[发明专利]多频带发射机中的单一功率放大器的线性化

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信网络中的无线发射机用功率放大器，更具体地，涉及多频带功率放大器的输入信号的预失真，以补偿功率放大器的非线性。

背景技术

高数据速率网络中的无线发射机的无线电架构中的一种当前趋势是利用双频带功率放大器同时在两个不同的频带上传送数据。众所周知的是功率放大器是非线性器件。这些非线性可表现为落在信号带宽之内及之外的互调产物。取决于非线性的严重性，失真会导致违反由联邦通信委员会(FCC)和其他管理机构建立的频谱限制的频谱分量。

通常，通过滤波，可以除去落在离信号的中心频率很远的频率上的互调产物。然而，由功率放大器的三阶非线性(IM3)引起的互调产物通常表现为接近于信号的中心频率的频谱分量。这些频谱分量不能利用滤波容易地去除。于是，需要除去或减少这些频谱分量的备用技术。

数字预失真是一种用于补偿功率放大器的非线性的技术。数字预失真的一般原理是按照使预失真器和功率放大器的整个系统线性的方式，使输入信号失真。本质上，预失真器模拟功率放大器的反向非线性特性。作为一般的经验法则，数字预失真器必须支持为即时信号带宽的3～5倍的带宽。所需的高采样速率使数字预失真不实用于双频带信号。例如，如果目标是传送20MHz的复信号，那么数字预失真器应以大于100M样本/秒的采样速率运行，以便有效地使功率放大器线性化。在其中信号频带在频率方面间隔较大的双频带传输的情况下，需要很高的采样速率，因为组合信号的总带宽较大。

例如，考虑其中需要通过频带35(1850-1910MHz)传送20MHz信号(信号A)，同时通过频带36(1932-1990MHz)传送另一个20MHz信号(信号B)的LTE TDD实现。另外，假定信号A以1860MHz为中心，信号B以1980MHz为中心，从而产生140MHz(=1990-1850MHz)的总信号带宽。通过利用经验法则，为了获得良好的线性化性能，预失真器必须支持超过700MHz(=5×140MHz)的带宽。考虑到设计的复杂性，难以用目前的硅技术实现这样的预失真器。

与多频带传输相关的另一个问题是当输入信号被调谐到相对较近的频率时，和当预失真被用于线性化时，线性化性能不足的问题。为了成功地使功率放大器线性化，预失真器必须能够解决和降低或消除由功率放大器引起的非线性的影响。然而，在多频带传输的情况下，信号能量在预失真可能后会重叠，从而不可能在反馈路径中单独地解决。

发明内容

本发明提供一种使双频带或多频带发射机中的功率放大器的输出线性化的方法和设备。通过组合频率上隔开的两个或更多个输入信号，生成多频带信号。取决于输入信号在频域中的间隔，在预失真之前或之后组合输入信号。当两个或更多个输入信号间隔较小，以致它们的带宽重叠时，组合输入信号，随后对组合信号应用预失真，从而生成多频带信号。当多频带信号之一与其它的输入信号隔开足够的距离，以致其带宽不会与其它输入信号重叠时，该输入信号被单独预失真，然后与预失真之后的一个或多个其它输入信号组合，从而生成多频带信号。可在模拟域或数字域中进行预失真。单一的功率放大器放大所述多频带信号，从而生成输出信号。功率放大器的输出信号被反馈给适配电路，适配电路根据反馈适配预失真器。

本发明的例证实施例包括传送多频带输出信号的方法。在一种例证方法中，确定包含待在不同的频带上传送的两个或更多个输入信号的复合信号的带宽。比较复合信号的带宽和带宽阈值。如果复合信号的带宽小于带宽阈值，那么通过使复合信号预失真，生成多频带信号。如果复合信号的带宽大于带宽阈值，那么通过使单独的（individual）输入信号中的至少一个输入信号预失真，然后与其它输入信号组合，来生成多频带信号。多频带信号随后由功率放大器放大，以生成输出信号。

本发明的其它实施例包括传送多频带信号的多频带发射机，所述多频带信号包括在频率上隔开的两个或更多个输入信号。在一个例证实施例中，发射机包括发射电路和选择电路。发射电路包括多个预失真器，取决于包括两个或更多个输入信号的复合信号的带宽，在预失真之前，有选择地组合所述两个或更多个输入信号的一个或多个组合器，和放大所述多频带信号，从而生成多频带输出信号的放大器。选择电路根据复合信号的带宽，配置发射电路。当复合信号的带宽大于预定的带宽阈值时，选择电路把发射电路配置成通过在分量预失真器中，单独地使输入信号中的至少一个输入信号预失真，生成多频带信号。当复合信号的带宽小于预定的带宽阈值时，选择电路把发射电路配置成通过使复合信号预失真，生成多频带信号。