專利名稱：采用線性或非線性功率放大器的閉環功率控制系統的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線通信設備發射機中的功率控制，更進一步涉及一種使用線性或非線性放大器的閉合功率控制反饋環的系統。
2.相關技術隨著高效、低價的電子模塊實用性的不斷增長，移動通信系統的應用正變得越來越普及。例如，通信方案有許多的變化，其中使用不同的頻率、傳輸方案、調制技術和通信協議來實現在手持電話(類似通訊手機)中的雙向話音和數據通信。每一種不同的調制與發射方案均有各自的優、缺點。
在一個典型的全球移動通信系統(GSM)標準的移動通信系統中，高斯最小頻移鍵控(GMSK)調制方案可直接從振蕩器向非線性功率放大器提供非常干凈的調相(PM)發射信號。在這種結構中，具有高效率的非線性功率放大器就能被用來允許調相信號的有效調制并減小功率消耗。因為調制信號是從振蕩器直接提供的，所以對在功率放大器之前或之后的濾波要求降到了最低。但是能同時發射調相(PM)信號和調幅(AM)信號的其它傳輸標準正在被開發。這些標準在沒有增加發射信號帶寬的同時提高了數據速率。不幸的是，現有的GSM調制方案不易適應發送同時包含調相(PM)分量和調幅(AM)分量的信號。產生這種困難的一種原因是為了發射包含PM和AM分量的信號，就需要高線性功率放大器。遺憾的是，高線性放大器的效率很低，因此所要消耗的能量明顯多于非線性放大器，從而極大地減少了電池或其它電源的使用壽命。
這種狀況還在進一步被復雜化，因為GSM通信系統中普遍采用的發射機以突發形式發射，發射機必須能夠控制發射功率的直線上升(ramp-up)，并在一個寬的功率范圍內對輸出功率電平具有高度的控制。這種功率控制典型地采用一個反饋環來完成，其中功率放大器信號輸出的一部分要與參考信號進行比較，產生的誤差信號被反饋到功率放大器的控制輸入端。
當試圖在GSM類型的調制系統中包括一個調相(PM)分量和一個調幅(AM)分量時，為了保持所期望的輸出功率，功率控制環路將勢必抵制信號中存在的幅度變化，同時試圖維持所期望的輸出功率。采用這種結構，功率控制環往往會刪除掉信號的調幅(AM)部分。
在這種同時包含調相(PM)和調幅(AM)分量的發射信號中，通過把一個預先設定的控制電壓施加于功率放大器，可以控制輸出功率。不幸的是，這就需要使用高線性、因此缺乏效率的功率放大器。在非突發發射系統中，輸出功率可以由一個具有時間常數的反饋環控制，這一時間常數相對于調制器的幅度變化的時間常數要低很多。另一個已知的控制輸出功率的方法是在功率控制環消除預失真影響的方式下“預失真”調制信號。采用這種方法，幅度信息要經過一種轉移功能，這個轉移功能與功率控制環轉移功能相反。不幸的是，這些方法的成本高而且缺乏效率。
在那些調相(PM)信號與調幅(AM)信號都要送到功率放大器的傳輸標準中，除非功率放大器具有很好的線性，通過引起不希望的調幅(AM)到調相(PM)的轉換，其可能會使組合發送信號失真。這種轉換對發射的信號是不利的，并可能需要使用高價且缺乏效率的線性功率放大器。
此外，在一些通信系統中，輸出功率是由從與便攜式收發機通信的基站發出的一種信號來控制的。典型地，在這種方式下，基站可簡單地向便攜式收發機發送一種信號來指示便攜式收發機增加或降低功率。在該系統中，沒有專門的功率要求，僅有增加或降低功率輸出的命令。因此，在這種便攜式收發機中，不需要閉環功率控制；使用開環功率控制就足夠了。在開環功率控制中，在移動單元內的控制信號要求一個特別的功率電平而沒有任何關于是否達到該值的反饋。因為基站通過不斷地更新其增加/降低請求來提供有效地反饋，所以這種控制特性不僅單調而且也不需要特別精確。在其他發射系統中，例如GSM(只使用PM)或GSM-EDGE(改進數據率GSM服務)(同時使用AM和PM)，必須更加嚴密地控制便攜式收發機的功率輸出。例如，替代上述的相對功率測量，可能期望輸出一個特定的功率電平。在此類系統中，為了達到接近的輸出功率容限，閉環功率控制系統是必要的。如上所述，在閉環功率控制系統中，功率放大器的信號輸出的一部分與參考信號進行比較，產生的誤差信號被反饋回功率放大器的輸入中，從而實現更高精度的輸出功率電平。
此外，本行業也需要一種發送技術，它可用于發送包含調相(PM)分量以及調幅(AM)分量的信號，同時又能保持使用非線性、因此是高效率的功率放大器的好處及能夠直接從振蕩器提供PM調制信號給功率放大器，同時采用閉環功率控制系統。另外，本行業也需要一種發送技術，其中能將閉環功率控制系統應用于線性功率放大器，在此線性功率放大器中放大包含調相(PM)分量和調幅(AM)分量的信號。
在結構上，本發明可被概念化為一種使用閉合功率反饋環來控制放大器的輸出功率的系統，它包括一個被設置用于接收第一調制信號的功率放大器；一個位于閉合功率控制反饋環中的功率檢測器；它被設置用以檢測功率放大器的一部分輸出；一個比較器，它被設置根據功率放大器輸出的已檢測部分與一個參考信號之間的差來形成一個誤差信號，此誤差信號被用于調整功率放大器的輸出功率；及一個可變增益放大器，它被設置用于將第二調制信號引入到反饋環。
本發明允許將調幅(AM)信號引入到非線性功率放大器的功率控制反饋環，并允許對線性功率放大器的閉環反饋控制，在此線性功率放大器中調相(PM)和調幅(AM)信號均被放大。通過引入所期望的調幅(AM)信號的反相信號，在只將信號的調相(PM)分量提供到非線性放大器之輸入端的系統中、以及在將同時包含PM分量和AM分量的調制信號提供給一個線性放大器的系統中，本發明的閉合控制環路可以控制功率。
還提供了相關的操作方法和計算機可讀介質。在仔細研究下述附圖和詳細描述的基礎上，本領域所屬技術人員都可以清楚地理解本發明的其它系統、方法、特征和優點。所有這些附加的系統、方法、特征和優點都應被包括在本說明書之內，在本發明的范圍之內，并受到所附權利要求的保護。
圖1為一個簡化的便攜式收發機框圖。
圖2為圖1中的功率控制元件的詳細框圖。
圖3為圖2中的功率控制元件的另一種形式的框圖。
圖4為圖2中的功率控制元件的又一種形式的框圖。
詳細描述雖然特別參照GSM便攜式收發機來進行描述，但本發明的閉合功率控制反饋環可以被實現在任何系統中，在該系統中，調相(PM)信號被提供給非線性功率放大器，調幅(AM)信號被加到功率放大器中的調相(PM)信號中。本發明的閉合功率控制反饋環適用于期望實現一個閉合功率控制反饋環和向線性功率放大器提供調相(PM)和調幅(AM)信號的任何系統。
本發明的閉合功率控制反饋環可以通過軟件、硬件或軟硬件結合的方式實現。閉合功率控制反饋環的選定部分被實現在硬件和軟件中。本發明的硬件部分可以采用專門的硬件邏輯實現。軟件部分可以存貯在存貯器中，并通過適當的指令執行系統(微處理器)來執行。閉合功率控制反饋環的硬件實現包括以下本領域公知技術的任一種或其組合具有邏輯門的離散邏輯電路，對數據信號實現邏輯功能；具有適當邏輯門的專用集成電路；可編程門陣列(PGA)；現場可編程門陣列(FPGA)等。
閉合功率控制反饋環軟件包含用于實現邏輯功能的可執行指令的有序列，它可以被實施在任何計算機可讀介質中，以便通過或結合指令執行系統、裝置或器件而使用，例如，基于計算機的系統，包含處理器的系統，或者可以從指令執行系統、裝置或器件中讀取這些指令并執行這些指令的其它系統。
在本說明書的上下文中，“計算機可讀介質”可以是能夠容納、存貯、通信、傳播或傳送該程序的任何裝置，其通過或結合指令執行系統、裝置或器件而使用。例如，計算機可讀介質可以是但又不局限于電子的、磁的、光學的、電磁的、紅外的或半導體的系統、器件或傳播介質。計算機可讀介質的更具體的示例(不完全羅列)可包括如下具有一條或多條布線的電連接(電子的)；便攜式計算機磁盤(磁的)；隨機存取存貯器(RAM)；只讀存貯器(ROM)；可擦寫可編程只讀存貯器(EPROM或閃速存貯器)(磁的)；光纖(光學的)和便攜式只讀光盤(CDROM)(光學的)。請注意，計算機可讀介質甚至可能是可在上面打印該程序的紙或者其它適當的介質，因為該程序可以通過電子方式獲取，例如通過對紙張或其它媒介進行光學掃描，再經編輯、解釋或在必要時以其它方式處理，然后存貯在計算機的存儲器中。
參見附圖，圖1是一個簡化的便攜式收發機100的方框圖。便攜收發機100包括揚聲102，顯示器104，鍵盤106，以及話筒108，所有這些均與基帶子系統110相連。在一個特殊的實施例中，例如便攜收發機100可以是但又不限于一個便攜式電信手機，例如蜂窩移動電話。如本領域所屬技術人員知道的那樣，揚聲器102和顯示器104分別通過線路112和114從基帶子系統110接收信號。類似地，鍵盤106和話筒108分別通過線路116和118向基帶子系統110提供信號。基帶子系統由通過總線128進行通信的微處理器(μP)120、存貯器122、模擬電路124和數字信號處理器(DSP)126組成。在必要時可以使用多個總線連接基帶子系統110內的各個子系統之間，來實現總線128(盡管被示出為一條單總線)。微處理器120和存儲器122用于為便攜收發機100提供信號定時、處理與存貯功能。模擬電路124用于在基帶子系統110內實現信號的模擬處理功能。基帶子系統110經線路132向射頻(RF)子系統130提供控制信號。雖然圖中顯示為單個線路132，控制信號也可以是從DSP126或從微處理器120發出的，并提供給射頻(RF)子系統130內的多個端點。請注意，為了簡單起見，圖中僅描述了便攜式收發機100的基本部件。基帶子系統110也包含模-數轉換器(ADC)134和數-模轉換器(DAC)136和138。模-數轉換器(ADC)134、數-模轉換器(DAC) 136和DAC 138也通過總線128與微處理器120、存儲器122、模擬電路124和數字信號處理器(DSP)125進行了通信。數-模轉換器(DAC)136將基帶子系統110中的數字通信信息轉換為模擬信號，并通過線路140傳送到射頻(RF)子系統130。按照本發明的一個方面，數-模轉換器(DAC)138經線路144向功率控制單元200提供一個參考電壓功率電平信號。線路140(盡管示出為兩個指向箭頭)包含從數字范圍轉換為模擬范圍后將由射頻(RF)子系統130發射的信息。
射頻(RF)子系統130包括調制器143，在從合成器148經線路150接收到頻率參考信號(也稱為本地振蕩器信號，或LO)后，調制器143調制接收的模擬信息，并將調制信號經線路152提供給上變頻器154。上變頻器154也通過線路156接收來自合成器148的頻率參考信號。合成器148確定適合的頻率，上變頻器154將在線路152上將調制信號上變頻至該頻率。
上變頻器154通過線路158以適合的發射頻率將全調制信號提供給功率放大器160。功率放大器160再將線路158上的調制信號放大到適當的功率電平用于經線路162傳送到天線164。如圖所示，開關166用于控制是否將線路162上經放大的信號傳遞到天線164或者是否將從天線164接收的信號供給濾波器168。開關166的操作由來自基帶子系統110并經線路132的控制信號控制。
在線路162上放大的發射信號功率的一部分經線路170被供給功率控制單元200。功率控制單元200可以形成一個閉合功率控制反饋環，并提供一個在線路172上的信息信號，該信號指示功率放大器160有關在線路158上的信號應被放大的正確功率電平。功率控制單元200的操作將依圖2、3和4做進一步詳細描述。
基帶子系統110在恰當的時間決定天線164接收的信號，該信號經開關166被直接傳送到接收濾波器168。接收濾波器168將對接收的信號進行濾波并將線路174上的濾波信號提供給低噪聲放大器(LNA)176。接收濾波器168可以是帶通濾波器，便攜式收發機100所使用的特定蜂窩系統的所有信道都可以通過該濾波器。例如，對于900MHz的GSM系統，從935.1MHz到959.9MHz的所有頻率，均可通過接收濾波器168，其中覆蓋了每個為200kHz的所有124個連續信道。該濾波器的目的是為了阻止所需范圍外的所有頻率通過。低噪聲放大器LNA 176用于將線路174上的很微弱的信號放大一定電平，下變頻器178在此電平下能夠將信號從發射的頻率變回到基帶頻率。可替換的是，也可以采用其他元件實現低噪聲放大器(LNA) 176和下變頻器178的功能，例如但又不僅限于低噪聲塊下變頻器(LNB)。
下變頻178經線路180接收來自合成器148的一個頻率參考信號，其也被稱為本機振蕩器信號(LO)。該信號用于指示下變頻器178關于下變頻經線路182從低噪聲濾波(LNA)176收到的信號所至的合適頻率。經下變頻的頻率稱為中頻(IF)。下變頻器178將下變頻后的信號經線路184傳送到信道濾波器186，信道濾波器186也稱為“中頻(IF)濾波器”。信道濾波器186對下變頻后的信號進行濾波，再將其通過線路188提供給放大器190。信道濾波器186將選擇一個所期望的信道并拒絕所有其他的信道。采用GSM系統為例，實際上只有124個連續信道中的一個信道被接收。所有信道通過接收濾波器168并經下變頻器178下變頻后，將僅有一條所期望的信道精確地出現在信道濾波器186的中心頻率。合成器148通過控制提供通過線路180上傳送到下變頻器178的本機振蕩頻率來確定所選信道。放大器190放大接收到的信號后，將放大后的信號經線路192提供給解調器194。解調器194將對發射的模擬信息進行恢復，提供一個表示此信息的信號，該信號經線路196提供給模-數轉換器(ADC) 134。模-數轉換器(ADC) 134再將這些模擬信號轉換為在基帶頻率下的數字信號，并將其經總線128發送至數字信號處理器(DSP) 126，用于進一步處理。
圖2為圖1中的功率控制單元200的詳細框圖。為簡化起見，圖1中的調制器146和上變頻器154的功能在圖2中使用振蕩器202來表示。振蕩器202可以是一個電壓控制的振蕩器(VCO)，它經線路158向功率放大器160提供非常干凈的調制信號(即具有很低的頻帶外噪聲的信號)。通過采用振蕩器202向功率放大器160提供低噪聲的調制信號，可以降低或消除功率放大器160的前面或后面的濾波要求。依照本發明的一方面，振蕩器202供給功率放大器160的信號只包含相位調制信號。
在線路162上的輸出功率的一部分經耦合器210轉向經線路170傳送到一個可變增益元件212。根據特定的電路應用對增益大小的需求，可變增益元件212可以是一個放大器或一個衰減器。例如，可變增益元件212是一個放大器還是衰減器，取決于存在于系統平衡中的信號電平與功率電平。可變增益元件212起著載體的作用，幅度調制信號通過它被引入到本發明的閉合功率控制反饋環，從而允許便攜式收發機100(圖1)發射同時包含調相(PM)和調幅(AM)分量的信號，而同時只允許調相(PM)分量在線路158上被提供至功率放大器160的輸入端。經線路216引入到可變增益元件212之控制輸入的調幅(AM)信號是線路162上的功率放大器160的輸出端上所期望的調幅(AM)信號的反相信號。在這種方式下，功率放大器160可以是一個非線性的、因此是非常有效的放大器。使用本發明的這種方案，便攜發射機100(圖1)就能夠保持采用非線性、高效放大器好處，同時還能夠發射同時包含調相(PM)和調幅(AM)分量的信號。
現在回到圖2的功率控制單元200的討論中，在將調幅(AM)分量引入反饋環之后，可變增益元件212則經過線路218為對數(log)檢測器220提供射頻(RF)能量。對數檢測器220接收在線路218上的射頻信號，并在線路222上提供一個直流(DC)基帶信號，其表示在線路218上的射頻功率信號的電平。來自圖1中數-模轉換器(DAC)138的參考電壓功率控制信號經線路144提供到低通濾波器226。低通濾波器226的特性是使線路144上提供的所期望的功率電平信號能夠經線路228傳送到比較器230，而同時阻止因數-模轉換器(DAC)138的階梯輸出功能產生的高頻成份的通過。比較器230將線路222上的信號電平與線路228上的信號電平進行比較，并在線路232上輸出表示其差的誤差信號。線路232上的誤差信號表示功率放大器160測定的輸出功率與線路144上提供的所期望輸出電平之差。
線路232上的誤差信號被提供給環路濾波器234，在本發明的這一方案中，它可以是一個無源濾波器，一個限帶放大器或一個積分器。環路濾波器234在線路236上給增益形成器238提供一個經放大的誤差信號。增益形成器238提供一種非線性轉換功能，此功能基本上是功率放大器160的非線性控制波形的反相特性。在這種方式中，增益形成器238“線性化”該控制環路，因為使用它，整個環路增益在任意工作點上(即在任意功率電平)就變得基本相同了。需要注意的是，如果功率放大器160表現出了線性控制特性，就不再需要增益形成器238。從增益形成器238出來的信號經線路240提供到驅動器242。驅動器242將線路240上的放大的驅動電平的信號經線路172提供給功率放大器160。在這種方式中，功率放大器160的輸出功率通過功率控制單元200來控制，而發送信號的調幅(AM)分量經反饋環被引入到功率放大器160。
功率控制單元200內的各部件基本上為功率放大器160形成一個閉合功率控制反饋環。在這種方式中，對于本發明的這種方案，便攜式收發機100(圖1)使用本發明的閉合功率控制反饋環，可以提供一個包括調相(PM)分量和調幅(AM)分量的發射信號，同時在保持使用高效的非線性功率放大器160，并且還能得益于閉環功率控制反饋環控制系統。通過經可變增益元件212引入所期望的AM分量的反相分量，本發明的閉合功率控制反饋環通過其特性將保持反饋信號的恒定，因此就能有效地對功率放大器160的輸出進行幅度調制，而與可變增益元件212的增益變化相反。通過以一個與所期望的幅度調制反相的信號控制可變增益元件，輸出信號就能以所期望的方式進行幅度調制。在這種方式中，可以保持常用的GSM轉換環路結構，同時提供發送包含PM分量和AM分量的信號的能力。
在包含調相(PM)分量和調幅(AM)分量的調制信號被提供到功率放大器的應用中，該功率放大器最好是線性的，以便降低AM向PM轉換的發生。AM向PM轉換的發生是由于放大器的相移特性的固有的幅度依賴性，其在高效率放大器的情況下則最為嚴重。在這種放大器中，因為放大器的相移特性會隨著信號幅度而變化，所以信號的AM使得相位被調制，從而導致失真的發射信號。不幸的是，具有低的AM到PM轉換的線性放大器的效率卻非常低。
在這種應用中，本發明的閉合功率控制反饋環，特別是可變增益元件212可以被用于提供閉環功率控制反饋。在這種應用中，通過經可變增益元件212引入發射信號的所期望的AM分量的反相分量，在線路162上將可以得到包括調幅(AM)和調相(PM)的期望信號。在一個調相(PM)分量和調幅(AM)分量均提供到功率放大器輸入端的系統中，使用了一種典型的閉合功率控制反饋環，其中，閉合功率控制反饋環往往會刪除掉出現在功率放大器160之輸出中的任何調幅(AM)分量。依照本發明的這種方案，通過經線路216將所需調幅(AM)分量的反相分量引入到可變增益元件212中，在反饋環將看不到AM分量，因此反饋環將僅按信號的平均功率工作，從而使本發明的閉合功率反饋環可以在一個系統中提供閉環功率控制，在該系統中，一個調相(PM)分量和調幅(AM)分量均被提供作為至功率放大器的輸入。
圖3為圖2中的功率控制單元的另一種方案300的框圖。如圖3所示，可變增益元件212的位置設置是為了接收對數檢測器302的輸出。在本發明的這種方案中，對數檢測器302是經線路218將一個DC基帶信號(表示可在線路170上獲得的射頻功率信號之電平)提供到可變增益元件212。可變增益元件212的操作正如上述對圖2的描述，并通過線路222向比較器230提供一個DC基帶信號，此基帶信號表示包含所期望的AM分量的反相分量的射頻功率信號之電平。圖3所示電路的平衡按以上參照圖2所述工作。
圖4為圖2的功率控制單元200的又一方案400的框圖。如圖4所示，可變增益元件402通過線路406接收來自低通濾波器404的輸出，并經線路228，向比較器230提供一信號，該信號包括來自數-模轉換器(DAC) 138(圖1)的參考電壓的信號，以及信號的期望調幅(AM)分量。與以上關于圖2和圖3的描述不同的是，在圖4中的結構經線路408將所需的調幅(AM)信號(不是如上面描述的所期望的AM信號的反相信號)引入到可變增益元件402的控制輸入端。因為調幅信號被施加于參考信號(其由DAC 138提供)，并因為環路的輸出跟隨參考信號，所以經線路408施加的AM信號未被反相。對數檢測器302經線路222向比較器230提供DC基帶信號，該信號表示在線路170上出現的射頻功率信號的電平。圖4所示電路的平衡如上述參照圖2的描述工作。比較圖4與圖3可以看出，其意圖是使比較器輸出僅對信號的平均功率作出響應，而不是該AM。如圖4所示，在線路408上引入的調幅(AM)信號是實際上期望的調幅(AM)，而不是反相。在這種方式中，由比較器230比較的兩種信號都包含相同的調幅(AM)分量，它們在比較器的輸出中都要被刪除掉，從而導致環路的剩余部分只響應與平均功率成比例的差值信號，而不是調幅(AM)。在圖3的實施例中，進入比較器230的信號都不具有任何AM，這是因為自線路222的輸入已經具有通過在可變增益元件402引入反相AM信號而除掉的AM。
盡管以上描述了本發明的各種實施例，本領域技術人員應清楚的是，在本發明的范圍之內可以有更多實施例及實現方案。因此，本發明的范圍由權利要求書及其等效方案來限定。
權利要求
1.一種采用閉合功率控制反饋環控制放大器的輸出功率的方法，包括步驟提供一個第一調制信號給功率放大器；采用閉合功率控制反饋環中的功率檢測器檢測該功率放大器的一部分輸出；根據所檢測的該功率放大器的部分輸出和一個參考信號，調整該功率放大器的輸出功率；及使用可變增益元件引入一個第二調制信號到該反饋環。
2.根據權利要求1所述的方法，其中該第二調制信號是所期望的第二調制信號的反相信號。
3.根據權利要求1所述的方法，其中該可變增益元件是一個放大器。
4.根據權利要求1所述的方法，其中該可變增益元件是一個衰減器。
5.根據權利要求1所述的方法，其中該第一調制信號是一個相位調制信號。
6.根據權利要求1所述的方法，其中該第二調制信號是一個幅度調制信號。
7.根據權利要求1所述的方法，其中該可變增益元件處理射頻(RF)信號。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，該可變增益元件處理基帶信號，該基帶信號表示該功率放大器的輸出功率的射頻(RF)功率電平。
9.一種采用閉合功率控制反饋環控制放大器的輸出功率的方法，包括步驟向功率放大器提供一個組合的調制信號，該組合的調制信號包括第一部分和第二部分；采用閉合功率控制反饋環中的功率檢測器檢測該功率放大器的一部分輸出；根據所檢測的該功率放大器的部分輸出與一參考信號之間的差，調整該功率放大器的輸出功率；及采用一個可變增益元件將第二調制信號引入該反饋環，該第二調制信號是該組合的調制信號的第二部分的反相信號。
10.根據權利要求9所述的方法，其中該可變增益元件是一個放大器。
11.根據權利要求9所述的方法，其中該可變增益元件是一個衰減器。
12.根據權利要求9所述的方法，其中該組合的調制信號的第一部分是相位調制信號。
13.根據權利要求9所述的方法，其中該組合的調制信號的第二部分是幅度調制信號。
14.根據權利要求9所述的方法，其中該可變增益元件處理射頻(RF)信號。
15.根據權利要求9所述的方法，其中該可變增益元件處理基帶信號，該基帶信號表示該功率放大器的輸出功率的射頻(RF)功率電平。
16.一種采用閉合功率控制反饋環控制放大器的輸出功率的系統，包含一個功率放大器，被設置用于接收第一調制信號；一個功率檢測器，位于閉合功率控制反饋環內并被設置用于檢測該功率放大器的一部分輸出；一個比較器，被設置以根據所檢測的該功率放大器的輸出部分與一個參考信號之間的差、生成用于調整該功率放大器的輸出功率的誤差信號；和一個可變增益放大器，被設置以引入第二調制信號到該反饋環。
17.根據權利要求16所述的系統，其中該第二調制信號是期望的第二調制信號的反相信號。
18.根據權利要求16所述的系統，其中該可變增益元件是一個放大器。
19.根據權利要求16所述的系統，其中該可變增益元件是一個衰減器。
20.根據權利要求16所述的系統，其中該第一調制信號是一個相位調制信號。
21.根據權利要求16所述的系統，其中該第二調制信號是一個幅度調制信號。
22.根據權利要求16所述的系統，其中該可變增益元件處理射頻(RF)信號。
23.根據權利要求16所述的系統，其中，該可變增益元件處理基帶信號，該基帶信號表示該功率放大器的輸出功率的射頻(RF)功率電平。
24.一種采用閉合功率控制反饋環控制放大器的輸出功率的系統，包含一個功率放大器，被設置以接收組合的調制信號，該組合的調制信號包括第一部分和第二部分。一個功率檢測器，位于閉合功率控制反饋環內并被設置以檢測該功率放大器的一部分輸出；一個比較器，被設置以根據所檢測的該功率放大器的部分輸出與一個參考信號之間的差、生成用于調整該功率放大器的輸出功率的誤差信號；和一個可變增益元件，被設置以將第二調制信號引入該反饋環，該第二調制信號是該組合的調制信號的第二部分的反相信號。
25.根據權利要求24所述的系統，其中該可變增益元件是一個放大器。
26.根據權利要求24所述的系統，其中該可變增益元件是一個衰減器。
27.根據權利要求24的所述的系統，其中該組合調制信號的第一部分是相位調制信號。
28.根據權利要求24所述的系統，其中該組合的調制信號的第二部分是幅度調制信號。
29.根據權利要求24所述的系統，其中該可變增益元件處理射頻(RF)信號。
30.根據權利要求24所述的系統，其中該可變增益元件處理基帶信號，該基帶信號表示該功率放大器的輸出功率的射頻(RF)功率電平。
31.一種計算機可讀介質，包含采用閉合功率控制反饋環來控制放大器的輸出功率的程序，該程序包括的邏輯被設置以執行以下步驟向功率放大器提供第一調制信號；采用閉合功率控制反饋環中的功率檢測器檢測該功率放大器的一部分輸出；根據所檢測的該功率放大器的部分輸出和一個參考信號來調整該功率放大器的輸出功率；及采用可變增益元件引入第二調制信號到該反饋環。
32.根據權利要求31所述的程序，其中該第二調制信號是所期望的第二調制信號的反相信號。
33.根據權利要求31所述的程序，其中該可變增益元件是一個放大器。
34.根據權利要求31所述的程序，其中該可變增益元件是一個衰減器。
35.根據權利要求31所述的程序，其中該第一調制信號是一個相位調制信號。
36.根據權利要求31的方法，其中該第二個調制信號是一個幅度調制信號。
37.根據權利要求31所述的程序，其中該可變增益元件處理射頻(RF)信號。
38.根據權利要求31所述的程序，其中該可變增益元件處理基帶信號，該基帶信號表示該功率放大器的輸出功率的射頻(RF)功率電平。
39.一種計算機可讀介質，具有采用閉合功率控制反饋環控制放大器的輸出功率的程序，該程序包括被設置以執行以下步驟的邏輯向功率放大器提供一個組合的調制信號，該組合的調制信號包括第一部分和第二部分。采用閉合功率控制反饋環中的功率檢測器來檢測該功率放大器的一部分輸出；根據所檢測的該功率放大器的部分輸出和一個參考信號之間的差來調整該功率放大器的輸出功率；及采用一個可變增益元件將第二調制信號引入該反饋環，該第二調制信號是該組合的調制信號的第二部分的反相信號。
40.根據權利要求39所述的程序，其中該可變增益元件是一個放大器。
41.根據權利要求39所述的程序，其中該可變增益元件是一個衰減器。
42.根據權利要求39所述的程序，其中該組合的調制信號的第一部分是相位調制的。
43.根據權利要求39的所述的程序，其中該組合的調制信號的第二部分是幅度調制的。
44.根據權利要求39所述的程序，其中該可變增益元件處理射頻(RF)信號。
45.根據權利要求39所述的程序，其中該可變增益元件處理基帶信號，該基帶信號表示該功率放大器的輸出功率的射頻(RF)功率電平。
46.一種采用閉合功率控制反饋環控制放大器的輸出功率的系統，包括向功率放大器提供第一調制信號的裝置；檢測裝置，采用閉合功率控制反饋環中的功率檢測器來檢測該功率放大器的一部分輸出；調整裝置，根據所檢測的該功率放大器的部分輸出和一個參考信號來調整該功率放大器的輸出功率；和引入裝置，采用可變增益元件向反饋環引入第二調制信號。
47.一種采用閉合功率控制反饋環控制放大器的輸出功率的系統，包含接收裝置，用于接收功率放大器中的第一調制信號；檢測裝置，用于檢測功率放大器的一部分輸出；信號生成裝置，用于根據所檢測的該功率放大器的部分輸出和一個參考信號之間的差來生成一誤差信號，其用于調整該功率放大器的輸出功率；和引入裝置，用于將第二調制信號引入該反饋環。
全文摘要
一種閉合功率控制反饋環系統，它便于采用非線性放大器放大相位調制(PM)信號，同時使用可變增益元件將期望的幅度調制(AM)信號的反相信號引入反饋環。通過將期望的信號AM部分的反相信號引入功率控制反饋環，可以使用高效的非線性功率放大器只對信號的PM部分進行放大，同時由功率控制反饋環引入AM部分。在本發明另一方案中，將期望的發射信號的AM部分的反相信號引入放大器的功率控制反饋環，該放大器放大相位調制信號和幅度調制信號。通過將期望的AM信號的反相信號引入功率控制反饋環，功率控制反饋環可不必去除功率放大器的輸出端出現的AM分量。在本發明的又一方案中，期望的AM信號與功率控制參考信號一同被引入反饋環。
文檔編號H04B7/005GK1473395SQ01818350
公開日2004年2月4日 申請日期2001年8月17日 優先權日2000年8月30日
發明者莫騰·達姆高, 德米特里·羅森布利特, 威廉·J·多米諾, 里克·W·克拉克, J 多米諾, W 克拉克, 莫騰 達姆高, 里 羅森布利特 申請人:天工方案公司