[發(fā)明專利]具有負(fù)載調(diào)整以控制相鄰和相間信道功率的功率放大電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00121347.4
• 申請日: 2000-07-21
• 公開（公告）號: CN1282143A
• 公開（公告）日: 2001-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿明·克洛姆斯朵爾夫;威廉P·小阿爾伯斯;盧克·溫克爾曼
• 申請（專利權(quán)）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20;H04B1/40
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 余朦,李輝

本申請涉及由Alberth等申請的標(biāo)題為“負(fù)載包絡(luò)跟隨放大器系統(tǒng)”的系列號為＿＿(No．CS10069)和由David?Schlueter申請的標(biāo)題為“具有供電調(diào)整以控制相鄰和相間信道功率的功率放大器”的系列號為＿＿(No．CS10158)以及由Klomsdorf等申請的標(biāo)題為“基于存儲器的放大器負(fù)載調(diào)整系統(tǒng)”的系列號為＿＿(No．CS10022)和由Alberth等申請的標(biāo)題為“負(fù)載包絡(luò)消除和恢復(fù)放大器系統(tǒng)”的系列號為(No．CS90026)的懸而未決的美國專利申請。

本發(fā)明通常涉及功率放大器。更特別地，本發(fā)明涉及用于改進(jìn)效率和相鄰信道功率的功率放大器電路。

功率放大器在便攜式無線電話設(shè)計中是一項關(guān)鍵技術(shù)。在蜂窩電話中，功率放大器對有效通話時間有很大的影響。這是因為相對于在蜂窩電話內(nèi)部的其它電路，功率放大器消耗顯著數(shù)量的功率。定義功率放大器消耗多少功率的一個參數(shù)是功率放大器效率。

為了改進(jìn)輸入信號電平的預(yù)定范圍內(nèi)的效率，其直流供電電壓連續(xù)改變以便與信號電平需求匹配的功率放大器通常是已知的。在1982年6月11日頒發(fā)給Thomas?R．Apel的標(biāo)題為“用于功率放大器的兩回路自動電平控制”的美國專利No．4442407中披露了一個這樣的例子。在′407，響應(yīng)對應(yīng)于功率放大器負(fù)載電流和供電電壓的幅值的加權(quán)和的信號與調(diào)制信號的幅度之間的比較，通過射頻放大器直流供電電壓的調(diào)制以改進(jìn)的效率操作功率放大器。

然而，在′407中被披露的該系統(tǒng)卻沒有涉及蜂窩電話系統(tǒng)中功率放大器的另一個重要性能參數(shù)，即發(fā)射的相鄰和相間信道功率。在蜂窩電話系統(tǒng)中，輻射的相鄰信道功率可能在其它蜂窩信道中引起干擾，從而引起總體系統(tǒng)性能的下降。在使用諸如臨時標(biāo)準(zhǔn)(IS)-136時分多址(TDMA)和IS-95碼分多址(CDMA)的線性調(diào)制方案的蜂窩系統(tǒng)中，相鄰和相間信道功率參數(shù)是更關(guān)鍵的。通過與相鄰和相間信道功率性能無關(guān)地優(yōu)化功率放大器的效率，該功率放大器不能達(dá)到用于特定的蜂窩系統(tǒng)的相鄰和相間信道的功率規(guī)范。

一種同時增加功率放大器的線性與效率的方法在1990年12月1日頒發(fā)給Yukio?Ikeda等的標(biāo)題為“線性放大器”的No．5，101，172的美國專利中披露。在′172中，漏電壓由一個DC／DC轉(zhuǎn)換器控制以便跟隨輸出信號的幅度電平，這增加了功率放大器的效率但是也引入了調(diào)幅(AM)和調(diào)相(PM)失真。因此，協(xié)同相位和幅度比較器一起使用輸入和輸出包絡(luò)檢波器以便引入預(yù)失真來抵消由功率放大器引入的失真。本系統(tǒng)要求精確跟蹤功率放大器失真，這可能很困難。另外，當(dāng)多個耦合器和相位／幅度比較電路被用于便攜式蜂窩電話中時，增加了尺寸和成本。

另一種使功率放大器失真最小化的技術(shù)在1980年3月24日頒發(fā)給Shingo?Kamiya的標(biāo)題為“具有供電電壓改變裝置的功率放大電路”的美國專利No．4，348，644中披露。在′644，功率放大電路檢測功率放大器的輸出信號的波峰因數(shù)(例如峰值對平均值比)。當(dāng)波峰因數(shù)大時，功率放大器的供電電壓被升高。相反，當(dāng)波峰因數(shù)為小時，供電電壓被降低。從而，當(dāng)需要高的功率放大器的供電電壓以便處理高的峰值對平均值比時，供電電壓被升高。相反，當(dāng)這里是小的峰值對平均值比時，供電電壓被降低。因此相信通過升高供電電壓可以再現(xiàn)高峰值，并按照需要通過升高和降低功率放大器的供電電壓來減少功率損耗。

在放大音樂信號的電子系統(tǒng)中，′644技術(shù)是很有用的。在這類應(yīng)用中，為了提供令人滿意的保真度，音樂信號的準(zhǔn)確再現(xiàn)是必需的。然而，為了提供成本有效和高效的便攜式無線電話，′644技術(shù)不能滿足其必需的保真度和效率之間的協(xié)調(diào)。

因此，功率放大器需要提供對由功率放大器發(fā)射的相鄰和相間信道功率的更準(zhǔn)確并且廣泛的控制。功率放大器的更進(jìn)一步的需要是有效地采用線性調(diào)制方案操作。使用在便攜式無線電話中的功率放大器需要一種協(xié)調(diào)線性和效率的方法。這里還需要通過補(bǔ)償便攜式天線電話中存在的部件到部件變化，來控制功率放大器相鄰信道功率、相間信道功率和效率性能。在控制功率放大器線性和效率的同時，還需要控制功率放大器的平均發(fā)射功率。

圖1是一個具有接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的無線電話的方框圖；

圖2是用于進(jìn)行峰值對平均值比測試的測試裝置的方框圖；

圖3是用于圖2的測試裝置的在有限時間周期上的供電電壓、增益和最大峰值對平均功率比相對于輸入功率的曲線；

圖4是用于圖2的測試裝置的在有限時間周期上的相鄰信道功率、相間信道功率和最大峰值對平均功率比相對于輸入功率的曲線；