專利名稱：功率放大器系統及其控制方法及控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種功率放大器，特別是涉及提高效率及線性度的功率放 大器。
背景技術：
功率放大器(Power Amplifier, PA )在射頻電路中，扮演了相當重要的 角色。在射頻電路的發射端(Transmitter),就是使用功率放大器來放大欲 發射的信號。功率放大器的射頻特性，包括功率輸出與輸出信號線性度， 對整體系統的效能影響非常大。
傳統的線性功率放大器，如A類、B類及AB類放大器將主動元件偏 壓于固定直流電流下，故具有較佳的線性度，但因為具有全時直流功率消 耗使得效率不佳。而且當輸入功率太大時，輸出功率再也無法被線性地放 大，導致其增益下降，信號失真。此時必須將信號平均輸出功率降低以維 持線性度，稱為功率倒回補償(Back-off)，結果將造成功率放大器無法操 作于高效率區，平均效率降低。
非線性切換式功率放大器，如D類、E類與F類放大器，在理論上效 率可達100%,但其線性度不佳，以致不可使用于線性調制系統。但在無線 通訊系統的高速化趨勢下，對信號線性度的要求普遍提升。因此，即使非 線性切換式功率放大器在效率上較線性功率放大器為佳，但因為線性度不 佳而不可單獨應用于高線性調制系統中，必須搭配其它元件整合為放大器 系統方可實用化。
例如分別在美國專利公開號US6043707、美國專利公開號US6987417 以及美國專利公開號US7043213等專利案中所揭示的一種提供模式切換的 功率放大器，主要是在不同的功率區域可使用不同的操作模式，以增進系 統效率與線性度。然而，這些功率放大器系統相較于傳統線性功率放大器， 在中低輸出功率下的效率改善有限。
發明內容
本發明提供一種應用于功率放大器系統的控制裝置及控制方法，先對 輸入信號做預處理，以提高放大器的效率并維持高線性度。
本發明提供一種功率放大器的控制裝置，包括模式選擇模塊、參數提 供模塊、波形調整模塊、電源電壓產生模塊以及偏壓產生模塊。模式選擇 模塊用以接收一輸入信號，根據輸入信號的波包大小與 一臨界值的大小關 系輸出一模式信號。參數提供模塊用以提供一供給電壓參數及一功率放大 器輸入功率參數。波形調整模塊耦接至模式選擇模塊及參數提供模塊，并 接收輸入信號，且輸出一功率放大器輸入信號至功率放大器的輸入端，當 模式信號為一第一模式時，波形調整模塊依據輸入信號的波包大小自參數 提供模塊取得功率放大器輸入功率參數，再依據功率放大器輸入功率參數 及輸入信號輸出功率放大器輸入信號。電源電壓產生模塊耦接至模式選擇 模塊及參數提供模塊，并輸出一供給電壓至功率放大器的電源端，當模式 信號為第一模式時，依據輸入信號的波包大小自參數提供模塊取得供給電 壓參數，以設定供給電壓。偏壓產生模塊耦接至模式選擇模塊，并輸出一 放大器偏壓至功率放大器的偏壓端，當模式信號為第一模式時，根據模式 信號設定放大器偏壓為一第一預定偏壓值。
本發明還提供一種功率放大器系統，包括功率放大器及上述本發明所 提供的控制裝置。其中控制裝置的波形調整模塊輸出的功率放大器輸入信 號用以驅動功率放大器。功率放大器的電源端依據電源電壓產生模塊的輸 出信號操作。功率放大器的偏壓端依據偏壓產生模塊的輸出信號來操作。
本發明還提供一種功率放大器的控制方法，此控制方法包括下列步驟。 步驟之一為提供一參數提供模塊，以提供一供給電壓參數及一功率放大器 輸入功率參數。提供一輸入信號。步驟之另一為判斷輸入信號的波包大小
與一臨界值的大小。當輸入信號的波包大小大于一臨界值時依據輸入信 號的波包大小自參數提供模塊取得功率放大器輸入功率參數，并依據功率 放大器輸入功率參數及輸入信號以計算獲得一功率放大器輸入信號，然后
輸出功率放大器輸入信號至功率放大器的輸入端；依據輸入信號的波包大
小自參數提供模塊取得供給電壓參數，并依據供給電壓參數輸出一供給電
壓至功率放大器的電源端；以及設定一放大器偏壓為一第一預定偏壓值， 并輸出一放大器偏壓至功率放大器的偏壓端。綜上所述，本發明所提供的一種應用于功率放大器系統的控制裝置及 控制方法，其預量測功率放大器的特性，將量測結果轉換為最佳化的功率 放大器偏壓參數與輸入功率放大器輸入功率參數，并儲存于參數提供模塊， 于是在使用功率放大器時，可以依據輸入信號來求得適當的供給電壓及功 率放大器輸入信號，以使功率放大器系統具有高效率與高線性度。
為使本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并結 合附圖詳細說明如下。
圖1為依據本發明一實施例所繪示的功率放大器系統的示意圖。 圖2為依據本發明一實施例所繪示的功率放大器輸入信號的功率、供 給電壓以及待輸出信號的功率的三維關系示意圖。
圖3為依據本發明一實施例所繪示的功率放大器輸入信號的功率、供 給電壓以及功率附加效率的三維關系示意圖。
圖4為為依據本發明另一實施例所繪示的放大器系統方塊示意圖。 圖5為為依據本發明再一實施例所繪示的放大器系統方塊示意圖。 圖6為為依據本發明又一 實施例所繪示的放大器系統方塊示意圖。 圖7示出了本發明 一 實施例所繪示的功率放大器的控制方法流程圖。
附圖符號說明
100、 400、 500、 600:功率放大器系統
110:控制裝置
111:模式選擇模塊
llla:量測單元
lllb:模式選擇單元
112:參數提供模塊
113:電源電壓產生模塊
114:偏壓產生模塊
115:波形調整^^莫塊
120:功率放大器
131-133:數字模擬轉換器141 142、 543、 643:驅動電^各
150:調制電路
301:等位線
455:解調器
460:模擬數字轉換器
具體實施例方式
附圖是并入本說明書中并構成本說明書的一部分，
本發明的 若干實施例，并與描述內容一起用于闡釋本發明的原理。
為使本發明的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特 舉一實施例，并結合附圖詳細說明如下。在任何可能的情況下，所有圖中 將使用相同參考標號來表示相同或相似元件。
圖1為依據本發明一實施例所繪示的功率放大器系統的示意圖。請參 照圖1,功率放大器系統100包括控制裝置110、功率放大器120、驅動電 路141-142以及調制電路150。其中，控制裝置110通過驅動電路141-142 及調制電路150耦接至功率放大器120。在本實施例中，控制裝置110例如 為數字信號處理器，故功率放大器系統100還可包括數字模擬轉換器 (Digital-to-Analog Converter, DAC ) 131-133,使得控制裝置110在耦接至 驅動電路141~142及調制電路150之前，可先分別經由數字模擬轉換器 131-133把數字信號換成模擬信號。其中，功率放大器120例如是E類功率 放大器(Class-E power amplifier)。
其中，控制裝置llO還包括模式選擇模塊lll、參數提供模塊112、電 源電壓產生模塊113、偏壓產生模塊114以及波形調整模塊115。且模式選 擇模塊111還包括量測單元llla及耦接于量測單元llla的模式選擇單元 lllb。模式選擇單元lllb耦接至電源電壓產生模塊113、偏壓產生模塊114 以及波形調整模塊115，而參數提供模塊112耦接至電源電壓產生模塊113 以及波形調整模塊115,且量測單元111a及波形調整^t塊115共同接收輸 入信號。
承上述，量測單元llla接收輸入信號，并量測及轉換輸入信號的波包 大小為一電壓振幅，以輸出至模式選擇單元lllb。
接著，模式選擇單元lllb會依據所量得的電壓振幅計算出功率放大器系統100的待輸出信號的功率。因為待輸出信號的功率與電壓振幅成比例
關系，故可比較電壓振幅與臨界值大小來輸出模式信號，以決定功率放大
器系統100操作在何種模式，以使功率放大器120得到最大的效率及線性 度。換言之，使用者可以依其需求，將電壓振幅或待輸出信號的功率做為 比較或判斷的依據，而得到相同的效果。當電壓振幅大于臨界值時，模式 選擇單元lllb則判定為高功率輸出，并將模式信號設定為第一模式，且輸 出待輸出信號的功率。如此一來，功率放大器120便可在放大高功率的信 號時維持在較佳的線性度及效率。
此外，功率放大器120亦可放大低功率的信號，例如當電壓振幅小于 臨界值時，模式選擇單元lllb則判定為低功率輸出，并將模式信號設定為 第二模式，且輸出待輸出信號的功率。若電壓振幅等于臨界值時，使用者 可以視其需求來判定為低功率輸出或高功率輸出，在此不加以設限。
若判定為高功率輸出，也就是當電壓振幅大于臨界值時，模式選擇單 元lllb將模式信號設定為第一模式，電源電壓產生模塊113依據待輸出信 號的功率自參數提供模塊112取得供給電壓參數，并依據供給電壓參數輸 出供給電壓，接著經由數字模擬轉換器131轉換為模擬式信號，再經由驅 動電路141放大后，輸出至該功率放大器120的電源端。
而偏壓產生模塊114設定放大器偏壓為第一預定偏壓值，并輸出放大 器偏壓至數字模擬轉換器132,而數字模擬轉換器132把放大器偏壓轉換為 -模擬形式之后，再輸出至驅動電路142,經由驅動電路142放大后再輸出至 功率放大器120的偏壓端。如此一來，便可以改變功率放大器120的偏壓 端的電壓，以使功率放大器120操作于非線性切換模式。其中功率放大器 120的偏壓端例如為基才及或棚-才及。
同時，波形調整模塊115依據待輸出信號的功率自參數提供模塊112 取得功率放大器輸入功率參數，并依據功率放大器輸入功率參數及輸入信 號來取得功率放大器輸入信號，然后將功率放大器輸入信號輸出至數字模 擬轉換器133的輸入端，接著再由調制電路150調制為射頻信號，并輸出 至功率放大器120的輸入端。
承上述，若判定為低功率輸出，也就是當電壓振幅小于臨界值時，模 式選擇單元lllb將模式信號設定為第二模式，電源電壓產生模塊113設定 供給電壓為第一預定供給值，并經由數字模擬轉換器131轉換為模擬式信號，再經由驅動電路141放大后，輸出至該功率放大器120的電源端。其 中，第一預定供給值例如為臨界值。
此時，偏壓產生模塊114設定放大器偏壓為第二預定偏壓值，并輸出 放大器偏壓至數字模擬轉換器132,而數字模擬轉換器132把放大器偏壓轉 換為模擬形式之后，再輸出至驅動電路142,經由驅動電路142放大后再輸 出至功率放大器120的偏壓端。如此一來，^更可改變功率放大器120的偏 壓端的電壓，以使功率放大器120操作于線性模式。
同時，波形調整模塊115依據功率放大器的放大倍率將功率放大器輸 入信號輸出至數字模擬轉換器133的輸入端，換言之，調整功率放大器輸 入信號，以使功率放大器輸入信號的功率等于待輸出信號的功率除以功率 放大器120操作于線性區間的線性增益。然后將功率放大器輸入信號輸出 至數字模擬轉換器133做類位模擬轉換，接著再由調制電路150調制為射 頻信號，并輸出至功率放大器120的輸入端。
其中，參數提供模塊112包括電壓對照表及功率對照表，電壓對照表 用以儲存多筆供給電壓參數，電壓對照表用以依據待輸出信號的功率查表 得知供給電壓參數；而功率對照表用以儲存多筆功率放大器輸入功率參數， 功率對照表用以依據待輸出信號的功率查表得知功率放大器輸入功率參 數。此外，如前所述，使用者當可依其需求，以電壓振幅來取代待輸出信 號的功率做為判斷的依據。
此外，在其它實施例中，參數提供模塊112為包括第一公式參數儲存 單元及第二公式參數儲存單元。第一公式參數儲存單元用以依據待輸出信 號的功率輸出供給電壓參數；第二公式參數儲存單元用以依據待輸出信號 的功率輸出功率放大器輸入功率參數。則電源電壓產生模塊113可依據供 給電壓參數來計算并輸出供給電壓，且波形調整模塊115可依據該功率放 大器輸入功率參數及輸入信號來計算并獲得功率放大器輸入信號，輸出至 功率放大器的輸入端。此外，如前所述，使用者當可依其需求，以電壓振 幅來取代待輸出信號的功率做為判斷的依據。
為詳細說明如何得到參數提供模塊112,請同時參照圖2及圖3，圖2 為依據本發明一實施例所繪示的功率放大器輸入信號的功率、供給電壓以 及待輸出信號的功率的三維關系示意圖。圖3為依據本發明一實施例所繪 示的功率放大器輸入信號的功率、供給電壓以及功率附加效率的三維關系示意圖。在使用功率放大器120之前，會先量測在不同供給電壓與不同功 率放大器輸入信號的功率下，功率放大器120所對應產生的待輸出信號的 功率以及功率附加效率。在圖2中，每一條等位線為相同的待輸出信號的 功率，且對應到不同的功率放大器輸入信號的功率及供給電壓，同樣地， 圖3中每一條等位線為相同的功率附加效率，且對應到不同的功率放大器 輸入信號的功率及供給電壓。
如前所述，控制裝置110在接收到輸入信號之后，模式選4奪單元lllb 會先計算出待輸出信號的功率，為了解哪一組功率放大器輸入信號的功率 及供給電壓可得到最高的功率附加效率，則可依據從圖2及圖3查得。舉 例來說，當模式選擇單元lllb所計算出來的待輸出信號的功率為24dBm， 則從圖2查出待輸出信號的功率為24dBm的等位線，為方便說明，將圖2 待輸出信號的功率為24dBm的等位線重迭于圖3，即圖3中所示的虛線301， 于是可從圖3中，沿著虛線301找到對應到最佳的功率附加效率的功率放 大器輸入信號的功率及供給電壓的組合。換言之，在選擇單元lllb計算出 待輸出信號的功率之后，即可查出對應到最佳的功率附加效率的功率放大 器輸入信號及供給電壓的組合。
上述的查圖結果可儲存于功率對照表及電壓對照表中，以提供查表直 接得到供給電壓參數或是功率放大器輸入功率參數。或者以公式的形式儲 存于第 一公式參數儲存單元及第二公式參數儲存單元，以經由計算而得到 供給電壓參數或是功率放大器輸入功率參數。
此外，為了對不同通訊系統做最佳化，本實施例中的控制裝置110為 可編程，可對其臨界值、預定供給偏壓值及參數提供模塊中的供給電壓參 數或功率放大器輸入功率參數做改變，可應用于適應信號處理技術，由回 授信號與輸入信號比較差異后修正臨界值，其演算方法可針對不同環境與
系統做調整，如圖4所示。圖4為依據本發明另一實施例所繪示的放大器 系統方塊示意圖，圖4中的功率放大器系統400在功能上相似于圖1中的 功率放大器系統100，而功率放大器系統400與功率》丈大器系統100最大的 差異在于，功率放大器系統400還包括解調器455與模擬數字轉換器 (Analog-to-Digital Converter, ADC ) 460,解調器455可以將功率放大器系 統400的輸出信號解調成回授信號，接著再由模擬數字轉換器460轉換成 數字信號，并傳回控制裝置110做處理，以對應改變控制裝置110中的臨
13界值、預定供給偏壓值及參數提供模塊中的供給電壓參數或功率放大器輸入功率參婆t。
另外，本發明還提供另一實施例，請參照圖5,圖5為依據本發明再一實施例所繪示的放大器系統方塊示意圖，圖5中的功率放大器系統500在功能上相似于圖1中的功率放大器系統100，而功率放大器系統500與功率放大器系統100最大的差異在于，波形調整才莫塊115可以直接輸出射頻信號，因此可以不需要調制電路150來調制功率放大器輸入信號，于是功率放大器系統500可以改以驅動電路543來放大信號。
此外，本發明再提供另一實施例，請參照圖6，圖6為依據本發明又一實施例所繪示的放大器系統方塊示意圖，圖6中的功率放大器系統600在功能上相似于圖4中的功率放大器系統400，其最大的差異在于波形調整模塊115可以直接輸出射頻信號，因此可以不需要調制電路150來調制功率放大器輸入信號，于是功率放大器系統600可以改以驅動電路643來放大信號。換言的，功率放大器系統600同時具有回授信號，并且其波形調整模塊115可以直接輸出射頻信號。
基于上述實施例所揭示的內容，以下將匯整出一種功率放大器的控制方法給本領域的技術人員參詳。圖7示出了本發明一實施例所繪示的功率放大器的控制方法流程圖。請參照圖7，本實施例的功率放大器的控制方法包括下列步驟在使用此功率放大器之前，需先預量測功率放大器在不同的功率放大器輸入信號及供給電壓下的輸出信號的功率及功率附加效率(步驟S770)，經由預量測結果可推得在已知輸出信號功率下，可以知道在每一種功率放大器輸入信號的功率及供給電壓會所對應到的輸出信號的功率及功率附加效率。藉此對應關系，可建立參數提供模塊(步驟S780),而參數提供模塊可以是對照表或對照公式的形式，以提供功率放大器輸入功率參數以及供給電壓參數。在完成此前置操作后，便可以開始操作功率
放大器
首先，計算待輸出信號的功率(步驟S710),其可經由量測輸入信號的波包大小來計算。接著判斷待輸出信號的功率是否大于臨界值(步驟S720 )，由前述可知，使用者可依其需求，以電壓振幅來取代待輸出信號的功率做為判斷的依據。值得注意的是，在此臨界值的形 為功率大小，如果要以電壓振幅來取代待輸出信號的功率，需先把臨界值換算成電壓大小的形式。
當待輸出信號的功率小于或等于臨界值時，將功率放大器的電源端與
偏壓端分別設定為第一預定供給值及第二預定偏壓值(步驟S730)，以使功率放大器操作在線性模式。接著，再依據待輸出信號的功率及放大倍率來設定功率放大器輸入信號(步驟S740),而放大倍率即為功率放大器的線性增益大小。
當待輸出信號的功率大于臨界值時，將功率放大器的偏壓端設定為第一預定偏壓值(步驟S750),以將功率放大器設定在非線性切換模式。接著，計算功率放大器輸入信號的功率及功率》文大器的電源端的供給電壓(步
驟S760)，其可由待輸出信號的功率及步驟S780所建立的參數提供模塊的功率放大器輸入功率參數及供給電壓參數來計算得的。
最后，依據上述步驟所得的功率放大器輸入信號的功率及供給電壓來驅動功率放大器(步驟S790)，便可以使功率放大器得到高線性以及高效率的功效。
綜上所述，本發明所提供的一種應用于功率放大器系統的控制裝置及控制方法，其預量測功率放大器的特性，并將量測結果儲存于參數提供模塊，于是在使用功率放大器時，可以依據輸入信號來求得適當的供給電壓及功率放大器輸入信號的功率，以使功率放大器系統具有高效率與高線性度的優點，并可針對不同系統最佳化，適用于各種無線通訊系統中。
雖然本發明已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍以本申請的權利要求為準。
權利要求
1.一種功率放大器的控制裝置，包括一模式選擇模塊，用以接收一輸入信號，根據該輸入信號的波包大小與一臨界值的大小關系輸出一模式信號；一參數提供模塊，用以提供一供給電壓參數及一功率放大器輸入功率參數；一波形調整模塊，耦接至該模式選擇模塊及該參數提供模塊，并接收該輸入信號，且輸出一功率放大器輸入信號至該功率放大器的輸入端，當該模式信號為一第一模式時，該波形調整模塊依據該輸入信號的波包大小自該參數提供模塊取得該功率放大器輸入功率參數，再依據該功率放大器輸入功率參數及該輸入信號輸出該功率放大器輸入信號；一電源電壓產生模塊，耦接至該模式選擇模塊及該參數提供模塊，并輸出一供給電壓至該功率放大器的電源端，當該模式信號為該第一模式時，依據該輸入信號的波包大小自該參數提供模塊取得該供給電壓參數，以設定該供給電壓；以及一偏壓產生模塊，耦接至該模式選擇模塊，并輸出一放大器偏壓至該功率放大器的偏壓端，當該模式信號為該第一模式時，根據該模式信號設定該放大器偏壓為一第一預定偏壓值。
2. 如權利要求1所述的控制裝置，其中該模式選擇模塊包括 一量測單元，用以量測輸入信號的波包大小，并輸出一電壓振幅；以及一模式選擇單元，用以比較該電壓振幅與該臨界值的大小，當該電壓 振幅大于該臨界值時，該模式選擇單元設定該模式信號為該第一模式。
3. 如權利要求2所述的控制裝置，其中當該電壓振幅小于該臨界值時， 設定該模式信號為一第二模式，且該波形調整模塊依據一放大倍率輸出該 功率放大器輸入信號，該電源電壓產生模塊設定該供給電壓為一第一預定 供給值，該偏壓產生模塊設定該放大器偏壓為一第二預定偏壓值。
4. 如權利要求1所述的控制裝置，其中該參數提供模塊包括 一電壓對照表，用以儲存多筆供給電壓參數，該電壓對照表用以依據該輸入信號的波包大小查表得知該供給電壓參數；以及一功率對照表，用以儲存多筆功率放大器輸入功率參數，該功率對照 表用以依據該輸入信號的波包大小查表得知該功率放大器輸入功率參數。
5. 如權利要求1所述的控制裝置，其中該參數提供模塊包括一第 一公式參數儲存單元，用以依據該輸入信號的波包大小輸出該供 給電壓參數；以及一第二公式參數儲存單元，用以依據該輸入信號的波包大小輸出該功率放大器輸入功率參數，則該輸入功率產生模塊依據該功率放大器輸入功率參數及該輸入信號 來計算獲得該功率放大器輸入信號，且該電源電壓產生模塊依據該供給電 壓參數來計算輸出該供給電壓。
6. 如權利要求3所述的控制裝置，其中該第一預定供給值為該臨界值。
7. —種功率放大器系統，包括 一控制裝置，包括一模式選擇模塊，用以接收一輸入信號，根據該輸入信號的波包大小 與 一臨界值的大小關系輸出 一模式信號；一參數提供模塊，用以提供一供給電壓參數及一功率放大器輸入功率 參數；一波形調整模塊，耦接至該模式選擇模塊及該參數提供模塊，并接收 該輸入信號，且輸出一功率放大器輸入信號至該功率放大器的輸入端，當 該模式信號為 一第 一模式時，該波形調整模塊依據該輸入信號的波包大小 自該參數提供模塊取得該功率放大器輸入功率參數，再依據該功率放大器 輸入功率參數及該輸入信號輸出該功率放大器輸入信號；一電源電壓產生模塊，耦接至該模式選擇模塊及該參數提供模塊，并 輸出一供給電壓至該功率放大器的電源端，當該模式信號為該第一模式時， 依據該輸入信號的波包大小自該參數提供模塊取得該供給電壓參數，以設 定該供給電壓；以及一偏壓產生模塊，耦接至該模式選擇模塊，并輸出一放大器偏壓至該 功率放大器的偏壓端，當該模式信號為該第一模式時，根據該模式信號設 定該放大器偏壓為一第一預定偏壓值；以及一功率放大器，該功率放大器的輸入端依據該功率放大器輸入信號， 該功率放大器的電源端依據該供給電壓以及該功率放大器的偏壓端依據該 放大器偏壓來操作該功率放大器。
8. 如權利要求7所述的功率放大器系統還包括一調制電路，其耦接于該 功率放大器的輸入端與該波形調整模塊之間，用以調制該波形調整模塊所 輸出的信號。
9. 如權利要求7所述的功率放大器系統，其中該模式選擇模塊包括 一量測單元，用以量測輸入信號的波包大小，并輸出一電壓振幅；以及一模式選擇單元，用以比較該電壓振幅與該臨界值的大小，當該電壓 振幅大于該臨界值時，該模式選擇單元設定該模式信號為該第 一模式。
10. 如權利要求9所述的功率放大器系統，其中當該電壓振幅小于該臨 界值時，設定該模式信號為一第二模式，且該波形調整模塊依據一放大倍 率輸出該功率放大器輸入信號，該電源電壓產生模塊設定該供給電壓為一 第一預定供給值，該偏壓產生模塊設定該放大器偏壓為一第二預定偏壓值。
11. 如權利要求7所述的功率放大器系統，其中該參數提供模塊包括 一電壓對照表，用以儲存多筆供給電壓參數，該電壓對照表用以依據該輸入信號的波包大小查表得知該供給電壓參數；以及一功率對照表，用以儲存多筆功率放大器輸入功率參數，該功率對照 表用以依據該輸入信號的波包大小查表得知該功率放大器輸入功率參數。
12. 如權利要求7所述的功率放大器系統，其中該參數提供模塊包括 一第一公式參數儲存單元，用以依據該輸入信號的波包大小輸出該供給電壓參數；以及一第二公式參數儲存單元，用以依據該輸入信號的波包大小輸出該功 率放大器輸入功率參數，則該輸入功率產生模塊依據該功率放大器輸入功率參數及該輸入信號 來計算獲得該功率放大器輸入信號，且該電源電壓產生模塊依據該供給電 壓參數來計算輸出該供給電壓。
13. 如權利要求7所述的功率放大器系統，其中該控制裝置為一數字系統。
14. 如權利要求13所述的功率放大器系統還包括一第一數字模擬轉換器，耦接于該電源電壓產生模塊與該第一驅動電路之間；一第二數字模擬轉換器，耦接于該偏壓產生模塊與該第二驅動電路之 間；以及一第三數字模擬轉換器，耦接于該波形調整模塊與該調制電路之間。
15. 如權利要求IO所述的功率放大器系統，其中該第一預定供給值為該 臨界值。
16. —種功率放大器的控制方法，該控制方法包括下列步驟 提供一參數提供模塊，以提供一供給電壓參數及一功率放大器輸入功率參數；判斷一輸入信號的波包大小與 一臨界值的大小；以及 當該輸入信號的波包大小大于一臨界值時，依據該輸入信號的波包大小自該參數提供模塊取得該功率放大器輸入 功率參數，并依據該功率放大器輸入功率參數及該輸入信號以計算獲得一功率放大器輸入信號，然后輸出該功率放大器輸入信號至該功率放大器的 輸入端；依據該輸入信號的波包大小自該參數提供模塊取得該供給電壓參數， 并依據該供給電壓參數輸出一供給電壓至該功率放大器的電源端；以及 設定該功率放大器的偏壓端為為一第一預定偏壓。
17. 如權利要求16所述的控制方法，其中提供該參數提供模塊，以提供 該供給電壓參數及該功率放大器輸入功率參數的步驟包括量測該功率放大器在對應到各種電源電壓與各種輸入信號的波包大小 的多個輸出功率與多個輸出效率；依據所述電源電壓、所述信號的波包大小、所述輸出功率及所述輸出 效率繪制一對照表；以及依據該輸入信號的波包大小，自該對照表中找出該參考電壓與該參考 功率。
18. 如權利要求16所述的控制方法，其中提供該參數提供模塊，以提供 該供給電壓參數及該功率放大器輸入功率參數的步驟包括量測該功率放大器在對應到各種電源電壓與各種輸入信號的波包大小 的輸出功率與輸出效率；依據所述電源電壓、所述信號的波包大小、所述輸出功率及所述輸出效率求得一對照公式；以及依據該輸入信號的波包大小，自該對照公式中計算出該參考電壓與該 參考功率。
19. 如權利要求16所述的控制方法，其中在判斷該輸入信號的波包大小 與該臨界值的大小的步驟之后還包括當該輸入信號的波包大小小于該臨界值時，依據一放大倍率輸出該功率放大器輸入信號至該功率放大器的輸入二山 袖；設定該功率放大器的電源端為一第一預定供給值；以及 設定該功率放大器的偏壓端為一第二預定偏壓值。
20. 如權利要求19所述的控制方法，其中該第一預定供給值為該臨界值。
全文摘要
一種功率放大器系統及其控制方法及控制裝置。功率放大器的控制裝置依據輸入信號的波包大小使功率放大器系統操作在非線性切換模式。當功率放大器操作在非線性切換模式時，控制裝置依據預量測功率放大器所獲得的特性，對應輸入信號來提供供給電壓及功率放大器輸入信號給功率放大器，以使功率放大器具有高功率附加效率(Power-Added Efficiency，PAE)且較佳的線性度。
文檔編號H03F3/20GK101677228SQ20081016080
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月16日 優先權日2008年9月16日
發明者吳秉勛, 李勝豐, 賴昶銘, 趙哲寬 申請人:財團法人工業技術研究院