[发明专利]发送方法以及发送装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用了功率放大器(以下称为PA)的发送装置和发送方法。

背景技术

蜂窝通信技术为了满足利用者对高速且可靠的通信的要求而不断发展。模拟通信系统的第一代(1G)已经由数字通信系统的第二代(2G)取代，该第二代例如为GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统)。近几年，这些2G系统通过引入GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)而增强，扩展的GSM即EDGE(enhanced data rates for GSMevolution，GSM演进增强性数据率)无线服务的数据速率被增强。由此，利用者除了语音通信之外还能够进行数据通信。当前，作为UMTS(UniversalMobile Telecommunications System，通用移动通信系统)被周知的第三代(3G)使用了W-CDMA(Wide-Band Code Division Multiple Access，宽带码分多址)，在全球进行着为了更高速且可靠地进行语音通信和数据通信的改善。

蜂窝无线系统的发展给使用者带来了好处，另一方面，为了实现更大的数据吞吐量，而且由于有效地利用可利用的无线频率(RF)的必要性增加了，制定了更严格的通信标准。这些更严格的标准要求终端制造商提出使机器根据更复杂的调制方式和高度的功率控制条件地动作的解决方案。例如，相对于GSM采用恒定包络线调制方式，EDGE和W-CDMA技术使用更精巧的非恒定包络信号。EDGE和W-CDMA也对终端的无线发送机要求在较宽的动态范围控制输出功率。具体而言，EDGE标准要求发送机具有在30dB的范围控制输出功率的能力。另一方面，W-CDMA标准要求发送机具有在80dB的范围控制输出功率的能力。

W-CDMA标准所制定的较宽的动态范围的输出功率控制是随W-CDMA无线接口采用了直接扩散CDMA信号方式而产生的。在以CDMA为基础的系统中，所有的移动终端共享相同的无线资源。因此，关键在于在基站与移动台之间的各个物理信道不使用所需以上的功率。为了实现该程度的功率控制，W-CDMA系统中采用了TPC(transmit power control，发送功率控制)结构。也就是说，网络的基站在下行链路(DL)方向将TPC命令发送到移动终端。TPC命令为，要求移动终端例如以+/-1，2，3，...dB为单位增加或减少使用上行链路(UL)的发送功率电平，由此，作为系统的功率电平受到管理，维持在所允许的程度。

通过现有的RF发送机(例如，使用了正交调制的发送机)，难以实现较宽的动态范围的输出功率。这是因为，这种发送机所利用的功率放大器(PA)要求以较高的直线性动作，以防频谱再生和不必要的相邻信道干扰。例如在利用像EDGE和W-CDMA那样的非恒定包络信号方式时，该直线性的要求会出问题。这是因为，为了防止峰值信号的消波所造成的信号失真，需要降低对PA的驱动电平。另外，为了可靠地进行信号保真，需要提供附加的线性化资源。可惜，这些保持直线性的努力导致整体功率效率的降低。

极化调制发送装置是为了避免以现有的正交调制为基础的发送装置中的问题的代替方法。如下述说明，极化调制发送装置是低功率(energy)型的。这是因为，不要求使PA以高直线性动作，能够进行较宽的动态范围的输出功率控制。

图1是典型的极化调制发送装置10的结构图。如图所示，极化调制发送装置10包括：极化信号生成电路1、振幅控制电路2、PA4、天线5以及相位调制信号生成电路3。

极化信号生成电路1根据输入信号而动作，生成包含输入信号的振幅信息的包络分量信号(以下有时将其称为振幅分量信号)，以及包含输入信号的相位信息的恒定包络的相位分量信号。包络分量信号沿着振幅路径输入到振幅控制电路2，等幅的相位分量信号输入到相位调制信号生成电路3。相位调制信号生成电路3输入等幅的相位分量信号，生成等幅的相位调制RF信号，并将其沿着相位路径输入到PA4的RF输入。振幅控制电路2输入沿着振幅路径的包络分量信号，获得振幅调制后的电源电压，该振幅调制后的电源电压具有由输入到功率控制输入端子的发送功率控制信号决定的功率电平。

振幅调制后的电源电压被输入到PA4的电源输入端子。由此，PA4根据所述振幅调制后的电源电压，对相位路径中的等幅的相位调制RF信号进行放大。PA4的该动作可以认为是将相位调制RF信号与振幅调制信号合成的动作。PA4的输出信号由天线5辐射，发送到系统基站。