专利名称：预失真线性化电路以及预失真的失真补偿方法,程序和介质的制作方法
背景技术：
本发明的相关技术近年来，用于移动通信设备的基站上的发送器已要求十分有效的以及线性的功率放大器以便共同地放大大量的信号信道。为了改进功率放大器的线性度，必须使用基于，例如一个预失真系统的预失真线性化电路。
这里，将参照
图10描述传统的预失真线性化电路的结构和工作，图10是传统的预失真线性化电路的方框图。
图10中，参考数字601表示一个输入端，602是一个输出端，603是一个功率分配器，604是一个延迟电路，605是一个失真生成电路，606是一个可变衰减器，607是一个可变移相器，608是一个功率合成器，609是一个功率放大器，610是一个定向耦合器，以及611是一个控制部件。
例如，在日本专利提出公开No.2000-261252中公开了这样的电路结构。在此情形下，通过控制可变衰减器606以及可变移相器607，能够减少可能出现在功率放大器609中的互调失真，这样功率放大器609接收，作为一个输入的，具有与可能出现在所述功率放大器609内的一个互调失真幅度(dBc值)相同以及具有相对于该元件的一个相反相位的信号。
之后，如果频率f1和f2(f1＜f2)的两个正弦波形被分别输入到失真生成电路605以及功率放大器609中，则参照图11(a)-11(d)描述所观察到的互调失真特性。
图11(a)是说明失真生成电路605的失真幅度特性的图。图11(b)是说明失真生成电路605的失真相位特性的图。图11(c)是说明功率放大器609的失真幅度特性的图。图11(d)是说明功率放大器609的失真相位特性的图。(图11(a)和11(b)中的横坐标轴表示失真生成电路605(及放大器)的输出功率，而图11(c)和11(d)中的横坐标轴表示功率放大器609的输出功率。此外，图11(a)和11(c)中的纵坐标轴用dBm做单位，而图11(b)和11(d)中的纵坐标轴用deg做单位)。
当在频率f1的低频端上生成的互调失真元件的频率被规定为等于f3，以及在频率f2的高频端上生成的互调失真元件的频率被规定为等于f4时，这些频率具有不同的失真幅度特性和不同的相位特性。也就是说，失真生成电路605及功率放大器609的失真幅度和相位特性依赖于一个输出电平。
失真生成电路与功率放大器具有不同的失真特性是很普遍的现象。
但是，在传统的预失真线性化电路的结构中(见图10)，失真生成电路605的工作电平随着功率放大器609的工作电平而成比例地改变。因此，就难以在输出电平的一个较宽范围上对失真进行补偿。
更具体地，如图11(a)-11(d)所示，例如，如果功率放大器609的工作电平从P1变为P2(例如，基本上为P1的一半)，那么失真生成电路605的工作电平从P3变为P4(例如，基本上为P3的一半)。
由于如果功率放大器609的工作电平为P1时所观察到的失真电平基本上等于如果失真生成电路605的工作电平为P3时所观察到的失真电平，那么失真得到有效补偿(也就是说，在前者的工作电平上频率f3与f4之间对于失真幅度或相位曲线值中的差异与在后者的工作电平上频率f3与f4之间对于失真幅度或相位曲线值中的差异相等)。但是，由于如果功率放大器的工作电平为P2时所观察到的失真电平很明显地与如果失真生成电路的工作电平为P4时所观察到的失真电平不同(也就是说，在前者的工作电平上的曲线值差异与在后者的工作电平上的曲线值差异不同)，那么失真得不到有效补偿，不管在可变衰减器606和可变移相器607中使用何种方式执行矢量调整。
本发明的第一项发明是一种预失真线性化电路，包括
信号分配装置，用于将一个已输入的输入信号分成两个信号；信号调整装置，用于利用分出信号中的一个来执行预定的调整并根据调整结果输出一个信号；失真信号生成装置，用于利用信号调整装置的输出信号来生成一个失真信号；信号合成装置，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；以及信号放大装置，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及其中所述信号调整装置执行预定的调整以使(1)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。本发明的第二项发明是一种预失真线性化电路，包括信号可变分配装置，用于将一个已输入的输入信号分成按照可变分配比的两个信号；失真信号生成装置，用于利用所述分出信号中的一个来生成一个失真信号；信号合成装置，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；信号放大装置，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及其中所述信号可变分配装置改变所述分配比以使(1)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。本发明的第三项发明是一种预失真线性化电路，包括信号分配装置，用于将一个已输入的输入信号分成两个信号；失真信号生成装置，用于利用所述分出信号中的一个以及一个预定偏压来生成一个失真信号；偏压控制装置，用于控制所述偏压；信号合成装置，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；信号放大装置，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及其中所述偏压控制装置控制所述偏压以使(1)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
本发明的第四项发明是根据第1至3项发明中任何一项的预失真线性化电路，其中由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间的预定关系是指由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的所述频率分量的信号幅度之间的差异，即dBc值，基本上等于由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的所述频率分量的信号幅度之间的差异，即dBc值。
本发明的第五项发明是根据第1至3项发明中任何一项的预失真线性化电路，其中由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异之间的预定关系是指由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异，即deg值，基本上等于由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异，即deg值。
本发明的第六项发明是根据第一项发明的预失真线性化电路，进一步包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号；以及其中所述信号调整装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，以及一个可变功率分配器，用于按一个可变分配比分配由所述信号分配装置分出的一个信号，所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述可变功率分配器分出的一个信号的传播延迟时间，以及一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述可变功率分配装置分出的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及所述可变功率分配器利用所述控制信号来改变所述分配比。
本发明的七项发明是根据第一项发明的预失真线性化电路，进一步包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号；以及功率分配器，用于分配由所述信号分配装置分出的一个信号，以及其中所述信号调整装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，以及功率电平调整装置，用于调整由所述功率分配器分配的一个信号的功率电平，所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述功率分配器分配的另一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率电平调整装置调整的信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中利用所述控制信号来改变所述功率电平调整装置的增益。
本发明的第八项发明是根据第二项发明的预失真线性化电路，进一步包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间。
功率电平调整装置，用于调整所述第一延迟电路的输出信号的功率电平；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号，以及其中所述信号可变分配装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，一个可变功率分配器，用于可变地分配所述输入信号，以及一个功率分配器，用于分配由所述可变功率分配器分配的一个信号，所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述功率分配器分配的一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率分配器分配的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中利用所述控制信号，所述信号可变分配装置改变所述分配比以及所述功率电平调整装置的增益被改变。
本发明的第九项发明是根据第三项发明的预失真线性化电路，进一步包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号；以及其中所述偏压控制装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，所述失真信号生成装置具有一个功率分配器，用于分配由所述信号分配装置分配的一个信号，一个第二延迟电路，用于调整由所述功率分配器分配的一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率分配器分配的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中利用所述控制信号来控制所述偏压。
本发明的第十项发明是根据第一项发明的预失真线性化电路，进一步包括检测信号分配装置，用于将一个外部信号分成所述输入信号和所述检测信号；以及第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及其中所述信号调整装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，以及一个可变功率分配器，用于分配由所述信号分配装置分配的一个信号，
所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述可变功率分配器分配的一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述可变功率分配器分配的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中所述可变功率分配器利用所述控制信号来改变所述分配比。
本发明的第十一项发明是根据第6至10项发明中任一项的预失真线性化电路，进一步包括一个存储设备用来存储用于产生所述控制信号的数据。
本发明的第十二项发明是根据第7或8项发明的预失真线性化电路，其中利用一个可变增益放大器或一个可变衰减器来构成所述功率电平调整装置。
本发明的第十三项发明是根据第6至10项发明中任何一项的预失真线性化电路，其中利用一个可变定向耦合器来构成所述可变功率分配器。
本发明的第十四项发明是根据第6至10项发明中任何一项的预失真线性化电路，其中利用一个滤波器来构成所述延迟电路。
本发明的第十五项发明是一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第二功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于所述第二功率分配装置能够响应控制信号而改变功率分配比，该控制信号被加到所述第二功率分配装置和所述失真生成装置中的至少一个上，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。
本发明的第十六项发明是一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；功率电平调整装置，用于调整所述第一传播时间延迟装置的一个输出信号的功率电平；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第二功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位；
第二功率合成装置，用于将所述功率电平调整装置的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号可改变所述第一功率分配装置所用的功率分配比以及所述功率电平调整装置的增益，该控制信号被加到所述第一功率分配装置，所述功率电平调整装置和所述失真生成电路中的至少一个上，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。本发明的第十七项发明是一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；功率电平调整装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的功率电平；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率电平调整装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；
功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号可改变所述功率电平调整装置的增益，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。本发明的第十八项发明是一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第二功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号可改变所述失真生成装置的偏压，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。本发明的第十九项发明是一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第三功率分配装置，用于分配由所述第二功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第三功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第三功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第一功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号所述第三功率分配装置能够改变功率分配比，该控制信号被加到所述第三功率分配装置以及所述失真生成电路的至少一个上，以及所述控制信号来自所述检测装置的一个输出端。
本发明的第二十项发明是根据第6，7，和10项发明中任何一项的预失真线性化电路，还包括一个控制电路，用于根据所述预定调整的结果，提供(1)允许所述第一矢量调整装置来调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位所需的控制，以及(2)允许所述第二矢量调整装置来调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位所需的控制。
本发明的第二十一项发明是根据第8项发明的预失真线性化电路，还包括一个控制电路，用于根据所述分配比的变化结果，提供(1)允许所述第一矢量调整装置来调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位所需的控制，以及(2)允许所述第二矢量调整装置来调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位所需的控制。本发明的第二十二项发明是根据第9项发明的预失真线性化电路，还包括一个控制电路，用于根据所述偏压的控制结果，提供(1)允许所述第一矢量调整装置来调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位所需的控制，以及(2)允许所述第二矢量调整装置来调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位所需的控制。本发明的第二十三项发明是一种预失真失真补偿方法，包括信号分配步骤，用于将已输入的一个输入信号分成两个信号；失真信号生成步骤，用于利用所述分出的一个信号来生成一个失真信号；信号合成步骤，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；信号放大步骤，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及控制步骤，用于控制输入功率和/或用在所述失真信号生成步骤中的偏压以使(1)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
本发明的第二十四项发明是一个程序，用于使计算机执行根据第22项发明的预失真失真补偿方法中的全部或部分以下步骤将已输入的一个输入信号分成两个信号；利用所述分出信号中的一个来生成一个失真信号；将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及控制输入功率和/或用在所述失真信号生成步骤中的偏压以使(1)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系；本发明的第二十五项发明是一种计算机可处理介质，载有根据第23项发明的一个程序。
图2(a)是说明根据本发明实施例1的在端子a上获得的信号频谱的图。图2(b)是说明根据本发明实施例1的在端子b上获得的信号频谱的图。图2(c)是说明根据本发明实施例1的在端子c上获得的信号频谱的图。图2(d)是说明根据本发明实施例1的在端子d上获得的信号频谱的图。图2(e)是说明根据本发明实施例1的在端子e上获得的信号频谱的图。图2(f)是说明根据本发明实施例1的在端子f上获得的信号频谱的图。图2(g)是说明根据本发明实施例1的在端子g上获得的信号频谱的图。图2(h)是说明根据本发明实施例1的在端子h上获得的信号频谱的图。
图3是说明根据本发明实施例1的功率放大器114的放大特性的图。
图4是根据本发明实施例2的预失真线性化电路的方框图。
图5是根据本发明实施例3的预失真线性化电路的方框图。
图6是根据本发明实施例4的预失真线性化电路的方框图。
图7是实施例4的一个变型的方框图，其中的功率分配器121由一可变功率分配器105构成。
图8是实施例4的一个变型的方框图，其中的功率分配器103由一可变功率分配器105构成。
图9是根据本发明实施例5的预失真线性化电路的方框图。
图10是一个传统预失真线性化电路的方框图。
图11(a)是说明失真生成电路605的失真幅度特性的图。图11(b)是说明失真生成电路605的失真相位特性的图。图11(c)是说明功率放大器609的失真幅度特性的图。图11(d)是说明功率放大器609的失真相位特性的图。
图12是根据本发明的一个实施例的含有一控制电路116’的预失真线性化电路的方框图。
本发明的较佳实施例下面将参照附图描述本发明的实施例。
(实施例1)首先，参照图1描述根据本发明实施例1的预失真线性化电路的结构。图1是本实施例的预失真线性化电路的的方框图。
图1中，标号101表示一个输入端，102是一个输出端，103是一个功率分配器，104及106是延迟电路，105是一个可变功率分配器，107是一个失真生成电路，108及111是可变衰减器，109及112是可变移相器，110及113是功率合成器，114是一个功率放大器，115是一个定向耦合器，116是一个检测器。
可变功率分配器105由例如，一个定向耦合器构成，能够用一个控制电压来改变耦合度。此外，失真生成电路107及功率放大器114由诸如FETs(场效应晶体管)的晶体管构成。另外，延迟电路104及106由诸如半刚性电缆的同轴电缆构成。
输入端101连到功率分配器103的输入上，功率分配器103的一个输出端通过延迟电路104连到功率合成器113的一个输入端上。另一方面，功率分配器103的其它输出端连到可变功率分配器105的输入上。
可变功率分配器105的一个输出端通过延迟电路106连到功率合成器110的一个输出端上。另一方面，可变功率分配器105的其它输出端通过失真生成电路107，可变衰减器108，以及可变移相器109连到功率合成器110的其它输入端上。
功率合成器110的输出通过可变衰减器111以及可变移相器112连到功率合成器113的其它输入端上。功率合成器113的输出通过功率放大器114以及定向耦合器115连到输出端102上。定向耦合器115的一个耦合端连到检测器116，检测器116的输出输入到可变功率分配105的控制端。
本实施例的功率分配器103对应于本发明的信号分配装置(本发明的第一方面)。含有本实施例的可变功率分配器105以及检测器116的装置对应于本发明的信号调整装置(本发明的第一方面)。含有本实施例的失真生成电路107的装置对应于本发明的信号生成装置(本发明的第一方面)。本实施例的功率合成器113对应于本发明的信号合成装置(本发明的第一方面)。本实施例的功率放大器114对应于本发明的信号放大装置(本发明的第一方面)。
此外，本实施例的功率分配器103的操作对应于本发明的信号分配步骤。含有本实施例的失真生成电路107的该装置的操作对应于本发明的失真信号生成步骤。本实施例的功率合成器113的操作对应于本发明的信号合成步骤。本实施例的功率放大器114的操作对应于本发明的信号放大步骤。含有本实施例的可变功率分配器105及检测器116的装置的操作对应于本发明的控制步骤。
另外，定向耦合器115对应于本发明的检测信号分配装置。含有可变衰减器108以及可变移相器109的装置对应于本发明的第一矢量调整装置。含有可变衰减器111以及可变移相器112的装置对应于本发明的第二矢量调整装置。通过本实施例中输入端101的信号输入对应于根据本发明的已被输入的输入信号。
下面，将参照图2(a)-2(h)描述本实施例的预失真线性电路的工作。图2(a)是说明在端子a上获得的信号频谱的图。图2(b)是说明在端子b上获得的信号频谱的图。图2(c)是说明在端子c上获得的信号频谱的图。图2(d)是说明在端子d上获得的信号频谱的图。图2(e)是说明在端子e上获得的信号频谱的图。图2(f)是说明在端子f上获得的信号频谱的图。图2(g)是说明在端子g上获得的信号频谱的图。图2(h)是说明在端子h上获得的信号频谱的图。
图2(a)-2(h)示出在此电路的端子上(见图1)获得的信号频谱，但是在本实施例中，假设频率f1和f2的两个正弦波(载波)被输入到输入端101。
输入到输入端101的信号被功率分配器103分成两部分。其中一个被分的输出信号经由延迟电路104输入到功率合成器113的端子a上。该信号的频谱示于图2(a)。
另一方面，功率分配器103的另一个输出信号又被可变功率分配器105分成两部分。其中一个被分信号经由延迟电路106输入到功率合成器110的端子b上。该信号的频谱示于图2(b)。这里，本发明的一个特征是由可变功率分配器105使用的分配比率是可以适当变化的。
此外，在可变功率分配器105的端子c上的获得具有图2(c)所示频谱的一个输出信号被输入到失真生成电路107内。失真生成电路107产生互调失真分量f3和f4，并从其输出端输出包含有互调失真分量f3和f4的一个信号。该输出信号具有由可变衰减器108以及可变移相器109调整的自身的幅度和相位，因此图2(d)所示的频谱被输入到功率合成器110的端子d上。
此时，在端子b上获得的具有频率f1和f2的信号具有与在端子d上获得的具有频率f1和f2的信号相同的幅度，而且具有相对于后一信号的相反相位。
结果，载波被抑制以便从功率合成器110的输出端(端子e)只输出互调失真分量f3和f4。该信号的频谱示于图2(e)。
在端子e获得的互调失真分量f3和f4具有其自身的由可变衰减器111及可变移相器112调整的频率和相位，这样该调整的信号被输入到功率合成器113的端子f上。该信号的频谱示于图2(f)。在端子a上获得的信号和在端子f上获得的信号通过功率合成器113被合成，这样该合成信号被从输出端g输出。该信号的频谱示于图2(g)。
当频率f1和f2的两个正弦波(载波)被输入到功率放大器114时，含有互调失真分量f3和f4一个信号被输出。此时在功率放大器114的输出端上观察到的频谱示于图3。图3是说明功率放大器114的放大特性的框图。
因此，如果在端子g上，示于图2(g)，获得的互调失真分量的电平被设置成等于图3所示的这些电平，相对于载波，以及此刻如果这两个载波f1和f2具有相同的瞬态相位，相对于图2(g)中的载波的互调失真分量的相位与图3中所示的载波的互调失真分量的相位相反，那么载波的互调失真分量f3和f4被抑制，因此从功率放大器114(见图1)只输出在希望电平上的载波载波分量f1和f2。在图1的端子h上获得的信号的频谱示于图2(h)。
在此方式中，可能会出现在功率放大器114内的任意电平上的互调失真分量得到有效抑制。
在端子h上获得的一个信号被定向耦合器115分成来两部分，这样该信号的大部分被从输出端102输出，而该信号的一部分被从耦合端i取出。从耦合端i取出的信号被检测器116使用用于检测功率电平以使被可变功率分配器105所使用的功率分配比根据该检测的电平而变化。
通过根据输出电平如此改变被可变功率分配器105所使用的分配比，失真生成电路107的工作电平可以独立于功率放大器114的输入信号电平以及工作电平而任意设置。
如果两个正弦波被输入到功率放大器114及失真生成电路107中的每一个中，那么观察到的互调失真特性基本上类似于先前描述的在失真生成电路605中观察到的互调失真特性(见图11(a)-11(d))。
对于当P1＝45dBm，P2＝35dBm，P3＝20dBm，P4＝10dBm，以及P5＝17dBm情形给予具体地描述。
如果例如，功率放大器114的工作电平从P1＝45dBm降到P2＝35dBm，那么检测器116检测这一变化以改变可变功率分配器105所使用的分配比以便通过分配而得到一个较大的信号并将该信号提供给失真生成电路104。失真生成电路104的工作电平仅从P3＝20dBm降为P5＝17dBm(即，不是象现有技术那样用固定分配比从P3＝20dBm降为P4＝10dBm)。
这样，失真生成电路104和功率放大器114的失真特性基本上保持相同，即使在分配比已被改变后。
由于在本实施例中，如果失真幅度特性随着工作电平明显地变换(见图11(a)-11(c))，那么可以确定该分配比下的变化量以使失真生成电路104和功率放大器114的失真特性基本上保持相同。实际上，失真生成电路104和功率放大器114的失真相位特性随工作电平的变化不大(见图11(b)和11(d))，即使在分配比已被改变后仍然基本保持相同。
当然，如果失真相位特性随工作电平而明显地变化，那么可以确定该分配比的变化量以使失真相位特性基本上保持相同。
因此，在本实施例中，即使功率放大器114的工作电平从P1变为P2，那么通过适当地改变可变功率分配器105所使用的分配比而不管从P1到P2的变换量如何，失真生成电路的工作电平可被设置在最佳点，即P5处(见图11(a)-11(d))。在此情形下，即使功率放大器114的工作电平变为P2，功率放大器以及失真生成电路的失真电平可被做到基本相同。因此，即使功率放大器114的工作电平改变，失真也可被有效地补偿以提供具有宽动态范围的预失真线性化电路。
在本实施例中，失真生成电路107以及功率放大器114由FETs构成。但是本发明并不限于此情况，它们均可有双极晶体管构成。此外，失真生成电路可用二极管构成，并具有与本实施例的组成结构相似的效果。
此外，在本实施例中，延迟电路104及106由诸如半刚性电缆的同轴电缆构成，但是它们也可由诸如微带型传输线的其它传输线或是延迟滤波器构成。此外，本发明并不限于使用在本实施例中的具有固定传播延迟时间的延迟电路，而是可以使用诸如能够改变延迟时间的可变延迟滤波器之类的延迟电路。
另外，在本实施例中，检测器116的输出信号用于改变可变功率分配器105所使用的分配比。作为它的替代，可将一存储设备置于检测器116与可变功率分配器105之间以存储这类设置以使得根据输出功率电平控制信号被输入到可变功率分配器中。因此，根据输出功率电平可以将控制信号输入到可变功率分配器中。这一结构具有与本实施例的结构相似的效果。
此外，在由可变功率分配器105将信号的调整结果输入到失真生成电路107的基础上，(1)可提供控制以调整从失真生成电路107向可变衰减器108及可变移相器109输出的输出信号的幅度和相位，(2)可提供控制以调整从功率合成器向可变衰减器111及可变移相器112输出的输出信号的幅度和相位。
例如，在本实施例中，来自检测器116的输出信号可用于控制由可变功率分配器105所使用的分配比。但是，本发明并不限于这一情形，而是有可能使用检测器116的输出信号来控制可变衰减器108及111，可变移相器109及112，以及延迟电路104。
更具体地，如图12所示，可以使用控制电路116’，该电路通过在存储器202中存储这样的设置，使得电平检测器201检测从定向耦合器115取出的一个信号的功率电平以便改变可变功率分配器105所使用的分配比，以及根据检测结果，控制信号不仅被输入到可变功率分配器105而且还输入到可变衰减器108及111以及可变移相器109及112从而实现所述控制。图12是根据本发明实施例的包含所述控制电路116’的预失真线性化电路的方框图。
当适当地控制可变衰减器108和可变移相器109以使失真生成电路107的输出信号以及通过延迟电路106的信号与载波的幅度相同而相位相反时，在可变功率分配器105所使用的分配比改变后只有失真信号能从功率合成器110准确地取出。
当然，也能够控制可变衰减器111以及可变移相器112以使只有载波分量成为被功率放大器114放大的信号，由此将适当的失真信号注入到功率合成器113中。
(实施例2)现在参照图4描述第二实施例的预失真线性化电路的结构和工作。图4是该实施例预失真线性化电路的方框图。
本实施例的预失真线性化电路与先前所述实施例1的预失真线性化电路的构成相似。图中，两个实施例中的相同装置使用相同的标号。
尽管在前述的实施例1中，功率分配器105能够改变功率分配比，但在本实施例中，用功率分配器121取代可变功率分配器105，并且一个可变衰减器122被安置在失真生成电路107的输入侧。
也就是，从定向耦合器115的耦合端i取出的信号被检测器116用于检测功率电平以使得可变衰减器122作用的衰减量随该检测电平而变化。
因此，如同实施例1的，失真生成电路107的工作电平能够被任意设置而不管输入信号电平以及功率放大器114的工作电平如何。结果，失真生成电路107的工作电平可被设置以使得能够极为有效地抑制与功率放大器114的工作电平有关的失真。因此，即使功率放大器114的工作电平改变，失真也能得到补偿，由此实现宽动态范围的预失真线性化电路。
在本实施例中，可变衰减器122安置在失真生成电路107的输入侧以使衰减量变化从而改变失真生成电路107的工作点。还可用一增益可变放大器代替可变衰减器122。例如，如果受可变衰减器122(见图4)作用的衰减量被设为0dB，那么失真生成电路107(见图4)所需的工作电平可以略高于其所需的工作电平。而且用增益可变放大器代替可变衰减器122可以具有与本实施例相似的效果。
此外，在本实施例中，失真生成电路107以及功率放大器114是由FETs构成，但它们也可由双极晶体管构成。另外，也可用二极管构成失真生成电路，效果与本实施例相似。
另外，在本实施例中，检测器116的输出信号被用于改变由可变衰减器122所使用的分配比。作为其替代，也可将一存储设备置于检测器116与可变衰减器122之间以存储这些设置以使根据输出功率电平而将控制信号输入到可变衰减器。因此可根据输出功率电平将控制信号输入到可变衰减器。这一结构具有与本实施例结构相同的效果。
此外，在本实施例中，检测器116的输出信号被用于控制由可变衰减器122所使用的分配比。但是本发明并不限于这一情形，而是可用检测器116的输出信号来控制可变衰减器108及111，可变移相器109及112，以及延迟电路104。
本实施例的功率分配器103对应于本发明的信号分配装置(第一方面)。本实施例的含有检测器116及可变衰减器122的装置对应于本发明的信号调整装置(第一方面)。本实施例的含有失真生成电路107的装置对应于本发明的失真信号生成装置(第一方面)。本实施例的功率合成器113对应于本发明的信号合成装置(第一方面)。本实施例的功率放大器114对应于本发明的信号放大装置(第一方面)。
此外，本实施例的功率分配器103的操作对应于本发明的信号分配步骤。含有本实施例的失真生成电路107的该装置的操作对应于本发明的失真信号生成步骤。本实施例的功率合成器113的操作对应于本发明的信号合成步骤。本实施例的功率放大器114的操作对应于本发明的信号放大步骤。含有本实施例的检测器116及可变衰减器122的装置的操作对应于本发明的控制步骤。
另外，可变衰减器122对应于本发明的功率电平电平调整装置(第7方面)。
(实施例3)现在参照图5描述第三实施例的预失真线性化电路的结构和工作。图5是该实施例预失真线性化电路的方框图。
本实施例的预失真线性化电路与先前所述实施例1的预失真线性化电路的构成相似。图中，两个实施例中的相同装置使用相同的标号。
在本实施例中，用于分配来自输入端101的信号的功率分配器由可变功率分配器105构成，并且一增益可变放大器131被安置在延迟电路104的输出侧。此外，用于分配经由可变功率分配器所分配的信号的功率分配器由具有固定分配比的功率分配器103组成。
因此，利用可变元件分配来自输入端的信号，失真生成电路107的工作电平可被优化以利于功率放大器114的工作电平。此外，如果分配器105所用的分配比改变，那么输出到延迟电路104的载波电平降低。而且，在此情形下，增益可变放大器113将载波电平放大至一期望值。
因此，同前述的实施例1，失真生成电路107的工作电平可被任意设置而不管输入信号电平以及功率放大器114的工作电平如何。结果，失真生成电路107的工作电平可被设置以使得能够极为有效地抑制与功率放大器114的工作电平有关的失真。因此，即使功率放大器114的工作电平改变，失真也能得到补偿，由此实现宽动态范围的预失真线性化电路。
在本实施例中，用于分配来自输入端101的信号的分配器由使用可变分配比的功率分配器105构成，以改变失真生成电路107的工作电平，并在延迟电路104的输出侧安置一增益可变放大器131以通过改变增益而将输入到功率放大器114的电平放大至一期望电平。但是，也可设想用一可变衰减器来取代增益可变放大器131。例如，如果增益可变放大器131(见图5)的增益被设为0dB，那么功率放大器114所需的工作电平可略低于其所需的工作电平。而且，用可变衰减器来取代增益可变放大器131能够得到与本实施例相似的效果。
此外，在本实施例中，失真生成电路107和功率放大器114由FETs构成，但是它们也可由双极晶体管构成。另外，也可用二极管来构成失真生成电路，这一结构与本实施例中的结构产生相似效果。
此外，在本实施例中，用检测器116的输出信号来改变由可变功率分配器105所使用的分配比以及增益可变放大器131的增益。作为其替代，可将一存储设备置于检测器116与可变功率分配器105之间以存储这类设置以使得根据输出功率电平控制信号被输入到可变功率分配器及增益可变放大器中。因此，根据输出功率电平控制信号被输入到可变功率分配器及增益可变放大器中。这一结构与本实施例的结构产生相似的效果。
此外，在由可变功率分配器105所作可变分配比的变化基础上，(1)可提供控制以调整从失真生成电路107向可变衰减器108及可变移相器109输出的输出信号的幅度和相位，以及(2)可提供控制以调整从功率合成器110向可变衰减器111及可变移相器112输出的输出信号的幅度和相位。例如，在本实施例中，来自检测器116的输出信号被用于控制由可变功率分配器105所使用的分配比。但是，本发明并不限于这一情形，而是有可能使用检测器116的输出信号来控制可变衰减器108及111，可变移相器109及112，以及延迟电路104。
含有本实施例功率分配器103，可变功率分配器105，以及检测器116的装置对应于本发明的信号可变分配装置(第二方面)。含有本实施例失真生成电路107的装置对应于本发明的失真信号生成装置(第二方面)。本实施例的功率合成器113对应于本发明的信号合成装置(第二方面)。本实施例的功率放大器114对应于本发明的信号放大装置(第二方面)。
此外，含有本实施例功率分配器103以及可变功率分配器105的装置的操作对应于本发明的信号可变分配步骤。含有本实施例失真生成电路107的装置的操作对应于本发明的失真信号生成步骤。本实施例的功率合成器113的操作对应于本发明的信号合成步骤。实施例的功率放大器114的操作对应于本发明的信号放大步骤。含有本实施例检测器116的装置的操作对应于本发明的控制步骤。
此外，增益可变放大器131对应于本发明的功率电平调整装置(第8方面)。
(实施例4)现在参照图6描述第4实施例的预失真线性化电路的结构和工作。图6是该实施例预失真线性化电路的方框图。
本实施例的预失真线性化电路与先前所述实施例1的预失真线性化电路的构成相似。图中，两个实施例中的相同装置使用相同的标号。
在本实施例中，使用由检测器116对输出电平进行检测而获得的信号来改变失真生成电路107上的偏压，从而改变其DC工作状态以及由此改变饱和输出功率及失真特性。因此，能够与利用变化了的输入功率电平来改变该工作电平的情况一样，失真生成电路107的工作电平同样地被改变。
因此，如实施例1，失真生成电路107的工作电平可被任意设置而不管输入信号电平以及功率放大器114的工作电平如何。结果，失真生成电路107的工作电平可被设置以使得能够极为有效地抑制与功率放大器114的工作电平有关的失真。因此，即使功率放大器114的工作电平改变，失真也能得到补偿，由此实现宽动态范围的预失真线性化电路。此外，在本实施例中，失真生成电路107的失真DC工作状态被直接改变，由此消除了所需的附加部件，与前述的实施例1-3相比减小了装置的体积。
在本实施例中，失真生成电路107和功率放大器114由FETs构成，但是它们也可由双极晶体管构成。另外，也可用二极管来构成失真生成电路，这一结构与本实施例结构效果相似。
此外，在本实施例中，功率放大器103及121具有固定的分配比，但是如前述的实施例1-3，它们中的一个或是两个的分配比可以是可变的，如图7和8所示。图7是本发明的一个变型的方框图，其中的功率分配器121由可变功率分配器105构成。图8是本发明的又一个变型的方框图，其中的功率分配器103由可变功率分配器105构成(增益可变放大器131同样安置在延迟电路104的输出侧)。
在此情形下(见图7和8)，使用检测器116的输出信号来控制可变功率分配器105以及失真生成电路107，从而使得有可能改变输入到失真生成电路107的功率电平以及失真生成电路107的DC工作状态。因此，能够更准确地实现对与功率放大器114有关的失真抑制的控制。此外，增益可变放大器131可由一可变衰减器构成，如前述的实施例3。
此外，在偏压的变化结果的基础上，(1)可提供控制以调整从失真生成电路107向可变衰减器108及可变移相器109输出的输出信号的幅度和相位，以及(2)可提供控制以调整从功率合成器110向可变衰减器111及可变移相器112输出的输出信号的幅度和相位。例如，在本实施例中，来自检测器116的输出信号被用于改变失真生成电路107上的偏压。作为替代，可将一存储设备置于检测器116与失真生成电路107之间以存储这类设置以使得根据输出功率电平控制信号被输入到失真生成电路107偏压端。因此，根据输出功率电平控制信号被输入到失真生成电路107中。这一结构与本实施例的结构产生相似的效果。
此外，在本实施例的预失真线性化电路中(见图7和8)，用检测器116的输出信号来控制可变功率分配器105所使用的分配比。但是，本发明并不限于这一情形，而是可用检测器116的输出信号来控制可变衰减器108及111，可变移相器109及112，以及延迟电路104。
本实施例的功率分配器103对应于本发明的信号分配装置(第三方面)。含有本实施例失真生成电路107的装置对应于本发明的失真信号生成装置(第三方面)。含有本实施例检测器116的装置对应于本发明的偏压控制装置(第三方面)。本实施例的功率合成器113对应于本发明的信号合成装置(第三方面)。本实施例的功率放大器114对应于本发明的信号放大装置(第三方面)。
此外，本实施例功率分配器103的操作对应于本发明的信号可变分配步骤。含有本实施例失真生成电路107的装置的操作对应于本发明的失真信号生成步骤。本实施例的功率合成器113的操作对应于本发明的信号合成步骤。实施例的功率放大器114的操作对应于本发明的信号放大步骤。含有本实施例检测器116的装置的操作对应于本发明的控制步骤。
(实施例5)现在参照图9描述第5实施例的预失真线性化电路的结构和工作。图9是该实施例预失真线性化电路的方框图。
本实施例的预失真线性化电路与先前所述实施例1的预失真线性化电路的构成相似。图中，两个实施例中的相同装置使用相同的标号。
在前述的实施例1中，定向耦合器115从功率放大器取出一部分输出功率以便用该部分输出功率来检测功率电平。但是，在本实施例，定向耦合器132提取一部分通过输入端101的信号以使检测器116能够使用该部分输出功率来检测功率电平。本实施例的作用是避免实施例1中可能出现的由定向耦合器115引起的功率损失，因此普遍地改变了功效。
因此，同实施例1，可以根据工作电平而改变可变功率分配器105所用的分配比。
在本实施例中，用输入功率来检测工作电平而不需使用任何输出功率，但是在前述的实施例1-4中也可用输入功率来检测工作电平而不需使用任何输出功率。
此外，在本实施例中，用检测器116的输出信号来改变可变功率分配器105所用的分配比。作为其替代，可将一存储设备置于检测器116与可变功率分配器105之间以存储这类设置以使得根据输出功率电平控制信号被输入到可变功率分配器。因此，根据输出功率电平控制信号被输入到可变功率分配器中。这一结构与本实施例的结构产生相似的效果。
此外，在本实施例中，用检测器116的输出信号来控制可变功率分配器105所用的分配比。但是，本发明并不限于这一情形，而是可用检测器116的输出信号来控制可变衰减器108及111，可变移相器109及112，以及延迟电路104。
本实施例的功率分配器103对应于本发明的信号分配装置(第一方面)。含有本实施例可变功率分配器105及检测器116的装置对应于本发明的信号调整装置(第一方面)。含有本实施例失真生成电路107的装置对应于本发明的失真信号生成装置(第一方面)。本实施例的功率合成器113对应于本发明的信号合成装置(第一方面)。本实施例的功率放大器114对应于本发明的信号放大装置(第一方面)。
此外，本实施例功率分配器103的操作对应于本发明的信号可变分配步骤。含有本实施例失真生成电路107的装置的操作对应于本发明的失真信号生成步骤。本实施例的功率合成器113的操作对应于本发明的信号合成步骤。实施例的功率放大器114的操作对应于本发明的信号放大步骤。含有本实施例可变功率分配器105及检测器116的装置的操作对应于本发明的控制步骤。
由定向耦合器132输入到功率分配器103内的信号对应于根据本发明的已被输入的输入信号。
已对实施例1-5进行了详细描述。
在上述实施例中，由本发明的失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的电平差异与由信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的电平差异之间的预定关系是指由失真信号生成装置107产生的、包含在失真信号内的频率分量f3和f4的信号幅度之间的差异，即dBc值，基本上等于由信号放大装置产生114产生的、包含在失真信号内的频率分量f3和f4的信号幅度之间的差异，即dBc值。但是，本发明并不限于这种情形。例如，由失真信号生成装置107产生的、包含在失真信号内的频率分量f3和f4的信号幅度之间的(绝对)电平比与由信号放大装置产生114产生的、包含在失真信号内的频率分量f3和f4的信号幅度之间的(绝对)电平比相等(简而言之，希望可能出现在本发明信号放大装置内的在任意功率电平上的互调失真分量能够被有效地抑制)。
本发明包括预失真线性化电路，该电路含有根据外部输入信号来分配信号的信号分配装置，利用一个分配信号生成失真信号的失真信号生成装置，将其它的分配信号与该生成的失真信号进行合成的信号合成装置，以及放大该合成信号并输出一个外部输出信号的信号放大装置，并且其中加到失真信号生成装置上的输入功率和/或偏压被控制以使(1)由失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
本发明还可以是用于引导计算机执行本发明预失真线性化电路的全部或部分装置(或设备，元件，电路，单元，等等)的功能的一个程序，以及与计算机结合的一个程序。显而易见本发明的计算机可以不仅包括诸如一CPU的纯硬件，而且还可包括固件，OS，以及外围单元。
此外，本发明还可以是用于引导计算机执行本发明预失真补偿方法的全部或部分步骤(或处理，操作，作用，等等)操作的一个程序，以及与计算机结合的一个程序。
本发明的一部分装置(或设备，元件，电路，单元，等等)，以及本发明的一部分步骤(或处理，操作，作用，等等)表示多个装置或步骤中的一些装置或步骤，或是一个装置或步骤中的一部分功能或一部分操作。
本发明的一部分设备(或元件，电路，单元，等等)表示多个设备中的一些设备，或是在一个设备中的一部分装置(或元件，电路，单元，等等)，或表示一个装置内的一部分功能。
本发明还包括一个存储有本发明程序的计算机可读存储介质。本发明程序的一个实施例可被存储在一个计算机可读存储介质中，并与计算机配合。本发明程序的一个实施例还可被通过传输媒体传送，由计算机来读取，并与计算机配合。存储介质可以是ROM等等，传输媒体可以是诸如因特网等等，光，电波，声波等等的传输媒体。
可用软件或硬件实现本发明的结构。
本发明还可以是存储有用于引导计算机执行本发明全部或部分预失真线性化电路的全部或部分功能的程序的存储介质，以及计算机可读存储介质，以及与计算机配合执行上述功能的程序。
本发明还可以是存储有用于引导计算机执行本发明全部或部分预失真失真补偿方法的全部或部分步骤的程序的存储介质，以及计算机可读存储介质，以及与计算机配合执行上述操作的程序。
因此可以实现宽动态范围的预失真线性化电路。
显然从以上描述中可见，本发明具有以下优点提供了一种预失真线性化电路，在该电路中能够在输出电平的一个宽范围上对失真进行补偿。
权利要求
1.种预失真线性化电路，包括信号分配装置，用于将一个已输入的输入信号分成两个信号；信号调整装置，用于利用分出信号中的一个来执行预定的调整并根据调整结果输出一个信号；失真信号生成装置，用于利用信号调整装置的输出信号来生成一个失真信号；信号合成装置，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；以及信号放大装置，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及其中所述信号调整装置执行预定的调整以使(1)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
2.一种预失真线性化电路，包括信号可变分配装置，用于将一个已输入的输入信号分成按照可变分配比的两个信号；失真信号生成装置，用于利用所述分出信号中的一个来生成一个失真信号；信号合成装置，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；信号放大装置，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及其中所述信号可变分配装置改变所述分配比以使(1)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
3.一种预失真线性化电路，包括信号分配装置，用于将一个已输入的输入信号分成两个信号；失真信号生成装置，用于利用所述分出信号中的一个以及一个预定偏压来生成一个失真信号；偏压控制装置，用于控制所述偏压；信号合成装置，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；信号放大装置，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及其中所述偏压控制装置控制所述偏压以使(1)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的预失真线性化电路，其中由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间的预定关系是指由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的所述频率分量的信号幅度之间的差异，即dBc值，基本上等于由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的所述频率分量的信号幅度之间的差异，即dBc值。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的预失真线性化电路，其中由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异之间的预定关系是指由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异，即deg值，基本上等于由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的所述预定频率分量的相位之间的差异，即deg值。
6.根据权利要求1所述的预失真线性化电路，还包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号；以及其中所述信号调整装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，以及一个可变功率分配器，用于按一个可变分配比分配由所述信号分配装置分出的一个信号，所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述可变功率分配器分出的一个信号的传播延迟时间，以及一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述可变功率分配装置分出的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及所述可变功率分配器利用所述控制信号来改变所述分配比。
7.根据权利要求1所述的预失真线性化电路，还包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号；以及功率分配器，用于分配由所述信号分配装置分出的一个信号，以及其中所述信号调整装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，以及功率电平调整装置，用于调整由所述功率分配器分配的一个信号的功率电平，所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述功率分配器分配的另一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率电平调整装置调整的信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中利用所述控制信号来改变所述功率电平调整装置的增益。
8.根据权利要求2所述的预失真线性化电路，还包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；功率电平调整装置，用于调整所述第一延迟电路的输出信号的功率电平；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号，以及其中所述信号可变分配装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，一个可变功率分配器，用于可变地分配所述输入信号，以及一个功率分配器，用于分配由所述可变功率分配器分配的一个信号，所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述功率分配器分配的一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率分配器分配的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中利用所述控制信号，所述信号可变分配装置改变所述分配比并且所述功率电平调整装置的增益被改变。
9.根据权利要求3所述的预失真线性化电路，还包括第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及检测信号分配装置，用于将由所述信号放大装置放大的信号分成一个检测信号和一个外部信号；以及其中所述偏压控制装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，所述失真信号生成装置具有一个功率分配器，用于分配由所述信号分配装置分配的一个信号，一个第二延迟电路，用于调整由所述功率分配器分配的一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率分配器分配的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中利用所述控制信号来控制所述偏压。
10.根据权利要求1所述的预失真线性化电路，还包括检测信号分配装置，用于将一个外部信号分成所述输入信号和所述检测信号；以及第一延迟电路，用于调整由所述信号分配装置分出的另一个信号的传播延迟时间；以及其中所述信号调整装置具有一个检测器，用于检测所述检测信号的电平并输出该电平作为控制信号，以及一个可变功率分配器，用于分配由所述信号分配装置分配的一个信号，所述失真信号生成装置具有一个第二延迟电路，用于调整由所述可变功率分配器分配的一个信号的传播延迟时间，一个失真生成电路，用于利用所接收的、作为输入的由所述可变功率分配器分配的另一个信号来生成所述失真信号，第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位，一个功率合成器，用于将所述第二延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成，以及第二矢量调整装置，用于调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，以及其中所述可变功率分配器利用所述控制信号来改变所述分配比。
11.根据权利要求6至10中任一权利要求所述的预失真线性化电路，还包括一个存储设备用来存储用于产生所述控制信号的数据。
12.根据权利要求7或8所述的预失真线性化电路，其中利用一个可变增益放大器或一个可变衰减器来构成所述功率电平调整装置。
13.根据权利要求6至10中任一权利要求所述的预失真线性化电路，其中利用一个可变定向耦合器来构成所述可变功率分配器。
14.根据权利要求6至10中任一权利要求所述的预失真线性化电路，其中利用一个滤波器来构成所述延迟电路。
15.一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第二功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，并输出该调整的信号作为所述失真信号，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于所述第二功率分配装置能够响应控制信号而改变功率分配比，该控制信号被加到所述第二功率分配装置和所述失真生成装置中的至少一个上，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。
16.一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；功率电平调整装置，用于调整所述第一传播时间延迟装置的一个输出信号的功率电平；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第二功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，第二功率合成装置，用于将所述功率电平调整装置的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号可改变所述第一功率分配装置所用的功率分配比以及所述功率电平调整装置的增益，该控制信号被加到所述第一功率分配装置，所述功率电平调整装置和所述失真生成电路中的至少一个上，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。
17.一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；功率电平调整装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的功率电平；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述功率电平调整装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号可改变所述功率电平调整装置的增益，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。
18.一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第一功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第二功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；第三功率分配装置，用于分配所述功率放大装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第三功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号可改变所述失真生成装置的偏压，以及该控制信号来自所述检测装置的一个输出端。
19.一种预失真线性化电路，包括第一功率分配装置，用于分配一个输入信号；第二功率分配装置，用于分配由所述第一功率分配装置分配的信号；第一传播时间延迟装置，用于调整由所述第二功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；第三功率分配装置，用于分配由所述第二功率分配装置分配的信号；第二传播时间延迟装置，用于调整由所述第三功率分配装置分配的信号的传播延迟时间；失真生成装置，用于利用所接收的、作为输入的由所述第三功率分配装置分配的信号来生成一个失真信号；第一矢量调整装置，用于调整所述失真生成装置的输出信号的幅度和相位；第一功率合成装置，用于将所述第二传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第一矢量调整装置的一个输出信号进行合成；第二矢量调整装置，用于调整所述第一功率合成装置的输出信号的幅度和相位，第二功率合成装置，用于将所述第一传播时间延迟电路的一个输出信号与所述第二矢量调整装置的一个输出信号进行合成；功率放大装置，用于放大所述第二功率合成装置的一个输出信号；以及检测装置，用于检测由所述第一功率分配装置分配的信号的电平，以及在于响应一个控制信号所述第三功率分配装置能够改变功率分配比，该控制信号被加到所述第三功率分配装置以及所述失真生成电路的至少一个上，以及所述控制信号来自所述检测装置的一个输出端。
20.根据权利要求6，7，和10中任一权利要求所述的预失真线性化电路，还包括一个控制电路，用于根据所述预定调整的结果，提供(1)允许所述第一矢量调整装置来调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位所需的控制，以及(2)允许所述第二矢量调整装置来调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位所需的控制。
21.根据权利要求8所述的预失真线性化电路，还包括一个控制电路，用于根据所述分配比的变化结果，提供(1)允许所述第一矢量调整装置来调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位所需的控制，以及(2)允许所述第二矢量调整装置来调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位所需的控制。
22.根据权利要求9所述的预失真线性化电路，还包括一个控制电路，用于根据所述偏压的控制结果，提供(1)允许所述第一矢量调整装置来调整所述失真生成电路的输出信号的幅度和相位所需的控制，以及(2)允许所述第二矢量调整装置来调整所述功率合成器的输出信号的幅度和相位所需的控制。
23.一种预失真失真补偿方法，包括信号分配步骤，用于将已输入的一个输入信号分成两个信号；失真信号生成步骤，用于利用所述分出的一个信号来生成一个失真信号；信号合成步骤，用于将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；信号放大步骤，用于放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及控制步骤，用于控制输入功率和/或用在所述失真信号生成步骤中的偏压以使(1)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
24.一个程序，用于使计算机执行在根据权利要求22的预失真失真补偿方法中的全部或部分以下步骤将已输入的一个输入信号分成两个信号；利用所述分出信号中的一个来生成一个失真信号；将所述分出信号中的另一个与所述生成的失真信号进行合成；放大所述合成信号并输出一个输出信号；以及控制输入功率和/或用在所述失真信号生成步骤中的偏压以使(1)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大步骤产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系；
25.一种计算机可处理介质，载有根据权利要求23的一个程序。
全文摘要
一种预失真线性化电路，具有信号分配装置、信号调整装置、失真信号生成装置、信号合成装置以及信号放大装置。其中，所述信号调整装置执行预定的调整以使(1)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的信号幅度之间的差异程度之间存在一预定关系以及/或(2)由所述失真信号生成装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异与由所述信号放大装置产生的、包含在失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间失真信号内的预定频率分量的相位之间的差异之间存在一预定关系。
文档编号H03F1/32GK1396707SQ0211907
公开日2003年2月12日 申请日期2002年4月10日 优先权日2001年4月10日
发明者松吉俊满, 石田薰, 藤原诚司 申请人:松下电器产业株式会社