專利名稱：優(yōu)化功率放大器效率的方法和閉環(huán)功率放大器控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閉環(huán)功率放大器失真控制器和優(yōu)化功率放大器效率的方法。
背景技術(shù)：
所有的功率放大器都會(huì)導(dǎo)致一個(gè)較小或較大程度的失真。失真一般可以按照相位和幅度失真來(lái)測(cè)量，其中，經(jīng)過(guò)放大器的信號(hào)受到不希望的相位和幅度調(diào)整，即放大器有非線性的幅度和/或相位特性。在功率放大器用于射頻傳輸?shù)那闆r下，例如，對(duì)于蜂窩移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的基站來(lái)說(shuō)，相位和幅度失真本身表明了在期待發(fā)射頻率外的所謂頻率″再生″。從而，在例如載波信號(hào)正在被放大的情況中，通過(guò)放大器非線性而導(dǎo)致的互調(diào)失真和其它失真產(chǎn)生了該載波的副波瓣，副波瓣在相鄰信道中產(chǎn)生不能接受的干擾從而違反了傳輸要求。
例如，在寬帶碼分多址(W-CDMA)3G蜂窩系統(tǒng)中，每個(gè)信道在1.96GHz左右的頻率處被分配了5MHz的頻譜。所謂的3dB點(diǎn)分別地被隔開(kāi)3.84MHz。這些需求被設(shè)置來(lái)允許相鄰的5MHz信道在沒(méi)有不能接受的干擾之下被發(fā)射(并且實(shí)際上說(shuō)明書(shū)比這說(shuō)得更加詳細(xì))。從而，如果功率放大器中的失真(或基站中別處的失真)使得功率在3.84MHz頻帶外被發(fā)射，則其它通信信道可能受到不利影響，并且基站的運(yùn)行將會(huì)違反正式標(biāo)準(zhǔn)并且不能被使用。
為了克服這個(gè)問(wèn)題的″線性″功率放大器的現(xiàn)有技術(shù)中的幾個(gè)技術(shù)是已知的。傳統(tǒng)方法是使用圍繞放大器的前饋網(wǎng)絡(luò)，該前饋網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧放大器和網(wǎng)絡(luò)組合的特征來(lái)補(bǔ)償放大器中的非線性。然而，這些網(wǎng)絡(luò)布置起來(lái)很復(fù)雜并且圍繞主功率放大器的網(wǎng)絡(luò)需要與主功率放大器有類(lèi)似功率容量的第二個(gè)″誤差放大器″。因?yàn)楣β史糯笃鳂?gòu)成了元線電發(fā)射機(jī)(例如用于蜂窩無(wú)線電通信基站)成本的重要部分，所以用作誤差放大器的附加放大器的成本是一個(gè)很重大的不利因素。
標(biāo)題為″Amplitude and Phase Comparator for MicrowavePower Amplifier″(微波功率放大器的幅度和相位比較器)的，在共同未決的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?9/945,171中描述的另一個(gè)方法是在信號(hào)進(jìn)入放大器之前對(duì)其施加所謂的″預(yù)失真″。預(yù)失真一般應(yīng)用反向的相位和幅度失真(它是相位和幅度失真的反向，相位和幅度失真，已知將當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器時(shí)由放大器所導(dǎo)致)。從而，通過(guò)在放大之前給信號(hào)施加反向的失真，預(yù)失真和功率放大器固有的非線性之和使得放大器的輸出失真得到明顯的凈減少。然而，還可以如下所述地對(duì)該技術(shù)進(jìn)行完善。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)方案中對(duì)失真控制、功率放大器效率和/或最大許可發(fā)射功率提供改進(jìn)，并且特別是對(duì)于用于蜂窩移動(dòng)無(wú)線基站的功率放大器。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了閉環(huán)功率放大器失真控制器，包括輸出測(cè)量裝置，可操作來(lái)測(cè)量放大器輸出的預(yù)定輸出特性；處理裝置，用于處理由輸出測(cè)量裝置產(chǎn)生的測(cè)量；和控制裝置，用于響應(yīng)于被處理的測(cè)量而調(diào)整放大器操作參數(shù)。
例如，輸出特性可以是相位失真、幅度失真或頻譜。
在至少存在相位和/或幅度失真的情況中，注意到當(dāng)達(dá)到放大器的削波點(diǎn)時(shí)，失真突然增加。削波點(diǎn)一般是輸出電壓擺幅接近放大器的電源電壓時(shí)的點(diǎn)，因?yàn)樵诘湫偷姆糯笃髟O(shè)計(jì)中，輸出電壓不能超過(guò)電源電壓。類(lèi)似地，當(dāng)放大器提供的電流超過(guò)電源可用電流時(shí)，削波可能出現(xiàn)。從而，隨著放大器消波時(shí)的功率輸出電平，相位和幅度失真突然增加。如果放大器的操作參數(shù)是電源電壓和/或放大器增益，則當(dāng)削波出現(xiàn)時(shí)，在放大器輸出端測(cè)量的相對(duì)于放大器功率輸出的相位梯度和/或失真誤差接近1。從而如下所述，通過(guò)調(diào)整放大器操作參數(shù)來(lái)使放大器只運(yùn)行在削波下(通過(guò)測(cè)量預(yù)定的放大器輸出特性來(lái)確定)，放大器可以用最大功率輸出(給出的增益和/或電源電壓)運(yùn)行，這樣便提高了效率。
類(lèi)似地，如果輸出特性是頻譜，則電源電壓和/或放大器增益可以一直被改變到輸出頻率特性正好在期待頻率掩模的可接受邊緣內(nèi)為止(在上面的介紹中被討論)。因?yàn)楫?dāng)放大器達(dá)到消波點(diǎn)時(shí)，頻率掩模將受到很大的干擾(由于相位和幅度失真)，所以這兩個(gè)方案一般產(chǎn)生相同的結(jié)果，并且從而使放大器的運(yùn)行保持在可接受的頻率掩模邊緣內(nèi)一般將會(huì)正好在其削波點(diǎn)或低于其削波點(diǎn)來(lái)運(yùn)行放大器。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，因此，本發(fā)明提供了優(yōu)化功率放大器的效率的方法，包括測(cè)量放大器的輸出特性，其表示放大器導(dǎo)致的失真；和響應(yīng)于測(cè)量的特性來(lái)控制放大器的工作參數(shù)。
如下所述，因?yàn)楫?dāng)放大器正在被艱難″驅(qū)動(dòng)″時(shí)，放大器效率通?？梢员惶岣?，所以使用這個(gè)方法在其消波點(diǎn)或低于其削波點(diǎn)來(lái)運(yùn)行放大器提高了效率。從而，通過(guò)在其削波點(diǎn)或低于其削波點(diǎn)驅(qū)動(dòng)放大器，一般可以達(dá)到18-20％的效率，然而，操作邊緣必須被嵌入電路設(shè)計(jì)以允許元件變化和溫度變化的當(dāng)前構(gòu)造只能夠?qū)崿F(xiàn)放大器正常效率的10％。
如上所述，功率放大器構(gòu)成了蜂窩移動(dòng)通信基站的成本的重要部分。從而，提高效率意味著盡可能少的功率放大器是給定發(fā)射功率所需要的，和/或需要減少電源的輸出功率和冷卻設(shè)備。根據(jù)基站的成本、和諸如基站的大小之類(lèi)的環(huán)境狀況以及基站的總的電效率，所有的這些減少都是所希望的。


對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)結(jié)合附圖的本發(fā)明具體實(shí)施例的下列描述，本發(fā)明的其它方面和特征會(huì)變得明顯。
圖1是示出在單一信道寬帶碼分多址(W-CDMA)基站放大器中相對(duì)于相鄰信道功率(ACP)的功率放大器的輸出功率的圖表；
圖2是示出在5MHz信道間隔和希望的頻率掩模的典型W-CDMA信號(hào)的圖表；圖3是示出預(yù)失真電路結(jié)構(gòu)的示意框圖；圖4是示出單一信道5MHz W-CDMA基站增加了放大器功率輸出的情況下，所應(yīng)用的幅度和相位預(yù)失真的示意圖表；圖5A是被用于圖3的預(yù)失真電路結(jié)構(gòu)的內(nèi)部幅度和相位查詢表的示意圖表；圖5B是被用于圖3的預(yù)失真電路結(jié)構(gòu)的內(nèi)部輸入包絡(luò)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的示意圖表；圖6是示出放大器效率和相對(duì)于放大器輸出功率的相鄰信道功率的示意圖表；圖7是示出相鄰信道功率比(ACPR)和相對(duì)于放大器輸出功率的放大器效率的又一個(gè)圖表；和圖8是示出頻譜分析器的電路結(jié)構(gòu)的示意框圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，相對(duì)于放大器輸出功率的相鄰信道(相鄰信道功率-ACP)功率的典型曲線2被示出。線條2示出沒(méi)有采取測(cè)量來(lái)處理放大器非線性的典型的放大器特征。實(shí)線4表示按照W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)來(lái)重新定義的頻帶。信號(hào)將不會(huì)進(jìn)入由實(shí)線4(包括圖表關(guān)鍵)界限的圖表區(qū)域。
從而應(yīng)當(dāng)注意，標(biāo)準(zhǔn)的未調(diào)整放大器的輸出功率沒(méi)能符合大約大于36dBm的標(biāo)準(zhǔn)。
如下所述，曲線6表示施加了預(yù)失真的相同的放大器。應(yīng)當(dāng)注意，放大器(在這個(gè)曲線中示出的)甚至在功率電平接近48dBm時(shí)充裕地超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)中定義的邊界條件。還應(yīng)當(dāng)注意，曲線6的梯度在48dBm功率電平處接近1。曲線中的″拐點(diǎn)″表示放大器的消波點(diǎn)。因此還應(yīng)當(dāng)注意，如果放大器的電源電壓被降低，則表示放大器消波的漸近點(diǎn)(目前大約在48dBm處)會(huì)沿著水平軸向圖表下移，直到它達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)邊界被干擾的那一點(diǎn)。還應(yīng)當(dāng)注意，不同的放大器可能有不同的消波點(diǎn)并且消波點(diǎn)可以隨著溫度而變化。從而，邊緣實(shí)際上必須被保持在曲線6和邊界4之間，以使得邊界需求在所有運(yùn)行情況之下都被滿足。
圖2示出典型的W-CDMA單信道頻譜。曲線8表示被發(fā)射的信號(hào)(即功率放大器的輸出)和梯形線10表示標(biāo)準(zhǔn)頻率掩模。圖2中示出的頻譜遵守掩模。然而，在相鄰信道功率干擾圖1的邊界4那一點(diǎn)，可以預(yù)料圖2的頻譜會(huì)干擾頻率掩模。
其原因可以通過(guò)參考圖3和4可知。
圖3示出用于把預(yù)失真引入放大器來(lái)補(bǔ)償放大器內(nèi)非線性的修改方案。
功率放大器20具有可變輸出電壓電源單元22。輸入信號(hào)24經(jīng)由調(diào)幅器26和調(diào)相器28被輸入功率放大器的輸入端。(只是需要延遲線30來(lái)提供將預(yù)失真被施加給信號(hào)的時(shí)間并且為了解釋起見(jiàn)而被忽略。)輸出信號(hào)的一小部分(典型地感應(yīng)耦合)被反饋到誤差檢測(cè)器子系統(tǒng)32，誤差檢測(cè)器子系統(tǒng)32比較輸出抽樣和輸入信號(hào)抽樣并且執(zhí)行相位和幅度誤差測(cè)量。包絡(luò)檢測(cè)器36和相關(guān)的圖形保真濾波器38以及量化器40提供用于預(yù)失真查詢表34的量化索引。例如，從圖1應(yīng)當(dāng)注意，(一般說(shuō)來(lái))失真隨著放大器功率輸出和因此隨著包絡(luò)幅值而增加。
查詢表34包括測(cè)量的輸入包絡(luò)和調(diào)相器28和調(diào)幅器26的期望輸入(驅(qū)動(dòng))值之間的映射，調(diào)相器28和調(diào)幅器26需要校正由放大器導(dǎo)致的相位和幅度失真。
通過(guò)用誤差檢測(cè)器子系統(tǒng)和適應(yīng)32在每個(gè)包絡(luò)值36實(shí)際測(cè)量的相位和幅度失真的反饋，調(diào)整查詢表的內(nèi)容。
從而，誤差檢測(cè)器子系統(tǒng)32和查詢表34合作產(chǎn)生將由調(diào)幅器26和調(diào)相器28來(lái)施加的適當(dāng)預(yù)失真值以補(bǔ)償特別參考圖4被測(cè)量的失真，曲線42示出用于相位校正的查詢表值(對(duì)應(yīng)于由調(diào)相器28施加的相位校正值)和用于由調(diào)幅器26施加的幅值(或幅度)校正的查詢表值。水平軸示出由包絡(luò)檢測(cè)器提供的值，其與放大器輸出功率成正比。從而，應(yīng)當(dāng)注意，幅度預(yù)失真在剛好小于224的量化功率值處變成漸近的。這是放大器中的固有失真很大以至于不能通過(guò)預(yù)失真來(lái)校正的情況(并且實(shí)際上對(duì)應(yīng)于放大器的消波點(diǎn))。
通過(guò)修改預(yù)失真方案，適應(yīng)地強(qiáng)迫放大器運(yùn)行在預(yù)定的消波點(diǎn)的小邊緣內(nèi)是可能的(其在下面被解釋極大地提供了放大器效率的改進(jìn))。從而，應(yīng)當(dāng)注意，確定是否即將到達(dá)消波點(diǎn)的一個(gè)特別簡(jiǎn)單的方法就是設(shè)置圖4的幅度校正曲線上的工作狀態(tài)最大目標(biāo)值和改變一些可控制的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這類(lèi)操作。
明顯地，因?yàn)檫@類(lèi)變化是早些在信號(hào)通路中的系統(tǒng)領(lǐng)域(未示出)，所以改變輸入信號(hào)是不實(shí)際的。圖3中示出的系統(tǒng)功能只不過(guò)是在其輸入端放大信號(hào)，而沒(méi)有導(dǎo)致太多失真以致違反定義傳輸帶寬等等的標(biāo)準(zhǔn)。
然而，例如放大器電源電壓和/或系統(tǒng)增益的兩個(gè)示范參數(shù)可以被改變。在圖3示出的實(shí)施例中，可變輸出電壓的電源單元22給放大器提供電源并且基于預(yù)失真查詢表上的工作狀態(tài)而被控制。正如以上的討論，電源電壓的減少一般會(huì)減少輸出功率，這可以通過(guò)沒(méi)有消波的放大器來(lái)產(chǎn)生。從而，電源電壓的減少可以使放大器接近其消波點(diǎn)來(lái)運(yùn)行(即可以把圖4中的線44的漸近部分向著圖表左邊移動(dòng))。
圖5B示出輸入包絡(luò)′二進(jìn)制計(jì)數(shù)器′。這個(gè)′二進(jìn)制計(jì)數(shù)器′記錄上一個(gè)適應(yīng)循環(huán)中的次數(shù)，在該循環(huán)中每個(gè)輸入包絡(luò)值都被記錄。(在這個(gè)實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器在16停止)。二進(jìn)制計(jì)數(shù)器讓系統(tǒng)知道在上一個(gè)計(jì)數(shù)(適應(yīng))期間的輸入信號(hào)包絡(luò)范圍。圖5B示出在上一個(gè)適應(yīng)期間，最高的輸入信號(hào)包絡(luò)大約在170的值處被記錄。這個(gè)信息結(jié)合來(lái)自校正查詢表(圖5A)的數(shù)據(jù)來(lái)確定怎樣關(guān)閉將要削波的系統(tǒng)。如果查詢表中的幅度和/或相位校正值在峰值輸入電平低于它們的最大容許值，則系統(tǒng)被削波運(yùn)行。
從而，參考圖5A和5B，通過(guò)設(shè)置幅度校正的目標(biāo)值，例如按照查詢表值(在圖5A中線44的目標(biāo)值是1000)，反饋算法可以被用來(lái)降低電源電壓直到施加的最大幅度預(yù)失真對(duì)應(yīng)于查詢表中的值1000為止。這允許附加值23作為邊緣(應(yīng)當(dāng)注意，在圖4和5的曲線中給出的值是二進(jìn)制值，其是用于控制由單元22和調(diào)制器26和28傳遞的可變電壓的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的一般應(yīng)用結(jié)果)。其它技術(shù)也可以被使用。例如，使相位和/或幅度曲線42和44變得很陡而超出期待限制可以通知消波的開(kāi)始。
參考圖6和7可以明顯地看出在接近其消波點(diǎn)來(lái)運(yùn)行放大器的優(yōu)點(diǎn)。兩個(gè)圖表中的線50表示相鄰信道功率(圖7中的相鄰信道功率比)，并且因此對(duì)應(yīng)于放大器功率輸出中的失真。與圖1的曲線圖相同，可以看出線50具有對(duì)應(yīng)于放大器消波的拐點(diǎn)和漸近部分。實(shí)線52還對(duì)應(yīng)于在傳輸標(biāo)準(zhǔn)中定義的邊界，其不能被干擾以滿足標(biāo)準(zhǔn)。另一條線54表示放大器效率(按照在相對(duì)RF功率輸出中的直流電功率)。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)放大器接近消波點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，放大器效率突然地增加。一般來(lái)說(shuō)，只要邊緣考慮到元件變化、溫度變化等等，基站中的放大器就在大約10％的效率邊緣運(yùn)行。從而，通過(guò)接近消波點(diǎn)來(lái)運(yùn)行放大器，就可以產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的補(bǔ)償(從10％到18％的差異就增加了180％的效率)。
從而，通過(guò)適應(yīng)地相對(duì)于給放大器的短期功率輸出需求來(lái)設(shè)計(jì)放大器的消波點(diǎn)(為了確保放大器總是在接近其消波點(diǎn)被驅(qū)動(dòng))，可以產(chǎn)生驚人的效率改進(jìn)和隨之而來(lái)的上述成本和環(huán)境改進(jìn)。
在上述實(shí)施例中，已經(jīng)被測(cè)量的放大器的輸出特性是相位和/或幅度失真。涉及到輸出信號(hào)的頻譜分析應(yīng)用的替換技術(shù)被描述如下。該技術(shù)允許功率放大器以其最大輸出功率或非常接近其最大輸出功率來(lái)運(yùn)行，從而減少考慮到最糟糕的運(yùn)行情況和/或單元到單元變化的邊緣以及盡可能地提供上述的效率益處。還應(yīng)當(dāng)理解，這兩種技術(shù)可以被一起使用。
在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)簡(jiǎn)易接收機(jī)(其可以混頻例如下至中間頻率或基帶的信號(hào))被用于放大器的輸出，和一個(gè)簡(jiǎn)易頻譜分析器(例如在FPGA或ASIC元件中被使用的)被用來(lái)處理″接收的″信號(hào)。
從而，參考圖8，一個(gè)基站包括發(fā)射專用集成電路(ASIC)60，其把兩個(gè)信道輸入提供到BBPD現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)中。FPGA的輸出被輸入一對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器64-1和64-2，然后被輸入到一對(duì)圖形保真濾波器66-1和66-2。然后使用一對(duì)放大器68-1和68-2以及混頻器70來(lái)同時(shí)被放大和上混頻信號(hào)。
信號(hào)然后被緩存并且通過(guò)可變?cè)鲆嫜b置72傳遞。在帶通濾波之后，信號(hào)被傳遞到功率放大器74。除了FPGA 62之外，這些通常是常規(guī)配置。
然而，圖8的電路已經(jīng)被進(jìn)一步修改，其增加了從功率放大器的輸出獲取感應(yīng)′sniff′的反饋回路，該反饋回路包括可變?cè)鲆嫜b置76、下混頻器78、放大器80和一對(duì)帶通濾波器82和84。反饋信號(hào)然后被隔離(隔離器86)并且使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器88被采樣。數(shù)字化的下混頻的信號(hào)然后被反饋到FPGA 62中。
在FPGA 62內(nèi)，信號(hào)可以與頻率掩模(例如圖2中示出的掩模類(lèi)型)比較，并且因此放大器輸出功率使用可變?cè)鲆嫜b置72和/或76被調(diào)整直到確定它沒(méi)有違反頻率掩模10為止。放大器或收發(fā)信機(jī)的增益可以被改變以便最大化所給出放大器的輸出功率和電源電壓(這對(duì)于第一實(shí)施例也可行)，或者按照上述的滿足圖2的頻率掩模10，電源電壓可以被改變以便提高放大器效率。
執(zhí)行綜合頻譜分析器(除了確保符合頻率掩模之外)的特殊優(yōu)點(diǎn)在于可以得到信號(hào)的其它質(zhì)量測(cè)量，例如波形質(zhì)量、誤差矢量幅值和/或碼域噪聲。這可以被遠(yuǎn)程測(cè)量和監(jiān)控。因?yàn)樗梢员挥脕?lái)減少特殊的基站觀測(cè)所需的訪問(wèn)頻率，所以這還可以減少基站的運(yùn)行成本。從而，在上面給出的兩個(gè)實(shí)施例中，輸出測(cè)量可以被用來(lái)提供一個(gè)綜合診斷能力。例如，這可以通過(guò)在基站處理硬件中包含與測(cè)量值比較的典型值來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)測(cè)量值不同于存儲(chǔ)值而超過(guò)預(yù)定量時(shí)，誤差可以被標(biāo)記，這是因?yàn)檫@可能表示基站內(nèi)的正在產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生的故障。
總的來(lái)說(shuō)，蜂窩移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)中的基站成本的重要部分是功率放大器。從而，所希望的是最大化放大器功率的使用率并且特別是獲得放大器的最佳功率輸出或提高它的性能。然而，這類(lèi)功率放大器必須運(yùn)行在嚴(yán)格的頻譜邊界內(nèi)，從而功率放大器一般是超過(guò)規(guī)格的以確保滿足頻譜需求。通過(guò)測(cè)量放大器的輸出和確定失真因素并且然后適應(yīng)地調(diào)整放大器的操作特性，放大器需要超過(guò)規(guī)格的程度可以被減少，并且節(jié)省了成本和環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種閉環(huán)功率放大器失真控制器，包括(a)輸出測(cè)量裝置，可操作來(lái)測(cè)量放大器輸出的預(yù)定輸出特性；(b)處理裝置，用于處理由輸出測(cè)量裝置產(chǎn)生的測(cè)量；和(c)控制裝置，用于響應(yīng)于被處理的測(cè)量來(lái)調(diào)整放大器操作參數(shù)。
2.權(quán)利要求1的控制器，其中，所述的預(yù)定輸出特性是相位失真。
3.權(quán)利要求1的控制器，其中，所述的預(yù)定輸出特性是幅度失真。
4.權(quán)利要求1的控制器，其中，所述的預(yù)定輸出特性是頻譜。
5.權(quán)利要求1的控制器，包括閉環(huán)預(yù)失真控制，其被安排來(lái)基于所測(cè)量的輸出特性對(duì)放大器輸入信號(hào)自動(dòng)施加預(yù)失真，和其中，處理裝置把所施加的預(yù)失真量作為所述輸出特性測(cè)量。
6.權(quán)利要求1-5中任何一個(gè)的控制器，其中，所述的操作參數(shù)是給功率放大器提供電源的電源輸出電壓。
7.權(quán)利要求1-5中任何一個(gè)的控制器，其中，所述的操作參數(shù)是功率放大器的增益。
8.一種優(yōu)化功率放大器效率的方法，包括(a)測(cè)量放大器的輸出特性，其表示由放大器導(dǎo)致的失真；和(b)響應(yīng)于所測(cè)量的特性來(lái)控制放大器操作參數(shù)。
9.權(quán)利要求8的方法，還包括處理輸出特性測(cè)量來(lái)確定相對(duì)于操作特性中的改變的測(cè)量梯度，和定期調(diào)整操作參數(shù)來(lái)實(shí)質(zhì)上實(shí)現(xiàn)所述梯度的期待值。
10.權(quán)利要求9的方法，其中，所測(cè)量的輸出特性是相位失真，并且其中，表示放大器中的削波失真的期待梯度接近無(wú)窮大。
11.權(quán)利要求9的方法，其中，所測(cè)量的輸出特性是幅度失真，并且其中，表示放大器中的削波失真的期待梯度接近無(wú)窮大。
12.權(quán)利要求9-11中任何一個(gè)的方法，其中，操作參數(shù)是功率放大器的電源電壓。
13.權(quán)利要求9-11中任何一個(gè)的方法，其中，操作參數(shù)是放大器增益。
14.權(quán)利要求8的方法，還包括比較輸出特性測(cè)量和預(yù)定閾值以及定期調(diào)整操作參數(shù)，以及把所測(cè)量的輸出特性保持在所述閾值的期待側(cè)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中，輸出特性測(cè)量是輸出頻譜，并且閾值是預(yù)定頻譜掩模。
16.權(quán)利要求14的方法，其中，輸出特性測(cè)量是輸出的波形質(zhì)量。
17.權(quán)利要求14的方法，其中，輸出特性測(cè)量是誤差矢量幅值。
18.權(quán)利要求14的方法，其中，輸出特性測(cè)量是輸出中的碼域噪聲。
19.一種閉環(huán)功率放大器失真控制器，包括輸出測(cè)量裝置，可操作來(lái)測(cè)量放大器輸出的預(yù)定輸出特性；處理裝置，用于處理由輸出測(cè)量裝置產(chǎn)生的測(cè)量；和控制裝置，用于響應(yīng)于被處理的測(cè)量來(lái)調(diào)整放大器操作參數(shù)，并且其中，所述的預(yù)定輸出特性是頻譜。
20.一種閉環(huán)功率放大器失真控制器，包括輸出測(cè)量裝置，可操作來(lái)測(cè)量放大器輸出的預(yù)定輸出特性；處理裝置，用于處理由輸出測(cè)量裝置產(chǎn)生的測(cè)量；和控制裝置，用于響應(yīng)于被處理的測(cè)量來(lái)調(diào)整放大器操作參數(shù)，并且其中，所述的預(yù)定輸出特性從包括相位失真和幅度失真的組中選擇。
21.一種無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的基站，包括(a)功率放大器，和(b)閉環(huán)功率放大器失真控制器，包括輸出測(cè)量裝置，可操作來(lái)測(cè)量功率放大器輸出的預(yù)定輸出特性；處理裝置，用于處理輸出測(cè)量裝置產(chǎn)生的測(cè)量；和控制裝置，用于響應(yīng)于被處理的測(cè)量來(lái)調(diào)整功率放大器操作參數(shù)。
22.一種包括基站的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，包括(a)功率放大器，和(b)閉環(huán)功率放大器失真控制器，包括輸出測(cè)量裝置，可操作來(lái)測(cè)量功率放大器輸出的預(yù)定輸出特性；處理裝置，用于處理輸出測(cè)量裝置產(chǎn)生的測(cè)量；和控制裝置，用于響應(yīng)于被處理的測(cè)量來(lái)調(diào)整功率放大器操作參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及優(yōu)化功率放大器效率的方法和閉環(huán)功率放大器控制器。蜂窩移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)中的基站成本的重要部分是功率放大器。從而，所希望的是最大化功率放大器的使用率并且特別是獲得放大器的最佳功率輸出或者提高其效率。然而，這類(lèi)功率放大器必須運(yùn)行在嚴(yán)格的頻譜邊界內(nèi)，并且從而功率放大器一般都超過(guò)規(guī)格以便確保滿足頻譜需求。通過(guò)測(cè)量放大器的輸出和確定失真因素并且然后適應(yīng)地調(diào)整放大器的操作特性，放大器需要超過(guò)規(guī)格的程度可以被減少，并且節(jié)省了成本和環(huán)境。
文檔編號(hào)H03F1/02GK1636314SQ02826111
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
發(fā)明者馬丁·奧弗萊厄蒂, 羅馬尼斯·內(nèi)米什, 戴維·托爾, 戈登·尼爾森, 查爾斯·諾曼 申請(qǐng)人:北電網(wǎng)絡(luò)有限公司