[发明专利]具有高控制分辨率的矢量调制器

说明书

本申请要求于2009年8月10日提交到韩国知识产权局的第10-2009-0073430号韩国专利申请的优先权，其公开完整地包含于此，以资参考。

技术领域

本发明涉及一种矢量调制器，更为具体地讲，涉及一种能够使用有限的控制电压范围进行精密增益控制的矢量调制器。

背景技术

一般，矢量调制器是能够使用控制信号来改变输入信号的增益的大小和相位的模拟电路，并被广泛地用于预失真(predistortion)系统、前馈系统、智能天线系统等。

已经在各种应用领域对矢量调制器进行了研究，并公开了很多报道。如通过多个报道(包括“用于w波段软件雷达技术的矢量调制器(VectorModulator for W-band Software Radar Techniques)”，D.S.Mcpherson和S.Lucyszyn，2001年8月，第49卷第8期)公开的，一般矢量调制器被配置为使用多个正交混合器(quadrature hybrid)和同相组合器(in-phase combiner)。具有所述结构的矢量调制器被设计为具有几十GHz频带的集成电路(IC)。但是，在作为一般使用的无线通信系统的频带的2GHz左右的频带中，其波长在几十厘米的范围内。因此，使用正交混合网络结构的矢量调制器无法以IC形式实现。

同时，通过包括“用于交叉波束成形网络的1.4-2.7GHz模拟MMIC矢量调制器(A 1.4-2.7GHz Analog MMIC Vector Modulator for a CrossbarBeamforming Network)”，J.Grajal，J.Gismero，M.Mahfoudi和F.A.Petz，IEEETrans.Microw.Theory Tech，1997年10月第45卷第10期，的公开报道已知在低频带中以IC形式实现的矢量调制器。具有所述结构的矢量调制器具有两个或多个射频(RF)信号通路(path)，以改变增益的大小和相位。具有相同相位的RF信号被施加到各个通路。当RF信号通过高通滤波器或低通滤波器时，通过各个通路传播的RF信号之间发生相位差。由于可在RF信号通过各个通路时将可变增益施加到RF信号，所以发送到同相组合器的多个RF信号具有相互不同的大小和相位。多个信号被同相组合器组合并输出为单个RF输出信号。在这种情况下，通过2维矢量相加原理对RF信号进行组合。通过改变经过各个通路的信号的大小和相位，能够以期望的方式改变所有矢量调制器的增益的大小和相位。如上所述，在上述的结构中高通滤波器或低通滤波器被插入到各个通路。在所有通路中布置配置有电感器和电容器的结构需要大的面积。当该结构被实现为差分结构时，面积可成为两倍大。

在预失真系统中矢量调制器可被用作线性电路。当施加适当的控制信号值使得矢量调制器的增益的大小和相位具有功率放大器的增益的大小和相位的值的相反值时，可补偿AM-AM和AM-PM失真。

但是，虽然在无线通信系统的频带中所述结构可以以IC形式被实现，但是在几十dB的范围内控制具有所述结构的矢量调制器的增益的大小，并在360度范围内控制增益的相位。因此，难以使用在0V至3.3V范围内的控制信号值获得期望的增益大小。在预失真系统的情况中，应精密地控制矢量调制器的增益以改善线性品质。但是，一般使用的矢量调制器不能执行这种精密控制。

发明内容

本发明的一方面提供了一种矢量调制器，该矢量调制器能够通过增益控制电路精密地控制增益的大小和相位，因此器适合于预失真系统。

根据本发明的一方面，提供了一种具有高控制分辨率的矢量调制器，包括：信号分离单元，将输入信号分离为具有不同相位的两个信号；第一增益控制单元，包括两个或更多个串联连接的衰减器，所述两个或更多个串联连接的衰减器控制被信号分离单元分离的信号中的一个的增益并具有根据具有不同大小的增益控制电压而变化的衰减增益；第一控制电压产生单元，对从外部输入的主控制电压进行分压以产生第一增益控制单元的衰减器的增益控制电压；第二增益控制单元，包括两个或更多个串联连接的衰减器，所述两个或更多个串联连接的衰减器控制被信号分离单元分离的信号中的另一个的增益并具有根据具有不同大小的增益控制电压而变化的衰减增益；信号组合单元，对分别被第一增益控制单元和第二增益控制单元控制其增益的信号进行组合。