[发明专利]放大器电路以及用于控制射频通讯系统中的放大器的方法

说明书

本发明一般涉及放大器电路，尤其涉及用于射频通讯系统的的放大器电路。

根据有用信号和误差信号通过构成前馈环路的各个放大器和耦合器的分配方式，传统的前馈放大器一般分成不同的类别，表示为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ型。传统的Ⅰ型前馈放大器实现了高度减少交叉调制(IM)，典型地约为20dB，但是效率很低。传统的Ⅰ型前馈放大器仅有约5％的效率，这导致运行成本升高。

传统的Ⅱ型前馈放大器具有比Ⅰ型放大器提高了的效率，但是Ⅱ型前馈放大器具有IM减少有限的缺点。而且，传统的Ⅱ型放大器减少系统增益，典型地约为4dB。Ⅲ型前馈放大器在效率和IM改善(约20dB)之间提供了一个折衷，但却进一步减少了约7dB的系统增益。此外，由于Ⅲ型前馈放大器的复杂性，很难控制这些放大器达到最佳减少IM。

因此，需要一种改进的放大器电路，它能提供改善的效率，容易控制，以及IM减少而没有不良的系统增益降低。而且，需要一种改进的控制前馈放大器的方法。

本发明的一个方面涉及一种用于射频系统的放大器电路。电路包括一个第一放大器，它具有一个接收第一信号的第一输入端和一个第一输出端。一个第一耦合器从第一放大器的第一输入端取样，并且一个第二耦合器从第一放大器的第一输出端取样。一个第三耦合器响应第二耦合器的输出和第一耦合器的输出。第三耦合器产生一个误差信号，误差信号基本上表示第一输入端与第一输出端之间的差。一个第四耦合器将误差信号与一个第二信号混合，产生一个复合信号。第二信号至少部分与第一放大器的第一输入端接收的第一信号相关。一个第二放大器响应该复合信号，并产生一个第二输出。

本发明的第二方面涉及由具有一个第一输入端和一个第一输出端的第一放大器组成的电路。一个第二放大器响应第一放大器的第一输出。第二放大器具有一个接收第一信号的第二输入端，还有一个第二输出端。一个第一耦合器从第二放大器的第二输入端取样，并且一个第二耦合器从第二放大器的第二输出端取样。一个第三耦合器响应第二耦合器的一个输出并响应第一耦合器的一个输出，产生一个误差信号，基本上表示第二输入端和第二输出端之间的差。一个第四耦合器从第一放大器的第一输出端取样。一个第五耦合器响应第四耦合器和误差信号，产生一个复合信号。复合信号经过一个第六耦合器，该第六耦合器也响应第二放大器的第二输出。

结合本发明的前两个方面产生另外一个方面，其中使用一个前馈校正网络，使一个放大器和前置放大器的失真电平降低。一种降低放大器中误差的方法包括一个给并列放大器注入分路信号的前置放大器。并列放大器之一的输入和输出样本被比较后产生一个误差信号。这个信号以第二放大器的预失真电平被注入给第二并列放大器的输入端。这个误差信号的电平还被设置成这样，使得当并列放大器复合时，从并列放大器中的第一个产生的误差基本上被减掉，并且由前置放大器注入的误差也显著地降低。

本发明的另一个方面涉及一种控制上述放大器电路的方法。该方法包括以下步骤：

(a)进行多个信号强度测量，每次测量在一个被测量频率段内的不同频率处进行；

(b)将每次测量值与一个预定阈值比较；

(c)弃掉超过阈值的测量值；

(d)从余下的测量值中通过挑选一个最高测量值而选出一个第一最大测量值；以及

(e)根据第一最大测量值，调整一个与放大器电路耦合的振幅和相位调整电路。

通过参考下面结合附图所作的详细叙述，本发明本身及其预期的优点将会受到更好的理解。

图1-4是放大器结构的诸优选实施例的方框电路图。

图5是控制放大器电路的方法的一个优选实施例的流程图。

图6是放大器电路的另一个优选实施例的方框图。

图7是一个特别优选放大器电路的更详细的示意图。

图1示出本发明的一个优选实施例。一个放大器40，一个延迟器32，以及耦合器18,26和36构成一个电路，能够提取放大器22中产生的误差信号，并在耦合器44处以适当的电平给重新注入该误差信号。这使得误差信号能在耦合器44处注入而与输入信号12的分量无关。

一个放大器22和一个放大器52的放大器对以及一个耦合器14和一个耦合器62，形成一个并列放大器网络。在这种情况下，耦合器14和耦合器62是90°3dB耦合器，在放大器22和52之间分配功率，然后在一个输出端64复合放大器22和52的输出以合并功率。