電力増幅器線形化方法及び装置
【課題】デジタル信号処理（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ）を利用して電力増幅器を線形化する方法及び装置を提供する。
【解決手段】複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する方法及び装置に関するものである。このために、複数個の歪曲発生源で出力される歪曲成分に対応する逆歪曲信号を発生させることができる複数個の補償方法及び補償器を含むことで、優秀な線形性を伝達することができる。
【解決手段】複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する方法及び装置に関するものである。このために、複数個の歪曲発生源で出力される歪曲成分に対応する逆歪曲信号を発生させることができる複数個の補償方法及び補償器を含むことで、優秀な線形性を伝達することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力増幅器を線形化する方法及び装置に関し、特に、複数個の歪曲発生源を有する電力増幅器を効果的に線形化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、移動通信システムの電力増幅器は、高効率及び高線形性の特性を有しながら信号を増幅させるように要求されている。また、次世代移動通信システムは、使用者に多くの量のデータ（ｄａｔａ）を短時間内に送るために複雑な変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式を使用するようになる。
【０００３】
したがって、信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ；Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が大きくなるようになる。一般的に、線形的な増幅のために電力増幅器は、信号のピーク対平均電力比以上のバックオフ（ｂａｃｋ−ｏｆｆ）された支点で動作するようになる。
【０００４】
しかし、この支点での電力増幅器の効率特性は、よほど低くなる。これは送信機の発熱量を増加させるために、送信機の安定的な動作が保障されないためである。したがって、付加的な冷却システムが要求されるようになる。
【０００５】
バックオフされた支点で電力増幅器の効率向上のために、最近、ドハティ増幅器（Ｄｏｈｅｒｔｙ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が大きい注目を引いている。
【０００６】
図１は、一般なドハティ電力増幅器の構成図を示す。
【０００７】
図１を参照すると、ドハティ増幅器１００は、電力分配器１０２、入力位相補償部１０４、キャリア増幅器（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０６、ピーキング増幅器（Ｐｅａｋｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０８、ピーキング増幅器が動作しない時に大きいピーキング出力インピーダンスを作ってくれて、キャリア増幅器の適切なロードモジュレーション現象を起きるようにするオフセットライン（ｏｆｆｓｅｔ ｌｉｎｅ）１１０、１１２及び結合器１１４で構成される。
【０００８】
前記電力分配器１０２は、入力信号を分離して前記キャリア増幅器１０６と前記ピーキング増幅器１０８に出力する。前記キャリア増幅器１０６は、相対的に高い入力直流（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ、以下、「ＤＣ」と称する）バイアス（ｂｉａｓ）を使用する増幅器である。前記ピーキング増幅器１０８は、相対的に低い入力ＤＣバイアスを使用する増幅器である。前記キャリア増幅器１０６と前記ピーキング増幅器１０８それぞれは、入力信号を設定されている増幅利得に相応するように増幅して前記結合器１１４に出力する。前記結合器１１４は前記キャリア増幅器１０６と前記ピーキング増幅器１０８の出力信号を結合する。前記入力位相補償部１０４は、前記オフセットライン１１０、１１２と前記結合器１１４を通じて発生する位相差を補償する。
【０００９】
図２ａは、理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電流成分を示したグラフである。
【００１０】
図２ａを参照すると、理想的な場合キャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電流成分は、入力電圧の増加によって一定な傾きを有することをよく見られる。しかし、実在的な場合において、キャリア増幅器１０６とピーキング増幅器１０８は半導体素子であるＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、あるいはＢＪＴ（Ｂｉｐｏｌａｒ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などで構成されることができるし、前記ＦＥＴ、ＨＥＭＴ、あるいはＢＪＴの場合電流成分は、入力電圧によって二乗形態や指数形態で増加されるようになる。前記電流特性をピーキング増幅器１０８に適用をするようになったらピーキング増幅器１０８の基本電流成分は、図２ａの実在的な電流特性のようである。
【００１１】
図２ｂは理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電圧成分を示したグラフである。
【００１２】
図２ｂを参照すると理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電圧成分は、同一であることを確認することができる。これは、基本電圧成分は基本電流成分とキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の出力整合インピーダンスで決定されるが、出力整合インピーダンスは次式に従う。
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】
【数３】
【００１６】
ここで、ｖｉｎは入力電圧であり、Ｚｃはキャリア増幅器１０６の出力整合インピーダンスであり、Ｚｐはピーキング増幅器１０８の出力整合インピーダンスであり、ＺＬはキャリア増幅器１０６とピーキング増幅器１０８の電力が結合される支点での整合インピーダンスであり、ＺＴは結合器１１４内のキャリア増幅器１０６とピーキング増幅器１０８の間のクォータウエーブ伝送ラインの特性インピーダンスを示す。一般に、ＺＬはＺＴ／２の関係を有する。また、Ｉｃはキャリア増幅器１０６の入力電流であり、Ｉｐはピーキング増幅器１０８の入力電流である。
【００１７】
前記式を参照すると、たとえ実在的な場合ピーキング増幅器１０８の基本電流成分が理想的な場合より小さいが、Ｚｃ及びＺｐの大きさが増加されるので、前記図２ｂのように理想的な場合と実在的な場合の基本電圧成分が同一であることを確認することができる。
【００１８】
図３は、理想的な場合と実在的な場合のドハティ増幅器１００の入出力電力を示したグラフである。
【００１９】
図３を参照すると、理想的な場合ドハティ増幅器１００は、線形的な入出力電力関係を有する。しかし、実在的な場合ドハティ増幅器１００は、前記図２ａに示したところのようにピーキング増幅器１０８の基本電流成分が減るために、理想的な場合の出力電力大きさより低い出力電力を有するようになるので、結合されたドハティ増幅器１００の出力電力は、線形的な関係を有することができなくなって、したがって、望まない歪曲特性を有するようになる。
【００２０】
図４は、実在的なドハティ増幅器のメモリー効果（Ｍｅｍｏｒｙ Ｅｆｆｅｃｔ）を示したグラフである。
【００２１】
前記メモリー効果は、増幅器の歪曲成分が現在の入力信号だけではなく、過去の入力信号によって影響を受けるようになることを意味する。増幅器のメモリー効果は、ツートン（Ｔｗｏ−ｔｏｎｅ）信号を利用した非線形性測定を通じて調べることができる。増幅器にツートン信号を印加して、同じ出力電力で増幅器の基本波成分と３次歪曲信号をよく見れば、ツートン信号の帯域幅によってお互いに異なる大きさと位相を有する３次歪曲信号をよく見られるが、このような方法を通じてメモリー効果を測定することができる。一般に、メモリー効果は、中間出力電力大きさでたくさん発生して、低い出力電力では増幅器自体で発生させる歪曲成分が小さくて、メモリー効果が多く現われない。そして、高い出力電力大きさでは電力増幅器自体で発生させる歪曲成分が多くてメモリー効果を認知することができない。
【００２２】
前記図４を参照すると、ドハティ増幅器は、一般的な増幅器とメモリー効果特性を示すことをよく見られる。これは、前記ドハティ増幅器はキャリア増幅器とピーキング増幅器で構成されて、前記キャリア増幅器とピーキング増幅器はお互いに異なる動作をするために、お互いに異なる歪曲特性を示すためである。
【００２３】
前記したところのように、ドハティ増幅器だけではなく、他の電力増幅器は非線形成分を発生させて、出力信号を歪曲させるために信号の品質を落とすようになる。よって、通信システムの線形性要求事項のためには別途の線形化技術が必要になる。線形化技術のうちで、デジタル前置歪曲器は信号をデジタル帯域で処理することで、他の線形化技術に比べて経済性及び拡張可能性が卓越である。
【００２４】
図５は、本発明が適用されるデジタル前置歪曲器を含んだドハティ増幅システムの構成図である。
【００２５】
図５を参照すると、ドハティ増幅システムはドハティ増幅器１００と、デジタル前置歪曲器２００と、デジタル前置歪曲器制御器３００とＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４００とＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）５００とアップコンバータ６００とダウンコンバータ７００を含む。
【００２６】
図５に示したドハティ増幅システムの動作を説明すると次のようである。
【００２７】
デジタル前置歪曲器２００は、最初動作時に初期モードに入って行く。
【００２８】
初期モードとは、ドハティ増幅器１００の非線形特性及びメモリー効果を測定する動作モードであり、初期モードではドハティ増幅器１００の全体動作領域での特性が分かることができる特定の信号を使用するか、または実際通信システムの信号を一定時間の間に使用することができる。前記初期モードで使用する信号を通称して試験信号であると称する。
【００２９】
まず、試験信号としてデジタル信号がデジタル前置歪曲器２００とデジタル前置歪曲器制御器３００に入力される。しかし、初期モードでデジタル前置歪曲器２００に入力された信号は、何らの前置歪曲を受けないで通過するようになる。デジタル前置歪曲器２００を通過した信号は、ＤＡＣ４００を経ってアナログ信号に変換される。ＤＡＣ４００を経ったアナログ信号は、アップコンバータ６００に入力されて高い周波数のアナログ信号に変換されながら、これはドハティ増幅器１００に入力されて増幅される。ドハティ増幅器１００によって増幅されたアナログ信号は歪曲されて非線形特性及びメモリー効果を有するようになる。ドハティ増幅器１００によって増幅された大部分の信号は、空中に伝えて一部は、ダウンコンバータ７００によって低い周波数の信号に変換される。ダウンコンバータ７００を経った低い周波数のアナログ信号は、ＡＤＣ５００を通じてデジタル信号に変換される。ＡＤＣ５００を経ったデジタル信号は、デジタル前置歪曲器制御器３００に入力される。
【００３０】
デジタル前置歪曲器制御器３００では、前記試験信号と前記ドハティ増幅器１００によって歪曲された信号を比べて、前記ドハティ増幅器１００によって発生された非線形特性とメモリー効果を感知する。前記デジタル前置歪曲器制御器３００は、これを利用して前記ドハティ増幅器１００の非線形特性及びメモリー効果を補償するためにデジタル前置歪曲器２００の構成値を計算するようになる。
【００３１】
参照で、本特許で説明の容易のために、非線形特性は入力される信号の大きさに比例して出力信号の大きさが非線形的に変わる特性（ＡＭ−ｔｏ−ＡＭ；Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ｔｏ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と出力信号の位相が非線形的に変わる特性（ＡＭ−ｔｏ−ＰＭ；Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ｔｏ−Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を示す。デジタル前置歪曲器２００は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ；Ｌｏｏｋ−ｕｐ Ｔａｂｌｅ）や多項式などでなされる。
【００３２】
したがって、デジタル前置歪曲制御器３００は、デジタル前置歪曲器２００のＬＵＴ構成値を提供するか、または多項式の係数を提供する。
【００３３】
図６は、従来技術によるデジタル前置歪曲器２００の内部構成図を示す。
【００３４】
図６を参照すると、従来技術によるデジタル前置歪曲器は、増幅器補償器２１０で構成される。
【００３５】
前記増幅器補償器２１０は、ドハティ増幅器１００の非線形特性のみを補償するか、または非線形特性だけではなく、メモリー効果を補償する。また、前記増幅器補償器２１０を通過した信号は、図５のＤＡＣ４００の入力になる。
【００３６】
前記増幅器補償器２１０は、多項式で構成されるか、またはＬＵＴで構成されるか、または多項式とＬＵＴとで構成されることができる。また、前記増幅器補償器２１０は、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）の縮小モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデルの拡張モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）の拡張モデルなどが適用されることができる。
【００３７】
一般に、線形化される複数個の歪曲発生源を有する増幅器がそれぞれの歪曲発生源から出力される非線形特性及びメモリー効果が同じであったら、前記図６の増幅器補償器２１０を通じて非線形特性及びメモリー効果を充分に補償することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００８−１９９６２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５１７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
しかし、ドハティ増幅器のようにお互いに相異な非線形特性及びメモリー効果を有する歪曲発生源で構成された増幅器なら、前記増幅器補償器２１０のように従来方式の線形化方式に従って線形化するにおいて、線形化改善程度に制約が発生するようになる。
【００４０】
前述したところのような問題点を解決するために、本発明の目的は、複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
本発明で提案する装置は、複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する装置において、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲補償器と、入力信号の大きさによって複数個のデジタル前置歪曲器のうちで一つの経路を選択してくれる信号分離部と、複数個のデジタル前置歪曲器を通過した前置歪曲された信号を結合してくれる信号結合器を含んで、前記信号分離部の経路選択は、歪曲された信号の非線形特性及びメモリー効果によって決めることを特徴とする。
【００４２】
本発明で提案する方法は、複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する方法において、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲補償方法を通じて前置歪曲信号を生成する過程と、入力信号の大きさによって複数個のデジタル前置歪曲器のうちで一つの経路を選択してくれる過程と、複数個のデジタル前置歪曲器を通過した前置歪曲された信号を結合してくれる過程を含んで、前記信号分離過程において経路選択は、歪曲された信号の非線形特性及びメモリー効果によって決めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明で提案される線形化装置は、複数個の歪曲発生源で発生する相異な非線形特性及びメモリー効果を補償するために、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲器を提供することで、前記複数個の歪曲発生源で発生される歪曲信号を効果的に補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一般的なドハティ増幅器構成図である。
【図２ａ】理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器及びピーキング増幅器の基本電流成分を示したグラフである。
【図２ｂ】理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器及びピーキング増幅器の基本電圧成分を示したグラフである。
【図３】理想的な場合と実在的な場合のドハティ増幅器の入出力電力を示したグラフである。
【図４】実在的なドハティ増幅器のメモリー効果を示したグラフである。
【図５】本発明が適用されるデジタル前置歪曲器を含んだドハティ増幅システムの構成図である。
【図６】従来技術によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図７ａ】本発明の第１実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図７ｂ】本発明の第２実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図７ｃ】本発明の第３実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図８ａ】本発明によるモデリングされたＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。
【図８ｂ】本発明によるモデリングされたＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【図９ａ】本発明による電力増幅器線形化後のスペクトラムを示したグラフである。
【図９ｂ】本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。
【図９ｃ】本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明に添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。まず、図面のうちで、同一な構成要素または部品はできるだけ同一な参照符号を示していることに留意しなければならない。本発明を説明するにおいて、係わる公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を曇らせることがあると判断される場合にはその詳細な説明を略する。
【００４６】
本発明の詳細な説明の前で本発明のデジタル前置歪曲器は、複数個の増幅器を通じて増幅をする時、複数個の歪曲発生源から発生する相異な非線形特性及びメモリー効果を補償する時適用可能な発明で、下でドハティ増幅器をその例で説明しようとする。
【００４７】
図７ａは本発明の第１実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【００４８】
図７ａを参照すると、前記デジタル前置歪曲器は、信号分離部２２０と、第１増幅器補償器２２２と、第２増幅器補償器２２４と、信号結合部２２６を含む。
【００４９】
前記信号分離部２２０は、入力信号の大きさを一定臨界値と比べて、第１増幅器補償器２２２、あるいは第２増幅器補償器２２４に出力する。すなわち、入力信号の大きさを０から１までであると思ったら、入力信号が０から前記臨界値までは前記信号分離部２２０は入力信号を前記第１増幅器補償器２２２に出力して、入力信号が前記臨界値から１までは前記信号分離部２２０は入力信号を前記第２増幅器補償器２２４に出力する。ドハティ増幅器を例に挙げようとすると、第１増幅器はキャリア増幅器であり、第２増幅器はピーキング増幅器である。前記臨界値は、前記ピーキング増幅器が理想的に動作される場合に動作を始める時点に相応する入力信号の大きさで設定される。
【００５０】
前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、前記信号分離部２２０から入力を受けた信号を利用して、増幅器の歪曲成分を補償するための逆歪曲信号を出力する。この時、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、増幅器の非線形特性だけではなく、メモリー効果を補償するための逆歪曲信号を補償するための補償値を前記図５のデジタル前置歪曲器制御器３００を通じて獲得した状態である。
【００５１】
前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、多項式で構成されるか、またはＬＵＴで構成されるか、または多項式とＬＵＴで構成されることができる。また、前記増幅器補償器２１０は、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）の縮小モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデルの拡張モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）の拡張モデルなどが適用されることができる。これだけではなく、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、増幅器の非線形特性及びメモリー効果を補償することができる能力を有した場合ならどのような形態でも本発明の補償器に適用することができることは当業者に自明であると言える。
【００５２】
前記信号結合部２２６は、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４から出力された逆歪曲信号の入力を受けて図５のＤＡＣ４００の入力で使用される出力信号を出す。
【００５３】
前述したところのように、複数個の歪曲発生源を有する増幅器で、信号の大きさによって歪曲発生信号の寄与度が大きい発生源に合うように補償器を利用することで、効果的に歪曲発生源で発生する歪曲信号を償ってくれることができる。
【００５４】
図７ｂは、本発明の第２実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【００５５】
図７ｂを参照すると、前記デジタル前置歪曲器は信号分離部２２０と、第１増幅器補償器２２２と、第２増幅器補償器２２４と、信号結合部２２６と、増幅器補償器２２８を含む。
【００５６】
前記信号分離部２２０、前記第１増幅器補償器２２２、前記第２増幅器補償器２２４及び前記信号結合部２２６は図７ａでの動作と同一であるので、その詳細な説明は略することにする。
【００５７】
前記増幅器補償器２２８は、前記信号結合部２２６から出力された第１増幅器補償器２２２及び第２増幅器補償器２２４を通じて作られた逆歪曲信号の入力を受けて追加的な増幅器補償信号を出力する。
【００５８】
前記増幅器補償器２２８は、複数個の歪曲発生源で発生された歪曲信号の間の干渉、あるいは臨界値によって発生された逆歪曲信号の間の不連続性などを追加的に補償する。
【００５９】
前記増幅器補償器２２８は、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４と同じく、増幅器の非線形特性及びメモリー効果を補償することができる能力を有した場合ならどのような形態でも本発明の補償器に適用することができることは当業者に自明であると言える。
【００６０】
また、前記増幅器補償器２２８は、前記信号結合器２２０の後に配置されることもできるが、前記信号分離器２２０前に配置されることもでき、その機能は上述したところのようである。図７ｃは上のような構成を示す。
【００６１】
図８ａは、本発明によるモデリングされたＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。図８ｂは本発明によるモデリングされたＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【００６２】
図８ａと８ｂを参照すると、本発明によるモデリング性能が従来技術によるモデリング性能に比べて、増幅器出力に対してさらに優秀な特性を示すことをよく見られる。
【００６３】
図９ａは、本発明による電力増幅器線形化後のスペクトラムを示したグラフである。図９ｂは、本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。図９ｃは、本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【００６４】
図９ａないし図９ｃを参照すると、本発明による線形化性能が従来技術による線形化性能に比べて増幅器出力に対してさらに優秀な特性を示すことをよく見られる。
【００６５】
前述したところのように、複数個の歪曲発生源を有する増幅器の歪曲特性を補償するために、複数個の補償器を利用することで、優秀なモデリング特性を示すことができるし、これによって優秀な線形化結果が出力されることをよく見られる。
【００６６】
今まで本発明の実施例に局限して説明したが、本発明の技術が当業者によって容易に変形実施される可能性は自明である。このような変形される実施例は、本発明の特許請求範囲に記載した技術思想に当然含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明で提案される線形化装置は、複数個の歪曲発生源で発生する相異な非線形特性及びメモリー効果を補償するために、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲器を提供することで、前記複数個の歪曲発生源で発生される歪曲信号を効果的に補償することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１００…ドハティ増幅器、
１０２…電力分配器、
１０４…入力位相補償部、
１０６…キャリア増幅器、
１０８…ピーキング増幅器、
１１０、１１２…オフセットライン、
１１４…結合器、
２００…デジタル前置歪曲器、
２２０…信号分離部、
２２２…第１増幅器補償器、
２２４…第２増幅器補償器、
２２６…信号結合部、
２２８…増幅器補償器、
３００…デジタル前置歪曲器制御器、
４００…ＤＡＣ、
５００…ＡＤＣ、
６００…アップコンバータ、
７００…ダウンコンバータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力増幅器を線形化する方法及び装置に関し、特に、複数個の歪曲発生源を有する電力増幅器を効果的に線形化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、移動通信システムの電力増幅器は、高効率及び高線形性の特性を有しながら信号を増幅させるように要求されている。また、次世代移動通信システムは、使用者に多くの量のデータ（ｄａｔａ）を短時間内に送るために複雑な変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式を使用するようになる。
【０００３】
したがって、信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ；Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が大きくなるようになる。一般的に、線形的な増幅のために電力増幅器は、信号のピーク対平均電力比以上のバックオフ（ｂａｃｋ−ｏｆｆ）された支点で動作するようになる。
【０００４】
しかし、この支点での電力増幅器の効率特性は、よほど低くなる。これは送信機の発熱量を増加させるために、送信機の安定的な動作が保障されないためである。したがって、付加的な冷却システムが要求されるようになる。
【０００５】
バックオフされた支点で電力増幅器の効率向上のために、最近、ドハティ増幅器（Ｄｏｈｅｒｔｙ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が大きい注目を引いている。
【０００６】
図１は、一般なドハティ電力増幅器の構成図を示す。
【０００７】
図１を参照すると、ドハティ増幅器１００は、電力分配器１０２、入力位相補償部１０４、キャリア増幅器（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０６、ピーキング増幅器（Ｐｅａｋｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０８、ピーキング増幅器が動作しない時に大きいピーキング出力インピーダンスを作ってくれて、キャリア増幅器の適切なロードモジュレーション現象を起きるようにするオフセットライン（ｏｆｆｓｅｔ ｌｉｎｅ）１１０、１１２及び結合器１１４で構成される。
【０００８】
前記電力分配器１０２は、入力信号を分離して前記キャリア増幅器１０６と前記ピーキング増幅器１０８に出力する。前記キャリア増幅器１０６は、相対的に高い入力直流（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ、以下、「ＤＣ」と称する）バイアス（ｂｉａｓ）を使用する増幅器である。前記ピーキング増幅器１０８は、相対的に低い入力ＤＣバイアスを使用する増幅器である。前記キャリア増幅器１０６と前記ピーキング増幅器１０８それぞれは、入力信号を設定されている増幅利得に相応するように増幅して前記結合器１１４に出力する。前記結合器１１４は前記キャリア増幅器１０６と前記ピーキング増幅器１０８の出力信号を結合する。前記入力位相補償部１０４は、前記オフセットライン１１０、１１２と前記結合器１１４を通じて発生する位相差を補償する。
【０００９】
図２ａは、理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電流成分を示したグラフである。
【００１０】
図２ａを参照すると、理想的な場合キャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電流成分は、入力電圧の増加によって一定な傾きを有することをよく見られる。しかし、実在的な場合において、キャリア増幅器１０６とピーキング増幅器１０８は半導体素子であるＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、あるいはＢＪＴ（Ｂｉｐｏｌａｒ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などで構成されることができるし、前記ＦＥＴ、ＨＥＭＴ、あるいはＢＪＴの場合電流成分は、入力電圧によって二乗形態や指数形態で増加されるようになる。前記電流特性をピーキング増幅器１０８に適用をするようになったらピーキング増幅器１０８の基本電流成分は、図２ａの実在的な電流特性のようである。
【００１１】
図２ｂは理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電圧成分を示したグラフである。
【００１２】
図２ｂを参照すると理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の基本電圧成分は、同一であることを確認することができる。これは、基本電圧成分は基本電流成分とキャリア増幅器１０６及びピーキング増幅器１０８の出力整合インピーダンスで決定されるが、出力整合インピーダンスは次式に従う。
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】
【数３】
【００１６】
ここで、ｖｉｎは入力電圧であり、Ｚｃはキャリア増幅器１０６の出力整合インピーダンスであり、Ｚｐはピーキング増幅器１０８の出力整合インピーダンスであり、ＺＬはキャリア増幅器１０６とピーキング増幅器１０８の電力が結合される支点での整合インピーダンスであり、ＺＴは結合器１１４内のキャリア増幅器１０６とピーキング増幅器１０８の間のクォータウエーブ伝送ラインの特性インピーダンスを示す。一般に、ＺＬはＺＴ／２の関係を有する。また、Ｉｃはキャリア増幅器１０６の入力電流であり、Ｉｐはピーキング増幅器１０８の入力電流である。
【００１７】
前記式を参照すると、たとえ実在的な場合ピーキング増幅器１０８の基本電流成分が理想的な場合より小さいが、Ｚｃ及びＺｐの大きさが増加されるので、前記図２ｂのように理想的な場合と実在的な場合の基本電圧成分が同一であることを確認することができる。
【００１８】
図３は、理想的な場合と実在的な場合のドハティ増幅器１００の入出力電力を示したグラフである。
【００１９】
図３を参照すると、理想的な場合ドハティ増幅器１００は、線形的な入出力電力関係を有する。しかし、実在的な場合ドハティ増幅器１００は、前記図２ａに示したところのようにピーキング増幅器１０８の基本電流成分が減るために、理想的な場合の出力電力大きさより低い出力電力を有するようになるので、結合されたドハティ増幅器１００の出力電力は、線形的な関係を有することができなくなって、したがって、望まない歪曲特性を有するようになる。
【００２０】
図４は、実在的なドハティ増幅器のメモリー効果（Ｍｅｍｏｒｙ Ｅｆｆｅｃｔ）を示したグラフである。
【００２１】
前記メモリー効果は、増幅器の歪曲成分が現在の入力信号だけではなく、過去の入力信号によって影響を受けるようになることを意味する。増幅器のメモリー効果は、ツートン（Ｔｗｏ−ｔｏｎｅ）信号を利用した非線形性測定を通じて調べることができる。増幅器にツートン信号を印加して、同じ出力電力で増幅器の基本波成分と３次歪曲信号をよく見れば、ツートン信号の帯域幅によってお互いに異なる大きさと位相を有する３次歪曲信号をよく見られるが、このような方法を通じてメモリー効果を測定することができる。一般に、メモリー効果は、中間出力電力大きさでたくさん発生して、低い出力電力では増幅器自体で発生させる歪曲成分が小さくて、メモリー効果が多く現われない。そして、高い出力電力大きさでは電力増幅器自体で発生させる歪曲成分が多くてメモリー効果を認知することができない。
【００２２】
前記図４を参照すると、ドハティ増幅器は、一般的な増幅器とメモリー効果特性を示すことをよく見られる。これは、前記ドハティ増幅器はキャリア増幅器とピーキング増幅器で構成されて、前記キャリア増幅器とピーキング増幅器はお互いに異なる動作をするために、お互いに異なる歪曲特性を示すためである。
【００２３】
前記したところのように、ドハティ増幅器だけではなく、他の電力増幅器は非線形成分を発生させて、出力信号を歪曲させるために信号の品質を落とすようになる。よって、通信システムの線形性要求事項のためには別途の線形化技術が必要になる。線形化技術のうちで、デジタル前置歪曲器は信号をデジタル帯域で処理することで、他の線形化技術に比べて経済性及び拡張可能性が卓越である。
【００２４】
図５は、本発明が適用されるデジタル前置歪曲器を含んだドハティ増幅システムの構成図である。
【００２５】
図５を参照すると、ドハティ増幅システムはドハティ増幅器１００と、デジタル前置歪曲器２００と、デジタル前置歪曲器制御器３００とＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４００とＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）５００とアップコンバータ６００とダウンコンバータ７００を含む。
【００２６】
図５に示したドハティ増幅システムの動作を説明すると次のようである。
【００２７】
デジタル前置歪曲器２００は、最初動作時に初期モードに入って行く。
【００２８】
初期モードとは、ドハティ増幅器１００の非線形特性及びメモリー効果を測定する動作モードであり、初期モードではドハティ増幅器１００の全体動作領域での特性が分かることができる特定の信号を使用するか、または実際通信システムの信号を一定時間の間に使用することができる。前記初期モードで使用する信号を通称して試験信号であると称する。
【００２９】
まず、試験信号としてデジタル信号がデジタル前置歪曲器２００とデジタル前置歪曲器制御器３００に入力される。しかし、初期モードでデジタル前置歪曲器２００に入力された信号は、何らの前置歪曲を受けないで通過するようになる。デジタル前置歪曲器２００を通過した信号は、ＤＡＣ４００を経ってアナログ信号に変換される。ＤＡＣ４００を経ったアナログ信号は、アップコンバータ６００に入力されて高い周波数のアナログ信号に変換されながら、これはドハティ増幅器１００に入力されて増幅される。ドハティ増幅器１００によって増幅されたアナログ信号は歪曲されて非線形特性及びメモリー効果を有するようになる。ドハティ増幅器１００によって増幅された大部分の信号は、空中に伝えて一部は、ダウンコンバータ７００によって低い周波数の信号に変換される。ダウンコンバータ７００を経った低い周波数のアナログ信号は、ＡＤＣ５００を通じてデジタル信号に変換される。ＡＤＣ５００を経ったデジタル信号は、デジタル前置歪曲器制御器３００に入力される。
【００３０】
デジタル前置歪曲器制御器３００では、前記試験信号と前記ドハティ増幅器１００によって歪曲された信号を比べて、前記ドハティ増幅器１００によって発生された非線形特性とメモリー効果を感知する。前記デジタル前置歪曲器制御器３００は、これを利用して前記ドハティ増幅器１００の非線形特性及びメモリー効果を補償するためにデジタル前置歪曲器２００の構成値を計算するようになる。
【００３１】
参照で、本特許で説明の容易のために、非線形特性は入力される信号の大きさに比例して出力信号の大きさが非線形的に変わる特性（ＡＭ−ｔｏ−ＡＭ；Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ｔｏ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と出力信号の位相が非線形的に変わる特性（ＡＭ−ｔｏ−ＰＭ；Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ｔｏ−Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を示す。デジタル前置歪曲器２００は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ；Ｌｏｏｋ−ｕｐ Ｔａｂｌｅ）や多項式などでなされる。
【００３２】
したがって、デジタル前置歪曲制御器３００は、デジタル前置歪曲器２００のＬＵＴ構成値を提供するか、または多項式の係数を提供する。
【００３３】
図６は、従来技術によるデジタル前置歪曲器２００の内部構成図を示す。
【００３４】
図６を参照すると、従来技術によるデジタル前置歪曲器は、増幅器補償器２１０で構成される。
【００３５】
前記増幅器補償器２１０は、ドハティ増幅器１００の非線形特性のみを補償するか、または非線形特性だけではなく、メモリー効果を補償する。また、前記増幅器補償器２１０を通過した信号は、図５のＤＡＣ４００の入力になる。
【００３６】
前記増幅器補償器２１０は、多項式で構成されるか、またはＬＵＴで構成されるか、または多項式とＬＵＴとで構成されることができる。また、前記増幅器補償器２１０は、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）の縮小モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデルの拡張モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）の拡張モデルなどが適用されることができる。
【００３７】
一般に、線形化される複数個の歪曲発生源を有する増幅器がそれぞれの歪曲発生源から出力される非線形特性及びメモリー効果が同じであったら、前記図６の増幅器補償器２１０を通じて非線形特性及びメモリー効果を充分に補償することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００８−１９９６２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５１７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
しかし、ドハティ増幅器のようにお互いに相異な非線形特性及びメモリー効果を有する歪曲発生源で構成された増幅器なら、前記増幅器補償器２１０のように従来方式の線形化方式に従って線形化するにおいて、線形化改善程度に制約が発生するようになる。
【００４０】
前述したところのような問題点を解決するために、本発明の目的は、複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
本発明で提案する装置は、複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する装置において、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲補償器と、入力信号の大きさによって複数個のデジタル前置歪曲器のうちで一つの経路を選択してくれる信号分離部と、複数個のデジタル前置歪曲器を通過した前置歪曲された信号を結合してくれる信号結合器を含んで、前記信号分離部の経路選択は、歪曲された信号の非線形特性及びメモリー効果によって決めることを特徴とする。
【００４２】
本発明で提案する方法は、複数個の歪曲発生源を有する増幅器を効果的に線形化する方法において、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲補償方法を通じて前置歪曲信号を生成する過程と、入力信号の大きさによって複数個のデジタル前置歪曲器のうちで一つの経路を選択してくれる過程と、複数個のデジタル前置歪曲器を通過した前置歪曲された信号を結合してくれる過程を含んで、前記信号分離過程において経路選択は、歪曲された信号の非線形特性及びメモリー効果によって決めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明で提案される線形化装置は、複数個の歪曲発生源で発生する相異な非線形特性及びメモリー効果を補償するために、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲器を提供することで、前記複数個の歪曲発生源で発生される歪曲信号を効果的に補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一般的なドハティ増幅器構成図である。
【図２ａ】理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器及びピーキング増幅器の基本電流成分を示したグラフである。
【図２ｂ】理想的な場合と実在的な場合のキャリア増幅器及びピーキング増幅器の基本電圧成分を示したグラフである。
【図３】理想的な場合と実在的な場合のドハティ増幅器の入出力電力を示したグラフである。
【図４】実在的なドハティ増幅器のメモリー効果を示したグラフである。
【図５】本発明が適用されるデジタル前置歪曲器を含んだドハティ増幅システムの構成図である。
【図６】従来技術によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図７ａ】本発明の第１実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図７ｂ】本発明の第２実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図７ｃ】本発明の第３実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【図８ａ】本発明によるモデリングされたＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。
【図８ｂ】本発明によるモデリングされたＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【図９ａ】本発明による電力増幅器線形化後のスペクトラムを示したグラフである。
【図９ｂ】本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。
【図９ｃ】本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明に添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。まず、図面のうちで、同一な構成要素または部品はできるだけ同一な参照符号を示していることに留意しなければならない。本発明を説明するにおいて、係わる公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を曇らせることがあると判断される場合にはその詳細な説明を略する。
【００４６】
本発明の詳細な説明の前で本発明のデジタル前置歪曲器は、複数個の増幅器を通じて増幅をする時、複数個の歪曲発生源から発生する相異な非線形特性及びメモリー効果を補償する時適用可能な発明で、下でドハティ増幅器をその例で説明しようとする。
【００４７】
図７ａは本発明の第１実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【００４８】
図７ａを参照すると、前記デジタル前置歪曲器は、信号分離部２２０と、第１増幅器補償器２２２と、第２増幅器補償器２２４と、信号結合部２２６を含む。
【００４９】
前記信号分離部２２０は、入力信号の大きさを一定臨界値と比べて、第１増幅器補償器２２２、あるいは第２増幅器補償器２２４に出力する。すなわち、入力信号の大きさを０から１までであると思ったら、入力信号が０から前記臨界値までは前記信号分離部２２０は入力信号を前記第１増幅器補償器２２２に出力して、入力信号が前記臨界値から１までは前記信号分離部２２０は入力信号を前記第２増幅器補償器２２４に出力する。ドハティ増幅器を例に挙げようとすると、第１増幅器はキャリア増幅器であり、第２増幅器はピーキング増幅器である。前記臨界値は、前記ピーキング増幅器が理想的に動作される場合に動作を始める時点に相応する入力信号の大きさで設定される。
【００５０】
前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、前記信号分離部２２０から入力を受けた信号を利用して、増幅器の歪曲成分を補償するための逆歪曲信号を出力する。この時、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、増幅器の非線形特性だけではなく、メモリー効果を補償するための逆歪曲信号を補償するための補償値を前記図５のデジタル前置歪曲器制御器３００を通じて獲得した状態である。
【００５１】
前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、多項式で構成されるか、またはＬＵＴで構成されるか、または多項式とＬＵＴで構成されることができる。また、前記増幅器補償器２１０は、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）、ボルテラシリーズ（Ｖｏｌｔｅｒｒａ Ｓｅｒｉｅｓ）の縮小モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデル、ウィーナー（Ｗｉｅｎｅｒ）モデルの拡張モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）モデル、ハンマースタイン（Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ）の拡張モデルなどが適用されることができる。これだけではなく、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４は、増幅器の非線形特性及びメモリー効果を補償することができる能力を有した場合ならどのような形態でも本発明の補償器に適用することができることは当業者に自明であると言える。
【００５２】
前記信号結合部２２６は、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４から出力された逆歪曲信号の入力を受けて図５のＤＡＣ４００の入力で使用される出力信号を出す。
【００５３】
前述したところのように、複数個の歪曲発生源を有する増幅器で、信号の大きさによって歪曲発生信号の寄与度が大きい発生源に合うように補償器を利用することで、効果的に歪曲発生源で発生する歪曲信号を償ってくれることができる。
【００５４】
図７ｂは、本発明の第２実施例によるデジタル前置歪曲器の内部構成図である。
【００５５】
図７ｂを参照すると、前記デジタル前置歪曲器は信号分離部２２０と、第１増幅器補償器２２２と、第２増幅器補償器２２４と、信号結合部２２６と、増幅器補償器２２８を含む。
【００５６】
前記信号分離部２２０、前記第１増幅器補償器２２２、前記第２増幅器補償器２２４及び前記信号結合部２２６は図７ａでの動作と同一であるので、その詳細な説明は略することにする。
【００５７】
前記増幅器補償器２２８は、前記信号結合部２２６から出力された第１増幅器補償器２２２及び第２増幅器補償器２２４を通じて作られた逆歪曲信号の入力を受けて追加的な増幅器補償信号を出力する。
【００５８】
前記増幅器補償器２２８は、複数個の歪曲発生源で発生された歪曲信号の間の干渉、あるいは臨界値によって発生された逆歪曲信号の間の不連続性などを追加的に補償する。
【００５９】
前記増幅器補償器２２８は、前記第１増幅器補償器２２２及び前記第２増幅器補償器２２４と同じく、増幅器の非線形特性及びメモリー効果を補償することができる能力を有した場合ならどのような形態でも本発明の補償器に適用することができることは当業者に自明であると言える。
【００６０】
また、前記増幅器補償器２２８は、前記信号結合器２２０の後に配置されることもできるが、前記信号分離器２２０前に配置されることもでき、その機能は上述したところのようである。図７ｃは上のような構成を示す。
【００６１】
図８ａは、本発明によるモデリングされたＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。図８ｂは本発明によるモデリングされたＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【００６２】
図８ａと８ｂを参照すると、本発明によるモデリング性能が従来技術によるモデリング性能に比べて、増幅器出力に対してさらに優秀な特性を示すことをよく見られる。
【００６３】
図９ａは、本発明による電力増幅器線形化後のスペクトラムを示したグラフである。図９ｂは、本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＡＭ特性を示したグラフである。図９ｃは、本発明による電力増幅器線形化後のＡＭ／ＰＭ特性を示したグラフである。
【００６４】
図９ａないし図９ｃを参照すると、本発明による線形化性能が従来技術による線形化性能に比べて増幅器出力に対してさらに優秀な特性を示すことをよく見られる。
【００６５】
前述したところのように、複数個の歪曲発生源を有する増幅器の歪曲特性を補償するために、複数個の補償器を利用することで、優秀なモデリング特性を示すことができるし、これによって優秀な線形化結果が出力されることをよく見られる。
【００６６】
今まで本発明の実施例に局限して説明したが、本発明の技術が当業者によって容易に変形実施される可能性は自明である。このような変形される実施例は、本発明の特許請求範囲に記載した技術思想に当然含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明で提案される線形化装置は、複数個の歪曲発生源で発生する相異な非線形特性及びメモリー効果を補償するために、それぞれの歪曲発生源の歪曲特性を補償するための複数個のデジタル前置歪曲器を提供することで、前記複数個の歪曲発生源で発生される歪曲信号を効果的に補償することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１００…ドハティ増幅器、
１０２…電力分配器、
１０４…入力位相補償部、
１０６…キャリア増幅器、
１０８…ピーキング増幅器、
１１０、１１２…オフセットライン、
１１４…結合器、
２００…デジタル前置歪曲器、
２２０…信号分離部、
２２２…第１増幅器補償器、
２２４…第２増幅器補償器、
２２６…信号結合部、
２２８…増幅器補償器、
３００…デジタル前置歪曲器制御器、
４００…ＤＡＣ、
５００…ＡＤＣ、
６００…アップコンバータ、
７００…ダウンコンバータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の歪曲発生源を有する増幅器を線形化するための装置において、
入力信号の大きさによって信号の経路を選択してくれる信号分離部と、
複数個の補償器と、及び
複数個の補償器の出力信号を結合する信号結合部を含んで、
前記信号分離部は、前記入力信号の大きさと臨界値との大きさの比較を通じて前記複数個の補償器のうちで一つの補償器に出力することを特徴とする線形化装置。
【請求項２】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が動作を始める入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１に記載の線形化装置。
【請求項３】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が発生歪曲特性の相異さを区分付けることができる入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１に記載の線形化装置。
【請求項４】
前記複数個の補償器は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の歪曲特性を独立的に償ってくれることを特徴とする請求項１に記載の線形化装置。
【請求項５】
前記複数個の補償器は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と同一であることを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項６】
前記複数個の補償器は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と相異であることを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項７】
前記複数個の補償器は、前記信号分離部と前記信号結合部との間に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項８】
前記複数個の補償器のうちで一つの補償器が前記信号分離部以前に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項９】
前記複数個の補償器のうちで一つの補償器が前記信号結合部の次に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項１０】
前記複数個の補償器のうちで二つの補償器が前記信号分離部以前と前記信号結合部の次に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項１１】
複数個の歪曲発生源を有する増幅器を線形化するための方法において、
入力信号の大きさによって信号の経路を選択してくれる信号分離過程と、
複数個の補償信号を生成する過程と、
複数個の補償信号を結合する過程を含んで、
前記信号分離過程は、前記入力信号の大きさと臨界値との大きさの比較を通じて前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで一つの補償信号生成過程で出力することを特徴とする線形化方法。
【請求項１２】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が動作を始める入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１１に記載の線形化方法。
【請求項１３】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が発生歪曲特性の相異さを区分付けることができる入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１１に記載の線形化方法。
【請求項１４】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の歪曲特性に対して独立的に補償信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の線形化方法。
【請求項１５】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と同一であることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１６】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と相異であることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１７】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記信号分離過程と前記複数個の補償信号を結合する過程との間に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１８】
前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで一つの補償信号を生成する過程が、前記信号分離過程以前に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１９】
前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで一つの補償信号を生成する過程が前記前記複数個の補償信号を結合する過程の次に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項２０】
前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで二つの補償信号を生成する過程が前記信号分離過程以前と前記複数個の補償信号を結合する過程の次に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１】
複数個の歪曲発生源を有する増幅器を線形化するための装置において、
入力信号の大きさによって信号の経路を選択してくれる信号分離部と、
複数個の補償器と、及び
複数個の補償器の出力信号を結合する信号結合部を含んで、
前記信号分離部は、前記入力信号の大きさと臨界値との大きさの比較を通じて前記複数個の補償器のうちで一つの補償器に出力することを特徴とする線形化装置。
【請求項２】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が動作を始める入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１に記載の線形化装置。
【請求項３】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が発生歪曲特性の相異さを区分付けることができる入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１に記載の線形化装置。
【請求項４】
前記複数個の補償器は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の歪曲特性を独立的に償ってくれることを特徴とする請求項１に記載の線形化装置。
【請求項５】
前記複数個の補償器は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と同一であることを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項６】
前記複数個の補償器は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と相異であることを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項７】
前記複数個の補償器は、前記信号分離部と前記信号結合部との間に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項８】
前記複数個の補償器のうちで一つの補償器が前記信号分離部以前に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項９】
前記複数個の補償器のうちで一つの補償器が前記信号結合部の次に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項１０】
前記複数個の補償器のうちで二つの補償器が前記信号分離部以前と前記信号結合部の次に位置することを特徴とする請求項４に記載の線形化装置。
【請求項１１】
複数個の歪曲発生源を有する増幅器を線形化するための方法において、
入力信号の大きさによって信号の経路を選択してくれる信号分離過程と、
複数個の補償信号を生成する過程と、
複数個の補償信号を結合する過程を含んで、
前記信号分離過程は、前記入力信号の大きさと臨界値との大きさの比較を通じて前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで一つの補償信号生成過程で出力することを特徴とする線形化方法。
【請求項１２】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が動作を始める入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１１に記載の線形化方法。
【請求項１３】
前記臨界値は、前記複数個の増幅器が発生歪曲特性の相異さを区分付けることができる入力信号の大きさ値で設定されることを特徴とする請求項１１に記載の線形化方法。
【請求項１４】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の歪曲特性に対して独立的に補償信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の線形化方法。
【請求項１５】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と同一であることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１６】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記増幅器の複数個の歪曲発生源の個数と相異であることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１７】
前記複数個の補償信号を生成する過程は、前記信号分離過程と前記複数個の補償信号を結合する過程との間に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１８】
前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで一つの補償信号を生成する過程が、前記信号分離過程以前に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項１９】
前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで一つの補償信号を生成する過程が前記前記複数個の補償信号を結合する過程の次に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【請求項２０】
前記複数個の補償信号を生成する過程のうちで二つの補償信号を生成する過程が前記信号分離過程以前と前記複数個の補償信号を結合する過程の次に遂行されることを特徴とする請求項１４に記載の線形化方法。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【公開番号】特開２０１２−８５２９５（Ｐ２０１２−８５２９５Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４１２４（Ｐ２０１１−２２４１２４）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（５０８３５５４９３）浦項工科大學校 産學協力團 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（５０８３５５４９３）浦項工科大學校 産學協力團 (14)
【Ｆターム（参考）】
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