[发明专利]用于放大通信信号的放大系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信信号放大领域。

背景技术

现代无线通信网络越来越多地被设计为向无线通信网络内的移动设备提供高数据速率和完善的数据处理能力。新近的增加数据速率和提高数据处理能力的方法是基于采用具有增大的峰均功率比(peak-to-average power ratio，PAR)和/或增大的工作带宽的通信信号。

为了放大通信信号，可以采用不同类型的放大器。例如，多尔蒂(Doherty)放大器可以用于放大通信信号，其中，多尔蒂放大器可以视为改进的B类放大器。然而，当放大具有高峰均功率比(PAR)和/或高工作带宽的通信信号时，当前类型的放大器可能会遭受效率降低之苦。

发明内容

本发明的目的是提供用于放大通信信号的有效概念(efficient concept)。

此目的通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实现形式可以很明显地从从属权利要求、说明书和附图得出。

本发明是基于以下发现：多尔蒂放大器和辅放大器可以用于放大通信信号，其中，所述多尔蒂放大器和所述辅放大器协同操作。

要放大的通信信号可以被分解为指示低于预定阈值的所述通信信号的幅值的下部分通信信号，和指示高于所述预定阈值的所述通信信号的幅值的上部分通信信号，其中，所述多尔蒂放大器可以被配置为基于所述下部分通信信号进行放大，所述辅放大器被配置为基于所述上部分通信信号进行放大。为了提供放大的通信信号，可以采用例如定向耦合器来合成放大的下部分通信信号和放大的上部分通信信号。

该概念可以应用于放大任何通信信号。具体地，该概念可以应用于放大具有高峰均功率比(PAR)和/或高工作带宽的通信信号，诸如在长期演进(LTE)无线通信网络中使用的多载波通信信号。

根据第一方面，本发明涉及一种用于放大通信信号的放大系统，所述放大系统包括处理器，被配置为比较所述通信信号的幅值和预定阈值，并且基于所述预定阈值将所述通信信号分解为下部分通信信号和上部分通信信号，其中，所述下部分通信信号指示低于所述预定阈值的所述通信信号的幅值，以及其中所述上部分通信信号指示高于所述预定阈值的所述通信信号的幅值；多尔蒂放大器，包括主放大器、次放大器和另一次放大器，所述多尔蒂放大器被配置为放大从所述下部分通信信号得到的第一放大器信号，以获得放大的下部分通信信号；辅放大器，被配置为放大从所述上部分通信信号得到的第二放大器信号，以获得放大的上部分通信信号；以及合成器，被配置为合成所述放大的下部分通信信号和所述放大的上部分通信信号，以获得放大的通信信号。因此，可以实现用于放大通信信号的有效概念。

所述多尔蒂放大器可以是三路(three-way)多尔蒂放大器。为了在所述多尔蒂放大器内提供阻抗变换，所述多尔蒂放大器可以包括多个四分之一波长传输线。所述多尔蒂放大器和所述辅放大器可以是射频(radio frequency，RF)放大器。

所述通信信号、所述下部分通信信号和所述上部分通信信号可以是基带信号。所述第一放大器信号、所述第二放大器信号、所述放大的下部分通信信号、所述放大的上部分通信信号和所述放大的通信信号可以是射频(RF)信号。

所述通信信号的所述幅值可以基于预定幅值区间归一化，例如，区间[0；1]。所述预定阈值可以是实数，例如，0.3或0.7。

根据第一方面所述的放大系统，在所述放大系统的第一种实现形式中，所述处理器被配置为基于所述多尔蒂放大器的传递函数过滤所述下部分通信信号，以获得过滤的下部分通信信号，将所述下部分通信信号减去所述过滤的下部分通信信号，以获得误差信号，并将所述误差信号加至所述上部分通信信号。因此，可以实现基于所述多尔蒂放大器的所述传递函数对所述上部分通信信号的补偿。

根据第一方面或者第一方面的上述任意一种实现形式所述的放大系统，在第二种实现形式中，所述放大系统还包括辅定向耦合器，被配置为从所述放大的通信信号得到参考信号，其中，所述处理器被配置为比较所述上部分通信信号和从所述参考信号得到的比较信号，以确定所述上部分通信信号和所述比较信号之间的时间延迟，并基于所述时间延迟，在时间上延迟所述上部分通信信号。因此，可以实现所述上部分通信信号和所述放大的通信信号的峰值在时间上的对准。

所述比较信号可以是基带信号。所述参考信号可以是射频(RF)信号。所述时间延迟可以例如，基于所述上部分通信信号和所述比较信号之间的互相关来确定。