[发明专利]用于G类射频功率放大器的基带线性化的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于G类射频功率放大器(3)的基带线性化系统和方法(2)，所述基带线性化系统(2)包括：用于选择放大器电源电压的模块(11)；数字预失真模块(12)；以及用于提取预失真系数的模块(15)，其特征在于，所述线性化系统(2)还包括：具有复数系数的数字滤波器(13)，所述数字滤波器的输入连接到所述数字预失真模块(12)的输出；以及用于提取滤波系数的模块(16)，其被设计为提取由具有复数系数的所述数字滤波器(13)使用的滤波系数(16a)。

本发明涉及无线电信系统的领域，并且具体地涉及用于G类射频功率放大器的基带线性化系统和方法。

在无线电信系统中，功率放大器似乎是开发新应用程序的关键元素，诸如考虑用于第五代(5G)或物联网(IoT)的那些应用程序。

如今，功率放大器必须能够自动适应要发射的信号的类型以优化其能耗，而且还必须满足关于日益复杂的调制的高线性要求。

新的无线通信标准要求使用具有高频谱响应性的复杂调制，诸如OFDM(正交频分复用)，以优化已部署的链路的能力。这些调制具有高的波峰因数(也就是说，信号的峰值功率和平均功率之间的比率较大)和较大的调制带宽。

在这种情况下，由直流电源电压供电的常规射频(RF)或微波功率放大器(HF)的效率相对较低，所述功率放大器最常在其效率远低于其最大效率的条件下工作。

包络跟踪技术是一种使得可以提高射频功率放大器的效率的供应技术。它用动态电源代替功率放大器的直流电源，所述动态电源的电平取决于要发射的功率。相对于其他效率优化技术，所述技术具有许多优势，尤其是在移动电话基站中使用的效率优化技术。

包络跟踪技术使得可以动态调整射频功率放大器的电源电压成为可能，从而无论要发射的信号的功率电平如何，射频功率放大器都仍以其最大效率工作。

在使用包络跟踪技术的功率放大器的情况下，根据定义，电源电压会不断进行调整，以确保功率放大器始终处于压缩状态，因此无论其所需的发射功率如何都以其最大效率工作。

与包络跟踪技术有关的一种特定技术基于使用多电平类型的功率放大器的电源信号(或具有多个离散的电源电平)。那么，射频功率放大器的操作是G类功率放大器的操作。

G类放大很容易实现，但不能像连续包络跟踪技术那样使得可以提高功率放大器的效率。

通过从并联或串联布置的多个电源选择电源电压，可确保若干多个离散电平的电源控制信号。此特定放大技术的优点是支持非常大的调制带宽，同时保持向电源放大器提供电源电压的电源调制器的高效率。

对于使用若干离散电源电平的电源信号，为功率放大器的输入功率范围定义了每个所施加的电源电压。每个范围的跨度主要取决于可用的离散电平数量和功率放大器的特性。电源电压不必在提供给射频功率放大器的最小电压与最大电压之间平均分配。

在射频或微波中，功率放大器的电特性依据功率、频率或电源电压的显著变化会导致要发射的信号失真。功率放大器通常需要使用适合于其工作模式的线性化功能。

G类射频功率放大，也就是说，使用由多个离散电平组成的电源电压，即使对于非常大的调制带宽也使得可以极大地提高系统的效率。然而，此技术必须与线性化技术结合，以消除由这种类型的放大技术引起的明显失真。预失真方法在电信的功率放大应用中非常普遍。但是，预失真方法不可用于G类功率放大。

G类工作射频功率放大器在不同电源电压之间的功率增益和放大器的相移方面可能会有很大的变化。

功率放大器的增益和相位变化取决于频率、所提供的功率以及电源电压。所述变化然后导致要发射的信号的明显失真。

这些失真发生在要发射的信号的带宽中，然后被传输错误反射，但也发生在要发射的信号的相邻信道中，并且在这种情况下通过这些通信信道的加扰来反映。