多頻帶多階功率放大器的數(shù)字上轉(zhuǎn)換的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請 此申請要求2012年7月26日提交的美國專利申請序列號13/558, 455的權(quán)益，該申請 的公開內(nèi)容通過參考全部結(jié)合在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本公開設(shè)及多頻帶多階功率放大器的數(shù)字上轉(zhuǎn)換。
【背景技術(shù)】
[0003] 多階功率放大器（MOPA)是具有多個輸入的功率放大器，其中要由MOPA放大的輸 入信號在多個輸入上分裂，使得作為結(jié)果的分裂輸入信號驅(qū)動多個放大塊。分裂輸入信號 通常由模擬電路或智能數(shù)字分裂算法創(chuàng)建。多個放大塊一起操作W在MOPA的輸出產(chǎn)生輸 入信號的放大版本。MOPA的一些示例包含2路Doherty放大器、3路Doherty放大器、具有 非線性組件的線性放大（LINC)放大器、包絡(luò)消除和恢復(fù)（邸時放大器W及化ireix放大 器。
[0004] MOPA操作要求，分裂輸入信號相對于彼此在相位、增益和延遲上靜態(tài)偏移。存在實(shí) 現(xiàn)該個控制的幾種模擬方法。一種方法是作為MOPA的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的一部分的輸入信號 的射頻（R巧模擬分裂（例如模擬Dohedy)。另一種方法是在模擬上轉(zhuǎn)換之后進(jìn)行基帶信 號分裂，其中要求每個上轉(zhuǎn)換器的各個補(bǔ)償匹配上轉(zhuǎn)換路徑中的增益、相位和延遲，并且要 求附加校正電路和/或算法對于由模擬正交調(diào)制器產(chǎn)生的振幅和相位失衡進(jìn)行校正。
[0005] 在模擬域分裂輸入信號可能是最簡單的方法，但作為結(jié)果的分裂是頻率相關(guān)的， 并且在能力上非常有限。盡管放大路徑上的相位、增益和延遲匹配可由分裂結(jié)構(gòu)的物理對 稱實(shí)現(xiàn)，但對任何組件變化的補(bǔ)償變得非常困難。該種類型分裂限制了可由具有多個同時 輸入的MOPA實(shí)現(xiàn)的效率并且要求對頻率范圍的獨(dú)立信號控制。
[0006] 基帶信號分裂具有優(yōu)于RF模擬分裂的優(yōu)點(diǎn)，但要求上轉(zhuǎn)換鏈在多個分裂輸入信 號的多個實(shí)例上匹配，使得在基帶進(jìn)行的分裂在上轉(zhuǎn)換之后保持完整。由于上轉(zhuǎn)換通常在 模擬域，因此該對于第二階MOPA是相對困難的任務(wù)，但對于更高階MOPA是極其困難的。進(jìn) 一步說，補(bǔ)償增益、相位和延遲是頻率相關(guān)的，并且甚至更壞地是物理實(shí)現(xiàn)相關(guān)的（例如， 構(gòu)建的每個單元需要進(jìn)行不同地校準(zhǔn)，或者對于限制可實(shí)現(xiàn)是性能的所有單元使用平均校 準(zhǔn)）。
[0007] 用于提供給MOPA的分裂輸入信號的增益、相位和延遲進(jìn)行偏移的現(xiàn)有方法的一 個問題是準(zhǔn)確性和復(fù)雜性。隨著MOPA的階（即輸入數(shù)量）的增加，現(xiàn)有解決方案的復(fù)雜性 變得幾乎不可克服?，F(xiàn)有解決方案的另一問題是它們是頻率相關(guān)的。因此，它們不適合于 多頻帶輸入信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本公開設(shè)及多頻帶多階功率放大器（MOPA)的數(shù)字上轉(zhuǎn)換，其使能夠精確而準(zhǔn)確 地控制多頻帶MOPA的多頻帶分裂信號輸入的增益、相位和延遲。一般而言，多頻帶MOPA配 置成放大在多頻帶M0PA的N個輸入上分裂為N個多頻帶分裂信號的多頻帶信號，其中N是 多頻帶MOPA的階，并且大于或等于2。多頻帶MOPA的數(shù)字上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)配置成獨(dú)立控制至 少N-1個并且優(yōu)選地所有多頻帶分裂信號中每個分裂信號的多頻帶信號的M個頻帶中的每 個頻帶的增益、相位和延遲。優(yōu)選地，每一個多頻帶分裂信號的每一個頻帶的增益、相位和 延遲被獨(dú)立控制，使得多頻帶MOPA的一個或多個性能參數(shù)（例如線性、效率和/或輸出功 率）被優(yōu)化。
[0009] 在一個實(shí)施例中，對于多頻帶信號的M個頻帶中的每個頻帶，數(shù)字上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包 含將頻帶的數(shù)字基帶輸入信號分裂成頻帶的N個基帶分裂信號的數(shù)字信號分裂器。頻帶的 N個基帶分裂信號中的每個分裂信號對應(yīng)于多頻帶MOPA的N階中的不同階。進(jìn)一步說，對 于M個頻帶中每個頻帶的N個基帶分裂信號中的每個分裂信號，數(shù)字上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含將基 帶分裂信號數(shù)字上轉(zhuǎn)換到期望上轉(zhuǎn)換頻率W便由此提供對應(yīng)的上轉(zhuǎn)換分裂信號的數(shù)字上 轉(zhuǎn)換器。數(shù)字上轉(zhuǎn)換器包含配置成控制上轉(zhuǎn)換分裂信號的增益、相位和延遲的一個或多個 校準(zhǔn)激勵器（actuator)。在數(shù)字上轉(zhuǎn)換之后，存在每一個頻帶的多頻帶MOPA的每一階的不 同上轉(zhuǎn)換分裂信號。
[0010] 進(jìn)一步說，在一個實(shí)施例中，數(shù)字上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)對于多頻帶MOPA的N階中的每個階 都包含數(shù)字組合器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。數(shù)字組合器配置成數(shù)字組合多頻帶MOPA的所述階的M 個頻帶的上轉(zhuǎn)換分裂信號，W提供多頻帶MOPA的所述階的組合上轉(zhuǎn)換數(shù)字信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換 器然后將組合上轉(zhuǎn)換數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成多頻帶MOPA的所述階的組合上轉(zhuǎn)換模擬信號。組合 上轉(zhuǎn)換模擬信號然后由模擬電路處理W向多頻帶MOPA的對應(yīng)輸入提供對應(yīng)多頻帶分裂信 號。多頻帶信號的每一個頻帶的多頻帶MOPA的不同階的數(shù)字上轉(zhuǎn)換器的一個或多個校準(zhǔn) 激勵器獨(dú)立配置成獨(dú)立控制每一個上轉(zhuǎn)換分裂信號的增益、相位和延遲。用該種方式，數(shù)字 上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)獨(dú)立控制多頻帶MOPA中的每一個多頻帶分裂信號輸入的每個頻帶的增益、相 位和延遲。在一個實(shí)施例中，每一個上轉(zhuǎn)換分裂信號的增益、相位和延遲被獨(dú)立控制，W優(yōu) 化多頻帶MOPA的一個或多個性能參數(shù)（例如線性、效率和/或輸出功率）。
[0011] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合附圖閱讀了優(yōu)選實(shí)施例的如下詳細(xì)描述之后，將認(rèn)識到本 公開的范圍并意識到其附加方面。
【附圖說明】
[0012] 合并到此說明書中并形成其一部分的附圖圖示了本公開的幾個方面，并與說明書 一起用來說明本公開的原理。
[0013] 圖1圖示了根據(jù)本公開一個實(shí)施例放大在多頻帶MOPA的多個輸入上分裂為多個 多頻帶分裂信號的多頻帶信號的多頻帶多階功率放大器（MOPA)，其中獨(dú)立控制每一個多頻 帶分裂信號的多頻帶信號的每個頻帶的增益、相位和延遲，W便優(yōu)化多頻帶MOPA的一個或 多個性能參數(shù)。
[0014] 圖2圖示了根據(jù)本公開的一個實(shí)施例包含多頻帶MOPA和數(shù)字上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的系統(tǒng)， 數(shù)字上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)獨(dú)立控制多頻帶MOPA的每個多頻帶分裂信號輸入的多頻帶信號的每個頻 帶的增益、相位和延遲，使得多頻帶MOPA的一個或多個性能參數(shù)被優(yōu)化；W及 圖3根據(jù)本公開的一個實(shí)施例更詳細(xì)圖示了圖2的數(shù)字上轉(zhuǎn)換器之一。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面闡述的實(shí)施例表示使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵭袑?shí)施例的必要信息，并且說明 了實(shí)行實(shí)施例的最佳模式。在按照附圖閱讀如下描述后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本公開的 概念，并將認(rèn)識到在本文中未具體解決的該些概念的應(yīng)用。應(yīng)該理解，該些概念和應(yīng)用落在 本公開和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
[0016] 本公開設(shè)及多頻帶多階功率放大器（MOPA)的數(shù)字上轉(zhuǎn)換，其使能夠精確而準(zhǔn)確 地控制多頻帶MOPA的多頻帶分裂信號輸入的增益、相位和延遲。在該方面，圖1圖示了根 據(jù)本公開一個實(shí)施例具有多頻帶MOPA 10的每個輸入的要由多頻帶MOPA 10放大的每個頻 帶的獨(dú)立增益、相位和延遲校準(zhǔn)的多頻帶MOPA 10。一般而言，多頻帶MOPA 10操作W放大 在多頻帶MOPA 10的N個輸入12-1至12-N上分裂為多頻帶分裂信號（S"_i至S"_w)的多 頻帶信號（S"B)。數(shù)字N是多頻帶MOPA 10的輸入12-1至12-N的數(shù)量，并且也稱為多頻帶 MOPA 10的"階"。數(shù)字N大于或等于2。多頻帶信號（S"B)具有（M)個頻帶，其中M大于或 等于2。多頻帶MOPA 10例如可W是多頻帶Doherty功率放大器（例如2路和3路Dohedy 放大器）、具有非線性組件的線性放大（LINC)放大器、包絡(luò)消除和恢復(fù)巧ER)放大器W及 Chireix放大器。
[0017] 如本文所使用的，"多頻帶信號"是含有占用在相鄰頻帶之間沒有頻率分量的多個 頻帶（即，第一連續(xù)頻帶、第二連續(xù)頻帶等）的頻率分量的信號。在每個頻帶內(nèi)，多頻帶信 號包含在多頻帶信號的對應(yīng)載波頻率的在本文稱為"窄帶信號"的信號。本文所使用的"窄 帶信號"不一定是傳統(tǒng)意義上的"窄帶"，但具有小于（窄于）多頻帶信號總帶寬的帶寬。要 指出的是，多頻帶信號的頻帶中的窄帶信號優(yōu)選地是單頻帶信號。然而，在一個備選實(shí)施例 中，多頻帶信號的其中一個或多個頻帶中的其中一個或多個窄帶信號本身可W是多頻帶信 號。
[0018] 如所圖示的，從多頻帶信號（S")的M個頻帶中的每個頻帶的（腳個分裂信號生成 提供給多頻帶MOPA 10的輸入12-1至12-N的多頻帶分裂信號（S"_i至S"_w)，它們分別稱 為分裂信號Si_i至Si_w、…、511_適811_1^。更確切地說，如所圖示的，分裂信號Si_i至Si_w用于 多頻帶信號（S")的第一載波頻