多频带多阶功率放大器的数字上转换的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请 此申请要求2012年7月26日提交的美国专利申请序列号13/558, 455的权益，该申请 的公开内容通过参考全部结合在本文中。
技术领域
[0002] 本公开设及多频带多阶功率放大器的数字上转换。
【背景技术】
[0003] 多阶功率放大器（MOPA)是具有多个输入的功率放大器，其中要由MOPA放大的输 入信号在多个输入上分裂，使得作为结果的分裂输入信号驱动多个放大块。分裂输入信号 通常由模拟电路或智能数字分裂算法创建。多个放大块一起操作W在MOPA的输出产生输 入信号的放大版本。MOPA的一些示例包含2路Doherty放大器、3路Doherty放大器、具有 非线性组件的线性放大（LINC)放大器、包络消除和恢复（邸时放大器W及化ireix放大 器。
[0004] MOPA操作要求，分裂输入信号相对于彼此在相位、增益和延迟上静态偏移。存在实 现该个控制的几种模拟方法。一种方法是作为MOPA的输入匹配网络的一部分的输入信号 的射频（R巧模拟分裂（例如模拟Dohedy)。另一种方法是在模拟上转换之后进行基带信 号分裂，其中要求每个上转换器的各个补偿匹配上转换路径中的增益、相位和延迟，并且要 求附加校正电路和/或算法对于由模拟正交调制器产生的振幅和相位失衡进行校正。
[0005] 在模拟域分裂输入信号可能是最简单的方法，但作为结果的分裂是频率相关的， 并且在能力上非常有限。尽管放大路径上的相位、增益和延迟匹配可由分裂结构的物理对 称实现，但对任何组件变化的补偿变得非常困难。该种类型分裂限制了可由具有多个同时 输入的MOPA实现的效率并且要求对频率范围的独立信号控制。
[0006] 基带信号分裂具有优于RF模拟分裂的优点，但要求上转换链在多个分裂输入信 号的多个实例上匹配，使得在基带进行的分裂在上转换之后保持完整。由于上转换通常在 模拟域，因此该对于第二阶MOPA是相对困难的任务，但对于更高阶MOPA是极其困难的。进 一步说，补偿增益、相位和延迟是频率相关的，并且甚至更坏地是物理实现相关的（例如， 构建的每个单元需要进行不同地校准，或者对于限制可实现是性能的所有单元使用平均校 准）。
[0007] 用于提供给MOPA的分裂输入信号的增益、相位和延迟进行偏移的现有方法的一 个问题是准确性和复杂性。随着MOPA的阶（即输入数量）的增加，现有解决方案的复杂性 变得几乎不可克服。现有解决方案的另一问题是它们是频率相关的。因此，它们不适合于 多频带输入信号。
【发明内容】
[000引本公开设及多频带多阶功率放大器（MOPA)的数字上转换，其使能够精确而准确 地控制多频带MOPA的多频带分裂信号输入的增益、相位和延迟。一般而言，多频带MOPA配 置成放大在多频带M0PA的N个输入上分裂为N个多频带分裂信号的多频带信号，其中N是 多频带MOPA的阶，并且大于或等于2。多频带MOPA的数字上转换系统配置成独立控制至 少N-1个并且优选地所有多频带分裂信号中每个分裂信号的多频带信号的M个频带中的每 个频带的增益、相位和延迟。优选地，每一个多频带分裂信号的每一个频带的增益、相位和 延迟被独立控制，使得多频带MOPA的一个或多个性能参数（例如线性、效率和/或输出功 率）被优化。
[0009] 在一个实施例中，对于多频带信号的M个频带中的每个频带，数字上转换系统包 含将频带的数字基带输入信号分裂成频带的N个基带分裂信号的数字信号分裂器。频带的 N个基带分裂信号中的每个分裂信号对应于多频带MOPA的N阶中的不同阶。进一步说，对 于M个频带中每个频带的N个基带分裂信号中的每个分裂信号，数字上转换系统包含将基 带分裂信号数字上转换到期望上转换频率W便由此提供对应的上转换分裂信号的数字上 转换器。数字上转换器包含配置成控制上转换分裂信号的增益、相位和延迟的一个或多个 校准激励器（actuator)。在数字上转换之后，存在每一个频带的多频带MOPA的每一阶的不 同上转换分裂信号。
[0010] 进一步说，在一个实施例中，数字上转换系统对于多频带MOPA的N阶中的每个阶 都包含数字组合器和数模转换器。数字组合器配置成数字组合多频带MOPA的所述阶的M 个频带的上转换分裂信号，W提供多频带MOPA的所述阶的组合上转换数字信号。数模转换 器然后将组合上转换数字信号转换成多频带MOPA的所述阶的组合上转换模拟信号。组合 上转换模拟信号然后由模拟电路处理W向多频带MOPA的对应输入提供对应多频带分裂信 号。多频带信号的每一个频带的多频带MOPA的不同阶的数字上转换器的一个或多个校准 激励器独立配置成独立控制每一个上转换分裂信号的增益、相位和延迟。用该种方式，数字 上转换系统独立控制多频带MOPA中的每一个多频带分裂信号输入的每个频带的增益、相 位和延迟。在一个实施例中，每一个上转换分裂信号的增益、相位和延迟被独立控制，W优 化多频带MOPA的一个或多个性能参数（例如线性、效率和/或输出功率）。
[0011] 本领域技术人员在结合附图阅读了优选实施例的如下详细描述之后，将认识到本 公开的范围并意识到其附加方面。
【附图说明】
[0012] 合并到此说明书中并形成其一部分的附图图示了本公开的几个方面，并与说明书 一起用来说明本公开的原理。
[0013] 图1图示了根据本公开一个实施例放大在多频带MOPA的多个输入上分裂为多个 多频带分裂信号的多频带信号的多频带多阶功率放大器（MOPA)，其中独立控制每一个多频 带分裂信号的多频带信号的每个频带的增益、相位和延迟，W便优化多频带MOPA的一个或 多个性能参数。
[0014] 图2图示了根据本公开的一个实施例包含多频带MOPA和数字上转换系统的系统， 数字上转换系统独立控制多频带MOPA的每个多频带分裂信号输入的多频带信号的每个频 带的增益、相位和延迟，使得多频带MOPA的一个或多个性能参数被优化；W及 图3根据本公开的一个实施例更详细图示了图2的数字上转换器之一。
【具体实施方式】
[0015] 下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实行实施例的必要信息，并且说明 了实行实施例的最佳模式。在按照附图阅读如下描述后，本领域技术人员将理解本公开的 概念，并将认识到在本文中未具体解决的该些概念的应用。应该理解，该些概念和应用落在 本公开和所附权利要求书的范围内。
[0016] 本公开设及多频带多阶功率放大器（MOPA)的数字上转换，其使能够精确而准确 地控制多频带MOPA的多频带分裂信号输入的增益、相位和延迟。在该方面，图1图示了根 据本公开一个实施例具有多频带MOPA 10的每个输入的要由多频带MOPA 10放大的每个频 带的独立增益、相位和延迟校准的多频带MOPA 10。一般而言，多频带MOPA 10操作W放大 在多频带MOPA 10的N个输入12-1至12-N上分裂为多频带分裂信号（S"_i至S"_w)的多 频带信号（S"B)。数字N是多频带MOPA 10的输入12-1至12-N的数量，并且也称为多频带 MOPA 10的"阶"。数字N大于或等于2。多频带信号（S"B)具有（M)个频带，其中M大于或 等于2。多频带MOPA 10例如可W是多频带Doherty功率放大器（例如2路和3路Dohedy 放大器）、具有非线性组件的线性放大（LINC)放大器、包络消除和恢复巧ER)放大器W及 Chireix放大器。
[0017] 如本文所使用的，"多频带信号"是含有占用在相邻频带之间没有频率分量的多个 频带（即，第一连续频带、第二连续频带等）的频率分量的信号。在每个频带内，多频带信 号包含在多频带信号的对应载波频率的在本文称为"窄带信号"的信号。本文所使用的"窄 带信号"不一定是传统意义上的"窄带"，但具有小于（窄于）多频带信号总带宽的带宽。要 指出的是，多频带信号的频带中的窄带信号优选地是单频带信号。然而，在一个备选实施例 中，多频带信号的其中一个或多个频带中的其中一个或多个窄带信号本身可W是多频带信 号。
[0018] 如所图示的，从多频带信号（S")的M个频带中的每个频带的（脚个分裂信号生成 提供给多频带MOPA 10的输入12-1至12-N的多频带分裂信号（S"_i至S"_w)，它们分别称 为分裂信号Si_i至Si_w、…、511_适811_1^。更确切地说，如所图示的，分裂信号Si_i至Si_w用于 多频带信号（S")的第一载波频