DE60132979T2 - Leistungsmodulator mit hohem wirkungsgrad - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Radiofrequenz(RF)Leistungsverstärker.
  • 2. Stand der Technik
  • Im Radiofrequenz(RF)Kommunikationsbereich, in dem der Wunsch und der Bedarf nach größeren Übertragungsraten steigt, müssen die bevorzugten Signale hohen Datenwirkungsgrad aufweisen. Im Allgemeinen weist hoher Datenwirkungsgrad die Eigenschaft einer variierenden Welle auf. Solche wellenvariierenden Signale erfordern im Allgemeinen linearen Schaltungsbetrieb.
  • In einem konventionellen Radiosender haben der Modulator und Leistungsverstärker (PA) separate Funktionen, wie in 1 gezeigt. Ein Modulator 101 überträgt ein Informationseingangssignal 103 zum Sender in einem Bandpasssignal 105, üblicherweise über Radiofrequenzen, welches entweder eine konstante Welle (die durchschnittliche Signalleistung ist gleich der Spitzensignalleistung) oder eine variierende Welle (die durchschnittliche Signalleistung ist schwächer als die Spitzensignalleistung) haben kann. Das Bandpasssignal 105 wird an einen Leistungsverstärker(PA) 107 angelegt, welcher ein Ausgangssignal 109 ausreichender Leistung erzeugt, um über eine gewünschte Distanz zu strahlen. Im Radio-Stand der Technik wird es allgemein verstanden, dass ein Schaltkreis, der nur konstante Wellensignale unterstützt, von sich aus energieeffizienter sein kann als ein Schaltkreis, der wellenvariierende Signale unterstützt, da das wellenvariierende Signal einen linearen Schaltungsbetrieb erfordert. Da das wellenvariierende Signal allgemein verbreiteter ist, konzentriert sich diese Veröffentlichung auf die Generation dieser Signale.
  • Es ist weithin bekannt, dass sich die gewünschten gemeinsamen Ziele von linearem Betrieb und hohem energetischem Wirkungsgrad gegenseitig ausschließen, das heißt, dass ein Verstärker mit hohem energetischem Wirkungsgrad nicht auf lineare Art und Weise betrieben werden kann, und auf gleiche Weise ein auf eine lineare Art und Weise betriebener Verstärker keinen hohen energetischen Wirkungsgrad aufweist.
  • Die meisten Anstrengungen konzentrieren sich auf Verwendung eines effizienteren nichtlinearen Verstärkers und verbessern seine Linearität, da es historisch erwiesen ist, grundsätzlich unmöglich zu sein, den energetischen Wirkungsgrad eines linearen Verstärkers (von 50% oder höher) zu verbessern. Diese Methoden enthalten Vorkopplungslinearisierung, Vorverzerrung, Rückkopplungsvorverzerrung und Modulatorrückkopplung. Diese Methoden sind unten kurz zusammengefasst.
  • In der in 2 gezeigten Vorkopplungslinearisierungsmethode wird der PA 207 zunächst so wie Verzerrungen zum Signal, welches es generieren will, charakterisiert. Das Inverse dieser Verzerrungen wird durch einen Vorkopplungsblock 211 fremd generiert und dann mit dem Ausgang 209 des PA summiert, um ein linearisiertes Ausgangssignal 215 zu bilden. Dies sollte die Verzerrungen des PA selbst ausgleichen und zu einem verbesserten linearen Betrieb führen.
  • In der in 3 gezeigten Vorverzerrungsmethode wird der PA 307 zunächst wieder so wie Verzerrungen zum Signal, welches es generieren will, charakterisiert. Das Inverse dieser Verzerrungen wird durch einen Vorverzerrungsblock 310 generiert, um ein modifiziertes Bandpasssignal 305 zu erzeugen, welches an den Eingang des PA angelegt wird. Der PA sollte die Verzerrungen des Vorverzerrers ausgleichen und zu einem verbesserten linearen Betrieb führen.
  • In der in 4 gezeigten Rückkopplungsvorverzerrungsmethode wird der PA zunächst wieder so wie Verzerrungen zum Signal, welches es generieren will, charakterisiert. Das Inverse dieser Verzerrungen wird fremd generiert und dann an den Eingang des PA angelegt. Der PA sollte die Verzerrungen des Vorverzerrers ausgleichen und zu einem verbesserten linearen Betrieb führen. Jegliche Fehler in der Vorverzerrung werden am Ausgang des PAs erkannt, in Form eines Signals 412 zurückgeführt und verwendet, um den Vorverzerrer zu korrigieren. Der in dieser Technik verwendete Vorverzerrerblock 410 wird oft anpassungsfähiger Vorverzerrer genannt.
  • In letzter Zeit wurden einige Anstrengungen unternommen, um eine kontinuierliche Rückführung um den PA herum in den Modulator legen, so dass PA Fehler kontinuierlich korrigiert werden können. Wie in 5 gezeigt, ist dies eine Erweiterung der anpassungsfähigen Vorverzerrermethode, wo die Vorverzerrerfunktion im Modulator 501 mit enthalten ist. Weil dies eine Rückkopplungstechnik ist, ist die Stabilität der Rückkopplungsschleife (welche das Rückkopplungssignal 512 enthält) von besonderer Bedeutung. Die Aufrechterhaltung der Schleifenstabilität wird durch die Einbeziehung von bekannten nichtlinearen Komponenten (der PA) innerhalb der Schleife ziemlich erschwert. Zusätzlich wird die erlaubte Bandbreite der Signalmodulation durch die Dynamik der Rückkopplungsschleife eingeschränkt. Ein Beispiel dieser Technik ist der kombinierte analog schleifengesicherte Universalmodulator (CALLUM), beschrieben in D. J. Jennings, J. P. McHeehan, „Ein VCO abgeleitete Synthese verwendender RF Sender mit hohem Wirkungsgrad: CALLUM", Sitzungsprotokoll der 1998 IEEE Radio- und Funkkonferenz (RAWCON), August 1998, Seiten 137–140.
  • Die LINC Technik (D. C. Cox, „Lineare Verstärkung mit nichtlinearen Komponenten", IEEE Transaktionen im Kommunikationsbe reich, Band COM-23, Dezember 1974, Seiten 1942–5) ist eine Verstärkermethode, die einen aus mehreren nichtlinearen Verstärkern bestehenden LINC Verstärker 607 in Kombination verwendet, um ein wellenvariierendes Signal zu verstärken, wie in 6 gezeigt. Der Schlüssel ist, ein beliebiges Bandpass(Radio)signal als die Vektorsumme zweier wellenkonstanter phasenmodulierter Signale darzustellen. Die beiden wellenkonstanten Signale werden individuell in nichtlinearen Verstärkern mit hohem Wirkungsgrad verstärkt, welche alle so bemessen sind, eine Hälfte der erforderlichen Spitzenausgangsleistung bereitzustellen, und dann für das Endausgangssignal kombiniert werden (üblicherweise in einem passiven Netzwerk). Dieser Kombinator muss intern die Ausgangsleistung beider nichtlinearer PAs umwandeln, wenn die Größenordnung des Ausgangssignals niedrig ist. Daher verliert die LINC Technik viel des eigenen Wirkungsgrads der individuellen nichtlinearen Verstärker.
  • Eine andere existierende Näherung, um wellenvariierende Signale mit gleichzeitig hohem energetischem Wirkungsgrad zu verstärken, ist Wellenelimination und Wiederherstellung (EER), beschrieben in D. K. Su, W. J. McFarland, „Ein Wellenelimination und Wiederherstellung verwendender IC zum Linearisieren von RF Leistungsverstärkern", IEEE Journal der Festkörperschaltkreise, Band 33, Dezember 1998, Seiten 2252–2258. Die EER Technik ist, ähnlich wie die LINC Technik, für einen dem Modulator folgenden separaten Verstärker, wie in 7 gezeigt. Der EER Verstärker 709 muss zunächst die Amplitudenschwankungen des anliegenden Eingangssignals demodulieren, dann das Eingangssignal zur Verstärkung in einem nichtlinearen (vorzugsweise getakteten) Verstärker begrenzen. Eine Wellenwiederherstellung wird in der letzten Ausgangsstufe erreicht. Oft wird eine Rückkopplungsschleife um den Wellenwiederherstellungsprozess verwendet, um die Ausgangssignalwelle besser mit der gemessenen Welle des Eingangssignal abzuglei chen. Wie bei jeder Rückkopplungssteuerungsschleife begrenzt die Schleifendynamik die erreichbare Modulationsbandbreite.
  • Es bleibt das Bedürfnis, die Generation von Radiokommunikationssignalen bei einer für Übertragung geeigneten Leistung zu ermöglichen, die gleichzeitig einen hohen DC-RF Umwandlungswirkungsgrad aufweist. Ferner muss die Qualität des so generierten Signals oft hohe Leitungsspezifikationen erfüllen, wie zum Beispiel die GSM-EDGE Spezifikationen.
  • Das U.S.-Patent 5,675,288 von Peyrotte zeigt eine Linearisierungsmethode eines nichtlinearen Verstärkers. In diesem Dokument zeigt Peyrotte die unabhängige Entwicklung und Anwendung von als Eingaben verwendeten Signalen und die Stromversorgung eines Verstärkers mit drei Anschlüssen. Allerdings steuert oder beeinflusst der Modulatortreiber nicht den Leistungsmodulatorausgang. In diesem Fall basiert der Leistungsmodulator auf einem unverzögerten dynamischen Bereich des Eingangssignals und außerhalb der Regelschleife, wie beschrieben. Dementsprechend ist der Ausgang des Leistungsmodulator frei, umzuschalten, nur auf dem unverzögerten Wert des Eingangssignals selbst basierend.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung sieht den Leistungsverstärker im Allgemeinen als ein fundamentales Bestandteil eines Modulators an, wobei polare Modulationstechniken verwendet werden. Daher ist es möglich, eine Kombination von genauer Signalgeneration (inklusive Wellenvariationen) zusammen mit hohem energetischem Wirkungsgrad in bisher nicht möglichen Kombination zu erreichen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erzeugt ein modulierter Radio(Bandpass)signalgenerator hochwertige Signale allgemeiner Art, welche speziell Signale mit variierenden Wellen enthalten. Signale werden mit hohem ener getischem Wirkungsgrad in der Umwandlung von anliegender DC Leistung in RF Ausgangssignalleistung generiert. Das Resultat ist längere Batterielebensdauer für Produkte wie zum Beispiel Mobilfunkgeräte. Grundlegend verbesserter Wirkungsgrad ermöglicht auch eine drastische Reduzierung (10 zu 1 oder größer) der Größe jeglicher für den Radiosender erforderlichen Kühlkörper, welche beides, Kosten und Größe, signifikant reduzieren. Ferner wird der kontinuierliche Betrieb dieser Radiosender mit kleinen Temperaturanstiegen durch Verwendung kleiner Kühlkörper möglich gemacht, oder eben ohne jegliche Kühlkörperkomponenten. Dies gewährleistet hohe Betriebszuverlässigkeit, sowie größere Durchsatzrate aufgrund der länger ermöglichten Betriebsdauer. Ein anderer Aspekt der Erfindung ermöglicht die Generation hochwertiger Signale mit großer Bandbreite, ohne eine kontinuierliche Rückkopplung während des Betriebs notwendig zu machen. Dies reduziert ferner Kosten durch starkes Vereinfachen des Designs, der Herstellung und der Komplexität der Senderschaltung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung kann ferner aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden. In den Zeichnungen ist:
  • 1 ein eine Standardkonfiguration eines Radiosenders zeigendes Blockdiagramm.
  • 2 ein einen Vorkopplungslinearisierer für einen bekannten Leistungsverstärker (PA) zeigendes Blockdiagramm.
  • 3 ein einen konventionellen Eingangsvorverzerrer zum Linearisieren eines Leistungsverstärkers zeigendes Blockdiagramm.
  • 4 ein einen bekannten Rückkopplungsvorverzerrer zum Linearisieren eines Leistungsverstärkers zeigendes Blockdiagramm.
  • 5 ein Blockdiagramm eines Modulatorrückkopplung verwendenden bekannten Leistungsverstärkers.
  • 6 ein Blockdiagramm eines die bekannte LINC Technik verwendenden Verstärkers.
  • 7 ein Blockdiagramm eines die bekannte EER Verstärkertechnik verwendenden Verstärkers.
  • 8 ein ein Modell eines Leistungsverstärkers mit drei Anschlüssen zeigendes Blockdiagramm.
  • 9 ein Blockdiagramm eines Leistungsmodulators mit PA Kalibrierungsmessung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10 ein weitere Details einer Ausführungsform des Leistungsmodulators zeigendes Blockdiagramm.
  • 11 ein Blockdiagramm eines eine quadratische (rechteckige) Modulationsfunktion verwendenden Leistungsmodulators.
  • 12 ein anderes Blockdiagramm eines eine quadratische (rechteckige) Modulationsfunktion verwendenden Leistungsverstärker.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass, um die festgelegten Ziele zu erreichen, die Standardarchitektur aus 1 nicht ausreichend ist. Vielmehr ist es not wendig, den PA als ein fundamentales Teil des Modulators mit einzubeziehen. Dies bedeutet, dass die erste Stelle, an der das modulierte Signal am Ausgang des PA existiert, nicht nur bei voll gewünschter Sendeleistung ist, sondern auch, dass der PA sogar einen Teil der Modulation durchführen muss.
  • Um dies zu erreichen, ist es erforderlich zu verstehen, dass aktuell jeder PA ein Gerät mit drei Anschlüssen, zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluss, ist. Dieses neue PA Betriebsmodell wird in 8 gezeigt, zeigend einen Verstärker 800. Jeder Eingangsanschluss hat seine eigene Übertragungsfunktion zum Ausgangsanschluss 305. Ferner können die beiden Übertragungsfunktionen korreliert oder unabhängig sein, abhängig von der Designklasse des Leistungsverstärkers.
  • Zum Beispiel gibt es bei Verwendung eines linearen Klasse A PA eine sehr schwache Verbindung zwischen dem Stromversorgungsanschluss und dem Ausgangssignalanschluss, während es eine starke Verbindung zwischen der Eingangssignalanschlussgrößenordnung und Phase und der Ausgangssignalanschlussgrößenordnung und Phase (die ausgelegte Verstärkercharakteristik) gibt. Im anderen Extrem gibt es für einen getakteten PA, wie zum Beispiel Klasse E, eine sehr schwache Verbindung zwischen der Eingangssignalanschlussgrößenordnung und der Ausgangssignalanschlussgrößenordnung. Es gibt eine starke Verbindung zwischen der Eingangssignalanschlussphase und der Ausgangssignalanschlussphase, und eine andere starke Verbindung zwischen dem Stromversorgungsanschluss und der Ausgangssignalanschlussgrößenordnung.
  • Es wird auch erwähnt, dass ein übersteuerter linearer Verstärker, wie zum Beispiel Klasse A, welcher nahe oder in der Sättigung ist, sehr ähnliche Übertragungseigenschaften wie ein getakteter Verstärker aufweist. Die vorliegende Erfindung nutzt eine starke Verbindung zwischen dem Stromversorgungsan schluss und der Ausgangssignalanschlussgrößenordnung aus, und arbeitet daher bevorzugt mit nichtlinearen PAs (getaktete oder gesättigte bevorzugt, zum Teil Klasse C). Dies erhöht natürlich den energetischen Wirkungsgrad des Gesamtsystems, da diese nichtlinearen Verstärker maximal energieeffizient sind.
  • Diese starke Verbindung zwischen dem Stromversorgungsanschluss und der Ausgangssignalanschlussgrößenordnung wird verwendet, um die Größenordnung des Ausgangssignals zu steuern. Mit dieser Fähigkeit, direkt und unabhängig die Ausgangssignalgrößenordnung zu steuern, ist es daher normal, den gesamten Modulationsbetrieb in Polarkoordinaten zu betrachten. Dies unterscheidet sich signifikant von der weit verbreiteten konventionellen Verwendung der kartesischen Koordinaten durch die Verwendung quadratischer Modulatoren.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in 9 gezeigt. Ein an einen Modulatortreiber 901 angelegter Informationseingang 903, welcher die beiden Eingangsanschlüsse (902, 904) des Leistungsverstärkers 907 antreibt, bewirkt, dass das gewünschte Ausgangssignal erzeugt werden kann. Optional kann das Ausgangssignal gemessen werden, um einen geeigneten Kalibrierungsfaktor aus der Tabelle 911 von Kalibrierungsfaktoren abzurufen. Der Kalibrierungsfaktor wird an den Modulatortreiber angelegt, um den Signalausgang zu korrigieren. Nachdem ein einmaliges Kalibrierungsverfahren durchgeführt wurde, in welchem die Leistung des Leistungsverstärkers überwacht wird und geeignete Kalibrierungsfaktoren errechnet und gespeichert werden, können die gleichen Korrekturfaktoren verwendet werden, um jederzeit einen geeigneten Steuerungswert zu erzeugen, ein Steuerungswert wird verwendet, um den Leistungsverstärker zu steuern.
  • Für viele Anwendungen kann dieses Leistungspolarmodulationssystem direkt im Vorkopplungsmodus betrieben werden, da die Störungen der Größenordnungskompression (AM-AM) und Kreuzmodulation (AM-PM) gering sind. Für Anwendungen, die größere Genauigkeit erfordern, können diese geringen Störungen automatisch und unabhängig gemessen und als Kalibrierungsfaktoren gespeichert werden. Die Kalibrierungsfaktoren werden dann direkt an die geeigneten Modulationspfade angelegt, und der polare Leistungsmodulator fährt fort, in einer Vorkopplungsart zu arbeiten.
  • Es gibt zwei bestimmte Beiträge zu dieser Korrekturmethode. Erstens ist es kein geregeltes Rückkopplungssystem, so dass die durch den Leistungsmodulator erreichbaren Modulationsbandbreiten nicht durch die Regelungsdynamik solch eines Rückkopplungssystems eingeschränkt werden. Und zweitens wird die Komplexität des Systems von dem in existierenden Systemen, wie zum Beispiel CALLUM, verwendeten reduziert. Dies ist aufgrund der unabhängigen Beschaffenheit der Korrekturen in der vorliegenden Erfindung: das Korrigieren der Stellphase hat keine Auswirkung auf die Ausgangssignalgrößenordnung, und das Korrigieren der Stellgrößenordnung hat keine Auswirkung auf die Ausgangssignalphase. Die Korrektur ist ein Set aus zwei eindimensionalen Prozessen. Diese Situation ist anders als im kartesischen System, wenn eine Signalgrößenordnung oder ein Phasenfehler beides bewirkt, die I und Q Modulationssignale, welches ein zweidimensionaler Prozess ist. Es ist gut verständlich, dass zwei unabhängige eindimensionale Prozesse viel einfacher zu implementieren sind als ein zweidimensionaler korrelierter Prozess.
  • 10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Leistungsmodulators. Sie verwendet eine Polarsignaltabelle (PSM) 1021, um den Informationseingang in Signalgrößen und Phasen umzuwandeln. Ein Beispiel eines PSM quadratischen 16QAM Signals ist in Tabelle 1 gezeigt. Diese Größen und Phasen werden durch einen Zeitausrichtungsblock (TA) 1023 geschickt, so dass die Ausrichtung des phasenmodulierten Signals und des Größensteuerungssignals am Leistungsverstärker (PA) genau ist (um Laufzeitunterschiede zwischen den beiden Pfaden auszumachen). Diese Signale werden durch Bandbegrenzungsfilter (BLF) 1025a, 1025b geschickt, um die eingenommene Bandbreite des Ausgangssignals zu steuern. Der Ausgang der Größen BLF 1025a wird durch eine Größensteuerung 1027 geschickt, um die Größen des Ausgangssignals zu regeln. Diese Methode ähnelt der in WO 00/48307 veröffentlichten Methode, welche hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Wenn nötig, kann Korrektur für AM-AM Verzerrung auch hier mit enthalten sein. Der Ausgang der Winkel BLF 1025b wird verwendet, um einen phasenmodulierten Signalgenerator 1029 zu steuern (wie das zum Beispiel die US 5,952,895 lehrt, welche hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird). Der Ausgang des PM Signalgenerators wird an den RF Eingang 1002 des PA angelegt, um die Phase des Ausgangssignals zu regeln. Wenn nötig, kann eine Korrektur für AM-PM Verzerrung auch hier mit enthalten sein.
  • Für genaue Signalgeneration kann es erforderlich sein, eine Kreuzmodulation (AM-PM Verzerrung) und eine Größenkompression (AM-AM Verzerrung) im PA zu korrigieren. Da beide dieser Effekte abhängig von der aktuellen Ausgangssignalgrößenordnung sind, würde ein empfehlenswertes Kalibrierungsverfahren sein, 1) ein am Eingang des PA anzulegendes Signal mit einer festen (konstanten) Phasenmodulation zu erzeugen, 2) dieses Signal am PA anzulegen, 3) die Ausgangsgrößenordnung auf ihren Maximalwert zu regeln, 4) die aktuelle Phase des PA Ausgangssignals unter Verwendung eines Winkelmessungsblocks 1031, vorzugsweise eines einfachen Mittels, zu messen, wie zum Beispiel das in WO 99/18691 Veröffentlichte, welches hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird, 5) die aktuelle Größe des PA Ausgangssignals unter Verwendung eines Größenmessungs blocks 1033, wie zum Beispiel Detektordioden oder detektierende logarithmische Verstärker, zu messen, 6) die gemessenen Winkel und Größenwerte in einem Speicher 1011 zu speichern, 7) die Größensteuerung herunterzufahren, und 8) den Messungs- und Speicherungsprozess zu wiederholen. Tabelle 1: Polarsignaltabelle für quadratische 16QAM
    Symbol Größen Phase (Grad) Symbol Größen Phase (Grad)
    0 0.333 45.0 8 0.333 135
    1 0.745 71.6 9 0.745 108.4
    2 0.333 –45.0 A 0.333 –135.0
    3 0.745 –71.6 B 0.745 –108.4
    4 0.745 18.4 C 0.745 161.6
    5 1.000 45.0 D 1.000 135.0
    6 0.745 –18.4 E 0.745 –161.6
    7 1.000 –45.0 F 1.000 –135.0
  • Obwohl die Verwendung von Polartechniken die bevorzugte Ausführungsform ist, ist diese Erfindung mit konventionellen Signaltabellen kompatibel. Dies wird in 11 gezeigt, und eine zur Tabelle 1 äquivalente Signaltabelle, welche quadratische Koordinaten verwendet, wird in Tabelle 2 gezeigt ist.
  • Anstatt einer Polarsignaltabelle wird eine Rechtecksignaltabelle 1122 verwendet. Ein Rechteck-Polar Umwandler 1126 wird verwendet, um die resultierenden I, Q Signale in Polarform umzuwandeln. Tabelle 2: Kartesische Signaltabelle für quadratische 16QAM
    Symbol x y Symbol x Y
    0 0.236 0.236 8 –0.236 0.236
    1 0.236 0.707 9 –0.236 0.707
    2 0.236 –0.236 A –0.236 –0.236
    3 0.236 –0.707 B –0.236 –0.707
    4 0.707 0.236 C –0.707 0.236
    5 0.707 0.707 D –0.707 0.707
    6 0.707 –0.236 E –0.707 –0.236
    7 0.707 –0.707 F –0.707 –0.707
  • Ferner kann ein quadratischer Modulator in der Generation des phasenmodulierten Signals verwendet werden. Dies wird in
  • 12 gezeigt. Anstatt eines Rechteck-Polar Umwandlers wird ein Rechteck-Größen Umwandler 1227 verwendet, um ein Größensignal für die Größensteuerung 1227 zu erzeugen. Ein quadratischer Phasenmodulationssignalgenerator 1229 verwendet direkt I, Q Signale. Mit der Verwendung des quadratischen Phasenmodulationssignalsgenerators 1229 ist die geradlinige Phasenkorrekturcharakteristik von 11 nicht länger möglich, obwohl eine Größenkorrektur unter Verwendung des Größenmessungsblocks 1233 und der Kalibrierungstabellen 1211 durchgeführt werden kann. Aufgrund der Schwierigkeit einer genauen Phasenkontrolle bei einem quadratischen Modulator, zusammen mit der gewöhnlichen Unfähigkeit des quadratischen Modulators, unabhängig die Phase seines Ausgangssignals anzupassen, wird diese Option üblicherweise nicht verwendet, wenn AM-PM Korrektur erforderlich ist.
  • Die kürzlich veröffentlichten Ausführungsformen werden hierfür in jeglicher Hinsicht berücksichtigt, um veranschaulichend und nicht einschränkend zu sein. Der Anwendungsbereich der Erfindung wird eher durch die beiliegenden Ansprüche als die vorhergehende Beschreibung deutlich gemacht.

Claims (9)

  1. Radiofrequenz(RF)-Leistungsmodulator, umfassend: einen Leistungsverstärker mit drei Anschlüssen, aufweisend einen Signaleingang, einen Signalausgang und einen Stromversorgungseingang, der in einer gesteuerten Art und Weise variiert wird; einen auf ein Informationseingangssignal ansprechenden Modulatortreiber zum Erzeugen eines an den Signaleingang des Leistungsverstärkers mit drei Anschlüssen angelegten Eingangssignals und eines gesteuerten, an den Stromversorgungseingang angelegten Stromversorgungssignals, wobei der Modulatortreiber, auf das Informationseingangssignal ansprechende Signalkartierungsfunktionsmittel zum Erzeugen von mindestens ersten und zweiten Größen, einen auf mindestens eine der Größen ansprechenden Phasenmodulationssignalgenerator zum Erzeugen des Eingangssignals des Leistungsverstärkers mit drei Anschlüssen, und eine mindestens auf eine der Größen ansprechende Größensteuerung zum Erzeugen des gesteuerten Stromversorgungssignals umfasst; Mittel zum Erzeugen eines aus einer Messung von mindestens einer Eigenschaft eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers mit drei Eingängen hergeleiteten Kalibrierungsfaktors, wobei der an den Modulatortreiber angelegte Kalibrierungsfaktor verursacht, dass mindestens eines des Eingangssignals und des gesteuerten Stromversorgungssignals zu variieren ist; wobei der Leistungsverstärker mit drei Anschlüssen wiederholt zwischen zwei Zuständen, einem eingeschalteten Zustand und einem ausgeschalteten Zustand betrieben wird und dadurch ein RF-Ausgangssignal erzeugt, wobei der Modulatortreiber und die Kalibrierungsschaltung nach Art einer offenen Schleife in Bezug auf das RF-Ausgangssignal betrieben werden.
  2. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 1, wobei das Signalkartierungsfunktionsmittel eine polare Signalkartierungsfunk tion ist, und die Größen eine Größenordnungsgröße und eine Winkelgröße enthalten.
  3. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 1, wobei das Signalkartierungsfunktionsmittel eine rechteckige Signalkartierungsfunktion ist, die ferner Mittel zum Durchführen einer Umwandlung von rechteckig nach polar umfasst, wodurch eine Größenordnungsgröße und eine Winkelgröße erzeugt wird.
  4. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Größen I- und Q-Signale sind, und wobei der Phasenmodulationssignalgenerator auf die I- und Q-Signale anspricht, um das Eingangssignal zu erzeugen.
  5. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 3, ferner umfassend Zeitausrichtungsmittel zum Verursachen, dass die Größenordnungsgröße und die Winkelgröße in einer spezifizierten Zeitausrichtung relativ zueinander auftreten.
  6. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 3, ferner umfassend einen ersten Bandbegrenzungsfilter in einem Signalpfad der Größenordnungsgröße und einen zweiten Bandbegrenzungsfilter in einem Signalpfad der Winkelgröße.
  7. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 1, ferner umfassend erste und zweite Kalibrierungsschleifen, wobei jede Mittel zum Messen von mindestens einer Eigenschaft eines Ausgangssignals des Leistungsverstärkers mit drei Anschlüssen enthält.
  8. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 7, wobei eine Kalibrierungsschleife eine Winkelkalibrierung und eine andere Kalibrierungsschleife eine Größenordnungskalibrierung durchführt.
  9. RF-Leistungsmodulator nach Anspruch 8, wobei die Kalibrierungsschleife zum Durchführen einer Winkelkalibrierung einen direkten digitalen Phasengrößenwandler enthält.
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