[发明专利]最佳化功率放大器电路特性的方法及其装置

说明书

本发明通常涉及到功率放大器，特别是涉及到一种最佳化功率放大器电路线性特性的方法和装置。

功率放大器广泛地用于通信及其它的电子用途中。这些放大器由一个或多个串联放大器级所组成，每一级都使施加给该级的输入信号电平增加一个已知的该级增益的量，每一级输入到输出的传输都是线性的，增加了同幅值的输入信号一样的理想输入信号出现在放大器的输出端上。然而，实际上所有的线性放大器在它们的传输特性上都具有一定程度的非线性，这种非线性导致了输出信号的失真，从而使其不再与理想的输入信号一样。这种失真产生被称为互调制分量的寄生信号成份。由于互调制分量在使用功率放大器系统方面引起干扰，串音和其它的有害影响，因此，是不希望其存在的。所以，现有技术考虑了各种方法和设计了各种装置以减少功率放大器电路工作过程中所产生的失真。通常建议的两种方法是，予矫正和前馈，这两种方法在现有技术中是已知的，这里不再进行讨论。不考虑在功率放大器电路设计中所使用的典型的失真减小，提供一种用于鉴定电路的互调制特性和响应，调节各种工作参数以优化功率放大器电路特性和方法和装置都将是极为有益的。

简述本发明就是一种用于优化一个功率放大器电路性能的方法和装置，在本方案中至少有一个在功率放大器工作过程中所产生的互调制分量被识别出来，这种识别是基于该互调制分量的幅值。通常，被识别为具有最大幅值的互调制分量被选择出来。其次，将该互调制分量的幅值与一个予确定阈值进行比较，根据该比较，修改各工作参数以优化功率放大器电路的特性。

根据本发明的一个方面，这种识别处理是通过将由多个互调制分量组成的总的互调制分量信号能量进行分离并从多个具有最大幅值的互调制分量中确定一个来实现的。

根据本发明的另一方面，这种识别处理是通过扫描规定的频率范围以检测个别的互调制分量和选择一个具有最大幅值的互调制分量来实现的。

根据本发明的另外一个方面，这种识别处理是通过采集经验数据，从而允许选择一个具有最大幅值的互调制分量来实现的。

根据本发明的还一个方面，识别后的互调制分量将和最高幅值的载波信号进行比较，以确定载波相对于失真的比率。响应其结果比率，变更各种工作参数以改进电路的互调制特性或使功率放大器电路的工作能力最强，并借此优化电路性能。

图1示出了根据本发明描述的结合线性监控器的电路方框图。

图2示出了图1所示功率放大器电路的详细方框图。

图3示出了根据本发明线性监控器的详细方框图，和

图4示出了根据本发明的线性监控器的另一实施例。

参考图1，它以方框图的形式示出了根据本发明包含有线性监控器130的电路100，可以由多个RF载波组成的合成输入信号105被输入给可调节的增益控制器110，它可以通过现有技术中所公知的作如下理解：即使用可调节的增益控制器表示在功率放大器电路120以前去调节输入信号105的信号电平的。

设计的功率放大器电路120来放大输入信号，然后在引线117处提供放大输出信号。如前所述，在这个放大过程中，可能会引入失真和互调制分量，因此，图1所示设计的功率放大器电路在输出117之前完全地消除所有的失真和内调制。

图2详细地示出了图1所示的功率放大器电路方框图，该电路工作的准确解释可见现已转让给本发明的受让人的1991年12月31日公开的美国专利5077532，该文本在此作为参考，而图2描述了功率放大器电路的一个实例，它可以通过现有技术进行理想，该结构仅是作为一个例子而存在，它并不限制这里所说的线性监控器的范围。

为了进一步详细了解这里所揭露的线性监控器的优点，可以参考美国专利迈耶（Meyer）的4580105和4，885，551和美国专利塞迪尔的（Seidel）3815040。

为了优化功率放大器电路120的性能，本发明使用了一个线性监控器130。设计出来的这个装置用来识别功率放大器电路输出中存在的互调制分量，选择具有最大信号幅值的互调制分量，并将其幅值与预定的阈值进行比较。根据该比较，更换各工作参数，以改进电路的互调制特性或使电路的工作容量最大。

例如，线性监控器可以控制提供给功率放大器电路的输入信号的功率电平。根据图1所示的实施例，若所选择的互调制分量的幅值超过了预确定阈值，那末，线性监控器130将引发一个报警信号，该信号和相应的电路将通过引线150控制可调节增益控制器110的增益，从而减少放大器输入功率，计算放大器输入功率的减少在输出端117处出现的互调制分量的幅值。通过减少放大器电路输出端互调制的电平，线性监控器的作用就改进了功率放大器电路120的互调制性能。