[發(fā)明專利]在寬的頻帶上線性化包括功率放大器的傳輸鏈的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01103256.1
• 申請(qǐng)日: 2001-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN1308473A
• 公開（公告）日: 2001-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧卡·達(dá)托斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾卡塔爾公司
• 主分類號(hào): H04Q7/30
• 分類號(hào): H04Q7/30
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 馬浩

本發(fā)明涉及在寬的頻帶上線性化包括功率放大器的傳輸鏈的方法。

在通信現(xiàn)場(chǎng)恒定的增加業(yè)務(wù)增加了該設(shè)備不容易解決的新問(wèn)題。更具體地說(shuō)傳輸設(shè)備必須在增加的頻率帶寬上操作，以便能夠同時(shí)地發(fā)送工作在不同的頻率和/或者以不同的碼的大量的信道。實(shí)際上在電信系統(tǒng)中，每個(gè)發(fā)射機(jī)可以工作在頻分多址(FDMA)模式或者工作在碼分多址(CDMA)模式或者工作在二者的組合。在CDMA情況下調(diào)制是在幾個(gè)MHz的頻帶上擴(kuò)展的。在這里回想一下，在CDMA中每個(gè)碼元諸如比特被疊加一個(gè)碼，該碼是在更高頻率的一個(gè)序列。

發(fā)送的信道的數(shù)量的增加的結(jié)果還增加傳輸設(shè)備的發(fā)送功率。

解決隨頻率帶寬的增加一起的這種功率增加的最困難的問(wèn)題是傳輸鏈的線性化，特別地是功率放大器的線性化。

一般地功率放大器是接近飽和使用的，以便獲得這種放大器的最有效的使用。但是每個(gè)放大器接近飽和具有非線性特性，即與小的輸入信號(hào)比較對(duì)于高輸入信號(hào)該增益嚴(yán)厲地減少了；此外由于已知的調(diào)輻-調(diào)相變換，即調(diào)幅到調(diào)相的變換，輸出信號(hào)相位失真了。

當(dāng)幾個(gè)信道同時(shí)地發(fā)送時(shí)，由于對(duì)應(yīng)于這些不同的信道，即不同的頻率的信號(hào)的和通常存在不恒定的包絡(luò)，即這種信號(hào)的和隨時(shí)間變化的事實(shí)，線性化的困難增加了。一方面，不恒定的包絡(luò)必須正確地，即以線性工作的放大器按順序正確地發(fā)送以便發(fā)送具有好的質(zhì)量的信號(hào)，另一方面，防止將污染相同的或者其它經(jīng)營(yíng)者的頻譜的干擾傳輸。

由于頻率越高，放大器的增益越低，問(wèn)題的困難也增加了。

幾個(gè)技術(shù)用于線性化功率放大器。但是沒有常規(guī)的技術(shù)能夠提供一個(gè)傳輸鏈，該傳輸鏈可以以合理的費(fèi)用和/或者以合理的體積制造，并且它能夠最小化干擾傳輸。

對(duì)于寬頻帶放大器，最小化干擾傳輸?shù)哪芰μ卣髟谟赟FDR參數(shù)，即“偽自由動(dòng)態(tài)范圍”。這個(gè)參數(shù)是以分貝表示的。它是最高的有用的發(fā)射功率和有用的頻帶中的最大的雜散的信號(hào)之間的比率。在GSM標(biāo)準(zhǔn)中這個(gè)SFDR參數(shù)必須至少等于75dB，而在UMTS未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)中這個(gè)SFDR增益設(shè)置為至少70dB。

到目前為止在不恒定的包絡(luò)信號(hào)的寬的頻帶上線性化已知的主要的解決方案是在其中不提供反饋環(huán)路的前饋技術(shù)。這個(gè)技術(shù)實(shí)時(shí)地校正非線性，即使它們是頻率相關(guān)的。通過(guò)與放大之前的線性信號(hào)比較測(cè)量非線性，并且它們從該放大器的輸出信號(hào)的相反相位中減去以便線性化。

常規(guī)的前饋線性化電路圖解地表示在圖1：

發(fā)送的數(shù)字信號(hào)首先由數(shù)字輸入處理器10處理，處理的數(shù)字信號(hào)通過(guò)模擬鏈12發(fā)送到功率放大器14的輸入。為了這種放大器的線性化，通過(guò)衰減器18發(fā)送該輸出信號(hào)給第一減法器16的第一輸入16₁。減法器16的第二輸入16₂接收放大器14的輸入信號(hào)。第一減法器16的輸出由剩余誤差放大器20放大，它的輸出連接到第二減法器22的輸入22₁，它的另一輸入22₂，通過(guò)延遲裝置24接收放大器14的輸出。

具有減法器16與22和放大器20的前饋電路的目的是線性化放大器14本身。

但是在發(fā)送設(shè)備中，非線性也由模擬鏈12和誤差放大器20引入，限制了整個(gè)線性化效果。

為了校正由模擬鏈12引入的非線性，已知的方法是提供具有實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真的數(shù)字校正裝置的電路10。這些校正裝置例如包括查找表，從放大器14的輸出看，它提供預(yù)失真值。如圖1所示的，放大器14的輸出連接到電路10的相應(yīng)的輸入10₁。

電路10中的預(yù)失真裝置的目標(biāo)是以放大器14校正模擬鏈12的組合的非線性，但是不獨(dú)立地校正由模擬鏈12引入的失真，放大器20接收非線性化的信號(hào)，因?yàn)樵诜糯笃?4的輸入的信號(hào)是由模擬鏈12失真的。因此剩余誤差放大器20的輸入信號(hào)是在一個(gè)相當(dāng)高電平，大約是放大器14的輸入的信號(hào)電平的10％。此外，正如已經(jīng)提到的，非線性化的放大器20本身可能引入非線性。

簡(jiǎn)言之，在圖1表示的電路是消耗功率的并且不能提供對(duì)于寬的頻帶傳輸是足夠的質(zhì)量。

本發(fā)明克服了這些缺點(diǎn)。

本發(fā)明還提供用于蜂窩電信系統(tǒng)的基站的傳輸設(shè)備，它可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送和接收例如具有多個(gè)載波和具有多個(gè)碼的信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送電路包括：

具有從功率放大器的輸出接收輸入信號(hào)的預(yù)失真裝置的輸入數(shù)字處理裝置，

這些數(shù)字處理裝置通過(guò)一條模擬鏈連接到該功率放大器的輸入，和