DE102011000414A1

DE102011000414A1 - Leistungsverstärker-Linearisierungs-Rückkopplungsverfahren und -systeme

Info

Publication number: DE102011000414A1
Application number: DE102011000414A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Steffen Calif. Hahn; Wei Calif. Chen
Original assignee: Intersil Americas LLC; Intersil Inc
Current assignee: Intersil Corp; Intersil Americas LLC
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2011-08-04
Also published as: TW201145808A; US20110190028A1; CN102195567A; CN102195567B; TWI538389B; US8615207B2

Abstract

Linearisierer können die Linearität von Leistungsverstärkern durch Auslöschen oder Reduzieren einer Amplitude von durch den Leistungsverstärker generierten Nichtlinearitätskomponenten (z. B. IM3, IM5, IM7, IM9 usw.) verbessern. Die Linearisierer können Abtastwerte von durch den Leistungsverstärker ausgegebenen Signalen gewinnen und die Abtastwerte verarbeiten, um ein Kompensationssignal zu erzeugen, das an oder in einen Sendeweg angelegt wird, der zum Eingang des Leistungsverstärkers führt. Das Kompensationssignal wird so generiert, dass bei Verstärkung durch den Leistungsverstärker das verstärkte Kompensationssignal wenigstens einen Teil der durch den Leistungsverstärker erzeugten Nichtlinearitätskomponenten auslöscht oder reduziert. Eine Steuereinheit kann die Korrektur der Nichtlinearitätskomponenten durch Ausführen eines oder mehrerer Kalibrierungsalgorithmen und/oder eines oder mehrerer Abstimmalgorithmen und Anpassen von Einstellungen des Linearisierers auf Basis der Ergebnisse des Algorithmus bzw. der Algorithmen verbessern.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/300,328 mit dem Titel ”System and Method for Cancellation-Based Pre-Distortion Power Amplifier Linearization”, eingereicht am 1. Februar 2010. Außerdem beansprucht diese Patentanmeldung den Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/332,038 mit dem Titel ”Power Amplifier Linearization Feedback Method and System”, eingereicht am 6. Mai 2010. Außerdem beansprucht diese Patentanmeldung den Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/375,491 mit dem Titel ”Methods and Systems for Noise and Interference Cancellation”, eingereicht am 20. August 2010. Der gesamte Inhalt jeder der vorangehenden Prioritätsanmeldungen wird hiermit durch Verweis hierin aufgenommen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems mit einem Linearisierer zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen.
2 ist Funktionsblockdiagramm, das bestimmte Komponenten des Linearisierers aus 1 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das bestimmte Komponenten des Linearisierers aus 1 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt.
4A und 4B, zusammen 4, ist ein logisches Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Kalibrieren des Linearisierers aus 1 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems mit einem Linearisierer zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems mit einem Linearisierer zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems mit einem Linearisierer zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems mit einem Linearisierer zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen.
9 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Sendeweges eines Leistungsverstärkers gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen.
Viele Aspekte der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die obigen Zeichnungen besser verständlich. Die Zeichnungen illustrieren lediglich exemplarische Ausführungsformen der Erfindung und sind daher nicht als deren Umfang begrenzend anzusehen, da die Erfindung andere, ebenso wirksame Ausführungsformen zulassen kann. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Merkmale sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; vielmehr liegt das Hauptaugenmerk auf einer klaren Illustration der Prinzipien exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Außerdem können bestimmte Maße übertrieben sein, um zur visuellen Vermittlung solcher Prinzipien beizutragen. In den Zeichnungen bezeichnen Bezugsziffern ähnliche oder entsprechende, aber nicht unbedingt identische Elemente.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung zielt auf Verfahren und Systeme zum Verbessern der Linearität von Leistungsverstärkern durch Auslöschung oder Reduzierung von Nichtlinearitätskomponenten (z. B. IM3, IM5, IM7, IM9 usw.) und anderen unerwünschten Spektralkomponenten, die durch den Leistungsverstärker oder Komponenten entlang des Sendeweges eines Signalsenders generiert werden. Hier beschriebene exemplarische Ausführungsformen können das Auslöschen, Korrigieren, Adressieren oder Kompensieren von Intermodulationsprodukten, Interferenz, elektromagnetischer Interferenz (”EMI”), Geräusch oder anderen unerwünschten Spektralkomponenten unterstützen. Mit verbesserter Linearität können das Nachbarkanalleistungsverhältnis (”ACPR”), die Ausgangsleistung und/oder die Leistungsaufnahme des Leistungsverstärkers verbessert werden. Somit wird der Wirkungsgrad des Leistungsverstärkers erhöht.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei gleiche Ziffern in den Figuren durchgängig ähnliche (aber nicht unbedingt identische) Elemente anzeigen, werden nun exemplarische Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein System 100 mit einem Linearisierer 101 zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers 105 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt. Der exemplarische Linearisierer 101 verbessert die Linearität des Leistungsverstärkers 105 durch Auslöschen oder Reduzieren der Amplitude von Nichtlinearitätskomponenten von durch den Leistungsverstärker 105 ausgegebenen Signalen. Mit Bezug auf 1 ist der Leistungsverstärker 105 entlang eines Sendeweges 199 eines Senders 103 angeordnet, um von dem Sender 103 gesendete Signale 161 zu empfangen und zu verstärken. In dieser exemplarischen Ausführungsform sendet der Sender 103 ein Signal 161 mit Grundtönen F0 im Hochfrequenz-(”HF”-)-Band. Der Linearisierer 101 ist jedoch nicht auf das HF-Band begrenzt, sondern kann stattdessen auch zum Verbessern der Linearität von Signalen in anderen Frequenzbändern (z. B. Zwischenfrequenzen) oder Anwendungen verwendet werden (z. B. Kabelfernsehverstärker und Prüfeinrichtungen, etwa automatische Prüfeinrichtungen (”ATE”) und Generatoren) verwendet werden.
Der Leistungsverstärker 105 passt die Amplitude des durch den Sender 103 gesendeten Signals 161 an und gibt ein amplitudenangepasstes Signal 162 aus. Wie unten detaillierter beschrieben, verbessert der Linearisierer 101 die Linearität des Leistungsverstärkers 105 durch Verarbeiten von Abtastwerten des Ausgangssignals 162 aus dem Leistungsverstärker 105, um ein Kompensationssignal zu generieren, das an oder in das Eingangssignal 161 angelegt wird. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen weist der Leistungsverstärker 105 einen einstufigen Verstärker auf, und der Linearisierer 101 verarbeitet Abtastwerte des Ausgangssignals 162 aus dem einstufigen Verstärker. In bestimmten alternativen Ausführungsformen weist der Leistungsverstärker einen mehrstufigen Verstärker auf, und der Linearisierer verarbeitet Abtastwerte des Ausgangssignals 162 aus dem Endstufenverstärker des mehrstufigen Verstärkers.
Wenn ein Leistungsverstärker 105 die Amplitude eines Eingangssignals 161 anpasst, können, wie dargestellt, auf das Ausgangssignal 162 nichtlineare Intermodulationsprodukte wie etwa Intermodulationsprodukte IM3, IM5 usw. eingeführt werden. Diese Intermodulationsprodukte können die Leistungsfähigkeit des Leistungsverstärkers 105 beeinträchtigen, indem sie das ACPR verringern und/oder eine Erhöhung der Leistungsaufnahme des Leistungsverstärkers 105 verursachen. Der exemplarische Linearisierer 101 reduziert, unterdrückt, eliminiert oder kompensiert auf andere Weise diese Intermodulationsprodukte durch Anlegen eines Kompensationssignals an oder in das Eingangssignal 161 vor dem Eingang des Leistungsverstärkers 105.
Der exemplarische Linearisierer 101 weist eine innere Schleife mit einer ersten Signalauslöscheinrichtung 131 und eine äußere Schleife mit einer zweiten Signalauslöscheinrichtung 132 auf. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen weisen eine oder beide der Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 mehrere einzelne (z. B. parallel angeordnete) Auslöscheinrichtungen auf, um die Kompensationsbandbreite der Intermodulationsprodukte zu erhöhen. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen weisen die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 Geräuschauslöscheinrichtungen wie etwa eine HF-Geräuschauslöscheinrichtung auf.
Zusätzlich zu der Signalauslöscheinrichtung 131 weist die innere Schleife zwei Koppler 111, 113 (entweder einer oder beide können bidirektional sein) und zwei Dämpfungsglieder 121, 122 auf. Der Koppler 111 gewinnt Abtastwerte des Eingangssignals 161 und führt diese abgetasteten Eingangssignale über das Dämpfungsglied 121 der Signalauslöscheinrichtung 131 zu. Der Koppler 113 gewinnt Abtastwerte des Ausgangssignals 162 und führt diese abgetasteten Ausgangssignale über das Dämpfungsglied 122 der Signalauslöscheinrichtung 131 zu. Die Dämpfungsglieder 121, 122 sind optionale Vorrichtungen, die zum Reduzieren der Amplitude oder Leistung der abgetasteten Signale auf ein Niveau verwendet werden, das für die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 geeignet ist. Die Dämpfungsglieder 121, 122 ermöglichen eine Verwendung des Linearisierers 101 mit Signalen verschiedener Leistungsniveaus, ohne die Linearisierungsleistung zu verringern oder die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 zu beschädigen.
Die Signalauslöscheinrichtung 131 der inneren Schleife subtrahiert das aus dem Koppler 111 empfangene, abgetastete Eingangssignal von dem aus dem Koppler 113 empfangenen, abgetasteten Ausgangssignal und erzeugt ein Ausgangssignal 163. Somit ist die Amplitude der Grundtöne-F0-Komponente des Ausgangssignals 163 relativ zu derjenigen des von dem Leistungsverstärker 105 ausgegebenen Signals 162 reduziert, während die Amplitude der Intermodulationskomponenten (z. B. IM3, IM5 usw.) im Wesentlichen unverändert oder derjenigen des Signals 162 ähnlich bleibt (abzüglich eventueller Amplitudenverluste, die zwischen dem Ausgang des Leistungsverstärkers 105 und dem Ausgang des variablen Dämpfungsglieds 122 auftreten). In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen wird die Grundtöne-F0-Komponente des Signals 163 von der Signalauslöscheinrichtung 131 gänzlich ausgelöscht. In bestimmten alternativen Ausführungsformen wird die Amplitude der Grundtöne-F0-Komponente des Ausgangssignals 163 auf ein Niveau ähnlich demjenigen von einem oder mehreren der Intermodulationsprodukte des Signals 163 reduziert. Beispielsweise hat die Grundtöne-F0-Komponente, wie an dem in 1 illustrierten exemplarischen Ausgangssignal 163 gezeigt, eine Amplitude ähnlich derjenigen der Intermodulationsprodukte dritter Ordnung IM3.
Die Signalauslöscheinrichtung 131 ist mit einer Steuereinheit 150 verbunden, die Einstellungen der Signalauslöscheinrichtung 131 anpasst. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen weist die Signalauslöscheinrichtung 131 einen I/Q-Modulator auf, und die Steuereinheit 150 passt die Phasengleichheits-(”I-Wert”) und Quadratur-(”Q-Wert”)-Einstellungen des I/Q-Modulators an. Die Signalauslöscheinrichtung 131 passt wenigstens eines von Amplitude, Phase und Verzögerung einer oder mehrerer Komponenten von Abtastwerten des Signals 162 relativ zu Abtastwerten des Signals 161 in Reaktion auf die durch die Steuereinheit 150 spezifizierten Einstellungen an. Indem die Steuereinheit 150 diese Anpassungen vornimmt, passt sie den Betrag der Reduzierung an die Amplitude der Grundtöne F0 in dem Signal 163 an. Durch Reduzierung des Leistungsniveaus der Grundtöne F0 auf ein Niveau ähnlich demjenigen der Intermodulationsprodukte wird den Dynamikbereichsanforderungen von Komponenten eines Leistungsdetektors 140 und der Signalauslöscheinrichtung 132 Rechnung getragen und werden auch Probleme mit dem Signal-Rausch-Verhältnis oder andere Probleme bei komplexer Modulation (z. B. 64 QAM) vermieden.
In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen passt die Signalauslöscheinrichtung 131 eines oder mehrere von Phase, Amplitude und Verzögerung des aus dem Koppler 111 empfangenen, abgetasteten Eingangssignals an, bevor das abgetastete Eingangssignal von dem aus dem Koppler 113 empfangenen, abgetasteten Ausgangssignal subtrahiert wird. Die Steuereinheit 150 (oder die Signalauslöscheinrichtung 131) kann die Amplitude und Phase der Grundtönekomponente des abgetasteten Eingangssignals und die Amplitude und Phase der Grundtönekomponente des abgetasteten Ausgangssignals überwachen und auf Basis dieser Parameter eines oder mehrere von Phase, Amplitude und Verzögerung des abgetasteten Eingangssignals anpassen. Die Signalauslöscheinrichtung 131 kann eines oder mehrere von Phase, Amplitude und Verzögerung des abgetasteten Eingangssignals (z. B. über von der Steuereinheit 150 spezifizierte Einstellungen) so anpassen, dass während des Subtraktionsprozesses die Grundtönekomponente des abgetasteten Eingangssignals mit Bezug auf die Grundtönekomponente des abgetasteten Ausgangssignals um ungefähr 180° phasenverschoben ist. Die Signalauslöscheinrichtung 131 kann auch eines oder mehrere von Phase, Amplitude und Verzögerung des abgetasteten Eingangssignals (z. B. über von der Steuereinheit 150 spezifizierte Einstellungen) so anpassen, dass während des Subtraktionsprozesses die Grundtönekomponente des abgetasteten Eingangssignals in der Größenordnung ungefähr gleich der Grundtönekomponente des abgetasteten Ausgangssignals ist.
Das von der Signalauslöscheinrichtung 131 ausgegebene Signal 131 wird an die äußere Schleife des Linearisierers 101 geschickt. Zusätzlich zu der Signalauslöscheinrichtung 132 weist die äußere Schleife einen optionalen Treiber 146 und einen Koppler 112 auf (der direktional sein kann). Die Komponenten der äußeren Schleife passen die Amplitude und Phase (und optional die Verzögerung) der Intermodulationsprodukte in dem von der Signalauslöscheinrichtung 131 empfangenen Signal an, um ein Kompensationssignal zu erzeugen, so dass beim Anlegen an das Eingangssignal 161 des Leistungsverstärkers 105 die von dem Leistungsverstärker 105 erzeugten Intermodulationsprodukte am Ausgang des Leistungsverstärkers 105 ausgelöscht oder in der Amplitude reduziert werden. Somit weist der Ausgang aus dem Leistungsverstärker 105 mehr Linearität auf.
Die Signalauslöscheinrichtung 132 kann einen I/Q-Modulator aufweisen, der dazu funktionsfähig ist, wenigstens eines von Amplitude, Phase und Verzögerung von Komponenten des Signals 163 in Reaktion auf von der Steuereinheit 150 empfangene Einstellungen anzupassen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 150 die I-Wert- und Q-Wert-Einstellungen des I/Q-Modulators anpassen. Der Treiber 146 der äußeren Schleife ist eine optionale Komponente, die in dem exemplarischen Linearisierer 101 enthalten sein kann, um die Amplitude des Kompensationssignals weiter anzupassen, bevor das Kompensationssignal an den Eingang des Leistungsverstärkers 105 angelegt wird. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen weist der Treiber 146 einen Verstärker mit geringerer Linearität als der Leistungsverstärker 105 selbst auf. Das durch den Linearisierer 101 generierte Kompensationssignal ist über den Koppler 112 an den Eingang des Leistungsverstärkers 105 angelegt.
Der Leistungsdetektor 140 des Linearisierers 101 ist durch einen Schalter 145 oder ein Relais mit dem Eingang und Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 verbunden. Der Leistungsdetektor 140, der unten in Verbindung mit 2 detaillierter beschrieben wird, ist dazu konfigurierbar, das Gesamtleistungsniveau eines Signals (z. B. des Signals an dem Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 oder des Signals 163 an dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131) zu messen oder das Leistungsniveau für ein bestimmtes Frequenzband zu messen. Das bedeutet, der Leistungsdetektor 140 ist frequenzselektiv. In einem Beispiel ist der Leistungsdetektor 140 dazu konfiguriert, das Leistungsniveau der in dem Signal 163 vorhandenen Grundtöne F0 zu messen. In einem anderen Beispiel ist der Leistungsdetektor 140 dazu konfiguriert, das Leistungsniveau einer oder mehrerer Ordnungen von Intermodulationsprodukten (z. B. dritte Ordnung und/oder fünfte Ordnung) zu messen. Der Leistungsdetektor ist kommunikativ an die Steuereinheit 150 gekoppelt, um Konfigurationseinstellungen von der Steuereinheit 150 zu empfangen und um der Steuereinheit 150 Leistungsniveaumessungen zuzuführen.
Die Steuereinheit 150 ist in Form eines Prozessors, Mikroprozessors, Mikrocontrollers, Computers, einer Zustandsmaschine, programmierbaren Vorrichtung oder anderer geeigneter Technologie implementiert. Die Steuereinheit 150 führt einen Kalibrierungsalgorithmus (4) und einen oder mehrere zusätzliche Algorithmen aus, um bestimmte Einstellungen des Linearisierers 101 einzustellen (z. B. I-Wert und Q-Wert der Signalauslöscheinrichtungen 131, 132), um die Auslöschung oder Reduzierung von Nichtlinearitätskomponenten an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 105 zu verbessern. Während der Ausführung der Algorithmen überwacht die Steuereinheit 150 von dem Leistungsdetektor 140 empfangene Leistungsmessungen, um bevorzugte Einstellungen für die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 zu bestimmen. Exemplarische Algorithmen, die in bestimmten, hier beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen durch die Steuereinheit 150 implementierbar sind, werden in der US-Patentanmeldung Nr. US 13/014,681 mit dem Titel ”Methods and Systems for Noise and Interference Cancellation”, eingereicht am selben Tag wie diese Anmeldung, offenbart. Der gesamte Inhalt der US-Patentanmeldung Nr. US 13/014,681 mit dem Titel ”Methods and Systems for Noise and Interference Cancellation”, eingereicht am selben Tag wie diese Anmeldung, wird hiermit durch Verweis vollständig hierin aufgenommen. Die durch die Steuereinheit 150 ausgeführten Algorithmen können einen oder mehrere von einem Binärkorrekturalgorithmus (”BCA”), einem schnellen Binäralgorithmus (”FBA”), einem Mikroschritt-Algorithmus (”MSA”), einem Blindschuss-Algorithmus (”BSA”), einem Zwei-Flanken-Algorithmus (”DSA”) und einem Verfolgen-und-Suchen-Algorithmus, beschrieben in der US-Patentanmeldung Nr. US 13/014,681 mit dem Titel ”Methods and Systems for Noise and Interference Cancellation”, eingereicht am selben Tag wie diese Anmeldung, aufweisen. Bei der Ausführung der vorgenannten Algorithmen kann die Steuereinheit 150 eine oder mehrere der von dem Leistungsdetektor 140 empfangenen Leistungsmessungen als Rückkopplungswert verwenden, um bevorzugte Einstellungen für die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 zu identifizieren.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das bestimmte Komponenten des Linearisierers 101 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen detaillierter darstellt. Insbesondere stellt 2 den Koppler 113, das Dämpfungsglied 122, die Signalauslöscheinrichtung 131, den Schalter 145 und bestimmte exemplarische Komponenten des Leistungsdetektors 140 dar. Unter Bezugnahme auf 2 ist der Leistungsdetektor 140 über den Schalter 145 mit einem Signalweg, der zu dem Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 führt, und mit einem Signalweg verbunden, der sich von dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 erstreckt. Wie oben mit Bezug auf 1 kurz beschrieben, kann der Leistungsdetektor 140 das Gesamtleistungsniveau oder das Leistungsniveau eines oder mehrerer der Intermodulationsprodukte und der Grundtöne F0 der Signale an dem Eingang und Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 messen. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen betätigt die Steuereinheit 150 den Schalter 145 unter Verwendung eines Steuersignals, um zwischen einer Leistungsmessung an dem Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 und einer Leistungsmessung an dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 umzuschalten. In bestimmten alternativen Ausführungsformen ist der Schalter 145 ein von einem Anwender betätigter manueller Schalter.
Der exemplarische Leistungsdetektor 140 weist ein abstimmbares Aktivfilter 141, ein PLL + Mischer + LPF 142, einen Spitzenwertdetektor 143, einen Analog-Digital-Wandler (”A/D-Wandler”) 144 und eine Umgehung 148 auf. Die Steuereinheit 150 wählt zwischen dem abstimmbaren Aktivfilter 141, dem PLL + Mischer + LPF 142 und der Umgehung 148 über einen Schalter 147. In alternativen exemplarischen Ausführungsformen können eine oder mehrere der Komponenten 141, 142, 148 weggelassen sein. In einem Beispiel weist der Leistungsdetektor 140 nur das abstimmbare Aktivfilter 141 oder das PLL + Mischer + LPF 142 oder die Umgehung 148 auf. Die Umgehung 148 ermöglicht dem Leistungsdetektor 140 das Messen der Gesamtleistung eines Signals, ohne dass es durch das abstimmbare Aktivfilter 141 oder das PLL + Mischer + LPF 142 gefiltert wird.
Das abstimmbare Aktivfilter 141 stellt Bandpassfilterung für ein oder mehrere Intermodulationsprodukte und/oder die Grundtöne F0 bereit, die in einem Signal enthalten sind, und gibt diese Intermodulationsprodukte und/oder Grundtöne F0 an den Spitzenwertdetektor 143 aus. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen werden die Komponenten des durch das abstimmbare Aktivfilter 141 zu dem Spitzenwertdetektor 143 weitergegebenen Signals durch die Steuereinheit 150 auf Basis eines in 4 dargestellten Verfahrens 400 gewählt. Dieses abstimmbare Aktivfilter 141 erlaubt es der Steuereinheit 150, spezifisch das Leistungsniveau der ausgewählten Intermodulationsprodukte oder Grundtöne F0 zu überwachen, die aus dem Signal 162 ausgelöscht werden. Dies ermöglicht es der Steuereinheit 150, die Einstellungen einer oder beider Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 zu modifizieren, um die Auslöschung der Intermodulationsprodukte oder Grundtöne F0 zu verbessern. Dieses Merkmal ist sinnvoll, wenn die Grundtöne F0 ein Leistungsniveau ähnlich demjenigen der Intermodulationsprodukte erreichen. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen weist das abstimmbare Aktivfilter 141 ein abstimmbares Aktivfilter ähnlich oder im Wesentlichen gleich dem abstimmbaren Aktivfilter auf, das in der Patentanmeldung Nr. 12/413,454 mit dem Titel ”Filter Shaping Using a Signal-Cancellation Function”, eingereicht am 27. März 2009, beschrieben wird. Die gesamte Offenbarung der US-Patentanmeldung Nr. 12/413,454 wird hiermit durch Verweis vollständig hierin aufgenommen.
Das PLL + Mischer + LPF 142 weist eine Phasenregelschleife (”PLL”), einen Mischer und ein Tiefpassfilter (”LPF”) auf. Das PLL + Mischer + LPF 142 wendet eine Abwärtswandlung und ein Kanalwahlfilter an, um ein spezifisches Intermodulationsprodukt (oder Grundtöne F0) eines Signals an den Spitzenwertdetektor 143 weiterzugeben. Ähnlich wie bei dem abstimmbaren Aktivfilter 141 können die spezifischen Frequenzen eines an den Spitzenwertdetektor 143 weitergegebenen Signals durch die Steuereinheit 150 auf Basis des in 4 dargestellten Verfahrens 400 gewählt werden.
Der Spitzenwertdetektor 143 ist mit den Ausgängen des abstimmbaren Aktivfilters 141 und des PLL + Mischer + LPF 142 verbunden, um das Leistungsniveau der gefilterten Signale zu messen. Wenn der Schalter 147 so angeordnet ist, dass die Umgehung aktiv ist, werden Signale ohne Frequenzfilterung an den Spitzenwertdetektor 143 weitergegeben. Dies ermöglicht dem Spitzenwertdetektor 143 ein Messen des Gesamtleistungsniveaus der Signale. Der Spitzenwertdetektor 143 misst das Leistungsniveau von Signalen und führt das gemessene Leistungsniveau dem A/D-Wandler 144 zu. Der A/D-Wandler 144 wandelt die Leistungsmessung in ein digitales Format um und führt die digitale Version der Leistungsmessung der Steuereinheit 150 zu.
Die Steuereinheit 150 verwendet die von dem Leistungsdetektor 140 empfangene Leistungsmessung und das in 4 dargestellte Verfahren 400, um ein Kompensationssignal zu erzeugen, das beim Anlegen an den Eingang des Leistungsverstärkers 105 die Intermodulationsprodukte reduziert oder auslöscht, die auf dem Ausgangssignal 162 aus dem Leistungsverstärker 105 vorhanden waren. Die Steuereinheit 150 kann das Verfahren 400 für mehrere Iterationen ausführen, bis ein gewünschtes Linearitätsniveau erreicht ist. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen umfasst dieses Kompensationssignal an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 105 ein Signal, das die Intermodulationsprodukte mit einer Amplitude in der Nähe oder gleich der von dem Leistungsverstärker 105 erzeugten und eine Phasenverschiebung von 180° mit Bezug auf das Signal 162 aufweist.
In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen wird in dem exemplarischen Linearisierer 101 Verzögerungskompensation sowohl für Abtastwege (z. B. Koppler 111, 113) als auch für Auslöschungswege (z. B. Signalauslöscheinrichtungen 131, 132) eingesetzt, um die Auslöschungsbandbreiten zu maximieren, um den vollständigen Frequenzbereich des Senders mit unterschiedlichen Kommunikationsstandards abzudecken.
3 ist ein Blockdiagramm, das bestimmte Komponenten des in 1 illustrierten Linearisierers 101 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt. Unter Bezugnahme auf 3 ist die Steuereinheit 150 kommunikativ an jede der Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 gekoppelt. Die Steuereinheit 150 kann I-Wert- und Q-Wert-Einstellungen für jede der Signalauslöscheinrichtungen 131 und 132 bereitstellen, um die Intensität der am Ausgang des Leistungsverstärkers 105 vorhandenen Intermodulationsprodukte auszulöschen oder zu reduzieren. Wie unten mit Bezug auf 4A und 4B detaillierter beschrieben, passt die Steuereinheit 150 die Einstellungen für die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 auf Basis eines Algorithmus (z. B. BCA, FBA, MSA, BSA, DSA oder Verfolgen und Suchen) unter Verwendung von aus dem Leistungsdetektor 140 empfangenen Leistungsmessungen an. Der Algorithmus kann in Speicher an der Steuereinheit 150 oder in einer externen Speichervorrichtung 170 (z. B. RAM, ROM oder Flash-Speicher usw.) gespeichert sein, auf welche die Steuereinheit 150 zugreifen kann. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen speichert der externe Speicher 170 auch aktuelle oder bevorzugte (z. B. temperatur- und bandbezogene) Einstellungen für die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132.
Die Steuereinheit 150 ist auch kommunikativ an das abstimmbare Aktivfilter 141, das PLL + Mischer + LPF 142, den Schalter 147, den Spitzenwertdetektor 143 und den Schalter 145 gekoppelt. Die Steuereinheit 150 führt jedem von dem abstimmbaren Aktivfilter 141, dem PLL + Mischer + LPF 142 und dem Spitzenwertdetektor 143 ein Freigabesignal zu. Die Steuereinheit 150 führt auch dem abstimmbaren Aktivfilter 141 und dem PLL + Mischer + LPF 142 ein Kanalwahlsignal zu, um die Frequenz oder das Frequenzband (z. B. F0, IM3, IM5 usw.) zu wählen, für die bzw. das die Leistung gemessen werden soll. Ebenso betätigt die Steuereinheit den Schalter 147, um auszuwählen, welchen Weg das Signal zu dem Spitzenwertdetektor 143 nimmt. Zusätzlich betätigt die Steuereinheit 150 den Schalter 145, um zwischen Leistungsmessungen des Signals an dem Eingang der Auslöscheinrichtung 131 und des Signals 163 an dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 umzuschalten.
In dieser exemplarischen Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 mit einem Temperatursensor 175 verbunden, der die Temperatur des Linearisierers 101 oder in dessen Nähe misst. Diese Temperaturmessung kann während der Ausführung eines oder mehrerer Algorithmen verwendet werden, um die Linearisierung des Leistungsverstärkers 105 zu verbessern.
In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen kommuniziert die Steuereinheit 150 auch mit externen Vorrichtungen, um Steuerbefehle zu empfangen, wie etwa einen Befehl, die Komponenten des Leistungsdetektors 140 freizugeben, oder einen Befehl, einen bestimmten Kanal des abstimmbaren Aktivfilters 141 oder des PLL + Mischer + LPF 142 zu wählen. Die Steuereinheit 150 stellt auch eine Schnittstelle für einen Anwender zum Überwachen der Signale 162 und 163 und zum Anpassen von Einstellungen an der Steuereinheit 150 bereit, wie etwa Einstellungen für einen Algorithmus (z. B. BCA, FBA, MSA, BSA, DSA oder Verfolgen und Suchen) oder die Einstellungen für die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132. Die Benutzerschnittstelle erlaubt es einem Anwender auch, die Komponenten des Leistungsdetektors 140 freizugeben oder einen Kanal für das abstimmbare Aktivfilter 141 oder das PLL + Mischer + LPF 142 zu wählen.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 400 zum Kalibrieren des Linearisierers 101 aus 1 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt. Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 4 wird in Block 405 dem Leistungsverstärker 105 und dem Sender 103 Leistung zugeführt. Der Sender 103 ist dazu eingestellt, ein HF-Signal mit Grundtönen F0 bereitzustellen.
In Block 410 aktiviert die Steuereinheit 150 die Signalauslöscheinrichtung 131 in der inneren Schleife des Linearisierers 101 und führt der Signalauslöscheinrichtung 131 Anfangseinstellungen (z. B. den anfänglichen I-Wert und Q-Wert) zu, um minimale Vorwärtsverstärkung beizubehalten.
In Block 415 betätigt die Steuereinheit 150 den Schalter 145, um den Eingang des Leistungsdetektors 140 mit dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 zu verbinden. Die Steuereinheit 150 gibt auch eines von dem abstimmbaren Aktivfilter 141 oder dem PLL + Mischer + LPF 142 frei und führt ihm eine Kanalwahl zu, um das Leistungsniveau bei den Grundtönen F0 des Signals 163 an dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 zu messen. Die Steuereinheit 150 gibt auch den Spitzen-Leistungsdetektor 143 frei, um das Leistungsniveau des von dem ausgewählten Filter 141 oder 142 weitergegebenen Signals zu messen. Die Steuereinheit 150 empfangt diese Leistungsmessung von dem Spitzenwertdetektor 143 über den A/D-Wandler 144 und speichert die Messung in Speicher als P0.
In Block 420 passt die Steuereinheit 150 den I-Wert und den Q-Wert der Signalauslöscheinrichtung 131 für eine andere Phase und/oder Verstärkung auf Basis eines Algorithmus (z. B. BCA, FBA, MSA, BSA, DSA oder Verfolgen und Suchen) an, um das Leistungsniveau der Grundtöne F0 des Signals 163 zu reduzieren. In Block 425 empfängt die Steuereinheit 150 eine aktualisierte Leistungsmessung der Grundtöne F0 des Signals 163 von dem Spitzenwertdetektor 143 und speichert diese aktualisierte Leistungsmessung als P1.
In Block 430 bestimmt die Steuereinheit 150 die Differenz zwischen P0 und P1 und vergleicht diese Differenz mit einem Schwellenwert, um zu bestimmen, ob das Leistungsniveau des Signals 163 bei den Grundtönen F0 ausreichend reduziert worden ist. In einem Beispiel ist der Schwellenwert auf 30 dB eingestellt. Übersteigt die Differenz zwischen P0 und P1 diesen Schwellenwert, so geht das Verfahren 400 zu Block 435 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 400 zu Block 420 zurück, und die Steuereinheit 150 passt weiter den I-Wert und den Q-Wert der Signalauslöscheinrichtung 131 auf Basis des Algorithmus (z. B. BCA, FBA, MSA, BSA, DSA oder Verfolgen und Suchen) an, bis dieser Schwellenwert erreicht oder überschritten ist, beispielsweise indem die errechnete Differenz als Rückkopplungswert zum Ausführen des Algorithmus bzw. der Algorithmen genommen wird. Alternativ kann ein ähnlicher Algorithmus (in Ausführungsformen, bei denen der I-Wert und der Q-Wert über digitale Wörter an die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 kommuniziert werden) alle Bits des I-Wertes und alle Bits des Q-Wertes der Auslöscheinrichtung 131 variieren, um bei einer maximalen oder bevorzugten Auslöschung oder Reduzierung (für diese möglichen I-Werte und Q-Werte) der Grundtöne F0 zu konvergieren, bevor zu Block 435 übergegangen wird.
In Block 435 aktiviert die Steuereinheit 150 die Signalauslöscheinrichtung 132 in der äußeren Schleife des Linearisierers 101 und führt der Signalauslöscheinrichtung 132 Anfangseinstellungen zu (z. B. den anfänglichen I-Wert und Q-Wert), um minimale Vorwärtsverstärkung beizubehalten. In Block 440 aktiviert die Steuereinheit 150 den Treiber 146.
In Block 445 betätigt die Steuereinheit 150 den Schalter 145, um den Eingang des Leistungsdetektors 140 mit dem Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 zu verbinden. Die Steuereinheit 150 gibt auch eines von dem abstimmbaren Aktivfilter 141 oder dem PLL + Mischer + LPF 142 frei, um das Leistungsniveau an dem Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 zu messen, der über den Schalter 145 mit dem Ausgang des Dämpfungsglieds 122 verbunden ist. Die Steuereinheit 150 führt dem ausgewählten Filter 141 oder 142 eine oder mehrere Kanalwahlen zu. Beispielsweise kann die Steuereinheit 150 zuerst das abstimmbare Aktivfilter 141 freigeben und den Kanal F0 für die Messung auswählen. Sodann kann die Steuereinheit 150 Intermodulationsprodukte IM3 und IM5 für die Messung durch das abstimmbare Aktivfilter 141 auswählen. Die Steuereinheit 150 speichert dann die Kanalleistungsmessungen bei F0, IM3 und IM5 als A0, A3 bzw. A5. In diesem Beispiel werden zwar die Leistungsniveaus bei nur drei Intermodulationsprodukten gemessen, es kann jedoch das Leistungsniveau bei beliebig vielen Intermodulationsprodukten gemessen werden.
In Block 450 passt die Steuereinheit 150 den I-Wert und Q-Wert der Signalauslöscheinrichtung 132 für eine andere Phase und/oder Verstärkung auf Basis des Algorithmus (z. B. BCA, FBA, MSA, BSA, DSA oder Verfolgen und Suchen) an, um das Leistungsniveau jedes Intermodulationsproduktes des Ausgangssignals des Leistungsverstärkers 105 zu reduzieren. In Block 455 empfängt die Steuereinheit 150 eine aktualisierte Leistungsmessung an dem Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 bei den Grundtönen F0 und bei der Frequenz der Intermodulationsprodukte von dem Leistungsdetektor 140 und speichert diese aktualisierten Leistungsmessungen als A0', A3' bzw. A5'.
In Block 460 vergleicht die Steuereinheit 150 die Differenz zwischen der Leistung bei den Grundtönen F0 (A0-Werte) und der Leistung bei jedem der ein oder mehreren Intermodulationsprodukte (Axy-Werte), um zu bestimmen, ob jede dieser Differenzen einen Schwellenwert überschreitet und somit eine gewünschte Linearisierung erzielt. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen ist dieser Schwellenwert für bestimmte Intermodulationsprodukte wie etwa die Intermodulationsprodukte dritter Ordnung, IM3, auf 45 dBc eingestellt. Wenn jede (oder einige) der Differenzen diesen Schwellenwert überschreiten, endet das Verfahren 400. Andernfalls kehrt das Verfahren 400 zu Block 450 zurück, und die Steuereinheit 150 führt weiter den Algorithmus aus (z. B. BCA, FBA, MSA, BSA, DSA oder Verfolgen und Suchen), um den I-Wert und den Q-Wert der Signalauslöscheinrichtung 132 anzupassen, bis das gewünschte Linearisierungsniveau erreicht ist, beispielsweise indem die errechnete Differenz als Rückkopplungswert zum Ausführen des Algorithmus bzw. der Algorithmen genommen wird. Zusätzlich kann ein ähnlicher Algorithmus verwendet werden, wie im Abschnitt [0040] beschrieben, beispielsweise durch Variieren aller Bits des I-Wertes und aller Bits des Q-Wertes der Auslöscheinrichtung 132, um bei einer maximalen oder bevorzugten Auslöschung oder Reduzierung zu konvergieren, wobei generell vermieden wird, einen besonderen Schwellenwert bestimmen zu müssen. Vielmehr kann die Steuereinheit 150 die Blöcke 450–460 wiederholen, bis ein akzeptables Auslöschungsniveau erreicht oder überschritten ist.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems 500 mit einem Linearisierer 501 zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers 105 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen. Der exemplarische Linearisierer 501 verbessert die Linearität des Leistungsverstärkers 105 durch Auslöschen oder Reduzieren der Amplitude von Nichtlinearitätskomponenten von Signalen, die durch den Leistungsverstärker 105 ausgegeben werden. Der Linearisierer 501 ist eine alternative Ausführungsform zu dem in 1 illustrierten und oben erläuterten Linearisierer 101. Unter Bezugnahme auf 5 weist das System 500 viele derselben Elemente des in 1 illustrierten Systems 100 auf. Insbesondere weist das System 500 den Leistungsverstärker 105 und den Linearisierer 501 zum Auslöschen oder Reduzieren von Intermodulationsprodukten auf, die durch den Leistungsverstärker 105 generiert werden. Der Linearisierer 501 weist Koppler 111–113, Signalauslöscheinrichtungen 131, 132, einen Leistungsverstärker 140, einen Schalter 145 und eine Steuereinheit 150 auf, die jeweils gleich oder im Wesentlichen ähnlich den entsprechenden Elementen des in 1 illustrierten Linearisierers 101 sein können. Das exemplarische System 500 weist jedoch auch Frequenzwandlungsmerkmale auf.
In dieser exemplarischen Ausführungsform sendet ein Sender 503 ein Signal 561 (z. B. über einen Quadraturmodulator) entlang eines Sendeweges 599. Das gesendete Signal 561 weist primär Grundtöne F0i auf. Der Bezeichner ”i” gibt an, dass die Frequenz der Grundtöne F0i bei einer Zwischenfrequenz (”IF”) liegt. Das Signal 561 wird von dem Sender 501 an einen Mischer 505 weitergegeben, der die Frequenz des Signals 561 wandelt, indem er das Signal 561 mit einem Lokaloszillatorsignal mischt, um das Signal 562 zu erzeugen. Das frequenzgewandelte Signal 562 weist Grundtöne F0r bei einer Trägerfrequenz anstelle der IF auf. Der Bezeichner ”r” zeigt an, dass die Frequenz der Grundtöne F0r bei HF oder bei jeder anderen Trägerfrequenz liegt. Das frequenzgewandelte Signal 562 wird zur Verstärkung an den Leistungsverstärker 105 weitergegeben. Diese Verstärkung führt häufig zu Intermodulationsprodukten (z. B. IM3, IM5, IM7 usw.) oder anderen Nichtlinearitätskomponenten in dem Leistungsverstärker-Ausgangssignal 563.
Das exemplarische System 500 weist auch ein zwischen dem Mischer 505 und dem Leistungsverstärker 105 angeordnetes, optionales Spiegelfrequenzunterdrückungsfilter 515 auf. Das Spiegelfrequenzunterdrückungsfilter 515 weist die von dem Mischer 505 generierten Spiegelfrequenzkomponenten ab.
Der Koppler 111 (der direktional sein kann) tastet die Grundtöne F0i an dem Ausgang des Senders 503 ab und führt dieses abgetastete Eingangssignal einem variablen Dämpfungsglied 521 zu. Das variable Dämpfungsglied 521 dämpft das abgetastete Eingangssignal und führt das gedämpfte Signal der Signalauslöscheinrichtung 131 zu. Das variable Dämpfungsglied 521 ist eine optionale Vorrichtung, die zum Anpassen der Amplitude oder Leistung des abgetasteten Signals auf ein Niveau verwendet wird, das für die Signalauslöscheinrichtung 131 geeignet ist.
Das Signal 563, das von dem Leistungsverstärker 105 ausgegeben wird und die Grundtöne F0r und die Intermodulationsprodukte (z. B. IM3r, IM5r usw.) aufweist, wird von dem Koppler 113 an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 105 abgetastet. Dieses abgetastete Ausgangssignal wird an ein variables Dämpfungsglied 523 weitergegeben, das das abgetastete Ausgangssignal dämpft und das gedämpfte Ausgangssignal dem Mischer 510 zuführt. Ähnlich wie das variable Dämpfungsglied 521 ist das Dämpfungsglied 523 optional und wird zum Anpassen der Amplitude oder Leistung des abgetasteten Ausgangssignals auf ein Niveau verwendet, das für die Signalauslöscheinrichtung 131 geeignet ist.
Der Mischer 510 wandelt die Frequenz des gedämpften Ausgangssignals zu den Zwischenfrequenzen (z. B. F0i, IM3i und IM5i usw.) zurück, indem er das gedämpfte Ausgangssignal mit einem Lokaloszillatorsignal mischt, um das Signal 564 zu erzeugen. In dieser exemplarischen Ausführungsform wird das Signal 564 an ein optionales Filter 520 weitergegeben, das jede Lokaloszillatorstreuung in dem Signal 564 beseitigt. Sodann wird das Signal 564 an ein optionales variables Dämpfungsglied 522 weitergegeben, welches das Signal 564 dämpft, bevor es das gedämpfte Signal 564 an die Auslöscheinrichtung 131 weitergibt.
Die Auslöscheinrichtung 131 subtrahiert das von dem Koppler 111 empfangene abgetastete Eingangssignal von dem Signal 564, um das Signal 565 zu erzeugen. Somit ist die Amplitude der F0i-Komponente des Signals 565 relativ zu derjenigen des von dem Leistungsverstärker 105 ausgegebenen Signals 563 reduziert, während die Amplitude der Intermodulationskomponenten im Wesentlichen unverändert oder derjenigen des Signals 563 ähnlich bleibt (abzüglich der Summe des Verlustes zwischen dem Ausgang des Leistungsverstärkers 105 und dem Ausgang des variablen Dämpfungsglieds 522). In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen wird die Grundtöne-F0i-Komponente des Signals 565 durch die Signalauslöscheinrichtung 131 gänzlich ausgelöscht. In bestimmten alternativen Ausführungsformen wird die Amplitude der Grundtöne-F01-Komponente des Signals 565 auf ein Niveau ähnlich demjenigen von einem oder mehreren der Intermodulationsprodukte des Signals 565 reduziert. Beispielsweise haben die Grundtöne F0i, wie an dem exemplarischen Signal 565 gezeigt, Amplituden ähnlich denjenigen der Intermodulationsprodukte dritter Ordnung IM3i.
Das Signal 565, das die Intermodulationsprodukte (z. B. IM3i, IM5i usw.) und reduzierten Grundtöne F0i aufweist, wird an die Signalauslöscheinrichtung 132 weitergegeben. Die Signalauslöscheinrichtung 132 passt wenigstens eines von Verstärkung, Phase und Verzögerung des Signals 565 an und gibt das angepasste Signal an einen Verstärker mit variabler Verstärkung (”VGA”) 545 weiter. Der VGA 545 passt die Verstärkung des Signals 565 weiter an. Das angepasste Signal, ein Kompensationssignal, wird über den Koppler 112 an den Hauptsignalweg angelegt. Das Kompensationssignal wird durch den Mischer 505 auf die Trägerfrequenz frequenzgewandelt (um z. B. IM3i, IM5i usw. in IM3r, IM5r usw. zu wandeln) und wird zur Verstärkung an den Leistungsverstärker 105 weitergegeben. Dieses von dem Leistungsverstärker 105 ausgegebene, verstärkte und frequenzgewandelte Kompensationssignal löscht die Amplitude der durch den Leistungsverstärker 105 generierten Intermodulationsprodukte aus oder reduziert sie. Die Steuereinheit 150 überwacht das Signal 565, um zu bestimmen, wie weit die Intermodulationsprodukte durch das Kompensationssignal reduziert werden, und passt die Einstellungen (z. B. I-Werte und Q-Werte der Auslöscheinrichtungen 131 und 132) an, um die Reduzierung und/oder Auslöschung zu steuern, wie oben mit Bezug auf 4A und 4B beschrieben.
Der vorgenannte Mischer 505, eine Vorrichtung, die typischerweise in dem Originalsignalweg ohne das Linearisierungsverfahren vorhanden ist, wird von dem Linearisierer 501 weiterverwendet, um das Kompensationssignal bis zu HF zu wandeln, wobei die Nichtlinearität generiert und auch ausgelöscht oder unterdrückt wird. Wenn die Zwischenfrequenz jedoch nicht für die Signalauslöscheinrichtungen 131, 132 geeignet ist, kann ein weiterer Mischer in den Weg zwischen dem Koppler 111 und der Signalauslöscheinrichtung 131 sowie ein zweiter Mischer in den Weg zwischen dem Koppler 112 und dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 132 eingefügt sein, zusätzlich zu einer Verschiebung beider Koppler 111, 112 hinter das Filter 515 direkt zu dem Leistungsverstärkereingang. Die LO-Frequenz dieser zwei Mischer und des Mischers 510 ist dieselbe und kann als für alle Blöcke praktisch gewählt sein. In diesem exemplarischen System ist das Linearisierungsverfahren vollkommen unabhängig von jeder verfügbaren Frequenz in dem Originalsignalweg, und es können Leistungsverstärker verbessert werden, die Intermodulationsprodukte bei z. B. dem 20-fachen der Frequenz generieren, mit der das Linearisierungsverfahren arbeitet.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein System 600 mit einem Linearisierer 601 zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers 105 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt. Der Linearisierer 601 ist wiederum eine weitere alternative Ausführungsform zu dem in 1 illustrierten und oben erläuterten Linearisierer 101. Unter Bezugnahme auf 6 weist das System 600 den Linearisierer 601 auf, der einen alternativen Kalibrierungsprozess zu demjenigen des Linearisierers 101 bereitstellt. Insbesondere weist der Linearisierer 601 einen Mischer 605, ein Bandpassfilter 621 und ein Tiefpassfilter 622 auf, die zwischen den Signalauslöscheinrichtungen 131 und 132 und einem Spitzenwertdetektor 143 angeordnet sind.
Ein Eingang des Mischers 605 ist mit dem Ausgang der Auslöscheinrichtung 131 verbunden und teilt sich die Intermodulationsprodukte und Grundtöne F0 (die ausgelöscht werden) mit dem Eingang der Auslöscheinrichtung 132. Der andere Eingang des Mischers 605 ist mit dem Koppler 111 verbunden und teilt sich die abgetasteten Grundtöne F0 mit der Auslöscheinrichtung 131. Die Eingänge des Bandpassfilters 621 und des Tiefpassfilters 622 sind über einen Schalter 645 mit dem Ausgang des Mischers 605 verbunden. Ebenso sind die Ausgänge der Filter 621, 622 über einen Schalter 646 mit dem Spitzenwertdetektor 143 verbunden. Die Steuereinheit 150 betätigt beide Schalter 645, 646 über ein Steuersignal, wie unten beschrieben.
In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen hat das Tiefpassfilter 622 eine Bandbreite von der Gesamtbandbreite ”fc” der Kommunikationssignale, die von dem Sender 103 über den Leistungsverstärker 105 gesendet werden (z. B. Gleichstrom (”DC”) bis 60 MHz für das Frequenzband des universellen mobilen Telekommunikationssystems 2100 (”Universal Mobile Telecommunications System”, ”UMTS2100”). In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen hat das Bandpassfilter 621 eine Passbandfrequenz entweder zwischen fc und 2·fc (z. B. 60 MHz bis 120 MHz für UMTS2100) oder zwischen 2·fc und 3·fc (z. B. 120 MHz bis 180 MHz für UMTS2100).
Durch eine solche Konfiguration des Mischers 605 und der Filter 621, 622 kann die Steuereinheit 150 des exemplarischen Linearisierers 601 (über den Spitzenwertdetektor 143 und den A/D-Wandler 144) das Leistungsniveau der Grundtöne F0 zum Einstellen der inneren Schleife überwachen sowie das Leistungsniveau der Intermodulationsprodukte zum Einstellen der äußeren Schleife messen. Der Kalibrierungsprozess des Linearisierers 601 für die innere Schleife beginnt mit einer Positionierung des Schalters 645 dazu, den Ausgang des Mischers 605 mit dem Eingang des Tiefpassfilters 622 zu verbinden, während die äußere Schleife inaktiv (in einem Ruhemodus) oder in einem Modus mit minimaler Vorwärtsverstärkung ist. Der Schalter 647 ist außerdem dazu positioniert, den Ausgang des Tiefpassfilters 622 mit dem Eingang des Spitzenwertdetektors 143 zu verbinden. In dieser Konfiguration zeigt der Ausgang des Spitzenwertdetektors 143 das Leistungsniveau der Grundtöne F0 an. Die Steuereinheit 150 kann dieses Leistungsniveau überwachen und die Einstellungen (z. B. den I-Wert und Q-Wert) der Auslöscheinrichtung 131 dazu anpassen, das Leistungsniveau der Grundtöne F0 in dem Signal an dem Ausgang der Auslöscheinrichtung 131 auszulöschen oder zu reduzieren.
Der Kalibrierungsprozess des Linearisierers 601 für die äußere Schleife beginnt mit einer Positionierung des Schalters 645 dazu, den Ausgang des Mischers 605 mit dem Eingang des Bandpassfilters 621 zu verbinden, während die äußere Schleife in einem Normalbetriebszustand ist, wodurch die Auslöscheinrichtung 132 die Verstärkung und Phase (und optional die Verzögerung) des durch die Auslöscheinrichtung 131 ausgegebenen Signals aktiv anpasst, um ein Kompensationssignal zu erzeugen. Der Schalter 646 ist außerdem dazu positioniert, den Ausgang des Bandpassfilters 621 mit dem Eingang des Spitzenwertdetektors 143 zu verbinden. In dieser Konfiguration zeigt der Ausgang des Spitzenwertdetektors 143 das Leistungsniveau der Intermodulationsprodukte an. Die Steuereinheit 150 kann dieses Leistungsniveau überwachen und die Einstellungen (z. B. den I-Wert und Q-Wert) der Auslöscheinrichtung 132 anpassen, um das Leistungsniveau der Intermodulationsprodukte des von dem Leistungsverstärker 105 ausgegebenen Signals 162 auszulöschen oder zu reduzieren.
In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen sind die Kalibrierungen des Linearisierers 601 für die innere und äußere Schleife auf demselben Chip implementiert wie der Leistungsverstärker und können einen kontinuierlichen Betrieb der Kalibrierung und Messung ohne Beteiligung der Basisstation oder eines anderen Host-Systems, auf dem sich der Leistungsverstärker 105 eventuell befindet, sicherstellen.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein System 700 mit einem Linearisierer 701 zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers 105 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen darstellt. Der Linearisierer 701 ist wiederum eine weitere alternative Ausführungsform zu dem in 1 illustrierten und oben erläuterten Linearisierer 101. Unter Bezugnahme auf 7 weist das System 700 den Linearisierer 701 auf, der sich von dem Linearisierer 101 dadurch unterscheidet, dass ein gemeinsamer Koppler 711 anstelle der Koppler 111, 112 entlang des Sendeweges 199 eingesetzt wird. Dieser gemeinsame Koppler 711 wird sowohl für die Abtastung der Grundtöne F0 als auch die Intermodulationsprodukt-Rückkopplung verwendet. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist das von der Auslöscheinrichtung 132 ausgegebene Signal, das die Intermodulationsprodukt-Rückkopplung aufweist, über den VGA 745 und einen Koppler 712 (der direktional sein kann) an den Weg des Kopplers 711 gekoppelt. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen ist die Richtwirkung des Kopplers 712 größer als die Summe der Gesamtverstärkung des variablen Dämpfungsglieds 721, der Auslöscheinrichtung 131, der Auslöscheinrichtung 132, des VGA 745 und des Kopplungskoeffizienten des Kopplers 712. Dies trägt dazu bei, die Stabilität der Schleife 790 sicherzustellen. Diese Ausführungsform eines gemeinsamen Kopplers kann auch in den in 1, 5 bzw. 6 illustrierten Linearisierern 101, 105 und 106 verwendet werden.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems 800 mit einem Linearisierer 801 zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers 105 gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen. Der Linearisierer 801 ist eine alternative Ausführungsform zu dem in 6 illustrierten und oben erläuterten Linearisierer 601. Unter Bezugnahme auf 8 weist der exemplarische Linearisierer 801 einen zusätzlichen Schalter 805 auf, der kommunikativ an die Steuereinheit 150 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 150 betätigt den Schalter, um zwischen einer Leistungsmessung an dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 131 und an dem Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 zu wählen. Dieser Schalter 850 ermöglicht der Steuereinheit 150 die Überwachung des Leistungsniveaus der Grundtöne F0 und/oder der Intermodulationsprodukte an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 105. Eine andere Veränderung gegenüber dem Linearisierer 601 besteht darin, dass der Richtkoppler 811 den Richtkoppler 111 ersetzt, so dass die Abtastung des Signals 161 von der Auslöscheinrichtung 131 und dem Eingang des Mischers 605 geteilt würde. Außerdem ersetzt der Richtkoppler 812 den Koppler 112, so dass das Rückkopplungs-Kompensationssignal nicht in der Abtastung des Signals 161 für die Auslöscheinrichtung 131 erscheint.
9 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den Sendeweg 199 darstellt, der für die Systeme 100, 500, 600, 700 und 800 aus 1, 5, 6, 7 bzw. 8 implementiert sein kann. Insbesondere zeigt 9 einen Quadraturmodulator 910, einen Vor-Treiber 915 und eine an einen Duplexer 920 gekoppelte Sendeantenne 920. Diese Figur soll zusätzliche Stellen entlang des Sendeweges 199 illustrieren, an denen ein Abtastwert der Grundtöne F0 eines durch einen Sender gesendeten Signals gewonnen werden kann. Beispielsweise kann der Abtastwert der Grundtöne F0 an Punkt 955 an dem Eingang des Quadraturmodulators 910, an Punkt 965 an dem Eingang des Vor-Treibers 965 oder an Punkt 975 an dem Eingang des Leistungsverstärkers 105 gewonnen werden. Zusätzlich kann das Rückkopplungssignal (z. B. der Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 132) an jedem dieser Punkte 955, 965 oder 975 angelegt sein. Der Rückkopplungspunkt liegt jedoch typischerweise hinter dem Abtastpunkt der Grundtöne F0, um Oszillation und ein Durchleiten von Intermodulationsprodukten zu dem Eingang der Auslöscheinrichtung 131 zu vermeiden. Eine Verwendung des Punktes 955 kann zusätzliche Schaltungen erforderlich machen, um I-Werte und Q-Werte in ein kombiniertes Analogsignal für den Eingang der Signalauslöscheinrichtung 131 und/oder ein kombiniertes Analogsignal zurück zu I,Q-Daten an dem Ausgang der Signalauslöscheinrichtung 132 zu wandeln.
Die oben erläuterten Linearisierer sind als Chip, Mikroplättchen oder IP in Leistungsverstärker jeder Art integrierbar. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen sind die Linearisierer selbstständig und können unter Verwendung von Kopplern wie oben beschrieben an den Eingang und Ausgang eines Leistungsverstärkers gekoppelt sein. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen sind diese selbstständigen Linearisierer in einer oder mehreren integrierten Schaltungen erzeugt.
Die Linearisierer können jede Kombination aus Amplitude, Phase und Verzögerung von entweder an dem Eingang eines Leistungsverstärkers abgetasteten Signalen oder an dem Ausgang eines Leistungsverstärkers abgetasteten Signalen unter Verwendung eines Signals (z. B. Analogspannungen oder eines digitalen Steuersignals) anpassen, betrieben durch einen oder mehrere Algorithmen in der Weise, dass das Verhältnis der Intermodulationsprodukte zu Grundtönen F0 in dem von dem Leistungsverstärker ausgegebenen Signal reduziert oder ausgelöscht wird. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen nutzen die Signalauslöscheinrichtungen Phasenverschiebung ohne Verzögerung.
Die Linearisierer können auch jede Kombination aus der Amplitude, Phase und Verzögerung von an dem Eingang eines Leistungsverstärkers abgetasteten Signalen oder an dem Ausgang eines Leistungsverstärkers abgetasteten Signalen unter Verwendung eines Signals (z. B. Analogspannung oder eines digitalen Steuersignals) anpassen, betrieben durch einen oder mehrere Algorithmen in der Weise, dass das Verhältnis der Grundtöne F0 zu den Intermodulationsprodukten für das von dem Leistungsverstärker ausgegebene Signal erhöht wird.
Die Linearisierer können auch selektiv ein oder mehrere besondere Intermodulationsproduktpaare in dem von einem Leistungsverstärker ausgegebenen Signal auslöschen (oder deren Amplitude reduzieren). Beispielsweise können die Linearisierer zwei Intermodulationsproduktpaare aus dem durch den Leistungsverstärker ausgegebenen Signal auslöschen oder unterdrücken.
Die Linearisierer können auch Geräusch oder Störschwingungen auslöschen (oder reduzieren), die in dem Signalweg zwischen den Kopplern 111 und 113 generiert werden. Der Linearisierer 501 kann auch (z. B. von dem Mischer 505 verursachtes) Geräusch auslöschen, das auf dem Eingangssignal 562 aus dem Signal 563 an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 105 vorhanden ist. Der Linearisierer 101 kann auch von dem Leistungsverstärker 105 generiertes Geräusch in dem Ausgangssignal 162 auslöschen (oder reduzieren).
Obwohl in jeder der oben erläuterten exemplarischen Ausführungsformen zwei Signalauslöscheinrichtungen dargestellt sind, können in den Linearisierern auch zusätzliche Auslöscheinrichtungen verwendet werden. Beispielsweise kann die Signalauslöscheinrichtung 131 aus 1 mehrere Signalauslöscheinrichtungen aufweisen, um die Bandbreite der Grundtöne-F0-Auslöschung zu erhöhen. Zusätzlich oder alternativ kann die Signalauslöscheinrichtung 132 aus 1 mehrere Signalauslöscheinrichtungen aufweisen, um die Bandbreite der Intermodulationsprodukt-Auslöschung zu erhöhen. Bei paralleler Verwendung mehrerer Signalauslöscheinrichtungen können durch die Steuereinheit 150 zum Bestimmen der bevorzugten Einstellungen für jede der Signalauslöscheinrichtungen ein oder mehrere Algorithmen ausgeführt werden, die in 29–31 der Patentanmeldung Nr. US 13/014,681 mit dem Titel ”Methods and Systems for Noise and Interference Cancellation”, eingereicht am selben Tag wie diese Anmeldung, illustriert sind.
Die Linearisierer können auch einen oder mehrere Abstimmalgorithmen aufweisen und ausführen, die es den Linearisierern ermöglichen, bevorzugte Einstellungen für die Signalauslöscheinrichtungen in der Weise zu finden, dass das Verhältnis von Grundtönen F0 zu Intermodulationsprodukten am Ausgang eines Leistungsverstärkers erhöht wird.
Die Linearisierer können auch ein moduliertes Spektrum als Eingangssignal in einen Leistungsverstärker verwenden. Das modulierte Spektrum kann Modulation und/oder ein Kodierungsschema aufweisen, das ein größeres Verhältnis von Grundtönen F0 zu den Intermodulationsprodukten in dem von dem Leistungsverstärker ausgegebenen Signal bereitstellt, wie in 3GPP- und/oder 4G-Standard(s) für zellulare Kommunikation spezifiziert.
Die Erfindung kann mit Computer-Hardware und -Software verwendet werden, welche die oben beschriebenen Verfahren und Verarbeitungsfunktionen ausführt. Wie für den Fachmann ersichtlich, können die hier beschriebenen Systeme, Verfahren und Prozeduren in einem programmierbaren Computer, in durch Computer ausführbarer Software oder digitalen Schaltungen ausgeführt sein. Die Software kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Computerlesbare Medien können beispielsweise eine Diskette, RAM, ROM, eine Festplatte, Wechselmedien, Flash-Speicher, einen Speicher-Stick, optische Medien, magnetoptische Medien, CD-ROM usw. umfassen. Digitale Schaltungen können integrierte Schaltungen, Gatteranordnungen, Bausteinlogik, feldprogrammierbare Gatteranordnungen (”FPGA”) usw. umfassen.
Oben wurden zwar spezifische Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben, jedoch dient die Beschreibung lediglich zu Illustrationszwecken. Es wird daher darauf hingewiesen, dass viele Aspekte der Erfindung oben nur als Beispiele beschrieben wurden und nicht als erforderliche oder wesentliche Elemente der Erfindung vorgesehen sind, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Von einem Durchschnittsfachmann, der über den Nutzen der vorliegenden Offenbarung verfügt, können verschiedene Modifikationen der offenbarten Aspekte der exemplarischen Ausführungsformen und ihnen entsprechende äquivalente Schritte zusätzlich zu den oben beschriebenen vorgenommen werden, ohne den in dem folgenden Anspruch bzw. den folgenden Ansprüchen bestimmten Gedanken und Umfang der Erfindung zu verlassen, deren Umfang die breiteste Auslegung zu geben ist, um solche Modifikationen und äquivalenten Strukturen einzuschließen.

Claims

System zum Verbessern der Linearität eines Leistungsverstärkers, umfassend: einen ersten Eingang, der zum Koppeln an einen Eingangssignalweg des Leistungsverstärkers funktionsfähig ist, um einen ersten Abtastwert eines Eingangssignals des Leistungsverstärkers zu gewinnen; einen zweiten Eingang, der zum Koppeln an einen Ausgangssignalweg des Leistungsverstärkers funktionsfähig ist, um einen zweiten Abtastwert eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers zu gewinnen, wobei das Ausgangssignal wenigstens eine durch den Leistungsverstärker auf das Ausgangssignal aufgebrachte Nichtlinearitätskomponente umfasst, wobei der zweite Abtastwert wenigstens eine abgetastete Nichtlinearitätskomponente umfasst, die der wenigstens einen Nichtlinearitätskomponente entspricht; einen Ausgang, der zum Koppeln des Ausgangs an den Eingangssignalweg des Leistungsverstärkers, um ein linearitätsverbesserndes Signal an den Eingangssignalweg anzulegen, funktionsfähig ist; und einen elektrisch an den ersten Eingang, den zweiten Eingang und den Ausgang gekoppelten Linearisierer, wobei der Linearisierer umfasst: eine erste Signalauslöscheinrichtung zum Empfangen des ersten Abtastwertes von dem ersten Eingang und des zweiten Abtastwertes von dem zweiten Eingang und Abziehen des ersten Abtastwertes von dem zweiten Abtastwert, um ein Zwischensignal zu erzeugen, das die wenigstens eine abgetastete Nichtlinearitatskomponente umfasst; und eine zwischen die erste Signalauslöscheinrichtung und den Ausgang gekoppelte zweite Signalauslöscheinrichtung, wobei die zweite Signalauslöscheinrichtung dazu funktionsfähig ist, das linearitätsverbessernde Signal durch Anpassen von wenigstens einem von Amplitude, Phase und Verzögerung der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitatskomponente des Zwischensignals zu erzeugen, wobei das linearitätsverbessernde Signal dazu funktionsfähig ist, eine Intensität der wenigstens einen Nichtlinearitätskomponente in Reaktion darauf, an den Eingangssignalweg gekoppelt zu sein und durch den Leistungsverstärker verstärkt zu sein, zu reduzieren.
System gemäß Anspruch 1, wobei der erste Eingang, der zweite Eingang und der dritte Eingang jeweils einen Koppler umfassen.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin ein zwischen dem ersten Eingang und der ersten Signalauslöscheinrichtung angeordnetes erstes Dämpfungsglied und ein zwischen dem zweiten Eingang und der ersten Signalauslöscheinrichtung angeordnetes zweites Dämpfungsglied umfassend.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin einen zwischen dem Ausgang der zweiten Signalauslöscheinrichtung und dem Ausgang angeordneten Verstärker umfassend.
System gemäß Anspruch 1, wobei der erste Abtastwert eine modulierte Signalkomponente umfasst und der zweite Abtastwert eine amplitudenangepasste modulierte Signalkomponente umfasst, und wobei die erste Auslöscheinrichtung eine Intensität der amplitudenangepassten modulierten Signalkomponente reduziert, während er eine Intensität der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitätskomponente des zweiten Abtastwertes im Wesentlichen unverändert lasst, um das Zwischensignal zu erzeugen.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Leistungsdetektor zum Messen der Intensität der modulierten Signalkomponente des ersten Abtastwertes; und eine Steuereinheit zum Empfangen der Intensitätsmessung von dem Leistungsdetektor und zum Anpassen wenigstens einer Einstellung der ersten Signalauslöscheinrichtung auf Basis der Intensitätsmessung.
System gemäß Anspruch 1, wobei die erste Auslöscheinrichtung dazu funktionsfähig ist, wenigstens eines von Amplitude, Phase und Verzögerung wenigstens einer Komponente des ersten Abtastwertes auf Basis einer Phasengleichheitseinstellung und einer Quadratureinstellung vor dem Abziehen des ersten Abtastwertes von dem zweiten Abtastwert anzupassen.
System gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Signalauslöscheinrichtung wenigstens eines von Amplitude, Phase und Verzögerung der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitätskomponente des Zwischensignals auf Basis einer Phasengleichheitseinstellung und einer Quadratureinstellung anpasst.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Leistungsdetektor zum Messen der Intensität der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitätskomponente und eine Steuereinheit zum Empfangen der Intensitätsmessung von dem Leistungsdetektor und zum Anpassen wenigstens einer Einstellung der zweiten Signalauslöscheinrichtung auf Basis der Intensitätsmessung.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Leistungsdetektor, der einen Leistungsdetektoreingang und einen Leistungsdetektorausgang umfasst; einen Schalter, der einen an einen Eingang der ersten Signalauslöscheinrichtung gekoppelten ersten Schaltereingang; einen an den Ausgang der ersten Signalauslöscheinrichtung gekoppelten zweiten Schaltereingang; einen an den Leistungsdetektoreingang gekoppelten Schalterausgang umfasst; und eine Steuereinheit, die elektrisch an den Schalter gekoppelt ist und dazu funktionsfähig ist, den Schalter dazu zu konfigurieren, den ersten Schaltereingang an den Schalterausgang oder den zweiten Schaltereingang an den Schalterausgang zu koppeln.
System gemäß Anspruch 10, wobei der Leistungsdetektor umfasst: einen Spitzenwertdetektor zum Messen einer Intensität eines Signals und ein zwischen dem Leistungsdetektoreingang und dem Spitzenwertdetektor angeordnetes Filter.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin einen frequenzwandelnden Mischer umfassend, der zwischen dem ersten Eingang und der ersten Signalauslöscheinrichtung angeordnet ist.
System gemäß Anspruch 1, wobei der Linearisierer in einer oder mehreren integrierten Schaltungen hergestellt ist.
Verfahren zum Reduzieren von Nichtlinearitätskomponenten, die auf ein durch einen Leistungsverstärker ausgegebenes Signal aufgebracht sind, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines ersten Abtastwertes eines durch den Leistungsverstärker ausgegebenen Ausgangssignals, wobei das Ausgangssignal wenigstens eine durch den Leistungsverstärker auf das Ausgangssignal aufgebrachte Nichtlinearitätskomponente umfasst, wobei der erste Abtastwert wenigstens eine abgetastete Nichtlinearitätskomponente, die der wenigstens einen Nichtlinearitätskomponente entspricht, umfasst; Bestimmen eines Intensitätsniveaus der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitätskomponente; Generieren eines Kompensationssignals durch Anpassen von wenigstens einem von Phase, Amplitude und Verzögerung der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitätskomponente auf Basis des Intensitätsniveaus; Anlegen des Kompensationssignals an einen Eingang des Leistungsverstärkers und Reduzieren einer Amplitude der wenigstens einen Nichtlinearitätskomponente in Reaktion auf das Anlegen des Kompensationssignals an den Eingang.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die wenigstens eine Nichtlinearitätskomponente ein durch den Leistungsverstärker auf das Ausgangssignal aufgebrachtes Intermodulationsprodukt umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 14, weiterhin umfassend: Empfangen eines zweiten Abtastwertes eines Eingangssignals in den Leistungsverstärker und Reduzieren eines Intensitätsniveaus einer Grundtonkomponente des ersten Abtastwertes durch Subtrahieren des zweiten Abtastwertes von dem ersten Abtastwert.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das wenigstens eine von Phase, Amplitude und Verzögerung auf Basis einer Phasengleichheitseinstellung und einer Quadratureinstellung angepasst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 17, weiterhin umfassend, ein Computerprogramm unter Verwendung des Intensitätsniveaus als Rückkopplungswert auszuführen, um die Phasengleichheitseinstellung und die Quadratureinstellung zu bestimmen.
Verfahren zum Reduzieren von Nichtlinearitätskomponenten eines Ausgangssignals eines Leistungsverstärkers, wobei das Verfahren umfasst: (a) Gewinnen eines ersten Abtastwertes eines Eingangssignals von einem Eingangssignalweg zu dem Leistungsverstärker, wobei der erste Abtastwert eine erste modulierte Signalkomponente umfasst; (b) Gewinnen eines zweiten Abtastwertes eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers, wobei das Ausgangssignal wenigstens eine durch den Leistungsverstärker auf das Ausgangssignal aufgebrachte Nichtlinearitätskomponente umfasst, wobei der zweite Abtastwert eine zweite modulierte Signalkomponente und wenigstens eine abgetastete Nichtlinearitätskomponente umfasst; (c) Generieren eines Zwischensignals durch Reduzieren einer Amplitude der zweiten modulierten Signalkomponente des zweiten Abtastwertes durch Abziehen des ersten Abtastwertes von dem zweiten Abtastwert; (d) Bestimmen eines Intensitätsniveaus der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitätskomponente; (e) Erzeugen eines Kompensationssignals durch Anpassen von wenigstens einem von Phase, Amplitude und Verzögerung der wenigstens einen abgetasteten Nichtlinearitätskomponente auf Basis des Intensitätsniveaus; (f) Anlegen des Kompensationssignals an den Eingangssignalweg und (g) in Reaktion auf das Anlegen des Kompensationssignals an den Eingangssignalweg und auf ein Verstärken des Kompensationssignals durch den Leistungsverstärker, Reduzieren eines Intensitätsniveaus der wenigstens einen Nichtlinearitätskomponente.
Verfahren gemäß Anspruch 19, weiterhin umfassend, (a) bis (g) für eine Vielzahl von Iterationen zu wiederholen, um die Reduzierung des Intensitätsniveaus der wenigstens einen Nichtlinearitätskomponente zu verbessern.
Verfahren gemäß Anspruch 19, weiterhin umfassend, eine Frequenz des zweiten Abtastwertes zu wandeln.
Verfahren gemäß Anspruch 19, weiterhin umfassend, sowohl die Frequenz des Eingangssignals als auch die Frequenz des Ausgangssignals auf eine ähnliche Frequenz zu wandeln.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Kompensationssignal an den Eingangssignalweg zwischen einer Stelle, wo der erste Abtastwert gewonnen wird, und einem Eingang des Leistungsverstärkers angelegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das wenigstens eine von Phase, Amplitude und Verzögerung auf Basis einer Phasengleichheitseinstellung und einer Quadratureinstellung angepasst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 19, weiterhin umfassend, ein Computerprogramm unter Verwendung des Intensitätsniveaus als Rückkopplungswert auszuführen, um die Phasengleichheitseinstellung und die Quadratureinstellung zu bestimmen.
Zellulares Telefonsystem, umfassend: einen ersten Eingang, der zum Empfangen eines ersten Abtastwertes eines Verstärkereingangs konfiguriert ist; einen zweiten Eingang, der zum Empfangen eines zweiten Abtastwertes des Verstärkerausgangs, der eine Nichtlinearität umfasst, konfiguriert ist; einen Ausgang, der zum Zuführen eines Ausgangssignals zu dem Verstärkereingang konfiguriert ist; eine Linearisierungsschaltung, die elektrisch an den ersten Eingang, den zweiten Eingang und den Ausgang gekoppelt ist, wobei die Linearisierungsschaltung umfasst: eine mit dem ersten Eingang und dem zweiten Eingang verbundene erste Signalauslöscheinrichtung, die dazu funktionsfähig ist, ein erstes Signal auf Basis einer Differenz zwischen dem zweiten Abtastwert und dem ersten Abtastwert zu generieren; und eine elektrisch mit der ersten Signalauslöscheinrichtung verbundene zweite Signalauslöscheinrichtung, die dazu funktionsfähig ist, das Ausgangssignal in Reaktion auf ein Anpassen von wenigstens einem von Amplitude, Phase und Verzögerung des ersten Signals zu erzeugen.
Zellulares Telefonsystem gemäß Anspruch 26, wobei das Ausgangssignal dazu funktionsfähig ist, die Nichtlinearität in Reaktion darauf zu reduzieren, dass es durch den Verstärker verstärkt wird.
Verfahren, umfassend: Empfangen eines ersten Abtastwertes eines Verstärkereingangs; Empfangen eines zweiten Abtastwertes des Verstärkerausgangs, der eine Nichtlinearität umfasst; Generieren eines ersten Signals auf Basis einer Differenz zwischen dem zweiten Abtastwert und dem ersten Abtastwert und Erzeugen eines Ausgangssignals, das zum Verbessern der Nichtlinearität funktionsfähig ist, in Reaktion auf ein Einstellen von wenigstens einem von Amplitude, Phase und Verzögerung des ersten Signals.