[发明专利]功率放大器设备、发送机设备及功率放大器设备控制方法

说明书

技术领域

本文讨论的实施方式涉及功率放大器设备、发送机设备以及控制该功率放大器设备的方法。

背景技术

近年来，传输信号的带宽和动态范围随着无线通信速度的增加而变宽。为了使这种情形下的信号质量的劣化最小化，可取的是功率放大器具有高线性度。另外，就减小设备尺寸、降低运营成本、环境问题等而言，还可取的是，提供以高功率转换效率工作的功率放大器。

在一般功率放大器中，线性度与功率转换效率不一致。例如，在从饱和功率回退的线性区域中操作功率放大器使得带外失真的出现减少。然而，在这种情况下，功率转换效率显著降低，从而增大了功率放大器的功耗。因此，为了实现线性度和功率转换效率二者，功率放大器在功率转换效率较高的非线性区域中工作，利用用于去除功率放大器在非线性区域中工作时所出现的非线性失真的失真补偿来保持线性度。作为一种失真补偿模式的预失真方法(以下称作“PD方法”)是一种预先将传输信号乘以功率放大器的非线性失真的逆特性，以改善功率放大器的输出的线性度的技术。

现在将描述使用PD方法的现有技术中的示例性功率放大器设备。图18示出采用PD方法的现有技术中的功率放大器设备的示例性配置。参照图18，功率放大器设备包括传输信号生成器11、失真补偿器12、数模(D/A)转换器13、正交调制器(QMOD)14、振荡器15、功率放大器16和天线17。功率放大器设备还包括正交解调器(QDEM)18、振荡器19、模数(A/D)转换器20、减法器21和系数生成器22。

由传输信号生成器11生成的传输信号被提供给失真补偿器12，在失真补偿器12处传输信号乘以失真补偿系数。从传输信号乘以失真补偿系数而得到的信号被生成为预失真信号。预失真信号包括具有功率放大器16的非线性失真的逆特性的失真分量。预失真信号被D/A转换器13转换为模拟信号，被QMOD14和振荡器15上变频，并被提供给功率放大器16。来自功率放大器16的通过预失真处理去除了非线性失真的输出信号被(例如)定向耦合器分成两支。通过分支得到的输出信号中的一个经由天线17被发送给外部接收设备。输出信号中的另一个被QDEM18和振荡器19下变频，并被A/D转换器20转换为数字信号，以生成反馈信号。反馈信号以及由传输信号生成器11生成的传输信号被提供给减法器21。减法器21计算误差信号(反馈信号与传输信号之差)，系数生成器22生成失真补偿系数以使得误差信号被最小化，并且所生成的失真补偿系数被提供给失真补偿器12。

例如，参见日本特许第4086133号公报。

然而，在现有技术中，失真补偿器生成预失真信号的采样率被设定为与D/A转换器将信号转换为模拟信号的采样率相等的值。因此，当使用具有相对低的采样率的D/A转换器时，失真补偿器的采样率也降低。结果，与失真补偿器的采样率对应的频率带宽(以下称作“失真补偿带宽”)难以容纳出现在预失真信号中的功率放大器的非线性失真的逆特性的失真分量当中的高频失真分量。当出现在预失真信号中的高频失真分量未被容纳于失真补偿带宽中时，未被容纳于失真补偿带宽中的高频失真分量被折回到失真补偿带宽中。被折回到失真补偿带宽中的高频失真分量(以下称作“混叠失真(aliasing distortion)”仍留在功率放大器的通过预失真处理去除了非线性失真的输出信号中，从而导致失真补偿性能劣化的问题。

图19和图20是描述现有技术中的问题的示图。图19示出当出现在预失真信号中的高频失真分量未被容纳于失真补偿带宽中时预失真信号的示例性波形。图20示出当出现在预失真信号中的高频失真分量未被容纳于失真补偿带宽中时功率放大器的输出信号的示例性波形。在图19和图20中，水平轴表示频率，垂直轴表示功率。

在图19所示的示例中，预失真信号包括传输信号S11的失真分量D131和D132(包括三阶失真分量和五阶失真分量)以及传输信号S11的五阶失真分量D151和D152作为失真分量。这里假设失真补偿带宽BF11仅容纳出现在预失真信号中的失真分量当中的失真分量D131和D132。在这种情况下，如图19所示，未被容纳于失真补偿带宽BF11中的五阶失真分量D151和D152被折回到失真补偿带宽BF11中成为混叠失真分量ID151和ID152。如图20所示，混叠失真分量ID151和ID152留在功率放大器的输出信号中，从而导致失真补偿性能的劣化。

发明内容