CN104682890B - 射频信号放大系统 - Google Patents

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Abstract

一种射频信号放大系统,包括放大器,其具有输入端和输出端;衰减器,其电性连接于该放大器的输入端;峰值功率检测模块,其配置成根据输入信号的峰值功率电平,向所述衰减器施加峰值功率衰减信号;以及平均功率检测模块,其配置成根据所述输出端的输出信号的平均功率电平,向所述衰减器施加平均功率衰减信号;所述衰减器配置成根据所述峰值功率衰减信号、所述平均功率衰减信号或者两者的结合,产生衰减信号至所述放大器的输入端。

Description

射频信号放大系统
技术领域
本发明涉及一种射频信号放大系统,更具体地涉及一种具有可防止放大器由于过驱动而被损坏的功率衰减器的射频信号放大系统。
背景技术
复合调制技术,如在码分复用扩频技术中使用振幅调制(Amplitude Modulation,AM)及相位调制(Phase Modulation,PM)被广泛应用于新的无线通信系统。例如,码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)及宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access,WCDMA)被用于第三代(3G)无线通信系统,而正交频分复用(Orthogonalfrequency-division multiplexing,OFDM)被用于长期演进(Long Term Evaluation,LTE)无线通信系统。这些宽带调制波形在控制射频功率方面为放大器的设计带来了一个挑战。特别是高峰均比(Peak to Average Ration,PAR)信号驱动放大器进入一个非线性区域,并且这样的高峰均比信号会达到放大器中晶体管的输入功率上限,从而增加了放大器在操作中被烧毁的风险。
许多数字预失真(Digital Pre-Distortion,DPD)放大系统使用波峰因子压缩(Crest Factor Reduction,CFR)技术降低信号的峰均比,以改善放大器的非线性度以及提升放大器的功率效率。然而,在校正用于克服放大器AM/PM失真的预失真环路的线性度时,该预失真环路需要扩展射频信号的增益/功率以补偿功率放大器余量(head room)特性上的振幅调制失真,而这样的射频信号的增益/功率扩展则将驱动信号的峰值功率接近甚至超过放大器的饱和区域。
该“背景技术”部分仅用于提供背景信息。该“背景技术”中的陈述并非承认于该“背景技术”部分中公开的主题构成了本发明的现有技术,并且不能将该“背景技术”部分中的任何部分用作承认包括“背景技术”部分在内的本申请的任何部分可构成本发明的现有技术。
发明内容
本发明一方面提供一种具有峰值功率检测器及平均功率检测器以防止放大器过驱动和被损坏的射频信号放大系统。
根据本发明该方面的射频信号放大系统包括:放大器,其具有输入端和输出端;输入耦合器,其配置成将输入信号分为第一信号和第二信号;衰减器,其电性连接于所述放大器的输入端;延迟线,其连接于所述输入耦合器与所述衰减器之间;及峰值功率检测模块,其配置成根据所述第二信号的峰值功率电平,向所述衰减器施加峰值功率衰减信号;其中,所述衰减器配置成根据所述峰值功率衰减信号,产生衰减信号至所述放大器的输入端。
根据本发明另一方面的射频信号放大系统包括:放大器,其具有输入端和输出端;衰减器,其电性连接于所述放大器的输入端;峰值功率检测模块,其配置成根据输入信号的峰值功率电平,向所述衰减器施加峰值功率衰减信号;及平均功率检测模块,其配置成根据所述输出端的输出信号的平均功率电平,向所述衰减器施加平均功率衰减信号;其中,所述衰减器配置成根据所述平均功率衰减信号,产生衰减信号至所述放大器的输入端。
根据本发明再一方面的射频信号放大系统包括:放大器,其具有输入端和输出端;衰减器,其电性连接于该放大器的输入端;峰值功率检测模块,其配置成根据输入信号的峰值功率电平,向所述衰减器施加峰值功率衰减信号;及平均功率检测模块,其配置成根据所述输出端的输出信号的平均功率电平,向所述衰减器施加平均功率衰减信号;其中,所述衰减器配置成根据所述峰值功率衰减信号和所述平均功率衰减信号,产生所述衰减信号至所述放大器的输入端。
随着输入信号的峰值功率电平增长超过预设的峰值功率门限(Povpeak),使得峰值功率检测模块施加峰值功率衰减信号(Vpeak-attn)至衰减器,这会在将第一信号转换成衰减信号(RFattn)并输入至放大器的输入端时,相应地降低输出的衰减信号(RFattn)的功率电平。类似地,随着输出信号的功率电平增长超过预设的平均功率门限(Povavg),使得平均功率检测模块产生平均功率衰减信号(Vavg-attn)至衰减器,这会在将第一信号转换为衰减信号(RFattn)并输入至放大器的输入端时,相应地降低衰减信号(RFattn)的功率电平。
前述内容宽泛地概括了本发明的特征及技术优势,目的是可以更好地理解后继的有关本发明的详细说明。下文中将说明本发明的其它特征和优点,这些将形成本发明的权利要求的主题。本领域的技术人员应理解,所公开的构思及具体实施方式可以很容易地被用作修改或设计与本发明具有相同目的其它结构或工艺的基础。本领域的技术人员还应该理解,这些等同的构造均不脱离所附权利要求书中给出的本发明的构思与范围。
附图说明
通过结合附图参照详细说明及权利要求书,可以更完整地理解本发明。在所有附图中,相同的附图标记代指同样的元件,其中:
图1是根据本文所公开的本发明实施例的射频信号放大系统的示意图;
图2是根据本文所公开的本发明实施例的衰减器的示意图;
图3示出的是根据本文所公开的本发明实施例的峰值功率检测模块操作的流程图;
图4示出的是采用单载波UMTS(通用移动通信系统,Universal MobileTelecommunications System)信号的峰值功率抗压试验;
图5及图6示出的是采用单载波CDMA信号的峰值功率抗压试验;
图7是根据本文所公开的本发明实施例的图1中的平均功率检测模块的操作流程图;
图8是根据本文所公开的本发明实施例的射频信号放大系统的示意图;
图9是根据本文所公开的本发明实施例的图8中的平均功率检测模块的操作流程图;
图10示出的是通过向图8中的放大系统输入+10dB功率的连续波形(ContinuousWave,CW)信号的平均功率保护试验;
图11示出的是通过向图8中的放大系统输入+10dB功率的UMTS信号的平均功率保护试验;及
图12示出的是通过向图8中的放大系统输入+10dB功率的CDMA信号的平均功率保护试验。
具体实施方式
本发明的如下说明伴有并入且构成本说明书一部分的附图,并举例说明本发明的实施例,但本发明并不限于这些实施例。另外,下面的实施例可以适当地合并,以完善另外的实施例。
当谈到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“其它实施例”、“另一个实施例”等时,是指如此描述的本发明的实施例可以包括具体的特征、结构或者特性,但并非每个实施例都必须包括该具体特征、结构或者特性。再者,重复使用短语“在本实施例中”并非一定是指相同的实施例,虽然可能是相同的实施例。
本发明涉及一种具有可防止放大器因过驱动而损坏的功率衰减器的射频信号放大系统。为了完全理解本发明,下面的说明中给出了详细的步骤及结构。明显地,本发明的实施并不局限于本领域技术人员公知的特定的详细资料。另外,没有详述已知的结构和步骤,以免不必要地限制本发明。下面将详述本发明的优选实施例。然而,除了具体说明之外,本发明也可以其它方式广泛地实施。本发明的范围并不限于该具体说明,而是由权利要求书所定义。
图1是根据本文所公开的本发明实施例的射频信号放大系统10的示意图。在本发明的几个实施例中,信号放大系统10包括放大模块20,其具有一个输入端和一个输出端;衰减器30,其电性连接于放大模块20的输入端;峰值功率检测模块40,其配置成参考射频输入信号的峰值功率电平(level),向衰减器30施加一个峰值功率衰减信号(Vpeak-attn);以及平均功率检测模块50,配置成参考放大模块20的输出端的输出信号的平均功率电平,向衰减器30施加一个平均功率衰减信号(Vavg-attn)。在本发明几个实施例中,放大模块20包括增益模块(gain block)放大器(驱动放大器)21及高功率放大器(最终阶段(final stage)放大器)23;衰减器30配置成参考峰值功率衰减信号、平均功率衰减信号或者两者的结合,而为放大模块20的输入端产生一个衰减信号(RFattn)。
在本发明的几个实施例中,信号放大系统10进一步包括输入耦合器11,配置成将输入信号分为第一信号及第二信号;峰值功率检测模块40配置成参考第二信号的峰值功率电平,向衰减器30应用峰值功率衰减信号(Vpeak-attn)。在本发明的几个实施例中,信号放大系统10还进一步包括输出耦合器15,配置成将放大器23的输出信号分为第三信号和第四信号;平均功率检测模块50配置成参考第四信号的平均功率电平,向衰减器30施加平均功率衰减信号(Vavg-attn)。在本发明的几个实施例中,输入耦合器11和输出耦合器15为定向耦合器。在本发明的几个实施例中,输入耦合器11可以为株式会社村田制作所供应的芯片LDC311G9603,输出耦合器15则可以为由罗杰斯公司供应的型号为RO4350的层压印刷电路板(laminate PCB)制成的带状线定向(directional strip line)耦合器。
在本发明的几个实施例中,峰值功率检测模块40包括峰值功率检测器41,其连接于输入耦合器11;以及比较器43,具有一个连接于峰值功率检测器41的输入节点及一个连接于衰减器30的输出节点。在本发明的几个实施例中,来自于射频输入信号的第二信号馈入匹配的射频峰值功率检测器41,该射频峰值功率检测器41配置成在纳秒周期内检测第二信号的功率电平,以及为其后的比较器43将功率电平转换为一个检测到的峰值功率信号(Vop)。比较器43包括一个预设的峰值功率门限(Povpeak)和从检测器41检测到的峰值功率信号(Vop),并向衰减器30输出峰值功率衰减信号(Vpeak-attn)以当峰值功率衰减信号(Vpeak-attn)的峰值功率电平提高时,降低输出到放大器21的衰减信号的振幅。在本发明的几个实施例中,峰值功率检测器41包括一个肖特基势垒二极管(Schottky-Barrierdiode),其中比较器43为一快速运算(fast operational(OP))比较器,峰值功率检测模块40作为一个整体可由凌力尔特公司供应的型号为LTC5564的芯片实施。
在本发明的几个实施例中,平均功率检测模块50包括平均功率检测器51,其配置成检测来自于放大器23的输出信号的第四信号的平均(RMS,Root Mean Square,均方根)功率;以及一个比较器53,其具有一个连接于平均功率检测器51的输入节点和一个连接于衰减器30的输出节点。比较器53包括一个预设的平均功率门限(Povavg)和从检测器51检测到的平均功率信号(Voa),并向衰减器30输出平均功率衰减信号(Vavg-attn)。在本发明的几个实施例中,平均功率检测器51可由亚德诺半导体公司供应的型号为AD8362的芯片实施,比较器53可由德州仪器公司供应的型号为LM2902的芯片实施。
在本发明的几个实施例中,信号放大系统10还进一步包括延迟线(delay line)13,其连接在输入耦合器11与衰减器30之间,延迟线13的长度根据衰减器30的响应时间以及峰值功率检测模块40的响应时间计算。通常,一条短的延迟线要求短的衰减器30和峰值功率检测模块40的响应时间。例如,峰值功率检测器41需要3.0纳秒来转换第二信号的射频功率电平为检测到的峰值功率信号(Vop),比较器43需要2.0纳秒来产生峰值功率衰减信号(Vpeak-attn),以及衰减器30需要最小12.0纳秒来产生衰减信号(RFattn),总计需要17.0纳秒同步直接来自于输入耦合器11的第一信号与通过衰减器30从峰值功率检测模块40获取的衰减信号(RFattn)。17.0纳秒大约相对应于一根3.3米微型同轴电缆。在本发明的几个实施例中,直接来自于第一耦合器11的第一信号的延迟,可选地,可通过使用一个宽带延迟滤波器实施。
图2是根据本文所公开的本发明实施例的衰减器30的示意图。在本发明的几个实施例中,衰减器30包括混合耦合器31,其具有第一端口31A和第二端口32B;第一二极管33,其具有连接于峰值功率检测模块40的第一正节点及连接于混合耦合器31的第一端口31A的第一负节点;第二二极管35,具有连接于峰值功率检测模块40的第二正节点及连接于混合耦合器31的第二端口31B的第二负节点。在本发明的几个实施例中,在衰减器30中,第一二极管33及第二二极管35可以为带状线(stripline)PIN二极管,电容器C1和C2为隔直流(DC-blocking)电容器,电容器C3和C4可为旁路(bypass)电容,以及电阻Zo的电阻负载需匹配二极管对衰减范围及设置电平的响应。
在本发明的几个实施例中,混合耦合器31可由株式会社村田制作所供应的型号为LDC311G9603B-767的芯片实施,第一二极管33及第二二极管35则可由安华高科技公司供应的HSMP-3814实施。在本发明的几个实施例中,衰减器30作为一个整体可以由双信电机株式会社供应的型号为GSV401的芯片实施。
随着从峰值功率检测模块40输出的被应用的峰值功率衰减信号(Vpeak-attn)的电压(峰值功率电平)的增加,经过第一二极管33及第二二极管35的电流也相应增加,其中整体阻抗接近50Ω,并且输出衰减信号(RFattn)的振幅降低至高衰减。其结果是,随着输入信号的功率电平的增长超过预设的峰值功率门限(Povpeak),使得峰值功率检测模块40施加峰值功率衰减信号(Vpeak-attn)至衰减器30,这会在将第一信号转换为衰减信号(RFattn)并输入至增益模块放大器(驱动放大器)21时,相应地降低输出衰减信号(RFattn)的功率电平。类似地,随着输出信号的功率电平的增长超过预设的平均功率门限(Povavg),使得平均功率检测模块50产生输出至衰减器30的平均功率衰减信号(Vavg-attn),这会在将第一信号转换为衰减信号(RFattn)并输入至增益模块放大器(驱动放大器)21时,相应地降低衰减信号(RFattn)的功率电平。
图3示出的是根据本文所公开的本发明实施例的峰值功率检测模块40操作的流程图。在本发明的几个实施例中,峰值功率检测模块40的峰值功率门限(Povpeak)由数字/模拟转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)和设置在放大器20内的微控制固件(micro-controller’s firmware)产生。
如图3所示,一个参数(Psetpeak)被预设并于一定的设置温度下存储在一个电可擦只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)中。放大模块20的DAC及微控制器(micro-controller)根据该参数(Psetpeak)及一个温度补偿因子(ΔPsetpeak*ΔT)计算峰值功率门限(Povpeak),其中ΔT代表实际操作温度与设置温度之间的差值。
Povpeak=Psetpeak+ΔPsetpeak*ΔT
当操作温度等于设置温度时,Povpeak=Psetpeak。
峰值功率检测模块40的快速比较器43比较电压门限(Povpeak)与从峰值功率检测器41检测到的峰值功率信号(Vop)。如果Vop-Povpeak>0,也就是说,输入峰值功率电平高于设置门限电平,则快速比较器43向衰减器30产生一个正脉冲信号(Vpeak-attn),例如一个5V的脉冲信号,由此降低由衰减器30输出至放大模块20的输入端的信号的功率电平。如果Vop-Povpeak<0,也就是说没有发生功率过峰(over-peak power)事件,则快速衰减器30的输出电压为0V,衰减器30无操作。
图4示出的是采用单载波UMTS信号的峰值功率抗压试验,其中一个PAR等于8.2dB的线性测试信号被输入到放大系统10的输入端。放大系统10的峰值功率门限(Vovpeak)被设置为25dBm。其中视图1~3分别记录了三个RMS(Root Mean Square,均方根)踪迹(trace)的图形,并将该些图形显示并记录在视窗上。平均功率等于14dBm的第一波形显示其峰值功率为22.2dBm,并且放大系统10的输出功率没有超过峰值功率门限(Vovpeak)。
平均功率等于17dBm的第二波形显示其峰值功率为25.2dBm,并且放大系统10的输出峰值功率超过了峰值功率门限(Vovpeak)。由衰减器30及峰值功率检测模块40实施的峰值功率保护机制开启,将放大系统10的输出峰值功率限定为25dBm,并且峰值功率保护机制开始使线性波形的振幅相比于第一波形产生失真。
平均功率等于20dBm的第三波形显示其峰值功率为28.2dBm,并且放大系统10的输出峰值功率超过了峰值功率门限(Vovpeak)。有衰减器30及峰值功率检测模块40实施的峰值功率保护机制完全开启,将放大系统10的输出峰值功率限定为25dBm。该被限定的功率具有一个25.8dBm的过冲响应,相比于第一波形,在其线性波形上产生像AM和PM失真一样严重的非线性化。
图5及图6示出的是采用单载波CDMA信号的峰值功率抗压试验,其中PAR等于11.3的线性测试信号被输入到放大系统10的输入端。放大系统10的峰值功率门限(Povpeak)被设置为25dBm。输入信号为线性的、非失真的,并具有7.7dBm的平均功率及19dBm的峰值功率。在图5和图6中,存在3000万个输入功率不同的测试点,当输入功率超过25dBm,为了满足输出功率限制,衰减器30将峰值功率限定为25dBm。如图5中的功率失真函数(PowerDistribution Function,PDF)曲线,由压缩曲线表示的输出功率的高功率部分(功率超过25dBm)相比于由非压缩曲线表示的输入功率被压缩了6dB。类似地,在图6所示的功率互补累计分布函数(Complementary Cumulative Distribution Function,CCDF)曲线中,PAR被衰减器30压缩了大约6.3dB。
图7是根据本文所公开的本发明实施例的图1中的平均功率检测模块50的操作流程图。如图7所示,一个参数(Psetavg)被预设,并于一定的设置温度下存储在EEPROM中。放大系统10中的DAC和微控制器根据该参数(Psetavg)和一个温度补偿因子(ΔPsetavg*ΔT)计算预设的平均功率门限(Povavg),其中ΔT代表实际操作温度与设置温度之间的差值。
Povavg=Psetavg+ΔPsetavg*ΔT
当操作温度等于设置温度时,Povavg=Psetavg。
平均功率检测模块50的比较器53比较预设的平均功率门限与从平均功率检测器51检测到的平均功率信号(Voa)。如果Voa-Povavg>0,也就是说,输出平均功率电平高于设置的门限电平,则比较器53向衰减器30产生一个正信号(Vavg-attn),由此降低从衰减器30输出的及输入至放大模块20的输入端的信号的功率电平。如果Voa-Povavg<0,也就是说,没有平均功率超过门限值的事件发生,则比较器53的输出电压为零,衰减器30无操作。
图8是根据本文所公开的本发明实施例的射频信号放大系统60的示意图,图9是根据本文所公开的本发明实施例的图8中的平均功率检测模块70的操作流程图。图1中的信号放大系统10在平均功率检测模块50中使用一个模拟反馈设计,相反地,图8中的信号放大系统60使用一个数字反馈设计去实施平均功率检测模块70。
在本发明的几个实施例中,平均功率检测模块70包括平均功率检测器71,其连接于放大模块20的输出端;模拟/数字转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)73,其连接于平均功率检测器71;微控制器75,其连接于模拟/数字转化器73;数字/模拟转换器77,其连接于微控制器75;以及比较器79,例如一个缓冲(buffer)放大器,其具有一个连接于数字/模拟转换器77的输入节点和一个连接于衰减器30的输出节点。
在本发明的几个实施例例中,平均功率检测器71配置成检测来自于输出信号的第四信号的平均(均方根)功率,为了通过采样技术转换被检测到的模拟功率信号为数字功率信号(Vo),将从平均功率检测器71检测到的平均功率信号(Voa)馈入模拟/数字转换器73。数字功率信号(Vo)被发送到微控制器,该微控制器配置成检查数字功率信号是否高于预设的平均功率门限(Povavg)。当数字功率信号(Vo)高于预设的平均功率门限(Povavg),也就是说Vo-Povavg>0,微控制器75设置数字控制参数(V-ALC set);此外,微控制器可以在Vo-Povavg>0时在一预定时间内产生一个过功率(over power)报警。
数字功率信号(Vo)与预设的门限电压(Povavg)之间的差值(ΔPavg),也就是说ΔPavg=Vo-Povavg,用于根据一个控制增益常量(C)产生数字控制参数(V-ALC set),以便为了使失真稳定为衰减器30加快或者产生过冲/下冲控制。数字控制参数(V-ALC set)接着被输入到数字/模拟转换器77及比较器79中,以产生平均功率衰减信号(Vavg-attn)。
图10示出的是通过向图8中的放大系统60输入+10dB功率的连续波形信号的平均功率保护试验,其中放大系统60的额定输出功率被初始化为50.8dBm。该试验通过向输入端施加+10dB CW信号并在放大系统60的输出端测量输出功率频谱而实施。其中,视图1为对踪迹1做RMS扫描,且该扫描始终将图像画面锁定在新的扫描上,即扫描过一个范围后,就清除之前的扫描,且同时记下新扫描图形不再清除(clear and write)。如图10所示,当+10dB的测试信号被输入至输入端,平均功率额定功率被稳定的设置为52.3dBm,并根据大约2.2秒响应时间而设置。
图11示出的是通过向图8中的放大系统60输入+10dB功率的UMTS信号的平均功率保护试验,其中放大系统60的额定输出功率被初始化为50.8dBm。该试验通过向输入端施加+10dB UMTS信号并在放大系统60的输出端测量输出功率频谱而实施。其中,视图1为对踪迹1做RMS扫描,且该扫描始终将图像画面锁定在新的扫描上,即扫描过一个范围后,就清除之前的扫描,且同时记下新扫描图形不再清除(clear and write)。如图11所示,当+10dB的测试信号被输入至输出端时,额定平均功率被稳定的设置为52.6dBm,并根据大约600毫秒响应时间而设置。
图12示出的是通过向图8中的放大系统60输入+10dB功率的CDMA信号的平均功率保护试验,其中放大系统的额定输出功率被初始化为50.8dBm。该试验通过向输入端施加+10dB CDMA信号并在放大系统60的输出端测量输出功率频率而实施。其中,视图1为对踪迹1做RMS扫描,且该扫描始终将图像画面锁定在新的扫描上,即扫描过一个范围后,就清除之前的扫描,且同时记下新扫描图形不再清除(clear and write)。如图12所示,当+10dB的测试信号被输入至输出端时,额定平均功率被稳定的设置为53.3dBm,并根据大约500毫秒响应时间而设置。
尽管已经详述了本发明及其优点,但是应理解的是,在不脱离权利要求书所界定的本发明构思和范围的前提下,可以对其作出各种变化、置换及修改。例如,上述很多工艺可以多种不同的方法实施,也可以用其它工艺或其组合替换。
此外,本发明的范围不局限于说明书中所描述的工艺、机构、产品、组合物、方式、方法及步骤的具体实施例。作为本领域普通技术人员,很容易从本发明的公开内容中了解到,现有或者稍后开发出的工艺、机构、产品、组合物、方式、方法或者步骤,只要其与本文所述的相应实施例履行基本相同的功能实现基本相同的效果,则均可用于本发明。因此,所附权利要求书在其范围内意图包括这些工艺、机构、产品、组合物、方式、方法或步骤。

Claims (20)

1.一种射频信号放大系统,包括:
放大器,具有输入端和输出端;
输入耦合器,配置成把输入信号分为第一信号和第二信号;
衰减器,电性连接于所述放大器的输入端;
延迟线,连接于所述输入耦合器和所述衰减器之间;以及
峰值功率检测模块,配置成根据所述第二信号的峰值功率电平,向所述衰减器施加峰值功率衰减信号;
其中,所述衰减器配置成根据所述峰值功率衰减信号,产生衰减信号至所述放大器的输入端,
其中所述衰减器还包括:
混合耦合器,配置成使所述衰减信号的振幅随着所述峰值功率衰减信号的峰值功率电平的增加而降低;
第一二极管,具有连接于所述峰值功率检测模块的第一正节点,及连接于所述混合耦合器的第一端口的第一负节点;以及
第二二极管,具有连接于所述峰值功率检测模块的第二正节点,及连接于所述混合耦合器的第二端口的第二负节点。
2.根据权利要求1的射频信号放大系统,其中所述衰减器包括连接于所述延迟线的输入端口,连接于所述放大器的输出端口,及配置成接收所述峰值功率衰减信号的供电端口。
3.根据权利要求1的射频信号放大系统,其中所述延迟线的长度根据所述衰减器的响应时间及所述峰值功率检测模块的响应时间计算。
4.根据权利要求1的射频信号放大系统,其中所述峰值功率检测模块包括:
峰值功率检测器,连接于所述输入耦合器;以及
比较器,具有连接于所述峰值功率检测器的输入节点及连接于所述衰减器的输出节点。
5.一种射频信号放大系统,包括:
放大器,具有输入端和输出端;
衰减器,电性连接于该放大器的输入端;
输出耦合器,配置成将所述放大器的输出信号分为第一信号和第二信号;以及
平均功率检测模块,配置成根据所述第二信号的平均功率电平,向所述衰减器施加平均功率衰减信号;
其中,所述衰减器配置成根据所述平均功率衰减信号,产生衰减信号至所述放大器的输入端,
其中所述衰减器还包括:
混合耦合器,配置成使所述衰减信号的振幅随着所述平均功率衰减信号的平均功率电平的增加而降低;
第一二极管,具有连接于所述平均功率检测模块的第一正节点,及连接于所述混合耦合器的第一端口的第一负节点;以及
第二二极管,具有连接于所述平均功率检测模块的第二正节点,及连接于所述混合耦合器的第二端口的第二负节点。
6.根据权利要求5的射频信号放大系统,其中所述衰减器包括配置成用于接收输入信号的输入端口,连接于所述放大器的输出端口,及配置成用于接收所述平均功率衰减信号的供电端口。
7.根据权利要求5的射频信号放大系统,其中所述平均功率检测模块包括:
平均功率检测器,配置成用于检测所述第二信号的平均功率;以及比较器,具有连接于所述平均功率检测器的输入节点,及连接于所述衰减器的输出节点。
8.根据权利要求5的射频信号放大系统,其中所述平均功率检测模块包括:
平均功率检测器,配置成用于检测所述第二信号的平均功率;
模拟/数字转换器,连接于所述平均功率检测器;
微控制器,连接于所述模拟/数字转换器;
数字/模拟转换器,连接于所述微控制器;以及
比较器,具有连接于所述数字/模拟转换器的输入节点,及连接于所述衰减器的输出节点。
9.一种射频信号放大系统,包括:
放大器,具有输入端和输出端;
衰减器,电性连接于该放大器的输入端;
峰值功率检测模块,配置成根据输入信号的峰值功率电平,向所述衰减器施加峰值功率衰减信号;以及
平均功率检测模块,配置成根据所述输出端的输出信号的平均功率电平,向所述衰减器施加平均功率衰减信号;
其中,所述衰减器配置成根据所述峰值功率衰减信号、所述平均功率衰减信号或者两者的结合,产生衰减信号至所述放大器的输入端。
10.根据权利要求9的射频信号放大系统,还包括:
输入耦合器,配置成将所述输入信号分为第一信号和第二信号;
其中,所述峰值功率检测模块配置成根据所述第二信号的峰值功率电平,向所述衰减器施加所述峰值功率衰减信号。
11.根据权利要求10的射频信号放大系统,还包括连接于所述输入耦合器和所述衰减器之间的延迟线。
12.根据权利要求11的射频信号放大系统,其中该延迟线的长度根据所述衰减器的响应时间和所述峰值功率检测模块的响应时间计算。
13.根据权利要求9的射频信号放大系统,还包括输出耦合器,配置成将所述输出信号分为第三信号和第四信号,其中,所述平均功率检测模块配置成根据该第四信号的平均功率电平,向所述衰减器施加所述平均功率衰减信号。
14.根据权利要求9的射频信号放大系统,其中所述衰减器包括混合耦合器,配置成使所述衰减信号的振幅随着所述峰值功率衰减信号的峰值功率电平的增加而降低。
15.根据权利要求14的射频信号放大系统,其中所述衰减器还包括:
第一二极管,具有连接于所述峰值功率检测模块的第一正节点,及连接于所述混合耦合器的第一端口的第一负节点;以及
第二二极管,具有连接于所述峰值功率检测模块的第二正节点,及连接于所述混合耦合器的第二端口的第二负节点。
16.根据权利要求9的射频信号放大系统,其中所述衰减器包括混合耦合器,配置成使所述衰减信号的振幅随着所述平均功率衰减信号的平均功率电平的增加而降低。
17.根据权利要求16的射频信号放大系统,其中所述衰减器还包括:
第一二极管,具有连接于所述平均功率检测模块的第一正节点,及连接于所述混合耦合器的第一端口的第一负节点;以及
第二二极管,具有连接于所述平均功率检测模块的第二正节点,及连接于所述混合耦合器的第二端口的第二负节点。
18.根据权利要求9的射频信号放大系统,其中所述峰值功率检测模块包括:
峰值功率检测器,连接于所述输入耦合器;以及
比较器,具有连接于该峰值功率检测器的输入节点,及连接于所述衰减器的输出节点。
19.根据权利要求13的射频信号放大系统,其中所述平均功率检测模块包括:
平均功率检测器,配置成用于检测所述第四信号的平均功率;以及比较器,具有连接于该平均功率检测器的输入节点,及连接于所述衰减器的输出节点。
20.根据权利要求13的射频信号放大系统,其中所述平均功率检测模块包括:
平均功率检测器,配置成检测所述第四信号的平均功率;
模拟/数字转换器,连接于该平均功率检测器;
微控制器,连接于该模拟/数字转换器;
数字/模拟转换器,连接于该微控制器;以及
比较器,具有连接于所述数字/模拟转换器的输入节点,及连接于所述衰减器的输出节点。
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