专利名称：用于小区站点和其它适当应用的放大器系统的制作方法
技术领域：
本发明的领域涉及电子技术，具体地讲，涉及用于无线通信系统的小区站点的放大器系统和接口单元。
背景技术：
在某些环境中，期望将符合全球移动通信系统(GSM)标准的现有无线通信系统中的小区站点升级成支持符合诸如通用移动电信系统(UMTS)标准之类的其它无线通信标准的通信，并同时继续支持符合GSM标准的通信。另外，可能期望以不增加小区站点中的天线的数量的方式来做到这一点。还可能期望以不显著降低GSM下行链路信号的发射功率或接收机对GSM上行链路信号的灵敏度的方式来做到这一点。例如，传统的仅GSM(GSM-only)的小区站点可以配置成具有两个天线和具有两个 GSM收发机的GSM基站，其中，每个基站收发机连接到不同的天线以用于下行链路和上行链路信号处理两方面，并且从GSM基站内的其它天线获得分集接收信号。可以将UMTS基站添加到这种小区站点以将该小区站点升级为支持GSM和UMTS两种通信。一个问题是在不增加天线数量的前提下，怎样处理不同的GSM和UMTS的下行链路信号和上行链路信号。
发明内容
在一个实施例中，本发明是一种具有放大器系统的装置，该放大器系统包括分接头、延迟滤波器、放大器、和组合器。分接头被适配成将放大器输入信号分离成被分接的信号和未被分接的信号。延迟滤波器被适配成延迟未被分接的信号以生成延迟的信号。放大器被适配成将被分接的信号放大以生成经放大的信号。组合器被适配成将延迟的信号与经放大的信号进行组合以生成放大器输出信号。在另一实施例中，本发明是一种用于将支持两组不同的下行链路/上行链路信号的通信的现有的小区站点升级成支持至少三组不同的下行链路/上行链路信号的通信的升级的小区站点的方法，其中，现有小区站点(i)将第一下行链路信号施加到该现有的小区站点的第一天线，以及(ii)将第二下行链路信号施加到该现有的小区站点的第二天线。 小区站点被配置成(a)生成第三下行链路信号，以及(b)具有接口单元。该接口单元包括组合器和放大器系统。该组合器被适配成将下行链路信号中的两个进行组合以生成组合的下行链路信号。该放大器系统被适配成将所述组合的下行链路信号放大以生成经放大的组合的下行链路信号。所述接口单元被连接以(i)将经放大的组合的下行链路信号施加到第一天线，以及(ii)将剩余的下行链路信号施加到第二天线。在又一实施例中，本发明是包括接口单元的小区站点，该接口单元与一个或多个 BTS以及至少第一天线和第二天线相连接。该接口单元包括组合器和放大器系统。该组合器被适配成将从所述一个或多个BTS接收的第一下行链路信号和第二下行链路信号组合以生成组合的下行链路信号。该放大器系统被适配成将组合的下行链路信号放大以生成经放大的、组合的下行链路信号。所述接口单元被连接以(i)将经放大的组合的下行链路信号施加到第一天线，以及(ii)将从一个或多个BTS接收的第三下行链路信号施加到第二天线。
从下面的详细描述、所附的权利要求、以及附图中，本发明的其它方面、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中，相同的标记标识类似的或相同的元件。图1根据本发明的一个实施例示出了能够处理符合GSM标准的无线通信以及符合 UMTS标准的无线通信的小区站点的简化框图；图2示出了能够用于图1的接口单元的接口单元的简化框图；图3根据本发明的一个实施例示出了能够用于图1的接口单元的接口单元的简化框图。图4根据本发明的一个实施例示出了图3的TX功率放大器系统的简化示意图；图5根据本发明的一种实施方式示出了图3的TX功率放大器系统的更详细的示意图；以及图6根据本发明的另一种实施方式示出了图3的TX功率放大器系统的更详细的示意图。
具体实施例方式图1根据本发明的一个实施例示出了能够处理符合GSM标准的无线通信以及符合 UMTS标准的无线通信的小区站点100的简化框图。基于该实施方式，小区站点100可以是对现有的仅GSM小区站点进行升级的结果，或者小区站点100可以是新配置的小区站点。如图1中所示出的，小区站点100具有GSM基站收发机(BTS) 110和UMTS BTS 120，两者均经由接口单元130耦合到两个天线140-1和140-2。具体地讲，接口单元130具有两个GSM BTS端口 132-1和132_2，GSMBTS端口 132-1 和132-2分别耦合到GSM BTS 110的两个I/O端口 112-1和112-2。接口单元130还具有两个 UMTS BTS 端口 134-1 和 134-2，UMTSBTS 端口 134-1 和 134-2 分别耦合到 UMTS BTS 120 的两个I/O端口 122-1和122-2。另外，接口单元130具有两个天线端口 136-1和136-2， 天线端口 136-1和136-2分别耦合到两个天线140-1和140-2。从操作上来讲，在下行链路方向上，GSM BTS 110生成两个GSM下行链路信号 113-1和113-2，并且将这两个信号113-1和113-2分别施加到GSM BTS 110的I/O端口 112-1和112-2，以便传输到接口单元130的BTS端口 132-1和132-2。同时，UMTS BTS 120 生成单个UMTS下行链路信号123-1 (其由一个或多个UMTS载波组成)，并将该信号123-1 施加至Ij UMTSBTS 120的I/O端口 122-1，以便传输到接口单元130的UMTS BTS 134-1端口。接口单元130对这两个GSM下行链路信号113-1和113-2和该单个UMTS下行链路信号123-1进行处理，以生成组合的GSM下行链路信号137-1和UMTS下行链路信号137-2，并将信号137-1和信号137-2分别施加到接口单元130的天线端口 136-1和136-2，以便传输到天线140-1和140-2，并通过天线140-1和140-2辐射出去。同时，在上行链路方向上，接口单元130在其天线端口 136-1和136-2处分别从天线140-1和140-2接收组合的GSM/UMTS上行链路信号141-1和141-2，并对这些组合的GSM/UMTS上行链路信号进行处理以(i)在接口单元130的GSM BTS端口 132-1和132-2处生成并施加GSM上行链路信号133-1和133-2，以便传输到GSM BTS 110的I/O端口 112-1 和112-2，以及(ii)在接口单元130的UMTS BTS端口 134-1和134-2处生成并施加UMTS 上行链路信号135-1和135-2，以便传输到UMTS BTS 120的I/O端口 122-1和122-2。图2示出了能够用于图1的接口单元130的接口单元200的简化框图。如图2中所示出的，接口单元200包括ο 第一 GSM 双工器 202，其耦合到 GSM BTS 端口 132-1 ；ο 第二 GSM 双工器 204，其耦合到 GSM BTS 端口 132-2 ；ο UMTS 接收(RX)滤波器 224，其耦合到 UMTS BTS 端口 134-1 ；ο UMTS发射(TX)滤波器212，其耦合到UMTS BTS端口 134-2和天线端口 136-2 两者；ο天线双工器210，其耦合到天线端口 136-1 ；ο天线RX滤波器218，其耦合到天线端口 136_2 ；ο混合组合器206，其具有耦合到第一和第二 GSM双工器202和204的TX输出端口的输入以及耦合到天线双工器210的TX输入端口的输出；ο第一 RX放大器214，其耦合到天线双工器210的RX输出端口；ο分离器216，其耦合在⑴和(ii)之间，其中(i)是第一 RX放大器214的输出，( )是(a) GSM双工器202的RX输入端口和(b)UMTS BTS端口 1；34_2两者;ο第二 RX放大器220，其耦合到天线RX滤波器218 ；以及ο分离器222，其耦合在⑴和(ii)之间，其中(i)是第二 RX放大器220的输出，(ii)是(a)GSM双工器204的RX输入端口和(b)UMTS RX滤波器224的输入两者。从操作上讲，在下行链路方向上ο第一 GSM双工器202将图1的GSM下行链路信号113-1传递至混合组合器206 的一个输入端口；ο第二 GSM双工器204将图1的GSM下行链路信号113_2传递至混合组合器206 的另一个输入端口；ο混合组合器206将GSM下行链路信号113_1和113_2进行组合以生成组合的 GSM下行链路信号207，该组合的GSM下行链路信号207由天线双工器210作为图1的GSM 下行链路信号137-1传递至天线端口 136-1 ；以及ο UMTS TX滤波器212将图1的UMTS下行链路信号123_1作为UMTS下行链路信号137-2传递至天线端口 136-2。同时，在上行链路方向上ο天线双工器210将图1的组合的GSM/UMTS上行链路信号141_1传递至第一 RX 放大器214 ；ο由分离器216将第一 RX放大器214的经放大的输出进行分离，并将产生的部分 ⑴施加到第一 GSM双工器202的RX输入端口，以及(ii)作为图1的UMTS上行链路信号 135-2 施加至Ij UMTS BTS 端口 134-2 ；ο第一 GSM双工器202对从分离器216接收的信号进行滤波，以在GSMBTS端口 132-1处生成图1的GSM上行链路信号133-1 ；
ο天线RX滤波器218将组合的GSM/UMTS上行链路信号141_2传递至第二 RX放大器220 ；ο由分离器222将第二 RX放大器220的经放大的输出进行分离，并且将产生的部分(i)施加到第二 GSM双工器204的RX输入端口，以及(ii)作为图1的UMTS上行链路信号135-1施加到UMTS BTS端口 134-1 ；以及ο第二 GSM双工器204对从分离器222接收的信号进行滤波，以在GSMBTS端口 132-2处生成图1的GSM上行链路信号133-2。在图2的接口单元200的一种实施方式中，混合组合器206是3dB组合器，在该组合器中，两个被组合的GSM下行链路信号的大约一半的功率在组合过程期间损耗。该在下行链路发射功率中的损耗可能对支持GSM通信的小区站点100的能力有不利的影响。应注意到的是，UMTS上行链路信号和GSM上行链路信号均将存在于端口 132_1、 132-2、134-1和134-2中的每一个端口，其中，GSM BTS 110禾口 UMTS BTS 120中的每一个均提供适当的载波滤波以对所期望的上行链路信号进行处理。图3根据本发明的一个实施例示出了能够用于图1的接口单元130的接口单元 300的简化框图。图3的接口单元300与图2的接口单元200相类似，其类似的元件具有后两个数字相同的标号。图3的接口单元300和图2的接口单元200之间的一个区别是接口单元300包括TX功率放大器系统308，该TX功率放大器系统308耦合在混合组合器306 的输出和天线双工器310的TX输入端口之间。从操作上说，图3的接口单元300也与图2的接口单元200相类似，具有执行类似功能的类似元件。图3的接口单元300的操作和图2的接口单元200的操作之间的一个区别是TX功率放大器系统308将组合的GSM下行链路信号307放大，以生成经放大的、组合的GSM下行链路信号309，该经放大的、组合的下行链路信号309作为图1的GSM下行链路信号137-1由天线双工器310传递至天线端口 136-1。在图3的实施方式中，分离器316被耦合到UMTS BTS端口 134_2，而分离器322 被耦合到UMTS BTS端口 134-1。在可供选择的实施方式中，分离器316可以被耦合到UMTS BTS端口 1；34-1，而分离器322可以被耦合到UMTS BTS端口 1；34_2。应注意到的是，在图1和图3的实施例中，对GSM上行链路信号进行的任何分集处理是在GSM BTS 110内执行的。在可供选择的实施方式中，用于GSM分集处理的两个下行链路信号141-1和141-2的交叉连接可以在接口单元300内执行。在这种情况下，来自分离器316的信号317在被施加到双工器302的RX滤波器之前将被再次分离，其中，来自该另外的分离的另一个输出经由另外的专用路径从接口单元300被传递至GSM BTS 110。类似地，来自分离器322的信号323在被施加到双工器304的RX滤波器之前将被再次分离， 其中，来自该其它的另外的分离的另一个输出经由另一个另外的专用路径从接口单元300 被传递至GSM BTS 110。在图3的接口单元300的实施例中，在下行链路方向上，一个天线端口(即，天线端口 136-1)被专门用于GSM下行链路信号，而另一个天线端口(S卩，天线端口 136-2)被专门用于UMTS下行链路信号。在接口单元130的可选择的实施例中，不需如此。具体地讲， 一个或两个天线端口各自均可被用于GSM和UMTS下行链路信号两者。在这种情况下，可能需要另外的放大器和/或更高级别的放大，以对与将GSM信号和UMTS信号进行组合相关联的信号功率损耗进行补偿。此外，在这个实施例中，接口单元300使用两个天线端口来支持针对GSM上行链路信号和UMTS上行链路信号两者的分集RX操作。在接口单元300的可选择的实施例中不需如此。具体地讲，一个或两个天线端口各自均可以只用于GSM上行链路信号和UMTS上行链路信号中的一个。例如，可以对接口单元300进行设计，以使得天线端口 136-1和136-2支持针对GSM信号的RX操作，而仅天线端口 136-2支持针对UMTS信号的RX操作。举另外一个例子，可以对接口单元300进行设计，以使得仅天线端口 136-1支持针对GSM信号的RX 操作，而仅天线端口 136-2支持针对UMTS信号的RX操作。在接口单元300的一种实施方式中，混合组合器306是3dB组合器，在该组合器中，两个被组合的GSM下行链路信号的大约一半的功率在组合过程期间损耗，功率放大器系统308被设计成在经组合的下行链路信号被施加到天线端口 136-1之前在组合过程期间对3dB功率损耗进行补偿。在这种情况下，图1的小区站点100的总GSM下行链路发射功率电平可以与对应的仅GSM小区站点的总GSM下行链路发射功率电平相同，而不必对GSM BTS或天线进行修改。应注意的是，在可选择的实施方式中，混合组合器306可以是除了 3dB组合器以外的其它组合器，和/或功率放大器系统308可以生成具有小于、大于、或等于被施加到组合器306的两个GSM下行链路信号的功率电平之和的功率电平的、经放大的、组合的GSM下行链路信号309。图4根据本发明的一个实施例示出了图3的TX功率放大器系统308的简化示意图。如图4中所示出的，TX功率放大器系统308包括分接头(tap)Cl (例如，定向耦合器)、 延迟滤波器D1、线性放大器Al和混合组合器HI。从操作上讲，分接头Cl将图3的GSM下行链路信号307的一部分分接为分接信号 (tap Signal)401，由线性放大器Al将分接信号401放大，以生成经放大的信号403。组合的GSM下行链路信号307的未被分接的剩余部分405由延迟滤波器Dl延迟。如本文中所使用，术语“延迟滤波器”指宽带滤波器、传输线或在不显著地改变信号的其它特性的基础上用于适当地对将施加的信号进行延迟的任何其它适当的结构。混合组合器Hl将来自线性放大器Al的经放大的信号403与来自延迟滤波器Dl的延迟的信号407进行组合，以生成图3的经放大的GSM下行链路信号309。延迟滤波器Dl 的目的是对通过线性放大器Al的分接信号401的处理延迟进行补偿，以使得两个产生的信号在混合组合器Hl处是同步的。在一种可能的实施方式中，分接头Cl是大约-IOdB耦合器，其将GSM下行链路信号307的大约10%的功率分接为分接信号401，线性放大器Al应用大约13dB的增益，因此混合组合器Hl是3 1组合器，其中经放大的GSM下行链路信号309中的大约75%的功率来自于经放大的信号403，而大约25%的功率来自于延迟的信号407。这些值已将分接头Cl、延迟滤波器Dl以及混合组合器Hl中的损耗考虑在内。在这种实施方式中，经放大的 GSM下行链路信号309的功率电平大约为GSM下行链路信号307的功率电平的两倍。在其它的实施方式中，用于分接头Cl和线性放大器Al的其它值是可能的。图4中所示出的放大器架构提供了优于用于图3的功率放大器系统308的其它可能的放大器架构的优势。一种其它可能的架构会将全部的GSM下行链路信号307施加到类似于线性放大器Al的线性放大器，以生成经放大的GSM下行链路信号309。除了必须提供所有的输出功率以外，这种线性放大器还将必须对与全部输出功率电平相关联的失真进行补偿。另一方面，在图4的架构中，在延迟的信号407(例如，代表全部输出功率电平的25%) 具有最小的失真的情况下，线性放大器Al必须对与小于(例如，仅75%的)全部输出功率电平相关联的失真进行补偿。用于图3的功率放大器系统308的另一可能的放大器架构将基于分布式放大器方案，例如美国专利No. 3，571，742中所教导的，通过引用的方式将其全部的教导并入本文， 这种分布式放大器方案具有在所分接的输入信号线与耦合的输出信号线之间并联连接的多个放大器路径。这种分布式放大器方案包括输入信号线末端处的假负载，该假负载转储输入信号线中任何剩余的功率。在图4的架构中，在另一方面，没有输入信号功率被损耗到假负载，这是因为输入信号的未被分接的剩余部分被延迟并被加入到经放大的被分接的信号中以生成输出信号。图4中所示出的本发明的放大器系统与诸如在美国专利No. 3，571，742中所示出的分布式放大器之间的另一显著区别是在图4中的放大器Al的输出处混合组合器的使用。在分布式放大器中，以保护传输线的特性阻抗的方式，将每个放大阶段的输出电感地或电容地或使用这两者的组合耦合到输出传输线。这种耦合的形式对耦合比施加了严格的限制，然而，图4中所示出的混合耦合方案允许使用相对较宽范围的耦合比和放大器增益。图5根据本发明的一种实施方式示出了图3的TX功率放大器系统308的更详细的示意图。图5示出了图4的分接头Cl、延迟滤波器D1、和混合组合器H1，以及它们所对应的输入信号和输出信号307、401、403、405、407和309。如由标签“Al ”所指示的，图5中所示出的其余电路对应于图4的线性放大器Al的一种可能的实施方式，这种实施方式使用交叉消除和前馈两种技术来最小化经放大的GSM下行链路信号309中的失真。 具体地，在图5中，多尔蒂放大器A2和A3被配置成提供交叉消除，而放大器A4提供前馈失真补偿。如图5中所表明的ο图4的分接信号401的一部分在分接头C2处被分接并经由延迟滤波器D2和幅度/相位调节器G5被转发到前馈放大器A4 ；ο分接信号401的未被分接的剩余部分在幅度/相位调节器Gl处被调节并且然后在分接头C3处被分离；ο在分接头C3处被分离的信号的一部分由幅度/相位调节器G2进行调节，并随后由多尔蒂(Doherty)放大器A2进行放大；ο在分接头C3处被分离的信号的其它部分在延迟滤波器D3处被延迟、由并联的幅度/相位调节器G3和G4进行分离以用于调节、并由多尔蒂放大器A3进行重新组合以用于放大。并联的调节器G3和G4能够在载波和失真信号上进行独立的控制；ο来自放大器A2的信号的一部分在分接头C5处被分接，并在耦合器C4处从施加到调节器G3的信号中被减去，以提供放大器A2和放大器A3之间的交叉消除；ο来自放大器A2的信号的未被分接的剩余部分由延迟滤波器D4延迟，并随后在组合器C6处被加入到来自放大器A3的信号中；ο来自组合器C6的信号的一部分在分接头C7处被分接，并从来自延迟滤波器D2 的信号中被减去，以生成施加到调节器G5和放大器A4的前馈信号；
ο来自组合器C6的信号的未被分接的剩余部分由延迟滤波器D5延迟并被施加到组合器C8，该组合器C8减去来自放大器A4的前馈失真补偿信号以生成图4的经放大的信号 403。在图5的TX功率放大器系统308的示例性实施方式中ο分接头Cl将输入信号307的大约10%分接作为分接信号401 ；ο延迟滤波器Dl将信号405延迟大约30ns ；ο分接头C2将分接信号401的大约10%分接以施加到延迟滤波器D2 ；ο延迟滤波器D2施加大约20ns的延迟；ο放大器A4施加大约IOdB的增益；ο分接头C3是大约-IOdB耦合器，较强的信号去往延迟滤波器D3 ；ο延迟滤波器D3施加大约IOns的延迟；ο放大器A3施加大约IOdB的增益；ο放大器A2施加大约IOdB的增益；ο分接头C5分接来自放大器A2的信号的大约10% ；ο延迟滤波器D4施加大约IOns的延迟；ο组合器C6是3db组合器；ο分接头C7分接来自组合器C6的信号的大约10% ；ο延迟滤波器D5施加大约IOns的延迟；以及ο组合器Hl是3 1混合组合器。虽然组合器Hl已被描述为3 1混合组合器，但是对于在经放大的信号403和延迟的信号407之间具有不同的功率比率的实施例来说，这个比率将是不同的。图6根据本发明的另一实施方式示出了图3的TX功率放大器系统308的更详细的示意图。如同图5的实施方式，TX功率放大器系统308的这种实施方式是在交叉消除的配置中具有多尔蒂放大器级(amplifier stage) A2和A3的低增益升压放大器，其中放大器 A4提供前馈失真补偿。如在图5中，将GSM下行链路信号307的未被分接的部分延迟，并将其与经放大的、被分接的部分进行组合，以生成经放大的GSM下行链路信号309，其中，总输出功率的大约25%来自延迟的、未被分接的部分。如在图5中，GSM下行链路信号307的一部分从延迟线耦合出并通过放大器A2、A3 和A4被放大。放大器A2通过混合组合器Hl将功率增加到输入功率。幅度/相位调节器 Gl对其接收信号的幅度和相位进行调节，以确保在组合器Hl处增加的信号是相干的(即， 两个接收信号是同相的并且具有相同的幅度)。以类似的方式，放大器A3和混合组合器H2 沿着主线再次增加信号功率。在一种实施方式中，分接头Cl和C2是大约-IOdB耦合器，分接头C3和C4均为50/50分离器，放大器A2施加大约IOdB的增益，以及放大器A3施加大约13dB的增益，因此图6的TX功率放大器系统308提供大约3dB的总增益。耦合器C6和C5、延迟滤波器D3和D4以及幅度/相位调节器G2创建了提供线性度的交叉消除回路。由放大器A2生成的信号的一小部分被耦合器C6分接、通过调节器G2 进行调节、并在耦合器C9处从来自延迟滤波器D3的延迟的信号中被减去，因此仅剩下失真，例如来自放大器A2的失真。然后，将该失真信号从施加到放大器A3的信号中减去，以对由放大器A2和A3生成的失真进行预补偿。
为了进一步提高TX功率放大器系统308的线性度，如同图5的实施例，图6的实施例包括前馈回路。具体地讲，由分接头Cl所分接的信号的一部分在分接头C2和分离器 C4处被进一步地分接，然后通过延迟滤波器D5被延迟。另外，来自组合器H2的输出信号的一部分在耦合器C7处被分接，并在耦合器ClO处从来自延迟滤波器D5的延迟的信号中被减去。剩下的是失真信号，该失真信号由幅度/相位调节器G4进行调节并由前馈放大器 A4进行放大以生成前馈失真信号，在耦合器C8处将该前馈失真信号从来自延迟滤波器D3 的经放大的信号中减去，以进一步减少经放大的GSM下行链路信号309中的失真。虽然已经在具有利用交叉消除和前馈失真补偿两者来实现的放大器Al的TX功率放大器系统308的情况下对本发明进行了描述，但本发明并不局限于此。一般而言，放大器 Al可以利用任何一种或多种适当类型的失真补偿来实现，上述适当类型的失真补偿包括但不限于交叉消除失真补偿、前馈失真补偿以及预失真补偿。已在支持GSM和UMTS两种通信的小区站点的情况下对本发明进行了描述。这种小区站点可以在最初被配置用于GSM和UMTS两种通信。或者，可以基于本发明对现有的GSM 小区站点进行升级以支持UMTS通信以及GSM通信。类似地，可以基于本发明对现有的UMTS 小区站点进行升级以支持GSM通信以及UMTS通信。此外，可以在支持任何两种或更多种不同的无线通信标准的小区站点的情况下实现本发明，而不论这些标准是否包括GSM和/或 UMTS。对先前描述的本发明的情况的特征进行描绘的另一种方式是按照被处理的不同的下行链路/上行链路信号组的数量。例如，将支持两组不同的GSM下行链路/上行链路信号的GSM小区站点升级成另外支持一组UMTS下行链路/上行链路信号可以被描述为将支持两组不同的下行链路/上行链路信号的小区站点升级成另外支持第三组的下行链路/ 上行链路信号。无论不同的信号符合不同的通信标准还是相同的通信标准，这种特性描述都适用。因此，例如，可以在将支持两组不同的GSM下行链路/上行链路信号的小区站点升级成支持三组不同的GSM下行链路/上行链路信号的情况下实现本发明。一般而言，可以在升级现有的小区站点或提供新的小区站点的情况下实现本发明，其中，升级的/新的小区站点支持三组(或更多组)不同的下行链路/上行链路信号。应注意的是，在将支持第一组和第二组下行链路/上行链路信号的现有小区站点升级成支持第一组、第二组和第三组下行链路/上行链路信号的升级的小区站点的情况下，三个下行链路信号中的两个被组合并被放大以用于从单个天线发送，被组合的这两个下行链路信号不需要局限于两个原来的下行链路信号。换句话说，可以将原来的下行链路信号中的一个信号与新的下行链路信号进行组合，其中另一个原来的下行链路信号从不同的天线进行发射。已经在小区站点的两个天线的情况下对本发明进行了描述。基于这种实施方式， 这两个天线可以仅对应于小区站点的一个扇区，其中该小区站点具有多个扇区，每个扇区具有其自身的天线对。或者，这两个天线可以对应于整个小区站点，在这种情况下，整个小区站点可以被称为单一扇区。一般而言，可以在小区站点的每个扇区具有任意数量的天线的情况下实现本发明，包括每个扇区具有单个天线的情况。图3的TX功率放大器系统308被设计成恢复在混合组合器306中损耗的发射功率。在在其中大约一半的发射功率在组合器306中被损耗的一种实施方式中，放大器系统308具有大约2的增益。图4中所示出的放大器系统308的架构特别适用于这种相对较低的增益电平。本领域的技术人员将理解的是，图4的架构还将适用于具有类似的相对较低增益电平的其它放大器应用。此外，虽然一些优点随着增益的增加而减少，但在理论上，图 4的架构可以应用于任何放大器增益电平。本发明的某些实施例可以被实现为基于模拟电路的过程，包括如单个集成电路 (诸如ASIC)、多芯片模块、单卡、或多卡电路板的可能的实施方式。同样为了描述的目的，术语“耦合”、“进行耦合”、“耦合的”、“连接”、“进行连接”、或 “连接的”指的是以本领域已知或后来发展的任何方式，在上述方式中允许能量在两个或多个单元(element)之间被转移，尽管不需要，但是一个或多个另外的单元的插入是预期的。 相反地，术语“直接耦合的“、“直接连接的”等意味着不存在这类另外的单元。信号和相应的节点或端口可以由相同的名称来指代，并且为了本文的目的可以互换地使用。如本文中关于单元和标准所使用的术语“符合”意思是该单元以由该标准完全地或部分地地规定的方式与其它单元进行通信，并且由于完全能够以由该标准规定的方式与其它单元进行通信，所以将被其它单元识别。该符合的单元不需要在内部以由该标准规定的方式操作。除非明确地规定，否则应当将各数值和范围解释为是近似的，就好像词语“大约” 或“近似地”在值或范围的值之前。将进一步理解的是，在不背离下文的权利要求中所表达的本发明的范围的基础上，本领域的技术人员可以对为了解释本发明的本质而已描述和示出的部分的细节、材料、 以及布置方面做出各种改变。在权利要求中图号和/或附图标记的使用旨在标识所主张的主题的一个或多个可能的实施例，以便于解释权利要求。不应将这种使用解释为将那些权利要求的范围必然地限定到对应的图中所示出的实施例。应当理解的是，本文给出的示例性方法的步骤不一定需要以描述的顺序来执行， 并且应将这些方法的步骤的顺序理解为仅是示例性的。同样地，在与本发明的各个实施例一致的方法中，可以将另外的步骤包括到这些方法中，并且可以将某些步骤省略或合并。虽然利用对应的标记以特定的顺序对随后的方法权利要求中的元素(如果有的话)进行了描述，除非权利要求叙述另外隐含着用于实现某些或所有这些元素的特定顺序，否则这些元素未必旨在局限于以这种特定的顺序来实现。本文所引用的“一个实施例”或“一种实施例”意思是可以将结合该实施例所描述的特定的特征、结构、或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”未必全部指相同的实施例，也不是必定与其它实施例相互排斥的单独的或可供选择的实施例。这一点同样适用于术语“实施方式”。
权利要求
1.具有放大器系统(例如，308)的装置，所述放大器系统包括分接头(例如，Cl)，其被适配成将放大器输入信号(例如，307)分离成被分接的信号 (例如，401)和未被分接的信号(例如，405)；延迟滤波器(例如，Dl)，其被适配成延迟所述未被分接的信号以生成延迟的信号(例如，407)；放大器(例如，Al)，其被适配成将所述被分接的信号放大以生成经放大的信号(例如， 403)；以及组合器(例如，Hl)，其被适配成将所述延迟的信号与所述经放大的信号组合以生成放大器输出信号(例如，309)。
2.根据权利要求1所述的发明，其中 所述分接头是大约-IOdB耦合器； 所述放大器施加大约13dB的增益；以及所述组合器是3 1组合器，以使得当把所述分接头、所述延迟滤波器以及所述组合器中的损耗考虑在内时，所述输出信号的功率电平大约是所述输入信号的功率电平的两倍。
3.根据权利要求1所述的发明，其中，所述放大器包括以交叉消除的配置连接的第一放大器和第二放大器(例如，A2和Α； )；以及被连接以提供前馈失真补偿的第三放大器(例如，A4)。
4.根据权利要求1所述的发明，其中，所述放大器系统是用于小区站点的接口单元(例如，300)的一部分，所述接口单元包括(i)被适配成连接到一个或多个基站收发机(BTS)的一个或多个BTS端口 ；以及 ( )被适配成连接到一个或多个天线的一个或多个天线端口。
5.根据权利要求3所述的发明，其中，所述接口单元包括两个GSM BTS端口 (例如，132-1和132-2)，其被适配成连接到GSMBTS (例如，110)； 两个UMTS BTS端口 (例如，134-1和134-2)，其被适配成连接到UMTSBTS (例如，120)；以及两个天线端口 (例如，136-1和136-2)，其被适配成连接到两个天线(例如，140-1和 140-2)。
6.根据权利要求5所述的发明，其中，所述接口单元还包括组合器(例如，306)，其被适配成将在所述两个GSM BTS端口处从所述GSM BTS接收的两个GSM下行链路信号进行组合，以生成组合的GSM下行链路信号(例如，307)作为所述放大器输入信号，其中，所述放大器系统被适配成将所述组合的GSM下行链路信号放大，以生成经放大的、组合的GSM下行链路信号(例如，309)作为所述放大器输出信号。
7.根据权利要求6所述的发明，其中，所述接口单元被适配成将所述经放大的、组合的 GSM下行链路信号施加到所述天线端口中的一个天线端口(例如，136-1)，以通过所述天线中的一个天线(例如，140-1)进行辐射。
8.根据权利要求4所述的发明，其中，所述装置包括所述接口单元。
9.根据权利要求8所述的发明，其中，所述装置还包括所述一个或多个BTS和所述一个或多个天线。
10.一种用于将支持两组不同的下行链路/上行链路信号的通信的现有的小区站点升级成为支持至少三组不同的下行链路/上行链路信号的通信的升级的小区站点的方法， 其中，所述现有的小区站点(i)将第一下行链路信号施加到所述现有的小区站点的第一天线，以及(ii)将第二下行链路信号施加到所述现有的小区站点的第二天线，所述方法包括(a)将所述小区站点配置成生成第三下行链路信号；以及(b)配置所述小区站点具有接口单元，所述接口单元包括组合器(例如，306)，其被适配成将所述下行链路信号中的两个进行组合，以生成组合的下行链路信号(例如，307)；以及放大器系统(例如，308)，其被适配成将所述组合的下行链路信号放大，以生成经放大的、组合的下行链路信号(例如，309)，其中，所述接口单元被连接以(i)将所述经放大的、 组合的下行链路信号施加到所述第一天线，以及(ii)将剩余的下行链路信号施加到所述第二天线。
11.根据权利要求10所述的发明，其中所述现有的小区站点是具有GSM BTS的GSM小区站点；所述第一下行链路信号和第二下行链路信号是由所述GSM BTS生成的两个不同的GSM 下行链路信号；步骤(a)包括配置所述小区站点具有UMTS BTS;以及所述第三下行链路信号是由所述UMTS BTS生成的UMTS下行链路信号。
12.根据权利要求10所述的发明，其中，所述放大器系统包括分接头(例如，Cl)，其被适配成将所述组合的下行链路信号(例如，307)分离成被分接的信号(例如，401)和未被分接的信号(例如，405)；延迟滤波器(例如，Dl)，其被适配成延迟所述未被分接的信号以生成延迟的信号(例如，407)；放大器(例如，Al)，其被适配成将所述被分接的信号放大以生成经放大的信号(例如， 403)；以及组合器(例如，Hl)，其被适配成将所述延迟的信号与所述经放大的信号进行组合以生成所述经放大的、组合的下行链路信号(例如，309)。
13.根据权利要求12所述的发明，其中 所述分接头是大约-IOdB耦合器；所述放大器系统施加大约13dB的增益；以及所述组合器是3 1组合器，以使得所述经放大的、组合的下行链路信号的功率电平大约是所述组合的下行链路信号的功率电平的两倍。
14.根据权利要求12所述的发明，其中，所述放大器包括以交叉消除的配置连接的第一放大器和第二放大器(例如，A2和Α； )；以及被连接以提供前馈失真补偿的第三放大器(例如，A4)。
15.一种包括接口单元的小区站点，所述接口单元与一个或多个BTS以及至少第一天线和第二天线相连接，其中，所述接口单元包括组合器(例如，306)，其被适配成将从所述一个或多个BTS接收的第一下行链路信号和第二下行链路信号进行组合以生成组合的下行链路信号(例如，307)；以及放大器系统(例如，308)，其被适配成将所述组合的下行链路信号放大以生成经放大的、组合的下行链路信号(例如，309)，其中，所述接口单元被连接以(i)将所述经放大的、 组合的下行链路信号施加到所述第一天线，以及(ii)将从所述一个或多个BTS接收的第三下行链路信号施加到所述第二天线。
16.根据权利要求15所述的发明，其中所述一个或多个BTS包括GSM BTS和UMTS BTS ；所述第一下行链路信号和第二下行链路信号是由所述GSM BTS生成的两个不同的GSM 下行链路信号；以及所述第三下行链路信号是由所述UMTS BTS生成的UMTS下行链路信号。
17.根据权利要求15所述的发明，其中，所述放大器系统包括分接头(例如，Cl)，其被适配成将所述组合的下行链路信号(例如，307)分离成被分接的信号(例如，401)和未被分接的信号(例如，405)；延迟滤波器(例如，Dl)，其被适配成延迟所述未被分接的信号以生成延迟的信号(例如，407)；放大器(例如，Al)，其被适配成将所述被分接的信号放大以生成经放大的信号(例如， 403)；以及组合器(例如，Hl)，其被适配成将所述延迟的信号与所述经放大的信号进行组合以生成所述经放大的、组合的下行链路信号(例如，309)。
18.根据权利要求17所述的发明，其中所述分接头是大约-IOdB耦合器；所述放大器系统施加大约13dB的增益；以及所述组合器是3 1组合器，以使得所述经放大的组合的下行链路信号的功率电平大约是所述组合的下行链路信号的功率电平的两倍。
19.根据权利要求17所述的发明，其中，所述放大器包括以交叉消除的配置连接的第一放大器和第二放大器(例如，A2和A3)；以及被连接以提供前馈失真补偿的第三放大器(例如，A4)。
全文摘要
在一个实施例中，放大器系统具有分接头、延迟滤波器、线性放大器以及混合组合器。输入信号的被分接的部分由放大器放大，输入信号的未被分接的部分被延迟滤波器延迟，并且组合器将产生的经放大的、被分接的部分与延迟的、未被分接的部分进行组合以生成经放大的输出信号。通过将输入信号的延迟的、未被分接的部分与经放大的、被分接的部分进行重新组合，未被分接的部分的功率不会损失，并且放大器不必对否则将与总输出功率电平相关联所有的失真进行补偿。这种放大器系统适用于，例如，在不使GSM的操作性能降低的基础上，将现有的GSM小区站点升级为支持GSM通信以及UMTS通信两者。
文档编号H03F3/68GK102342019SQ201080010230
公开日2012年2月1日 申请日期2010年2月19日 优先权日2009年3月4日
发明者C·F·扎帕拉, G·P·韦拉-克莱罗, J·G·斯特拉勒, J·奥赛那塞克 申请人:安德鲁有限责任公司