CN1826726A - 放大装置 - Google Patents

Abstract

在电源电压控制部(200)中，包括：对基带振幅调制信号(101)和负反馈信号实行加法运算的加法器(11)；对加法器(11)的输出实行积分运算的积分器(12)；对积分器(12)的输出进行量子化的量子化器(13)；以及从量子化器(13)的输出中除去量子化噪声的低通滤波器(14)；并且，还包括：具有低通滤波器(14)的逆特性或将之近似的特性、并且对负反馈信号的反馈量实行补偿的补偿器(15)。

Description

放大装置

技术领域

本发明涉及用于无线发送机的放大装置。

背景技术

在以往的线性发送调制器的设计中，在效率和线性之间一般存在着折衷选择的关系。但是，最近又出现了通过使用极性调制方式在线性发送调制器中既保持高效率又保持直线性两者兼顾的新技术方案。

图1是使用了极性调制的线性发送调制器的构成例的方块图。通过图中未显示的振幅相位分离部从基础频带分离出来的基带振幅调制信号(例如 )101被输入至电源电压控制部105。这个电源电压控制部是形成为了控制高频功率放大器102的电源电压的控制信号的。通过电源电压控制部105所形成的控制信号被发送至高频功率放大器102。

相位调制高频信号103被输入至高频功率放大器102。相位调制高频信号103首先通过振幅相位分离部(图中未示)分离基带调制信号的相位成分(例如调制码元与I轴所构成的角度)，再通过这种相位成分，调制出载波频率信号而获得之。

高频功率放大器102是由非线性的放大器构成，并且是根据来自电源电压控制部105的控制信号而设定其电源电压值的。经过这样处理，电源电压值和相位调制高频信号103相乘的信号在仅对高频功率放大器102的增益部分实行放大后而形成的发送输出信号104再从高频功率放大器102中输出。发送输出信号104是通过天线(图中未示)发射的。

这样，如果采用这种极性调制方式，就可将输入至高频功率放大器102的相位调制高频信号103就可作为不带有振幅方向变动成分的定包络线信号。因此，作为高频功率放大器102即可使用高效率的非线性放大器。

可是，电源电压控制部105为了实现其效率的最大化，作为其输出层一般使用装有D级放大器的开关型的电源而实现。通常的开关型电源是利用脉冲宽度调制来实现的。这样的电源输出的表现形式是矩形波，这种矩形波是通过高电平(Hi)/低电平(Lo)的比率来表示基带振幅调制信号101的。

可是，如果在电源电压控制部105中进行脉冲宽度调制，则发送输出信号中就会发生相互调制失真现象。作为解决此种问题的技术，有的如图2所示那样，电源电压控制部105采成了由加法器121、量子化器122、低通滤波器123、补偿器125以及衰减器124所构成的三角形(△)调制回路结构，对基带振幅调制信号101实行三角形调制后，再提供给高频功率放大器102(例如，参照日本专利公开号为10-256843的申请)。经过这样的处理，对开关型电源进行三角形调制后，在通过此三角形调制的负反馈环路改善表现在发送输出信号104中的失真。

再有，有的采用了如图3所示的那样方案，电源电压控制部105装有多相量子化器126的三角形调制器的结构形式(例如，参照日本专利公开号为2001-156554的申请)。多相量子化器126如图4所示那样，是由N个量子化器(1至N)构成的。各量子化器是按取样比率的(1/N)的速度移错每个(360/N)度的相位而动作的，再通过合成器128合成各量子化器的输出，最后用(N+1)值输出。

图5A至图5E是表示此种多相量子化器126的波形(N＝4时)图。多相量子化器126的波形是在图5A中所示的形状，它是图5B至图5E中所示的多个量子化器的输出的合成波。通过使用这种多相量子化器126，可以降低各量子化器的速度，因而可降低对量子化器的要求条件。因此，在电源电压控制部105中可进行宽频带的振幅调制。

但是，三角形调制是不能传输DC(直流)成分的，因而不能从电源电压控制部105输出固定电压(DC成分)。即，使用三角形调制时，作为高频功率放大器102的电源难以提供固定电压。因此，例如如需实现可适应多种调制方式的发送调制器时，在没有振幅调制信号的调制方式(GSM方式等)中就不能通用电源电压控制部。并且如必须在高频功率放大器102的前级进行振幅调制时，必须将高频功率放大器102从开关动作切换成线性动作。但是，此时作为高频功率放大器102的电源却难以提供固定电压。

因此，出现了将电源电压控制部105采用如图6所示那样的三角形西古玛(△.∑)调制器的构成形式，即由加法器131和132、积分器133、量子化器134、低通滤波器135、衰减器136和137以及相位补偿器138所构成的三角形西古玛(△.∑)调制器的构成形式(例如，参照日本专利公开号为2000-307359的申请)。如果采用这种结构形式，将对基带振幅调制信号101进行三角形西古玛调制后，再提供给高频功率放大器102，因而可利用三角形西古玛调制来代替脉冲调制传输直流(DC)成分。

在此图6例中，结合三角形西古玛调制部的负反馈环路，将低通滤波器135的输出在输送至相位补偿器138(具有相抵低通滤波器的相位特性的功能)，反馈至三角形西古玛调制部的输入，构成了双环路，其中所述低通滤波器具有消除由于三角形西古玛调制所引起的量子化噪音的功能。经过此种处理，就改善了低通滤波器135中所产生的失真。

但是，使用上述三角形西古玛调制的电源电压控制部105是采用双环路的结构形式，因而需要恰当地分配各环路的环路增益，存在着与单环路的情况相比，由于反馈而产生的不稳定性会增加的缺点。

发明内容

本发明的目的是为了能提供既可使高频功率放大的动作稳定又可降低其输出的失真的放大装置。

此目的是通过在高频功率放大器的电源电压控制部位上，设置下述装置而达成的：对基带振幅调制信号和负反馈信号进行加法运算的加法器；对加法器的输出进行积分运算的积分器；对积分器的输出进行量子化处理的量子化器；从量子化器的输出中消除量子化噪声的低通滤波器；以及具有低通滤波器的逆特性或将之近似的特性，并且对负反馈信号的反馈量进行补偿的补偿器。

附图说明

图1是表示以往的放大装置结构的方块图；

图2是表示以往的电源电压控制部结构的方块图；

图3是表示以往的电源电压控制部其他结构的方块图；

图4是表示多相量子化器结构的方块图；

图5A是表示设置在多相量子化器的后级的合成器的输出波形的图；

图5B至图5E是表示构成多相量子化器的各量子化器的输出波形的图；

图6是表示以往的三角形西古玛调制器结构中的电源电压控制部的结构的方块图；

图7是表示第1实施方式中的线性发送调制器的结构方块图；

图8是表示第2实施方式中的电源电压控制部结构的方块图；

图9是表示第3实施方式中的电源电压控制部结构的方块图；

图10是表示第4实施方式中的电源电压控制部结构的方块图；

图11是表示第5实施方式中的电源电压控制部结构的方块图；

图12是表示第6实施方式中的放大装置的结构方块图；

图13是表示第7实施方式中的放大装置的结构方块图；

图14是表示第8实施方式中的电源电压控制部结构的方块图；

以及图15是表示第8实施方式中的可变输出量子化器结构的方块图。

具体实施方式

有关本发明的实施方式参照附图详细说明如下。

在以下的实施方式中，是表示将本发明的放大装置适用于发送装置中的高效型的线性发送调制器中的结构例子。此实施方式中的线性发送调制器是安装在采用极性调制方式进行无线通信的无线机中的。本发明的放大装置实际上是用于诸如移动通信系统的携带型终端装置以及与该携带型终端装置进行无线通信的基站装置中。

(第1实施方式)

图7是表示本发明的第1实施方式中的线性发送调制器结构的方块图。

本实施方式中的线性发送调制器包括：

将基带调制信号100分离成振幅调制成分(例如， )的基带振幅调制信号101和相位调制信号(例如，调制信号与I轴构成的角度)的基带相位调制信号102的振幅相位分离部3；

利用基带相位调制信号102对高频信号进行相位调制后转换成相位调制高频信号103的频率合成器4；

对频率合成器4的输出的相位调制高频信号103进行放大的非线性型的高频功率放大器2；以及

为了按照基带振幅调制信号101来形成控制高频功率放大器2的电源电压的控制信号S1(此实施方式中为三角形西古玛形调制信号)的电源电压控制部200。

电源电压控制部200是由三角形西古玛调制器构成的，是通过对基带振幅调制信号101进行三角形西古玛调制从而获得三角形西古玛调制信号S1，再将此作为高频功率放大器2的电源电压控制信号输出。此电源电压控制部200包括：加法器11；对加法器11的输出进行积分的积分器12；根据规定的门限值对积分器12的输出进行量子化的量子化器13；除去包含在量子化器13的输出中的量子化噪声的低通滤波器14；补偿将低通滤波器14的输出进行反馈时的反馈量的补偿器15；以及将补偿器15的输出与基带振幅调制信号101的电平相匹配，输出至加法器11的衰减器16。电源电压控制部200的各元器件既可采用模拟回路实现之，也可采用数字回路实现之。

其次，有关第1实施方式中的线性发送调制器的动作说明如下。

基带调制信号100是通过振幅相位分离部3，被分离成基带振幅调制信号101和基带相位调制信号102两部分。接着，基本振幅调制信号101输入至电源电压控制部200，基带相位调制信号102输入至频率合成器4。

电源电压控制部200的加法器11是对输入的基带振幅调制信号101和设置在反馈环路中的衰减器16的输出进行加法运算(实际上由于是负反馈，进行的减法运算)。积分器12是对加法器11的输出进行积分运算，量子化器13是根据规定的门限值对积分器12的输出进行量子化运作。低通滤波器14是除去包含在量子化器13的输出中的量子化噪声。低通滤波器14的输出作为三角形西古玛调制信号S1输出至高频功率放大器2的同时输送至设置在负反馈环路中的补偿器15。补偿器15是生成为将低通滤波器14的输出进行反馈的补偿值，并将此补偿值输送至衰减器16。衰减器16是使补偿值衰减至规定的水平后再与基带振幅调制信号101的电平相匹配，作为负反馈信号输出至加法器11中去。此时，电源电压控制部200是作为通常的D级放大器而动作的。

另一方面，频率合成器4是通过输入的基带相位调制信号102对高频信号进行相位调制后转换成相位调制高频信号103，将此输出至高频功率放大器2中去。

高频功率放大器2是根据电源电压控制信号的三角形西古玛调制信号S1设定电源电压，通过所设定的电源电压对相位调制高频信号103进行放大，换而言之，这相当于对由电源电压控制部200所提供的三角形西古玛调制信号S1与相位调制高频信号103相乘而合成。

在此实施方式中的电源电压控制部200中通过补偿器15提供低通滤波器14的逆特性，这样即使将低通滤波器14设置在三角形西古玛调制的负反馈环路中也会正常动作。经过这样处理，像以往那样，就无必要采用双重负反馈环路的方式了，采用1条反馈环路即可构成三角形西古玛调制器结构的电源电压控制部200。并且，还可改善由于此三角形西古玛调制的负反馈环路低通滤波器14所产生失真。这样，通过反馈环路采用1条反馈环路的结构方式，就可提高三角形西古玛调制的稳定性，因而从高频功率放大器2输出的发送输出信号S2变得更加稳定。另外，使用三角形西古玛调制器结构的电源电压控制部200对基带振幅调制信号101进行三角形西古玛调制后控制高频功率放大器2的电源电压，就这样改善了从高频功率放大器2输出的发送输出信号S2的失真。

另外，补偿器15的特性未必要与低通滤波器14的逆特性完全保持一致，使之具有近似逆特性的特性即可。低通滤波器多采用作为LC滤波器的结构形式，滤波次数为2次的滤波器。但是，也可以将逆特性作为1次特性使之近似。通过此种结构形式就可由三角形西古玛调制的负反馈环路改善低通滤波器14所产生的失真。

(第2实施方式)

与图7的相应部分使用了同一符号的图8是表示本发明的第2实施方式中的电源电压控制部的结构图。此实施方式中的电源电压控制部300的结构与第1实施方式相同，基本上与三角形西古玛调制器的结构相同。但其结构与第1实施方式部分相异。

电源电压控制部300的构成如下所述，即，补偿器15不是设置在反馈环路中，而是设置在加法器11和积分器12之间，通过补偿器15补偿加法器11的输出，通过积分器12对补偿器15的输出进行积分。其他部分与第1实施方式相同。

一般来说，负反馈环路规模如果加大，则信号的反馈经路就加长，引发振荡等现象，环路就变得不稳定。因此，在本实施方式中，将第1实施方式中的设置在负反馈环路上的补偿器15设置在加法器11和积分器12之间，这样就可削减负反馈环路的回路规模。尽管补偿器15位置不同，但是第1实施方式和第2实施方式中的环路增益却大致相同。

再者，补偿器15、积分器12、量子化器13与低通滤波器14、衰减器16相比，可更易实现集成化。正如本实施方式所示那样，即使将补偿器15设置在主环路上，回路的整体规模也不会加大。

如果采用第2实施方式，可只将衰减器16设置在负反馈环路上，可削减反馈环路的回路规模。

(第3实施方式)

与图7对应的部分使用同一符号的图9是表示本发明的第3实施方式中的电源电压控制部的结构图。此实施方式的电源电压控制部400也与第1实施方式相同，基本由三角形西古玛调制器构成的，其结构与第1实施方式部分相异。

电源电压控制部400包括包络线检波器17，不是如图7所示那样反馈低通滤波器14的输出，而是从来自高频功率放大器2所输出的发送输出信号S2中，通过包络线检波器17抽出基带振幅调制信号，借助补偿器15和衰减器16将其反馈至加法器11中去，其他部分与第1实施方式相同。

如果采用第3实施方式，通过从高频功率放大器2的输出反馈至输入层的加法器11的三角形西古玛调制的负反馈环路，就可改善低通滤波器14和高频功率放大器2所产生的失真。其他的效果与第1实施方式中所示的效果相同。

(第4实施方式)

与图7的对应部分使用同样符号的所示的图10是本发明的第4实施方式中的电源电压控制部的结构图。此实施方式的电源电压控制部500也与第1实施方式相同，基本上是由三角形西古玛调制器构成的。其结构与第1实施方式有部分相异。

电源电压控制部500包括模拟-数字(AD)转换器18，对低通滤波器14的输出通过AD转换器18实行AD(模拟-数字)转换后，借助补偿器15和衰减器16反馈至加法器11中去。因此，在本实施方式中，通过数字回路构成了电源电压控制部500的加法器11、积分器12、量子化器13、补偿器15以及衰减器16。其他的部分与第1实施方式相同。

如果采用第4实施方式，则可对基带调制信号进行数字化的处理，可以使电源电压控制部500不易受由于元器件质量的不稳定而产生的不良影响、保持恒定的特性。经过这样处理，就可使高频功率振幅器2的动作特性整齐，获得符合规格标准的发送输出信号S2。

另外，在上述实施方式中是将AD转换器18设置在低通滤波器14的输出端的。但是，即使将AD转换器设置在如图9所示的第3实施方式中的包络线检波器17的输出端，也同样可使电源电压控制部400实现数字化，收到同样的效果。

(第5实施方式)

与图7对应部分使用相同符号的图11是表示本发明的第5实施方式中的电源电压控制部的结构图。此实施方式的电源电压控制部600也与第1实施方式相同，基本上是由三角形西古玛调制器构成的，其结构与第1实施方式有部分相异。

电源电压控制部600作为量子化器设有多相量子化器19，其他部分与第1实施方式相同。多相量子化器19与图4所示的一样，由N个量子化器(1至N)构成，各量子化器按照取样比率的(1/N)的速度，每(360/N)度错移相位地动作，并通过合成器合成各量子化器的输出，再用(N+1)值输出之。

如果采用第5实施方式，通过使用多相量子化器19来代替第1实施方式中的量子化器13。这样加上第1实施方式中的效果，就降低了各量子化器的速度，从而缓和了对量子化量的要求条件。因此，可加宽信号带宽等，可进行更广泛范围的振幅调制。

(第6实施方式)

与图7相对应的部分采用了相同符号所示的图12是表示本发明的第6实施方式中的放大装置的结构图。

第6实施方式中的放大装置包括相当于选择输入单元的一例的选择回路700。作为由三角形西古玛调制器构成的电源电压控制部200的(作为电源电压控制部，也可使用于第1至第5的实施方式或后述的第8实施方式中的任何结构)输入信号，通过选择回路700可选择基带振幅调制信号101或固定电压V_fix中的任何一个。选择回路700是通过调制状态切换控制信号S7对电源电压控制部200的输入信号进行切换的，所述调制状态切换控制信号是指定所使用的调制方式中有无振幅调制。

在此第6实施方式中，如需实现可适应多种调制方式的发送调制器，则对于没有振幅调制信号的调制方式(GSM方式等)，通过调制状态切换控制信号S7，切换选择回路700的输入选择，并将固定电压V_fix输入至电源电压控制部200。这样就使电源电压控制部200作为DC-DC转换器而动作。即，输入的基带信号只是相位调制信号时，则使电源电压控制部200作为DC-DC转换器而动作，当基带信号中含有相位调制信号和振幅调制信号时，则使电源电压控制部200就作为D级放大器而动作。

如果采用第6实施方式，通过根据调试方式切换对由三角形西古玛调制器所构成的电源电压控制部是输入基带振幅调试信号或者是输入固定电压，这样就可将电源电压控制部从作为通常的D级放大器的动作切换成作为DC-DC转换器的动作。经过这样处理，就可使高频功率放大器2的电源电压变为固定电压。因此，可适用于没有振幅调制信号的调制方式等其他各种调制方式。这样在本实施方式中，在电源电压控制部中可形成由DC成分所构成的三角形西古玛调制信号S8。因此，对于多种调制方式诸如没有振幅调制信号的调制方式(GSM方式等)也可通用电源电压控制部。

(第7实施方式)

与图7相对应的部分使用了同一符号所示的图13是本发明的第7实施方式中的放大装置的结构图。

第7实施方式中的放大装置包括选择回路700，同时包括具有2动作模式的2模式型的高频功率放大器800。选择回路700是根据指定动作模式的动作模式切换控制信号S9对电源电压控制部200的输入信号进行切换。另外，高频功率放大器800可根据动作模式切换控制信号S9切换开关动作或者是线性动作中的任何一种动作模式。由于这种结构形式，就可根据动作模式切换信号S9使高频功率放大器800进行开关动作或者线性动作的切换控制。

在此第7实施方式中，在高频功率放大器800的前级必须对相位调制高频信号103进行振幅调制时，要用动作模式切换控制信号S9，对选择回路700的输入选择进行切换，将固定电压V_fix输入至电源电压控制部200。这样，就将恒定电压的三角形西古玛调制信号提供给高频功率放大器800。接着，高频功率放大器800的动作模式就由开关动作切换线性动作，使其作为线性放大器动作。即，电源电压控制部200作为DC-DC转换器动作时，就使高频功率放大器800作线性动作，当电源电压控制部200作为D级放大器动作时，则使高频功率放大器800作开关动作。

如果采用第7实施方式，在由三角形西古玛调制器所构成的电源电压控制部中，联动2模式型的高频功率放大器的模式，对是输入基带振幅调制信号还是输入固定电压实行两者间的相互切换。因此，高频功率放大器不论在开关模式下动作还是线性模式下动作，在两者任何一个模式下动作时，都可进行适合于各状态的适当的电源电压的控制。其结果是在高频功率放大器的前级对相位调制高频信号103实行的振幅调制时也是适用的。

(第8实施方式)

与图7相对应的部分使用同一符号表示的图14是本发明的第8实施方式中的电源电压控制部的结构图。

第8实施方式中的电源电压控制部900作为量子化器包括可变输出量子化器901，同时作为衰减器包括可变衰减器902，其他部分与第1实施方式相同。

可变输出量子化器901通过指定高频功率放大器2的增益的增益控制信号S10使输出电平变化。可变衰减器902通过增益控制信号S10使衰减率变化，以便使由三角形西古玛调制的负反馈环路的环路增益保持恒定。即，可变衰减器902的衰减率是根据增益控制信号S10使可变输出量子化器901的输出电平和可变衰减器902的衰减率的乘积保持不变而设定的。

此处，可变输出量子化器901的结构例如图15所示。另外，在图15中，与图14相同的部分使用了相同的符号表示之。图15中可变输出量子化器901是由量子化器903、开关驱动器904、输出晶体管开关905以及电源调节器906构成的。电源调节器906是根据增益控制信号S10使输出晶体管开关905的电源电压变化。这样，就可通过输出晶体管开关905的最大输出电压变化促使来自电源电压控制部900的三角形西古玛调制信号S11的信号电平变化。

此处，一般情况下，使基本振幅调制信号101本身根据增益变化，同样，也使三角形西古玛调制器结构的电源电压控制部的输出电平变化时，与由于三角形西古玛调制而产生的量子化噪声相对应，由于调制信号的电平下降引起S/N(信号/噪音)比也下降。对此，正如此实现方式所示那样，通过可变输出量子化器901使三角形西古玛调制信号S11的信号电平变化时，由于量子化噪声和调制信号两者都在变化，因而与前者相比，可抑制S/N比的下降。

如果采用第8实施方式，通过设置可使从电源电压控制部900输出的三角形西古玛调制信号的信号电平发生变化的可变输出量子化器901，再通过此量子化器的输出使三角形调制信号的信号电平发生变化，这样，就可一边抑制S/N比的下降，一边扩大三角形西古玛调制信号S11的动态范围。

如上所述，如果采用本实施方式，就将形成控制高频放大器的电源电压用的控制信号的电源电压控制部作为三角形西古玛调制器的构成，通过三角形西古玛调制的负反馈环路可降低信号的失真。加之，将电源电压控制部作为条环路负反馈回路的三角形西古玛调制的结构，因而可使高频功率放大器中的高频功率放大的动作更加稳定，从而实现高效率的放大装置。

另外，本实施方式中的电源电压控制部也可形成由DC成分构成的三角形西古玛调制信号，因而需要实现可应对多种调制方式的增益装置时，即使采用没有振幅调制信号的调制方式(GSM方式等)电源电压控制部也可通用。因此，可以应对各种调制方式。另外，如果在高频功率放大器的前级必须进行振幅调制时，可将高频功率振幅器从开关动作切换成线性动作，同时将高频功率放大器的电源电压作为固定电压。这样就可应对在高频功率放大的前级的振幅调制。

通过上述实施方式阐述了将本发明的放大装置使用了极性调制方式的发送机的有关情况。但是，本发明并非局限于此，它可广泛适用于多种放大装置，例如包括对第1输入信号实行放大的非线型高频功率放大器和根据第2输入信号形成控制高频放大器的电源电压用的控制信号的电源电压控制部，其中通过高频功率放大器对第1输入信号的信号电平实行放大，使之达到与第2输入信号相适应的电平。

本发明不仅局限于上述的实施方式，可作种种更变后实施之。

在本发明的放大装置的一个形态中，放大装置采用如下结构，即，该放大装置包括对第1输入信号进行放大的非线性型的高频功率放大器；和根据第2输入信号形成控制高频放大器的电源电压用的控制信号的电源电压控制部；并且通过高频功率放大器将第1输入信号的信号电平放大至与第2输入信号相应的电平，其中，电源电压控制部包括：对第2输入信号和负反馈信号进行相加的加法器；对加法器的输出进行积分的积分器；对积分器的输出根据规定的门限值进行量子化的量子化器；从量子化器的输出中除去量子化噪声的低通滤波器；以及具有低通滤波器的逆特性或将之近似的特性、并且对负反馈信号的反馈量进行补偿的补偿器。

通过这些结构可用1条负反馈环路构成电源电压控制部。因此，既可稳定地实行第2输入信号的三角形西古玛调制，同时又可通过三角形西古玛调制的负反馈环路，改善由于低通滤波器所产生的失真。这样，就可使高频功率放大器的放大动作稳定，同时降低输出的失真。

另外，本发明的另一个形态中，将上述补偿器设置在从上述低通滤波器通向上述加法器的负反馈环路中，并补偿上述低通滤波器的输出的一部分后再实行反馈。

在此结构中，电源电压控制部中包括从低通滤波器的输出中反馈的负反馈环路，同时将低通滤波器的输出输入至具有此低通滤波器的逆特性或将之近似的特性的补偿器来补偿负反馈信号的补偿量。因此，可用1条负反馈环路构成电源电压部。这样就可稳定地实行第2输入信号的三角形西古玛调制，从而使高频功率放大器的动作更加稳定。

另外，在本发明另一个形态中，将上述补偿器设置在从上述加法器通往上述低通滤波器的主环路内，补偿上述加法器的输出的一部分。

此结构中，在电源电压控制部中，不将补偿器设置在负反馈环路中，而是将其设置在主环路内，因而可以削减负反馈环路的回路规模，由此可防止回路振荡等现象的发生，可稳定地实行第2输入信号的三角形西古玛调制，使高频功率放大器的动作更加稳定。

另外，本发明的另一个形态中，由具有多个量子化器的多相量子化器构成上述量子化器。

在此结构中，作为电源电压控制部中的量子化器使用具有多个量子化器的多相量子化器，因而可降低对量子化器的要求条件，例如可降低各量子化器的速度，从而可在更广的范围内实行三角形西古玛调制。

另外，在本发明另一个形态中，在上述电源电压控制部还包括将上述第2输入信号或固定电压两者中的任何一方进行有选择地输入的输入选择单元，根据上述输入选择单元的输入切换，可将上述电源电压控制部的动作切环成作为D级放大器的动作或DC-DC转换器的动作。

如果采用这种结构，例如，通过输入选择单元选择了固定电压，将固定电压输入至电源电压控制部，这样就可将电源电压控制部作为DC-DC转换器来使用，从而可将固定电压通过电源电压控制部提供给高频功率放大器。因此，例如在处理没有振幅调制成分的调制方式的信号时等，可以通过将固定电压作为电源提供给高频功率放大器使用，以便可应对各种调制方式。另外，此时在多种调试方式中，可以通用实行三角形西古玛调试的电源电压控制部。

另外在本发明的另一个形态中，采用上述高频功率放大部具有开关动作模式和线性动作模式的结构，并且在电源电压部作为DC-DC转换器动作时，就将高频功率放大部切换成线性动作模式。

如果采用此种结构，例如通过将固定电压输入电源电压控制部后则作为DC-DC转换器而动作，作为电源就将固定电压提供给高频功率放大器的同时，也可使高频功率放大器作线性动作。这样，即使在高频功率放大器的前级进行振幅调制时也可适用，可通过高频功率放大器对在前级被振幅调制后的信号实行线性放大。

另外，在本发明的另一个形态中，在上述电源电压控制部还包括将上述低通滤波器的模拟输出转变成数字信号的AD转换器，且通过上述补偿器对上述AD转换器的输出的一部分进行补偿后反馈之，并且用数字回路构成上述加法器、上述积分器、上述量子化器以及上述补偿器。

如果采用此种结构，通过使电源电压控制部实现数字化，则不易受到元器件的质量不稳定的影响，其结果是可确保三角形调制特性的恒定，可以使装置的动作特性一致。

另外，在本发明的另一个形态中采用如下结构，即，上述电源电压控制部在从上述低通滤波器通往上述加法器的负反馈环路中包括具有衰减率的可变功能的可变衰减器，并用具有输出电平的可变功能的可变量子化器构成上述量子化器，并使其动作，以使上述可变量子化器的输出电平和上述可变衰减器的衰减率的乘积保持恒定。

如果采用此构成，就可通过量子化器的输出改变电源电压控制部的输出，因而可一边控制S/N比的下降，一边扩大以电源电压控制部的控制输出的信号乃至高频功率放大器的输出信号的动态范围。

如上所述，如果使用本发明，实现可使高频功率的放大动作稳定，并可降低其输出失真的放大装置。同时实现可向高频功率放大器提供固定电压的适用各种调制方式的放大装置。

此说明书是根据2003年7月25日提出的第2003-280256号、2003年9月29日提出的第2003-336801号和2004年2月24日提出的第2004-48341号日本专利撰写的，包括上述申请专利的全部内容。

产业上的利用可能性

本发明的放大装置适合用于诸如极性调制方式等无线发送机等。

Claims (11)

1.一种放大装置，包括对第1输入信号实行放大的非线性型的高频功率放大器；和根据第2输入信号形成控制上述高频放大器的电源电压的控制信号的电源电压控制部；并且通过上述高频功率放大器将上述第1输入信号的信号电平放大至与上述第2输入信号相应的电平，其中，

上述电源电压控制部包括：

对上述第2输入信号和负反馈信号实行加法运算的加法器；对上述加法器的输出实行积分运算的积分器；

根据规定的门限值对上述积分器的输出实行量子化的量子化器；

从上述量子化器的输出中除去量子化噪声的低通滤波器；以及

具有上述低通滤波器的逆特性或将之近似的特性，并对上述负反馈信号的反馈量实行补偿的补偿器。

2.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述补偿器是被设置在从上述低通滤波器通往上述加法器的负反馈环路内的，并且补偿上述低通滤波器的部分输出后反馈之。

3.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述补偿器是设置在从上述加法器通往上述低通滤波器的主环路内，并且补偿上述加法器的部分输出。

4.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述电源电压控制部还包括从上述高频功率放大的输出中提取上述第2输入信号成分的检波器，并且，

上述补偿器补偿上述检波器的部分输出后反馈之。

5.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述量子化器是由具有多个量子化器的多相量子化器构成的。

6.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述电源电压控制部还包括选择地输入上述第2输入信号或固定电压的两者任何一方的输入选择单元，并且，

根据上述输入选择单元的输入切换，将上述电源电压控制部的动作切换成作为D级放大器的动作和作为DC-DC转换器的动作。

7.如权利要求6所述的放大装置，其中，上述高频功率放大部具有开关动作模式和线性动作模式，并且在上述电源电压控制部作为DC-DC转换器动作时，是执行线性动作模式。

8.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述电源电压控制部还包括将上述低通滤波器的模拟输出转换成数字信号的AD转换器，并且，

上述补偿器对上述AD转换器的输出的一部分进行补偿后反馈之，

上述加法器、上述积分器、上述量子化器以及上述补偿器均由数字回路构成。

9.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述电源电压控制部在从上述低通滤波器通往上述加法器的负反馈环路内包括具有衰减率的可变功能的可变衰减器，并且

上述量子化器是由具有输出电平的可变功能的可变输出量子化器构成，

并使上述量子化器动作，以使上述可变输出量子化器的输出电平与上述可变衰减器衰减率的乘积保持恒定。

10.如权利要求9所述的放大装置，其中，上述可变量子化器包括输出晶体管开关和电源调节器，并且，

通过上述电源调节器使上述输出晶体管开关的电源电压变化。

11.如权利要求1所述的放大装置，其中，上述放大装置是设置在极性调制发送机内的，并且，

上述第1输入信号是通过基带调制信号的相位调制信号调制载波频率的相位调制高频信号，

上述第2输入信号是上述基带调制信号的振幅调制信号。

Images