輸載波的頻率和功率級改變的可變值，也可以取得相同的效果。
另外，雖然實施例1和2中的第五耦合器CPL5是位于主放大器AMP1的輸出和第二耦合器CPL2的輸入之間的，但是只要從第五耦合器所取得的信號包括傳輸載波就可以得到相同的效果，而不管它是從哪一個點引出的。例如，通過從第一延時單元DLY1的輸出和第二耦合器CPL2的輸入之間、或從第一延時單元DLY1的輸入端、或在AMP1是多級的情況下從主放大器AMP1級間或輸入端、或從第二耦合器CPL2的輸出和延時單元DLY2的輸入之間、或在有多個延時單元DLY2的情況下從它們之間、或從延時單元DLY2的輸出和第三耦合器CPL3的輸入之間、或在第三耦合器CPL3的輸出之后從第七耦合器CPL7合成輸出取得傳輸載波也可以得到相同的效果。
另外，雖然實施例1和2中的第六耦合器CPL6是位于第二二耦合器CPL2的輸出和第二矢量調(diào)整器的輸入之間的，但是通過在第二耦合器CPL2的輸出和第六耦合器CPL6的輸入之間插入一個放大器，以增強第六耦合器CPL6的輸出電平，或是在第二耦合器CPL2的輸出和第六耦合器CPL6的輸入之間插入一個衰減器或同時插入衰減器和放大器，以抑制從第六耦合器CPL6到第二耦合器CPL2的反射能量和防止駐波，也是可以得到相同的效果的。
另外，通過用一塊把至少兩個組件電路單元集成在一塊集成半導體襯底上的IC來作為實施例1和2中所示的應置換控制電路CNT2，也可以得到相同的效果，并因此可以進一步小型化。
另外，通過在一個具有完成傳送功能的傳送裝置，和完成接收功能的接收裝置的通信設備上使用本發(fā)明的前饋放大器，使得可能實現(xiàn)一種小型化的基站設備，只要將它用在移動通信裝置的基站中。
如上所述，本發(fā)明的前饋放大器可以在將畸變信號抑制到理想情況下的同時，減少所需振蕩器的數(shù)量，從而可以實現(xiàn)前饋放大器的小型化。
權(quán)利要求
1.一種前饋放大器，它包括有放大裝置，用于放大輸入信號以獲得放大信號；導頻信號生成裝置，有一個本地振蕩器和一個用于對所述本地振蕩器的輸出進行分頻的分頻器，用于根據(jù)所述本地振蕩器的輸出和所述分頻器的輸出生成預定的導頻信號；合成裝置，用于將所述輸入信號或所述放大信號與所述導頻信號合成產(chǎn)生一個合成信號；提取裝置，用于從所述合成信號中提取出任何畸變成份；輸出信號生成裝置，用于從所述合成信號中除去所述被提取的畸變成份，以生成一個輸出信號；調(diào)整裝置，用于利用所述本地振蕩器的輸出、所述分頻器的輸出、所述導頻信號以及從所述輸出信號生成裝置來的所述輸出信號中的任何一個來進行調(diào)整，以除去所述畸變成份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前饋放大器，其特征在于，所述導頻信號生成裝置包括有調(diào)制裝置，用于用所述分頻器的輸出來調(diào)制所述本地振蕩器的輸出，所述本地振蕩器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶內(nèi)，所述分頻器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前饋放大器，其特征在于，所述導頻信號生成裝置包括有第一混頻器，用于將所述本地振蕩器的輸出和所述混頻器的輸出進行混頻，所述本地振蕩器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶內(nèi)，所述分頻器的輸出的頻率在所述輸出信號生成裝置的輸出信號的頻帶外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的前饋放大器，其特征在于，所述調(diào)整裝置通過使用所述導頻信號和所述輸出信號來進行調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前饋放大器，其特征在于，所述調(diào)整裝置包括有第一轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述輸出信號轉(zhuǎn)換至比原始頻帶低的一個低頻帶，以及一個第二轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述導頻信號轉(zhuǎn)換至比原始頻帶低的一個低頻帶，并通過使用被轉(zhuǎn)換至所述低頻帶的導頻信號和被轉(zhuǎn)換至所述低頻帶的輸出信號來進行調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的前饋放大器，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)換裝置包括有所述本地振蕩器和用于將所述本地振蕩器的輸出與所述輸出信號進行合成的第二混頻器，所述第二轉(zhuǎn)換裝置包括有所述分頻器，并使用所述分頻器的輸出作為所述轉(zhuǎn)換后的導頻信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的前饋放大器，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)換裝置包括有至少一個用于接收所述輸出信號的輸入的，提供于所述第二混頻器前級的第一濾波器，以及用于接收所述第二混頻器的輸入的第二濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其特征在于，所述第一濾波器是一個帶通濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其特征在于，所述第一濾波器是一個帶阻濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其特征在于，所述第一濾波器是一個至少有兩個頻率可以通過的帶通濾波器。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其特征在于，所述第二濾波器是一個帶通濾波器。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其特征在于，所述第二濾波器是一個低通濾波器。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其特征在于，所述第二濾波器是一個帶阻濾波器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前饋放大器，其特征在于，所述分頻器的分頻數(shù)是一個小數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前饋放大器，其特征在于，所述分頻器的分頻數(shù)是一個可變量。
16.根據(jù)權(quán)利要求2或3中的任一項所述的前饋放大器，其特征在于，所述提取裝置包括有第一分支裝置，用于將所述輸入信號分成兩支，一支輸出至所述放大裝置，所述提取裝置還包括有一個第一反相合成裝置，用于接收所述第一分支裝置的另一個輸出和所述合成信號的輸入，以及將所述合成信號分成兩支，以作為所述畸變成份輸出一個信號，該信號是由被分支的所述組合信號中的一支，和所述第一分支裝置的另一輸出以反相的方式合成而成的，并且還原樣輸出所述組合信號的另一支；所述輸出信號生成裝置包括有第二反相合成裝置，用于將一信號成份作為所述輸出信號輸出，該成份是由所述第一反相合成裝置的所述畸變成份，和所述組合信號的另一支以反相的方式合成而成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的前饋放大器，其特征在于，所述輸出信號生成裝置包括有矢量調(diào)整裝置，位于所述第一反相合成裝置和所述第二反相合成裝置之間，用于調(diào)整所述畸變成份幅度和相位；畸變成份放大裝置，位于所述矢量調(diào)整裝置和所述第二反相合成裝置之間，用于放大所述矢量調(diào)整裝置的輸出。
18.根據(jù)權(quán)利要求7中的任一條所述的前饋放大器，其特征在于，所述本地振蕩器、所述分頻器、所述第一混頻器、所述第二混頻器、所數(shù)第一濾波器、所數(shù)第二濾波器以及所述調(diào)整裝置中的至少兩個被集成在同一個半導體襯底上。
19.一種前饋放大方法，包括以下步驟放大一個輸入信號以獲得一個放大信號；將一個本地振蕩器的輸出進行分頻，并根據(jù)所述本地振蕩器的輸出和所述分頻輸出生成一個導頻信號；將所述輸入信號或所述放大信號與所述導頻信號進行合成，以生成一個合成信號；從所述合成信號中提取任何畸變成份；從所述合成信號中除去所述提取的畸變成份，以生成一個輸出信號；利用所述本地振蕩器的輸出、所述分頻器的輸出、所述導頻信號、和所述輸出信號中的任意一個來進行除去所述畸變成份的調(diào)整。
20.一種通信設備，包括有根據(jù)權(quán)利要求1至18中的任一項所述的前饋放大器、進行發(fā)射的發(fā)射裝置和進行接收的接收裝置。
全文摘要
描述了一種前饋放大器，它包括有放大裝置，用于放大輸入信號以獲得放大信號；導頻信號生成裝置，有一個本地振蕩器和一個用于對所述本地振蕩器的輸出進行分頻的分頻器，用于根據(jù)所述本地振蕩器的輸出和所述分頻器的輸出生成預定的導頻信號；合成裝置，用于根據(jù)將所述輸入信號或所述放大信號與所述導頻信號合成產(chǎn)生一個合成信號；提取裝置，用于從所述合成信號中提取出任何畸變成分；輸出信號生成裝置，用于從所述合成信號中除去所述被提取的畸變成分，以生成一個輸出信號；調(diào)整裝置，用于利用從所述輸出信號生成裝置來的所述本地振蕩器的輸出、所述分頻器的輸出、所述導頻信號以及所述輸出信號中的任何一個來進行調(diào)整，以除去所述畸變成分。
文檔編號H03F1/32GK1407717SQ0214201
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月21日
發(fā)明者石田薰, 高地直樹, 齊藤祐二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社