CN115104261A - 多频带发射器 - Google Patents

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Abstract

本公开揭示了用于发射多频带信号的多频带发射器。多频带发射器包括：预失真部，其包括用于预失真(pre‑distortion)第一频带信号的第一DPD(digital pre‑distortion，数字预失真)和用于预失真与所述第一频带信号不连续的第二频带信号的第二DPD；转换部，其对所述预失真的第一频带信号和所述预失真的第二频带信号进行模拟转换；放大部，其包括用于放大所述模拟转换的第一频带信号的第一PA(power amplifier，功率放大器)和用于放大所述模拟转换的第二频带信号的第二PA；以及反馈部，其对所述放大的第一频带信号进行数字转换并反馈至所述第一DPD，对所述放大的第二频带信号进行数字转换并反馈至所述第二DPD，所述预失真部利用所述反馈的第一频带信号和所述反馈的第二频带信号进行预失真。

Description

多频带发射器
相关申请的交叉引用
本申请要求对2020年2月25日在韩国申请的专利申请号为10-2020-0023103的优先权，其全部内容作为参考包含在本说明书中。
技术领域
本发明涉及用于发射不同频带信号的发射器，涉及一种多频带发射器，其能够更加准确、有效地实现不同频带信号的预失真、数字-模拟转换、放大等。
背景技术
此部分记载的内容只是单纯地用于提供本发明的背景信息，并不构成现有技术。
移动通信系统中使用的发射器用于执行将欲传输的信号进行放大并传输至服务区域或者地区的功能。最近的移动通信系统使用各种频带的信号(多频带信号)，如2G、3G、4G、5GNR等，随之，用于处理多频带信号的发射器，即多频带发射器正在开发并被商用化。
图1是现有多频带发射器的一示例的方框图。
FA(frequency allocation，频率分配)1和FA2表示分配给移动通信服务商的频带信号(多频带信号)。FA1和FA2可以是分配给同一服务商的不同频带的信号，或者可以是分别分配给不同服务商的不同频带的信号。
首先，多频带信号通过数值控制振动器NCO1、NCO2(numerically controlledoscillator)和加法器进行合成并输入预失真设备(digital pre-distortion，DPD)。
输入DPD的多频带信号经DPD失真后输入到数字-模拟转换设备(digital toanalog converter，DAC)中，并通过DAC转换为模拟信号。
转换为模拟信号的多频带信号通过上变频器(up-converter，未图示)频率转换为RF(radio frequency)，并在功率放大器(power amplifier，PA)中进行放大后通过天线(ANT)发射。隔离器(isolator)作为防止从天线流入的逆方向信号传递至PA的构件，用于防止PA破损或者防止相互调制(inter-modulation)。
PA为非线性元件，因此呈现输入增加时在放大的输出中产生非线性区间的非线性特性。通常，发射器的输出中存在该非线性区间，当非线性区间直接用于输出时，可导致发射器及移动通信系统的整体性能下降。
为了解决该问题，采用了预失真(pre-distortion)方法。
在PA中放大的多频带信号通过下变频器(down-converter，未图示)频率转换为基带(baseband)信号，并通过模拟-数字转换器(analog to digital converter，ADC)反馈至DPD。
DPD对“输入的多频带信号”和“反馈的多频带信号”进行比较，并基于比较结果对“输入的多频带信号”进行预失真后输出，以呈现与PA的非线性相反的特性，从而可有效地补偿PA的非线性问题。
另外，为了掌握“反馈的多频带信号”中包括的相互调制失真(inter-modulationdistortion，IMD)成分，通常，DPD对相当于“反馈的多频带信号”带宽的三倍至五倍的带宽进行信号处理。
因此，多频带信号不连续且多频带信号间的带宽(宽带信号)增加时，可能会出现DPD无法顺利地进行信号处理的问题。此外，无法顺利地处理宽带信号的问题不仅在DPD发生，而且在PA、Isolator等中同样会发生。
例如，如图2所示，一个DPD需要处理的多频带信号FA1和FA2可以相互不连续，且FA1和FA2间的带宽可以为400MHz。这种情况下，DPD等需要对至少三倍(1.2GHz)的带宽进行信号处理，针对这种大带宽(宽带)进行信号处理可能超出了目前商用DPD等的能力范围。
发明内容
本发明的一实施例的主要目的在于，提供一种通过不同的途径处理多频带信号，从而能够顺利地对不连续的宽带信号进行处理的发射器。
根据本公开的一个方面，提供一种多频带发射器，该发射器用于发射多频带信号，包括：预失真部，其包括用于预失真(pre-distortion)第一频带信号的第一DPD(digitalpre-distortion，数字预失真)和用于预失真与所述第一频带信号不连续的第二频带信号的第二DPD；转换部，其对所述预失真的第一频带信号和所述预失真的第二频带信号进行模拟转换；放大部，其包括用于放大所述模拟转换的第一频带信号的第一PA(poweramplifier，功率放大器)和用于放大所述模拟转换的第二频带信号的第二PA；以及反馈部，其对所述放大的第一频带信号进行数字转换并反馈至所述第一DPD，对所述放大的第二频带信号进行数字转换并反馈至所述第二DPD，所述预失真部利用所述反馈的第一频带信号和所述反馈的第二频带信号进行预失真。
如上所述，本发明能够准确有效地处理宽带的多频带信号。此外，本发明通过准确有效地处理宽带的多频带信号，能够提供更加符合移动通信系统多样化的发射功能。而且，本发明通过减少发射器的内部构件，能够减小发射器本身的尺寸，降低制造难度，提高制造效率。
附图说明
图1是现有多频带发射器的一示例的方框图。
图2是用于说明宽带多频带信号的示图。
图3是能够实现本公开技术的发射器的示例性方框图。
图4是用于说明在本发明的多频带发射器中进行处理的宽带多频带信号的示图。
图5是用于说明能够实现本公开技术的发射器的另一示例的方框图。
图6是用于说明能够实现本公开技术的发射器的又一示例的方框图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。标注附图标记时，即使相同技术特征在不同的附图中出现，也尽可能使用了相同的附图标记。同时需要注意的是，在通篇说明书中，如果认为对相关已知的技术特征和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚，则省略其详细说明。
此外，说明本发明时，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅仅是为了区分相应技术特征与其他技术特征，并非限定其本质、次序或顺序等。贯穿说明书全文，如果一技术特征“包括”、“具备”另一技术特征，如果没有特别相反记载，可理解为一技术特征还包括另一技术特征，而非理解为一技术特征排斥另一技术特征。而且，说明书中记载的“……部”、“模块”等术语是指至少能够执行一个功能的单位，其可通过硬件、软件及硬件和软件的结合来实现。
本公开揭示了一种能够准确有效地处理宽带信号的装置，即多频带发射器。
图3是能够实现本公开技术的发射器的示例性方框图。如图3所示，多频带发射器300可设置为包括预失真部310、转换部320、放大部330及反馈部350。此外，多频带发射器300进一步设置为包括隔离器340(isolator)，或者在此基础上设置为进一步包括频率转换器(up-converter和down-converter，未图示)。
多频带信号可输入预失真部310。多频带信号可以是至少两个频带信号。本说明书中将通过发射器300处理的多频带信号假设为第一频带信号FA1和第二频带信号FA2，FA1和FA2可以是相互不连续的宽带信号。
预失真部310相当于对多频带信号进行预失真的构件。
预失真部310可设置为包括第一DPD312(DPD1)和第二DPD314(DPD2)。DPD1312可对FA1进行预失真，DPD2314可对FA2进行预失真。DPD1312和DPD2314可基于反馈部350反馈的信号，对FA1和FA2进行预失真。
如上所述，预失真部310可包括对FA1进行预失真的构件DPD1和对FA2进行预失真的构件DPD2且将两者作为分别独立的构件。即，预失真部310可通过不同的途径(不同的构件)处理多频带信号。因此，FA1和FA2可通过不同的构件进行预失真处理。
例如，如图4所示，当FA1和FA2间的带宽为400MHz时(宽带)，FA1的频带(左侧300MHz)和FA2的频带(右侧300MHz)可分别独立地进行预失真，各个频带相当于可由一个DPD处理的带宽(300MHz)。因此，本发明能够解决现有问题中，不能顺利地处理宽带多频带信号的问题。
预失真的多频带信号将输入转换部320。转换部320可对预失真的FA1进行模拟转换，而且对预失真的FA2进行模拟转换。
转换部320的具体实施例将在后面进行叙述。
模拟转换的FA1和模拟转换的FA2输入放大部330。在该过程中，模拟转换的FA1和模拟转换的FA2通过频率转换器(未图示)频率上变频为RF。
放大部330相当于用于放大多频带信号功率的构件。
放大部330可设置为包括第一PA332(PA1)和第二PA334(PA2)。PA1332可放大模拟转换的(上变频)FA1，PA2334可放大模拟转换的(上变频)FA2。
如上所述，放大部330可包括用于放大FA1的构件PA1和用于放大FA2的构件PA2且将两者作为分别独立的构件。即，放大部330可通过不同的途径(不同的构件)处理多频带信号。因此，FA1和FA2可通过不同的构件进行放大。因此，本发明能够更加准确有效地处理宽带多频带信号。
放大的多频带信号将输入Isolator340。Isolator340相当于将放大的多频带信号只向天线(ANT)方向传递的构件。即，Isolator340能够防止逆方向信号流入多频带发射器300的现象。Isolator340可利用环行器(circulator)实现。
放大的多频带信号将输入到反馈部350。在该过程中，放大的多频带信号通过频率转换器(未图示)频率可下变频为基带。
反馈部350可对放大的(下变频)FA1进行数字转换，且对放大的(下变频)FA2进行数字变换。此外，反馈部350可将数字转换的FA1反馈至DPD1312，并将数字转换的FA2反馈至DPD2314。预失真部310可利用反馈的FA1和反馈的FA2，对输入的FA1和输入的FA2进行预失真。
实施例1
实施例1采用以下方式，即，转换部320和反馈部350中的至少一个通过不同的途径分别处理多频带信号的方式。实施例1可分为针对转换部320的实施例1-1和针对反馈部350的实施例1-2。
实施例1-1：转换部320
图5是用于说明能够实现本公开技术的发射器的另一示例的方框图。如图5所示，转换部320可设置为包括第一DAC522(DAC1)和第二DAC524(DAC2)。
DPD1312可将预失真的FA1传输至DAC1522，DPD2314可将预失真的FA2传输至DAC2524。
DAC1522可在DPD1312中对预失真的FA1进行模拟转换，DAC2524可在DPD2314中对预失真的FA2进行模拟转换。即，FA1和FA2可通过不同的途径进行模拟转换。
如上所述，转换部320可包括用于转换FA1的构件DAC1和用于转换FA2的构件DAC2且将两者作为分别独立的构件。即，转换部320可通过不同的途径(不同的构件)处理多频带信号。因此，FA1和FA2可通过不同的构件进行转换。因此，本发明能够更加准确有效地处理宽带多频带信号。
DAC1522可将模拟转换的FA1传输至PA1332，DAC2524可将模拟转换的FA2传输至PA2334。
实施例1-2：反馈部350
如图5所示，反馈部350可设置为包括第一ADC554(ADC1)和第二ADC552(ADC2)。
在PA1332中放大的FA1将输入ADC1554，在PA2334中放大的FA2输入ADC2552。在该过程中，通过频率转换器(未图示)，放大的FA1的频率可下变频为基带，放大的FA2的频率也可下变频为基带。
ADC1554可对放大的(下变频)FA1进行数字转换，ADC2552可对放大的(下变频)FA2进行数字转换。此外，ADC1554可将数字转换的FA1反馈至DPD1312，ADC2552可将数字转换的FA2反馈至DPD2314。
如上所述，反馈部350可包括用于转换FA1并进行反馈的构件ADC1和用于转换FA2并进行反馈的构件ADC2且将两者作为分别独立的构件。即，反馈部350可通过不同的途径(不同的构件)处理多频带信号。因此，FA1和FA2可通过不同的构件进行转换和反馈。因此，本发明能够更加准确有效地处理宽带多频带信号。
实施例2
实施例2采用能够减少转换部320和反馈部350的内部构件的方式。
高性能DAC和ADC(宽带DAC和宽带ADC)可处理宽带多频带信号。本发明着眼于这一点，提出了通过一个途径对宽带多频带信号进行模拟转换的转换部320和通过一个途径对宽带多频带信号进行数字转换的反馈部350。如果通过一个途径处理宽带多频带信号，则可减小多频带发射器300本身的尺寸，且降低制造难度，提高制造效率。
实施例2可分为针对转换部320的实施例2-1和针对反馈部350的实施例2-2。
实施例2-1：转换部320
图6是用于说明能够实现本公开技术的发射器的又一示例的方框图。如图6所示，转换部320可设置为包括混频器621、622及623(mixer)；DAC624及滤波器部626、628。
混频器621、622及623可通过混频或者合成DPD1312中预失真的FA1和DPD2314中预失真的FA2来输出混频信号。即，混频器621、622及623通过对FA1和FA2进行混频，从而可执行形成一个途径的功能，通过所述一个途径进行模拟转换。
混频器621、622及623可设置为包括第一上变频部(NCO1)621、第二上变频部(NCO2)622及加法器623。NCO1621可对预失真的FA1的频率进行上变频(up-conversion)，NCO2622可对预失真的FA2的频率进行上变频。加法器623通过对上变频的FA1和上变频的FA2进行加法演算，可输出混频信号。
DAC624可对混频器621、622及623输出的混频信号进行模拟转换。即，转换部320利用能够处理宽带多频带信号的一个宽带DAC624，可对多频带信号FA1和FA2进行转换。
滤波器部626、628可从模拟转换的混频信号中分别滤出模拟转换的FA1和模拟转换的FA2。滤波器部626、628可设置为包括第一滤波器部626和第二滤波器部628。第一滤波器部626可从模拟转换的混频信号中滤出或者分离模拟转换的FA1，第二滤波器部626可从模拟转换的混频信号中滤出或者分离模拟转换的FA2。
滤出的FA1输入PA1332并进行放大，滤出的FA2输入PA2334并进行放大。
实施例2-2：反馈部350
如图6所示，反馈部350可设置为包括数字转换部652、654；第三下变频部(NCO3)658及第四下变频部(NCO4)656。
数字转换部652、654可将PA1332中放大的FA1转换为数字信号，或者将PA2334中放大的FA2转换为数字信号。即，数字转换部652、654可对放大的FA1和放大FA2中的任意一个进行数字转换。因此，数字转换部652、654可执行形成一个途径的功能，通过所述一个途径对多频带信号进行数字转换。
数字转换部652、654可设置为包括开关S/W652和ADC654。开关652可选择已被放大的FA1和已被放大的FA2中的任意一个。ADC654可将开关652选择的信号(放大的FA1或者放大的FA2)转换为数字信号。
NCO3658可对数字转换的FA1的频率进行下变频(down-conversion)并反馈至DPD1312。NCO4656可对数字转换的FA2的频率进行下变频并反馈至DPD2314。
以上说明仅仅用于举例说明本实施例的技术思想，对于本实施例所属的技术领域具有通常知识的人员而言，在不超出本实施例的本质特征的范围内可进行各种修改和变形。因此，本实施例并非用于限定本实施例的技术思想而用于说明，本实施例的技术思想的范围不受所述实施例的限制。本实施例的保护范围应基于附上的权利要求书而诠释，并与其等同的范围内的所有技术思想应解释为皆属于本实施例的权利范围。

Claims (7)

1.一种多频带发射器，该发射器用于发射多频带信号，包括：
预失真部，其包括用于预失真第一频带信号的第一DPD即第一数字预失真和用于预失真与所述第一频带信号不连续的第二频带信号的第二DPD即第二数字预失真；
转换部，其对所述预失真的第一频带信号和所述预失真的第二频带信号进行模拟转换；
放大部，其包括用于放大所述模拟转换的第一频带信号的第一PA即第一功率放大器和用于放大所述模拟转换的第二频带信号的第二PA即第二功率放大器；以及
反馈部，其对所述放大的第一频带信号进行数字转换并反馈至所述第一DPD，对所述放大的第二频带信号进行数字转换并反馈至所述第二DPD，
所述预失真部利用所述反馈的第一频带信号和所述反馈的第二频带信号进行预失真。
2.如权利要求1所述的多频带发射器，其中，所述转换部包括：
第一DAC即第一数模转换器，其对所述预失真的第一频带信号进行模拟转换；以及
第二DAC即第二数模转换器，其对所述预失真的第二频带信号进行模拟转换。
3.如权利要求1所述的多频带发射器，其中，所述转换部包括：
混频器，其用于混频所述预失真的第一频带信号和所述预失真的第二频带信号并输出混频信号；
DAC即数模转换器，其对所述混频信号进行模拟转换；以及
滤波器部，其用于从所述模拟转换的混频信号中滤出所述模拟转换的第一频带信号和所述模拟转换的第二频带信号。
4.如权利要求3所述的多频带发射器，其中，所述混频器包括：
第一上变频部，其对所述预失真的第一频带信号的频率进行上变频；
第二上变频部，其对所述预失真的第二频带信号的频率进行上变频；以及
加法器，其用于混频所述上变频的第一频带信号和所述上变频的第二频带信号并输出所述混频信号。
5.如权利要求1所述的多频带发射器，其中，所述反馈部包括：
第一ADC即第一模数转换器，其对所述放大的第一频带信号进行数字转换并反馈至所述第一DPD；以及
第二ADC即第二模数转换器，其对所述放大的第二频带信号进行数字转换并反馈至所述第二DPD。
6.如权利要求1所述的多频带发射器，其中，所述反馈部包括：
数字转换部，其对所述放大的第一频带信号进行数字转换，或者对所述放大的第二频带信号进行数字转换；
第三下变频部，其对所述数字转换的第一频带信号的频率进行下变频，并反馈至所述第一DPD；以及
第四下变频部，其对所述数字转换的第二频带信号的频率进行下变频，并反馈至所述第二DPD。
7.如权利要求6所述的多频带发射器，其中，所述数字转换部包括：
开关，其用于选择所述放大的第一频带信号和所述放大的第二频带信号中的任意一个；以及
ADC，其对所述开关选择的信号进行数字转换。
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