發送調製裝置的製作方法
2023-06-10 02:30:06 2
專利名稱：發送調製裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及發送調製裝置，特別涉及適用了極化調製方式的發送調製裝置。
背景技術：
在以往的發送調製裝置的設計中， 一般在效率與線性之間存在折衷選擇 關係。但是，最近出現了以下技術的提案，通過採用極化調製，能夠在發送 調製裝置中兼顧高效率和線性。
圖1是表示適用了極化調製的發送調製裝置的結構例的方框圖。
在圖1中，發送調製裝置10包括將相位調製高頻信號放大的高頻功率放
大器n,以及基於基帶振幅信號而控制高頻功率放大器ii的電源電壓的電源
電壓控制單元12而被構成。
高頻功率放大器H輸入相位調製高頻信號13,電源電壓控制單元12輸 入由未圖示的振幅/相位數據生成單元從基帶信號生成的基帶振幅信號(例如
首先由振幅/相位數據生成單元(未圖示)生成基帶信號的相位分量(例如， 調製碼元與I軸所成的角度)，基於該相位分量對載波頻率信號進行調製，就 能夠獲得上述相位調製高頻信號13。另外，由電源電壓控制單元12形成的 電源電壓被提供給高頻功率放大器11。
由此，從高頻功率放大器11輸出發送輸出信號15，即，將電源電壓值 與相位調製高頻信號13相乘，對相乘所得的信號進行了相當於高頻功率放大 器11的增益的放大的信號。發送輸出信號15通過天線(未圖示)被發送。
這樣，採用極化調製方式，則能夠使輸入到高頻功率放大器11的相位調 制高頻信號13為不帶振幅方向的變動分量的定包絡線信號，由此可以使用高 效率的非線性放大器作為高頻功率放大器11。
另外，這樣的極化調製方式中，要求基帶振幅信號14的電壓值與高頻功
率放大器ii的輸出電壓(一般將輸出功率換算為施加到soQ的電壓來求取)
4成為比例關係。
作為用於高頻功率放大器11的元件，較多使用能夠獲得比FET(Fidd Ef feet Transistor:場效應電晶體)類元件高的增益且易於小型化的HBT(Hetro-junction Bipolar Transistor:異質結雙極電晶體)類元件，但HBT類元件在其 電源電壓值和輸出電壓之間，存在特有的參數即偏移電壓。
圖2是表示在使用HBT類元件作為上述高頻功率放大器11時的電源電 壓值與輸出電壓之間的關係的圖。如圖2所示，電源電壓值與輸出電壓之間 的關係雖然直線性地變化，但其直線不通過原點，所以可知它不是比例關係。 因此，在使用HBT類元件作為高頻功率放大器11時，需要偏移電壓。偏移 電壓是輸出上升時的電源電壓值，在圖2中，對電源電壓值和輸出電壓之間 的關係進行直線近似，將該直線與x軸的交點定義為偏移電壓。
幅信號14相加，進行使基帶振幅信號14的電壓值與輸出電壓成為比例關係 的校正，從而避免產生失真。另外，在圖2中，斜率發生變化時，僅是輸出 電壓對電源電壓值的增益發生變化，所以不產生失真。
然而，高頻功率放大器的電源電壓值與輸出電壓之間的關係因高頻功率 放大器的輸入功率或特性偏差而變化，偏移電壓也隨之變化。特別是，在電 源電壓值較低的區域中，較強地受到高頻功率放大器的漏電的影響。在圖2 中，電源電壓較低時的輸出電壓的非線性部分表示漏電的影響。因為高頻功 率放大器的漏電量取決於元件的寄生電容等，所以容易受到特性偏差的影響， 成為非線性的原因也較多。
電源電壓值較低的區域相當於基帶振幅信號的電壓值較小的情況，偏移 電壓所佔的比例較高，容易對特性造成影響。因此有如下問題，也就是說， 即使對電源電壓值與輸出電壓之間的關係進行直線近似，並使用從該直線與 x軸的交點獲得的偏移電壓進行校正 > 也不能獲得足夠的效果。
於是，專利文獻l中公開了監視高頻功率放大器的輸出而補償基帶振幅 信號的電壓值與輸出電壓之間的線性的技術。
圖3是表示以往的發送調製裝置的結構例的方框圖，該發送調製裝置中 構成振幅環來對應高頻功率放大器的特性偏差。與圖l相同的結構部分附加 了相同標號。如圖3所示，總是構成用於監視高頻功率放大器11的輸出而設 定與高頻功率放大器的特性偏差對應的電源電壓值的振幅環16，從而補償基帶振幅信號的電壓值與輸出電壓之間的線性。日本專利公開第2004-7434號公報
發明內容
本發明需要解決的問題
然而，如圖3所示，以往的這種發送調製裝置是總是形成振幅環的結構， 因此構成振幅環的電路需要較高的線性和寬帶特性。這導致電路規模和成本 的增大，而且有如果調製速度變成高速則循環動作無法追隨的問題。
另外，如圖2所示，電源電壓較低時，因高頻功率放大器的漏電的影響 而產生非線性部分。對於非線性部分，進行直線近似也不夠，所以採用將所 有特性存儲到ROM等中，讀出其而進行補償的方法。對於相位也是相同。 當然，存儲器使用量的增大引起成本的增大，而且在電源電壓較低的非線性 部分，必須總是進行如上所述的通過振幅環的動作。如果不對非線性部分進 行適當的校正，則從理想特性偏離，該偏離的分量作為失真分量而出現。此 時，問題是對相鄰信道造成的影響，對其在標準中有嚴格的規定。
鑑於上述問題而提出本發明，其目的是提供發送調製裝置，它不總是構 成振幅環也能夠對應高頻功率放大器的特性偏差。
解決問題的方案
本發明的發送調製裝置採用的結構包括振幅/相位數據生成單元，生成 基帶振幅信號和基帶相位信號；相位調製器，以所述基帶相位信號對高頻信 號進行相位調製；高頻功率放大器，基於來自電源電壓控制單元的輸出信號， 將所述相位調製器的輸出信號放大，電平檢測器，檢測所述高頻功率放大器 的輸出信號電平；電源電壓控制單元，基於所述基帶振幅信號，計算用於控 制所述高頻功率放大器的電源電壓的電源電壓值，將該電源電壓值與規定的 偏移電壓相加，將其作為輸出信號而輸出；判定單元，判定用於校正所述偏 移電壓的偏移電壓校正的執行條件；以及偏移電壓校正單元，在由所述判定 單元判定為滿足偏移電壓校正的執行條件時，基於所述電平檢測器的輸出信 號電平，校正所述偏移電壓。
本發明的發送調製裝置採用的結構包括振幅/相位數據生成單元，生成 基帶振幅信號和基帶相位信號；相位調製器，以所述基帶相位信號對高頻信 號進行相位調製；高頻功率放大器，將所迷相位調製器的輸出信號放大；電源電壓控制單元，基於所述基帶振幅信號，控制所述高頻功率放大器的電源 電壓；相位檢測器，檢測所述高頻功率放大器的輸出信號的相位；判定單元， 判定用於校正所述基帶相位信號的相位的相位校正的執行條件；以及相位校
正單元，在由所述判定單元判定為滿足相位校正的執行條件時，基於所述相 位檢測器的輸出信號，校正所述基帶相位信號的相位。 本發明的有益效果
根據本發明，通過測量高頻功率放大器的漏電量而特別補償基帶振幅信 號的電壓值較低時的基帶振幅信號的電壓值與高頻功率放大器的輸出電壓之 間的線性，從而不總是構成振幅環也能夠對應高頻功率放大器的特性偏差。
圖1是表示以往的適用了極化調製的發送調製裝置的結構例的方框圖。
圖2是表示以往的使用HBT類元件作為發送調製裝置的高頻功率放大器 時的電源電壓值與輸出電壓之間的關係的圖。
圖3是表示以往的構成振幅環來對應高頻功率放大器的特性偏差的發送 調製裝置的結構例的方框圖。
圖4是表示本發明實施方式1的發送調製裝置的結構的方框圖。
圖5是用於說明在上迷實施方式1的發送調製裝置的基帶振幅信號較大 時的偏移電壓校正動作的圖。
圖6是用於說明在上迷實施方式1的發送調製裝置的基帶振幅信號較大 時的簡易的偏移電壓校正動作的圖。
圖7是用於說明在上述實施方式1的發送調製裝置的基帶振幅信號較小 時的偏移電壓校正動作的圖。
圖8是表示本發明實施方式2的發送調製裝置的結構的方框圖。
圖9是表示使用HBT類元件作為上述實施方式2的發送調製裝置的高頻 功率放大器時的電源電壓值與輸出相位之間的關係的圖。
圖10是用於說明在上述實施方式2的發送調製裝置的基帶振幅信號較大 時的相位校正動作的圖。
圖11是用於說明在上述實施方式2的發送調製裝置的基帶振幅信號較小 時的相位校正動作的圖。
圖12是表示本發明實施方式3的發送調製裝置的結構的方框圖。圖13是用於說明在上述實施方式3的發送調製裝置的基帶振幅信號較小
時的偏移電壓校正動作的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細地iJL明本發明的實施方式。 (實施方式1)
圖4是表示本發明實施方式1的發送調製裝置的結構的方框圖。本實施 方式是，將HBT用於高頻功率放大器的例子。
在圖4中，發送調製裝置100包括以下單元而被構成振幅/相位數據生 成單元110,生成基帶振幅信號和基帶相位信號；相位調製器120,以基帶相 位信號對高頻信號進行相位調製；高頻功率放大器130,將相位調製器120 的輸出信號放大；電平檢測器140,檢測高頻功率放大器130的輸出信號電 平；偏移電壓校正單元150，基於電平檢測器140的輸出信號，校正在電源 電壓控制單元160中所相加的偏移電壓；以及電源電壓控制單元160,基於 基帶振幅信號，控制高頻功率放大器130的電源電壓。
振幅/相位數據生成單元IIO從基帶調製信號101生成振幅分量(例如7 (I2+Q2》、即基帶振幅信號lll，以及相位分量(例如調製碼元與I軸所成的角 度)、即基帶相位信號112。
相位調製器120以基帶相位信號112對高頻信號進行相位調製，將其變 換為相位調製高頻信號113。
高頻功率放大器no由HBT類元件構成，以電源電壓控制單元160的輸 出信號，對相位調製器120的輸出信號即相位調製高頻信號113進行振幅調 制。
電平檢測器140基於電平檢測控制信號，監視高頻功率放大器130的輸 出信號電平。電平檢測控制信號是，對偏移電壓校正的執行條件進行判定的 觸發信號。在本實施方式中，在輸入電平檢測控制信號時，電平檢測器140 檢測高頻功率放大器130的輸出信號電平。電平檢測控制信號是，從以下兩 個系統單獨地或組合地輸入。(l)高頻功率放大器130的溫度變化構成高頻 功率放大器130的功率放大器容易受到溫度的影響，因此具備溫度補償單元 的溫度補償。溫度補償單元的溫度檢測方法有在功率放大器的附近設置溫 度傳感器的方法，以及從構成功率放大器中所安裝的溫度補償單元的電晶體
8的電流值等，估計相對溫度的方法。在本實施方式中，功率放大器的溫度變 化達到規定的程度以上時，將電平檢測控制信號輸出到電平檢測器140。 (2)
使用條件的變化與發送調製裝置100的使用時間、通電時間或電源接通定 時匹配地將電平檢測控制信號輸出到電平檢測器140。在本實施方式中，每 隔規定使用時間和啟動發送調製裝置100時，輸出電平檢測控制信號。
另外，電平檢測器140在輸入電平檢測控制信號時，對高頻功率放大器 130的輸出信號電平變為規定電壓以下的情況進行檢測，特別檢測電源電壓 值與輸出電壓之間的關係從線性開始偏離為非線性的輸出電壓。
偏移電壓校正單元150基於電平檢測器140的輸出信號，校正在電源電 壓控制單元160中所相加的偏移電壓。具體而言，偏移電壓校正單元150通 過包含電源電壓值與輸出電壓之間的關係從線性開始偏離為非線性的第一點 以及輸出電壓變為最小的第二點的直線近似，來^f交正偏移電壓。
電源電壓控制單元160基於基帶振幅信號lll，計算用於控制高頻功率放 大器130的電源電壓的電源電壓值，將計算出的電源電壓值與由偏移電壓校 正單元150校正過的偏移電壓相加，將其作為輸出信號而輸出。
下面，說明如上構成的發送調製裝置的動作。
振幅/相位數據生成單元IIO從基帶調製信號101生成基帶振幅信號111 和基帶相位信號112。基帶相位信號112被輸入到相位調製器l20,基帶振幅 信號111被輸入到電源電壓控制單元160。由電源電壓控制單元160所形成的 電源電壓被提供給高頻功率放大器130。由此，從高頻功率放大器130輸出 將電源電壓值與相位調製高頻信號113相乘，對相乘所得的信號進行了相當 於高頻功率放大器130的增益的放大，並將其輸出。
在被電平檢測控制信號指定時，電平檢測器140檢測高頻功率放大器130 的輸出電平。具體而言，基於基帶振幅信號111的電源電壓從電源電壓控制 單元160輸入到高頻功率放大器130時，檢測將相當於其有效值的值作為電 源電壓時的輸出電壓。偏移電壓校正單元150基於電平檢測器140的輸出信 號，校正在電源電壓控制單元160中所相加的偏移電壓。
如上所述，電平檢測器140輸入電平檢測控制信號後才檢測高頻功率放 大器130的輸出信號電平，除非輸入電平檢測控制信號否則不檢測高頻功率 放大器130的輸出信號電平，因此偏移功率校正單元150也不進行偏移電壓 校正。也就是說，不形成"高頻功率放大器130-電平檢測器140-偏移電壓校正單元150=>電源電壓控制單元160，，的偏移電壓校正環。
首先說明基帶振幅信號111的電平較大時的，也就是在高頻功率放大器
130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係幾乎可以視為直線的區域中的偏移 電壓4交正動4乍。
圖5是用於說明基帶振幅信號較大時的偏移電壓校正動作的圖，圖6是 用於說明基帶振幅信號較大時的簡易的偏移電壓校正動作的圖。
在圖5中，在基於基帶振幅信號111的電源電壓從電源電壓控制單元160 輸入到高頻功率放大器130時，電平檢測器140檢測將相當於其有效值的值 作為電源電壓時的輸出電壓(參照圖5的點A),並且，在基於與檢測出點A 時不同的電平的基帶振幅信號111的電源電壓被輸入時，檢測將相當於其有 效值的值作為電源電壓時的輸出電壓(參照圖5的點B)。偏移電壓校正單元 150從兩個點的信息求斜率，計算應4交正的偏移電壓，而校正由電源電壓控 制單元160所設定的偏移電壓。
這裡，為了方便，假設了從兩個點的信息計算表示高頻功率放大器的電 源電壓值與輸出電壓之間的關係的直線的斜率的情況，但是在使用如直線的 斜率幾乎不因特性偏差而變化的元件時，如圖6所示，預先把握表示高頻功 率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係的代表性的特性(參照圖6
的虛線)，通過檢測一個點的信息偏離代表性的特性多少程度，能夠從直線的 斜率計算應校正的偏移電壓。
這樣，在高頻功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係幾乎
可以視為直線的區域中，進行將外推直線的斜率的點作為電源電壓的偏移電
壓的校正即可。
接著，說明基帶振幅信號111的電平較小時的，也就是在高頻功率放大 器130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係從直線開始偏離的區域中的偏移 電壓才交正動作。
在電源電壓值較低的區域中，較強地受到高頻功率放大器的漏電的影響 而成為非線性。以在該電源電壓值較低的區域的非線性區域中校正偏移電壓 為本實施方式的特徵之一 。
圖7是用於說明基帶振幅信號較小時的偏移電壓校正動作的圖。 在基帶振幅信號111的電平較小的情況下進行校正時，根據電源電壓值 與輸出電壓之間的關係從直線(線性)開始偏離為非線性的點(參照圖7的點A)
10以及輸出電壓變為最小的點(參照圖7的點B)求斜率，並使用包含這兩個點的 直線151(虛線)來計算應校正的偏移電壓。上述輸出電壓變為最小的點相當於
高頻功率放大器130的漏電量。假設表示電源電壓值與輸出電壓之間的關係 的代表性的特性(參照圖7的虛線)，並基於相當於其電源電壓值的基帶振幅信 號已被輸入的情況，設定與這兩個點對應的高頻功率放大器130的電源電壓 值。
電平檢測器140檢測高頻功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間 的關係從直線開始偏離的電源電壓時的輸出電壓(參照圖7的點A),並且檢測 輸出電壓變為最小時的電源電壓下的輸出電壓(參照圖7的點B)。上述電源電 壓值與輸出電壓之間的關係從直線開始偏離時的電源電壓以及輸出電壓變為 最小時的電源電壓分別基於代表性的特性進行設定。
偏移電壓校正單元150從點A和點B的兩個點的信息求直線151的斜率， 計算應校正的偏移電壓(在圖7中為負值)，而校正由電源電壓控制單元160 所設定的偏移電壓。
這樣，通過預先測量高頻功率放大器130的漏電量，特別能夠補償在電 源電壓值較低時的電源電壓值與輸出電壓之間的線性。另外，舉出了從高頻 功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係為非線性的區域中，提 取點A和點B的例子，但是，在基帶振幅信號111的電平為，跨越高頻功率 放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係為線性的區域和為非線性的 區域的電平時，也可以將線性區域中的輸出電壓檢測為點A,而且將在非線 性區域中的對應於輸出電壓的輸出相位提取為點B，使用包含這兩個點的直 線來計算應校正的偏移電壓。
這裡，以檢測在基帶振幅信號111從電源電壓控制單元160輸入到高頻 功率放大器130時的輸出電壓的情況為例進行了說明，但並不必需輸入基帶 振幅信號lll，輸入固定電壓(DC電源電壓等)也能夠進行同樣的校正。另夕卜， 雖然從兩個點的信息求斜率，但檢測的點數越多，能夠精度越高地進行補償。 此時，優選地，基於回歸直線進行近似。另外，校正了一次就不再需要校正， 除非發送調製裝置IOO的使用條件發生變化。也就是說，在產品出廠時對發 送調製裝置IOO進行了校正，則只要根據產品出廠時的使用條件來使用，就 不需要進行校正。換言之，只要使發送調製裝置IOO在被使用緊前(例如，接 通電源時等)執行該校正處理，即使因使用條件的變化(例如，溫度變化等)而使高頻功率放大器130的特性發生變動，也能夠進行校正。
如上述說明，根據本實施方式，發送調製裝置100包括以下單元而被構 成電平檢測器140，輸入電平檢測控制信號，檢測高頻功率放大器130的 輸出信號電平；以及偏移電壓校正單元150，基於電平檢測器140的輸出信 號，通過包含電源電壓值與輸出電壓之間的關係從線性開始偏離為非線性的 第一點和輸出電壓變為最小的第二點的直線近似，對偏移電壓進行校正，因
壓校正，並且能夠由偏移電壓校正單元150補償在基帶振幅信號的電壓值較 低時的基帶振幅信號的電壓值與高頻功率放大器130的輸出電壓之間的線 性。由此，能夠實現不總是構成振幅環也能夠對應使用HBT類元件的高頻功 率放大器130的特性偏差的發送調製裝置。
另外，在本實施方式中，對於高頻功率放大器130的漏電的影響所造成 的非線性部分，從兩個點的信息，基於直線的斜率而計算應校正的偏移電壓。 這是，與在非線性中的使用將全部特性存儲到ROM等的表來進行補償的以 往的例子相比，雖然精度較差，但控制較為容易，應校正的運算量顯著減少。
另外，本偏移電壓校正優選在產品出廠階段進行一次。也就是說，只要 內部條件沒有變化，對於一個功率放大器，最初僅測量一次並校正偏移電壓 即可。之後，在發送調製裝置IOO的動作條件(特別是高頻功率放大器130的 動作特性)發生變化時，輸出電平檢測控制信號，僅在其時形成"高頻功率放 大器130=>電平檢測器140^偏移電壓校正單元150^>電源電壓控制單元160" 的偏移電壓校正環。例如，在下述情況下執行構成高頻功率放大器130的 功率放大器的溫度變化時、每隔規定使用時間、啟動時或接通終端的電源時 等。
(買施方式2)
實施方式1是適用於輸出電壓即振幅的偏移電壓的校正。實施方式2是 對於基帶相位信號也根據相同的想法校正相位時的例子。
圖8是表示本發明實施方式2的發送調製裝置的結構的方框圖。對與圖 4相同的結構部分，附加相同標號，並省略重複部分的說明。
圖8中，發送調製裝置200除了圖4的發送調製裝置IOO的結構之外， 還包括以下單元而被構成相位檢測器210，檢測高頻功率放大器130的輸 出信號的相位，以及相位校正單元220，基於相位檢測器210的輸出信號，
12校正基帶相位信號112。
相位校正單元220基於相位檢測器210的輸出，在相位調製器120中加 入相位校正。
相位檢測器210在被相位檢測控制信號指定時，檢測高頻功率放大器130 的輸出相位。相位檢測控制信號與上述的電平檢測控制信號相同，是對相位 校正的執行條件進行判定的觸發信號。在本實施方式中，相位檢測器210在 輸入相位檢測控制信號時，檢測高頻功率放大器130的輸出信號電平。相位 檢測控制信號在除了高頻功率放大器130的溫度變化時以外，還在使用時間、 通電時間或接通電源定時被輸入。該相位一全測控制信號也可以兼作電平糹企測 控制信號。如此構成，適合於在補償高頻功率放大器130的電源電壓值與輸 出相位之間的關係時，對應高頻功率放大器130的特性偏差的情況。
基帶振幅信號的電壓值與高頻功率放大器的輸出電壓之間的關係被要求 為成比例關係，同樣，基帶振幅信號的電壓值與高頻功率放大器的輸出相位 之間的關係被要求為高頻功率放大器的輸出相位相對於基帶振幅信號的電壓 值成為恆定。
圖9是表示在使用HBT類元件作為高頻功率放大器130時的、電源電壓 值與輸出相位之間的關係的圖。
如圖9所示，可知輸出相位在電源電壓值較低時，相位急劇變化。
高頻功率放大器130的電源電壓值與輸出相位之間的關係基於高頻功率 放大器130的輸入功率和特性偏差而變化。特別是，在電源電壓值較低的區 域中，較強地受到高頻功率放大器130的漏電的影響。因為高頻功率放大器 130的漏電量取決於元件的寄生電容等，所以容易受到特性偏差的影響，成 為非線性的原因也多。
首先說明基帶振幅信號111的電平較大時的，也就是說，在可以視為輸 出相位相對於高頻功率放大器130的電源電壓值幾乎恆定的區域中的相位校 正動作。
圖10是用於說明基帶振幅信號較大時的相位校正動作的圖。
在基於基帶振幅信號111的電源電壓從電源電壓控制單元160輸入到高 頻功率放大器130時，相位檢測器210檢測將相當於其有效值的值作為電源 電壓時的輸出相位(參照圖10的點A)，並且，在基於與檢測出點A時不同的 電平的基帶振幅信號111的電源電壓被輸入時，檢測將相當於其有效值的值作為電源電壓時的輸出相位(參照圖IO的點B)。相位才交正單元220從兩個點 的信息求斜率，計算應校正的相位以消除該斜率，並在相位調製器120中， 校正基帶相位信號。
接著，說明基帶振幅信號111的電平較小時的，也就是說，在輸出相位 相對於高頻功率放大器130的電源電壓值急劇變化的區域中的相位校正動作。
圖11是用於說明基帶振幅信號較小時的相位校正動作的圖。
在基帶振幅信號111的電平較小的情況下進行校正時，從與電源電壓值 與輸出電壓之間的關係從直線(線性)開始偏離為非線性的點(參照圖4的點A) 對應的輸出相位(參照圖11的點A)以及與輸出電壓變為最小的點(參照圖7的 點B)對應的輸出相位(參照圖11的點B)求斜率，並使用包含這兩個點的直線 221(虛線)來計算應^f交正的相位。上述輸出電壓變為最小的點相當於高頻功率 放大器130的漏電量。假設基於表示電源電壓值與輸出電壓之間的關係的代 表性的特性(參照圖4的虛線)而設定與這些點對應的高頻功率放大器130的電 源電壓值，並相當於該電源電壓值的基帶振幅信號已被輸入。
相位檢測器210檢測高頻功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間 的關係從直線開始偏離的電源電壓時的輸出相位(參照圖11的點A),並且檢 測輸出電壓變為最小的電源電壓時的輸出相位(參照圖ll的點B)。上述電源 電壓值與輸出電壓之間的關係從直線開始偏離的電源電壓以及輸出電壓變為 最小時的電源電壓分別基於代表性的特性進行設定。
相位校正單元220從兩個點的信息求斜率，計算應校正的相位以消除該 斜率，相位調製器120基於由相位校正單元220計算出的校正相位，校正基 帶相位信號。
這樣，通過預先測量高頻功率放大器130的漏電量，特別能夠補償在電 源電壓值較低時的電源電壓值與輸出相位之間的關係。另外，舉出了從高頻 功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係為非線性的區域中，提 取點A和點B的例子，但是，在基帶振幅信號111的電平為，跨越高頻功率 放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間的關係呈線性的的區域和呈非線性 的區域的電平時，可以將與線性區域中的輸出電壓對應的輸出相位檢測為點 A，而且將在非線性區域中的輸出電壓提取為點B，使用包含這兩個點的直線 來計算應一交正的相位。這裡，以檢測基帶振幅信號111從電源電壓控制單元160輸入到高頻功
率放大器l:50時的輸出相位的情況為例進行了說明，但並不必需輸入基帶振
幅信號Ill，輸入固定電壓(DC電源電壓等)也能夠進行同樣的校正。另外，
雖然從兩個點的信息求斜率，但檢測的點數越多，能夠精度越高地進行補償。 此時，優選地，基於回歸直線進行近似。另外，校正了一次就不再需要校正， 除非發送調製裝置的使用條件發生變化。也就是說，在出廠時對發送調製裝 置進行了校正，只要在出廠時的使用條件下來使用，就不需要進行校正。換 言之，只要使發送調製裝置在被使用緊前(例如，接通電源時等)執行該校正處
理，即使因使用條件的變化(例如，溫度變化等)而使高頻功率放大器130的特 性發生變動，也能夠進行校正。
如上述說明，根據本實施方式，相位校正單元220從兩個點的信息求斜 率，計算應校正的相位以消除該斜率，而相位調製器120基於由相位校正單 元220計算出的校正相位對基帶相位信號進行校正，因此除了與實施方式1 相同的效果以外，對於基帶相位信號，不總是構成相位調整環也能夠對應高 頻功率放大器130的特性偏差。
另外，在本實施方式中，對圖4的發送調製裝置IOO的結構添加了相位 檢測控制信號、相位檢測器210和相位校正單元220。因為電源電壓值較低 的區域相當於基帶振幅信號的電壓值較小的情況，所以首先對基帶振幅信號 進行偏移電壓校正較為有效。但是當然也可以是僅包括相位檢測器210和相 位校正單元220的結構。
(實施方式3)
電源電壓較高的部分呈線性，但電源電壓較低的部分示出較為複雜的動 態。因此可以考慮到，在電源電壓低於規定電壓的部分使本環總是動作，從 而實現進一步提高精度。在實施方式3，設置電平^^測控制單元310，在電源 電壓較低的部分使其總是動作。
圖]2是表示本發明實施方式3的發送調製裝置的結構的方框圖。對與圖 4相同的結構部分，附加相同標號，並省略重複部分的說明。
在圖12中，發送調製裝置300除了圖4的發送調製裝置IOO的結構以外， 還包括基於基帶振幅信號111控制電平檢測器140的電平檢測控制單元310 而被構成。
電平檢測控制單元310在輸入基帶振幅信號111時，輸出用於對電平檢測器MO進行控制以使其能夠動作的控制信號，該基帶振幅信號111具有相 當於身見定值以下的電源電壓的有效值。
電平檢測器MO基於電平檢測控制單元310的輸出，檢測高頻功率放大
器130的輸出信號電平。
下面，說明如上構成的發送調製裝置的動作。
圖13是用於說明基帶振幅信號較小時的偏移電壓校正動作的圖。
電平檢測控制單元310在輸入某值以下的基帶振幅信號111時，具體而
言，在輸入具有相當於高頻功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間的
基帶振幅信號lll時，控制電平檢測器140而校正偏移電壓。
電平檢測器140檢測在輸入基帶振幅信號111時的輸出電壓(粗實線的部 分)，該基帶振幅信號111具有相當於電源電壓值與輸出電壓之間的關係從直 線開始偏離的電源電壓以下的有效值。偏移電壓校正單元150計算使相當於 粗實線的部分的基帶振幅信號的電壓值與輸出電壓成比例關係的電壓，對電 源電壓控制單元160所i殳定的偏移電壓進行;艮正。
這樣，通過預先測量高頻功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓之間 的關係從直線開始偏離時的電源電壓以下的區域的輸出電壓，特別能夠高精
本實施方式適合於在補償高頻功率放大器130的電源電壓值與輸出電壓 之間的關係時，高精度地對應高頻功率放大器130的特性偏差的情況。其它 與實施方式1相同。
另外，還可以將本補償方法適用於實施方式2中詳述的相位信號校正。 此時，與實施方式l中說明過的從兩個點的信息求直線的斜率的方法不同， 能夠根據圖13所示的粗實線部分的最大斜率而進行線性化。也就是說，可以 根據與在可以視為輸出電壓相對於高頻功率放大器130的電源電壓值幾乎恆 定的區域的斜率同等的斜率進行線性化，因此輸出電壓相對於電源電壓值的 增益也不發生變化。另外，雖然在圖12中構成了振幅環，但是與上述圖3的 以往例那樣的總是使振幅環動作的情況不同，只要在輸出較低的區域中使其 動作即可，因此可以比較容易地構成。
以上說明是本發明的優選實施方式的例證，本發明的範圍不限於此。在 不脫離其要旨的範圍內，也能夠通過其它各種形態而實施。
16另外，在本實施方式中，為了說明的方便，使用了發送調製裝置這名稱， 但也可以使用功率放大器、發送裝置、無線通信系統等名稱。
本說明書是基於2006年5月22日申請的日本專利申請第2006-142103 號和2007年5月14日申請的日本專利申請第2007-128231號。其內容全部 包含於此。
工業實用性
本發明的發送調製裝置具有通過測量高頻功率放大器的漏電量而特別補 償在基帶振幅信號的電壓值較低時的與輸出電壓之間的線性，從而不總是構 成振幅環也能夠對應高頻功率放大器的特性偏差的效果，例如適合於極化調 制方式的無線發送機等。
權利要求
1. 一種發送調製裝置，包括振幅/相位數據生成單元，生成基帶振幅信號和基帶相位信號；相位調製器，以所述基帶相位信號對高頻信號進行相位調製；高頻功率放大器，基於來自電源電壓控制單元的輸出信號，將所述相位調製器的輸出信號放大；電平檢測器，檢測所述高頻功率放大器的輸出信號電平；電源電壓控制單元，基於所述基帶振幅信號，計算用於控制所述高頻功率放大器的電源電壓的電源電壓值，將該電源電壓值與規定的偏移電壓相加，將其作為輸出信號而輸出；判定單元，判定用於校正所述偏移電壓的偏移電壓校正的執行條件；以及偏移電壓校正單元，在由所述判定單元判定為滿足偏移電壓校正的執行條件時，基於所述電平檢測器的輸出信號電平，校正所述偏移電壓。
2. —種發送調製裝置，包括振幅/相位數據生成單元，生成基帶振幅信號和基帶相位信號； 相位調製器，以所述基帶相位信號對高頻信號進行相位調製； 高頻功率放大器，將所述相位調製器的輸出信號放大； 電源電壓控制單元，基於所述基帶振幅信號，控制所述高頻功率放大器的 電源電壓；相位檢測器，檢測所述高頻功率放大器的輸出信號的相位； 判定單元，判定用於校正所述基帶相位信號的相位的相位校正的執行條 件；以及相位校正單元，在由所述判定單元判定為滿足相位校正的執行條件時，基 於所述相位檢測器的輸出信號，校正所述基帶相位信號的相位。
3. 如權利要求1所述的發送調製裝置，其中，所述判定單元對所述高頻功率放大器的輸出信號電平為規定電壓以下的 情況進行判定。
4. 如權利要求1所述的發送調製裝置，其中，所述判定單元判定所述電源電壓值與輸出電壓之間的關係從線性開始偏 離為非線性的輸出電壓。
5. 如權利要求1所述的發送調製裝置，其中， 所述判定單元判定所述高頻功率放大器的溫度變化。
6. 如權利要求1所述的發送調製裝置，其中， 所述判定單元判定使用時間、通電時間或接通電源定時。
7. 如權利要求1所述的發送調製裝置，其中，所述偏移電壓校正單元通過包含第一點和第二點的直線近似而校正所述 偏移電壓，所述第一點是在電源電壓值與輸出電壓之間的關係為線性的區域 中所提取的點，所述第二點是在自電源電壓值與輸出電壓之間的關係從線性 開始偏離為非線性至輸出電壓變為最小為止的區域中所提取的點。
8. 如權利要求1所述的發送調製裝置，其中，所述偏移電壓校正單元通過包含第一點和第二點的直線近似而校正所述 偏移電壓，所述第一點是電源電壓值與輸出電壓之間的關係從線性開始偏離 為非線性的點，所述第二點是輸出電壓變為最小的點。
9. 如權利要求2所述的發送調製裝置，其中，所述相位校正單元通過包含第一點和第二點的直線近似而校正所述基帶 相位信號的相位，所述第一點是在電源電壓值與輸出電壓之間的關係為線性 的區域中所提取的輸出相位，所述第二點是在自電源電壓值與輸出電壓之間 的關係從線性開始偏離為非線性至輸出電壓變為最小的區域中所提取的輸出 相位。
10. 如權利要求2所述的發送調製裝置，其中，所述相位校正單元通過包含第一點和第二點的直線近似而校正所述基帶 相位信號的相位，所述第一點是電源電壓值與輸出電壓之間的關係從線性開 始偏離為非線性時的輸出相位，所述第二點是輸出電壓變為最小時的輸出相 位。
全文摘要
不總是構成振幅環也能夠對應高頻功率放大器的特性偏差的發送調製裝置。發送調製裝置(100)包括電平檢測器(140)，輸入電平檢測控制信號，檢測高頻功率放大器(130)的輸出信號電平；以及偏移電壓校正單元(150)，基於電平檢測器(140)的輸出信號，通過包含電源電壓值與輸出電壓之間的關係從線性開始偏離為非線性的第一點和輸出電壓變為最小的第二點的直線近似，對偏移電壓進行校正，本發送調製裝置自適應地執行偏移電壓校正，同時補償在基帶振幅信號的電壓值較低時的基帶振幅信號的電壓值與高頻功率放大器(130)的輸出電壓之間的線性。
文檔編號H04B1/04GK101454983SQ20078001887
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月17日 優先權日2006年5月22日
發明者池戶耐一, 石田薰 申請人:松下電器產業株式會社