RF電力伝送、変調および増幅のシステムおよび方法
【課題】ベクトル結合電力増幅のための方法およびシステムが、本明細書で開示される。
【解決手段】一実施形態では、複数の信号は個別に増幅され、次いで加算されて、所望の時変複素包絡線信号が形成される。1つまたは複数のこれらの信号の位相および/または周波数特性は、所望の時変複素包絡線信号の所望の位相、周波数、および/または振幅特性を提供するように制御される。別の実施形態では、時変複素包絡線信号は、複数の定包絡線成分信号に分解される。これらの成分信号は等しくあるいはほぼ等しく増幅され、次いで加算されて、元の時変包絡線信号の増幅されたバージョンが構成される。実施形態はまた、周波数アップコンバージョンをも行う。
【解決手段】一実施形態では、複数の信号は個別に増幅され、次いで加算されて、所望の時変複素包絡線信号が形成される。1つまたは複数のこれらの信号の位相および/または周波数特性は、所望の時変複素包絡線信号の所望の位相、周波数、および/または振幅特性を提供するように制御される。別の実施形態では、時変複素包絡線信号は、複数の定包絡線成分信号に分解される。これらの成分信号は等しくあるいはほぼ等しく増幅され、次いで加算されて、元の時変包絡線信号の増幅されたバージョンが構成される。実施形態はまた、周波数アップコンバージョンをも行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
出力波形歪み補償を含む電力伝送、変調および増幅の方法であって、
周波数基準信号を受信するステップと、
情報を受信するステップと、
複数の制御信号を前記受信された情報から生成するステップと、
前記周波数基準信号および前記制御信号を使用して、複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するステップと、
出力信号を生成するために、前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅かつ結合するステップと、
前記出力信号における波形歪みを、所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差を低減することにより低減するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記波形歪み低減ステップは、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差値を生成するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記位相および振幅誤差値を生成するステップは、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を測定するステップと、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を計算するステップと、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を推定するステップのうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記波形歪み低減ステップは、
(a)回路プロセス変動、
(b)回路温度変動、
(c)ICパッケージの変動、
(d)回路基板の変動、
(e)前記複数の制御信号を生成するステップ、
(f)前記複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するステップ、
(g)前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅するステップ、および
(h)前記増幅されたほぼ一定の包絡線信号を単一の電力増幅器ノードで結合するステップのうち、1つまたは複数による、前記出力信号における位相および振幅誤差を低減するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記波形歪み低減ステップは、前記出力信号における位相および振幅誤差が、指定されたシステム許容誤差内にとどまることを保証するために、行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記波形歪み低減ステップは、前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差を事前補償することにより行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記波形歪み低減ステップは、前記複数の制御信号を生成するために使用される伝達関数を調整するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記波形歪み低減ステップは、前記複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するために使用される制御入力を調整するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記波形歪み低減ステップは、誤差事前補償を前記受信された情報に適用するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項10】
電力伝送、変調および増幅のための装置であって、
情報を受信し、複数の制御信号を前記受信された情報から生成する入力回路と、
前記入力回路に結合され、前記制御信号および周波数基準信号を受信し、前記周波数基準信号および前記制御信号を使用して、複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するベクトル変調回路と、
前記ほぼ一定の包絡線信号を受信し、前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅かつ結合して、出力信号を生成する電力増幅器と、
前記出力信号における波形歪みを、所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差を低減することにより低減する手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項11】
前記波形歪みを低減する手段は、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差値を生成する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記位相および振幅誤差値を生成する手段は、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を測定する手段、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を計算する手段、および
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を推定する手段のうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記波形歪みを低減する手段は、
(a)回路プロセス変動、
(b)回路温度変動、
(c)ICパッケージの変動、
(d)回路基板の変動、
(e)前記入力回路、
(f)前記ベクトル変調回路、
(g)前記電力増幅器、
(h)前記電力増幅器を使用して、前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅すること、および
(i)前記電力増幅器の出力を前記電力増幅器の単一の回路ノードで結合することのうち、1つまたは複数による、前記出力信号における位相および振幅誤差を低減する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項14】
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差を監視する手段と、
前記位相および振幅誤差がシステム設計要件を少なくとも満たすとき、前記波形歪みを低減する手段をトリガする手段をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項15】
前記波形歪みを低減する手段は、前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差を事前補償する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項16】
前記波形歪みを低減する手段は、前記入力回路のデジタル制御モジュールの伝達関数を調整する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項17】
前記波形歪みを低減する手段は、前記制御信号を、前記位相および振幅誤差に従って調整する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項18】
前記波形歪みを低減する手段は、前記ベクトル変調回路の制御入力を調整する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項19】
前記波形歪みを低減する手段は、オフセット電圧を前記ベクトル変調回路に印加する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項20】
前記波形歪みを低減する手段は、前記位相および振幅誤差について前記受信された情報を事前補償する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項21】
RF電力伝送、変調および増幅のための装置であって、
デジタル制御モジュールと、
前記デジタル制御モジュールに結合されたアナログ回路とを備え、
前記デジタル制御モジュールは、
入力インタフェースと、
出力インタフェースと、
状態マシンとを備え、
前記アナログ回路は、
1つまたは複数の回路信号パスを備え、前記回路信号パスの各々は、RF伝送を各周波数バンドにおいて可能にし、
前記回路信号パスの各々は、1つまたは複数の出力パスを備え、前記出力パスの各々は、各技術モードによるRF伝送を可能にすることを特徴とする装置。
【請求項22】
前記デジタル制御モジュールの前記状態マシンは、
信号生成モジュール、
性能監視モジュール、および
動作制御モジュールのうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項21に記載の装置。
【請求項23】
前記信号生成モジュールは、伝達関数モジュールを備えることを特徴とする請求項22に記載の装置。
【請求項24】
前記信号生成モジュールは、
振幅制御信号、
バイアス制御信号、
電力制御信号、
ゲイン制御信号、および
位相制御信号のうち、1つまたは複数を生成するように構成されることを特徴とする請求項23に記載の装置。
【請求項25】
前記性能監視モジュールは、
誤差補償モジュール、および
電力制御モジュールのうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項22に記載の装置。
【請求項26】
前記誤差補償モジュールは、フィードフォワード誤差事前補償モジュールを備えることを特徴とする請求項25に記載の装置。
【請求項27】
前記誤差補償モジュールは、フィードバック誤差訂正モジュールを備えることを特徴とする請求項25に記載の装置。
【請求項28】
前記誤差補償モジュールは、ハイブリッド誤差補償/訂正モジュールを備えることを特徴とする請求項25に記載の装置。
【請求項1】
出力波形歪み補償を含む電力伝送、変調および増幅の方法であって、
周波数基準信号を受信するステップと、
情報を受信するステップと、
複数の制御信号を前記受信された情報から生成するステップと、
前記周波数基準信号および前記制御信号を使用して、複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するステップと、
出力信号を生成するために、前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅かつ結合するステップと、
前記出力信号における波形歪みを、所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差を低減することにより低減するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記波形歪み低減ステップは、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差値を生成するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記位相および振幅誤差値を生成するステップは、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を測定するステップと、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を計算するステップと、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を推定するステップのうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記波形歪み低減ステップは、
(a)回路プロセス変動、
(b)回路温度変動、
(c)ICパッケージの変動、
(d)回路基板の変動、
(e)前記複数の制御信号を生成するステップ、
(f)前記複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するステップ、
(g)前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅するステップ、および
(h)前記増幅されたほぼ一定の包絡線信号を単一の電力増幅器ノードで結合するステップのうち、1つまたは複数による、前記出力信号における位相および振幅誤差を低減するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記波形歪み低減ステップは、前記出力信号における位相および振幅誤差が、指定されたシステム許容誤差内にとどまることを保証するために、行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記波形歪み低減ステップは、前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差を事前補償することにより行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記波形歪み低減ステップは、前記複数の制御信号を生成するために使用される伝達関数を調整するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記波形歪み低減ステップは、前記複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するために使用される制御入力を調整するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記波形歪み低減ステップは、誤差事前補償を前記受信された情報に適用するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項10】
電力伝送、変調および増幅のための装置であって、
情報を受信し、複数の制御信号を前記受信された情報から生成する入力回路と、
前記入力回路に結合され、前記制御信号および周波数基準信号を受信し、前記周波数基準信号および前記制御信号を使用して、複数のほぼ一定の包絡線信号を生成するベクトル変調回路と、
前記ほぼ一定の包絡線信号を受信し、前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅かつ結合して、出力信号を生成する電力増幅器と、
前記出力信号における波形歪みを、所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差を低減することにより低減する手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項11】
前記波形歪みを低減する手段は、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における位相および振幅誤差値を生成する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記位相および振幅誤差値を生成する手段は、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を測定する手段、
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を計算する手段、および
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差値を推定する手段のうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記波形歪みを低減する手段は、
(a)回路プロセス変動、
(b)回路温度変動、
(c)ICパッケージの変動、
(d)回路基板の変動、
(e)前記入力回路、
(f)前記ベクトル変調回路、
(g)前記電力増幅器、
(h)前記電力増幅器を使用して、前記ほぼ一定の包絡線信号を増幅すること、および
(i)前記電力増幅器の出力を前記電力増幅器の単一の回路ノードで結合することのうち、1つまたは複数による、前記出力信号における位相および振幅誤差を低減する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項14】
前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差を監視する手段と、
前記位相および振幅誤差がシステム設計要件を少なくとも満たすとき、前記波形歪みを低減する手段をトリガする手段をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項15】
前記波形歪みを低減する手段は、前記所望の出力信号に対する前記出力信号における前記位相および振幅誤差を事前補償する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項16】
前記波形歪みを低減する手段は、前記入力回路のデジタル制御モジュールの伝達関数を調整する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項17】
前記波形歪みを低減する手段は、前記制御信号を、前記位相および振幅誤差に従って調整する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項18】
前記波形歪みを低減する手段は、前記ベクトル変調回路の制御入力を調整する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項19】
前記波形歪みを低減する手段は、オフセット電圧を前記ベクトル変調回路に印加する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項20】
前記波形歪みを低減する手段は、前記位相および振幅誤差について前記受信された情報を事前補償する手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項21】
RF電力伝送、変調および増幅のための装置であって、
デジタル制御モジュールと、
前記デジタル制御モジュールに結合されたアナログ回路とを備え、
前記デジタル制御モジュールは、
入力インタフェースと、
出力インタフェースと、
状態マシンとを備え、
前記アナログ回路は、
1つまたは複数の回路信号パスを備え、前記回路信号パスの各々は、RF伝送を各周波数バンドにおいて可能にし、
前記回路信号パスの各々は、1つまたは複数の出力パスを備え、前記出力パスの各々は、各技術モードによるRF伝送を可能にすることを特徴とする装置。
【請求項22】
前記デジタル制御モジュールの前記状態マシンは、
信号生成モジュール、
性能監視モジュール、および
動作制御モジュールのうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項21に記載の装置。
【請求項23】
前記信号生成モジュールは、伝達関数モジュールを備えることを特徴とする請求項22に記載の装置。
【請求項24】
前記信号生成モジュールは、
振幅制御信号、
バイアス制御信号、
電力制御信号、
ゲイン制御信号、および
位相制御信号のうち、1つまたは複数を生成するように構成されることを特徴とする請求項23に記載の装置。
【請求項25】
前記性能監視モジュールは、
誤差補償モジュール、および
電力制御モジュールのうち、1つまたは複数を備えることを特徴とする請求項22に記載の装置。
【請求項26】
前記誤差補償モジュールは、フィードフォワード誤差事前補償モジュールを備えることを特徴とする請求項25に記載の装置。
【請求項27】
前記誤差補償モジュールは、フィードバック誤差訂正モジュールを備えることを特徴とする請求項25に記載の装置。
【請求項28】
前記誤差補償モジュールは、ハイブリッド誤差補償/訂正モジュールを備えることを特徴とする請求項25に記載の装置。
【図1】
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図10A】
【図11】
【図12】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図13A】
【図14】
【図15】
【図15A】
【図16】
【図17】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図18A】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51A】
【図51B】
【図51C】
【図51D】
【図51E】
【図51F】
【図51G】
【図51H】
【図51I】
【図52】
【図53】
【図54A】
【図54B】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59A】
【図59B】
【図59C】
【図59D】
【図60】
【図61A】
【図61B】
【図61C】
【図61D】
【図62】
【図63A】
【図63B】
【図63C】
【図63D】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【図77】
【図78】
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図10A】
【図11】
【図12】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図13A】
【図14】
【図15】
【図15A】
【図16】
【図17】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図18A】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51A】
【図51B】
【図51C】
【図51D】
【図51E】
【図51F】
【図51G】
【図51H】
【図51I】
【図52】
【図53】
【図54A】
【図54B】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59A】
【図59B】
【図59C】
【図59D】
【図60】
【図61A】
【図61B】
【図61C】
【図61D】
【図62】
【図63A】
【図63B】
【図63C】
【図63D】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【図77】
【図78】
【公開番号】特開2013−59079(P2013−59079A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−238218(P2012−238218)
【出願日】平成24年10月29日(2012.10.29)
【分割の表示】特願2009−507684(P2009−507684)の分割
【原出願日】平成19年3月12日(2007.3.12)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.WCDMA
2.GSM
【出願人】(500288603)パーカーヴィジョン インコーポレイテッド (3)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年10月29日(2012.10.29)
【分割の表示】特願2009−507684(P2009−507684)の分割
【原出願日】平成19年3月12日(2007.3.12)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.WCDMA
2.GSM
【出願人】(500288603)パーカーヴィジョン インコーポレイテッド (3)
【Fターム(参考)】
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