ES2710661T3 - Amplificador de potencia, unidad de radio remota y estación base - Google Patents

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Abstract

Un amplificador de potencia que comprende un modulador de envolvente (101, 201), un amplificador de potencia principal (102, 202), y un amplificador de potencia auxiliar (103, 203), en el que el modulador de envolvente (101, 201) está conectado por separado a un electrodo sumidero del amplificador de potencia principal (102, 202) y un electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar (103, 203), y está configurado para obtener una tensión de envolvente de acuerdo con una señal de envolvente recibida y emitir la tensión de envolvente por separado al electrodo sumidero del amplificador de potencia principal (102, 202) y al electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar (103, 203); el amplificador de potencia principal (102, 202) está conectado al modulador de envolvente (101, 201) y está configurado para, en una estado operativo, usar la tensión de envolvente recibida desde el modulador de envolvente (101, 201) como una tensión operativa y ejecutar el procesamiento de amplificación sobre una señal introducida a un electrodo fuente del amplificador de potencia principal y el amplificador de potencia auxiliar (103, 203) está conectado en paralelo al amplificador de potencia principal (102, 202), está conectado al modulador de envolvente (101, 201), y está configurado para, en un estado operativo, usar la tensión de envolvente recibida desde el modulador de envolvente (101, 201) como una tensión operativa y ejecutar el procesamiento de amplificación sobre una señal introducida a un electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar (103, 203).

Description

DESCRIPCION
Amplificador de potencia, unidad de radio remota y estacion base
Campo tecnico
La presente invencion se relaciona con tecnolog^as de comunicaciones inalambricas y, en particular, con un amplificador de potencia, una unidad de radio remota y una estacion base.
Antecedentes
Un amplificador de potencia (PA, power amplifier, “amplificador de potencia” para resumir) es un componente importante de una estacion base de radio y la eficiencia del amplificador de potencia determina parametros tales como el consumo de energfa, tamano y diseno termico de la estacion base. Senales con una relacion pico a promedio elevada, particularmente, tienen unos requerimientos mas elevados para un amplificador de potencia en una estacion base. Con el fin de amplificar estas senales con una relacion pico a promedio elevada sin distorsion, uno de los metodos comunes es un metodo de back-off de potencia, esto es, un amplificador de potencia opera en un estado tipo-A o tipo-AB, permanece lejos de la region de saturacion y entra en una region de operacion lineal, mejorando de este modo la linealidad del amplificador de potencia. No obstante, una desventaja del metodo reside en que se causa una disminucion drastica de la eficiencia de amplificacion de potencia y, bajo una misma potencia de salida, el consumo de energfa de una estacion base se aumenta grandemente.
Con el fin de mejorar la eficiencia de amplificacion cuando se usa el metodo back-off de potencia para amplificar una senal, la tecnica anterior propone que se combinen un amplificador de seguimiento de envolvente (ET, tracking envelope) y un amplificador Doherty (Doherty), para mejorar la eficiencia de amplificacion de potencia de una senal con relacion pico a promedio elevada bajo back-off usando una ventaja de eficiencia de back-off del amplificador Doherty. En el amplificador de potencia, un amplificador de potencia principal del amplificador Doherty es conectado al modulador de envolvente, el modulador de envolvente ejecuta el seguimiento de envolvente sobre el amplificador de potencia principal y, al mismo tiempo, se alimenta con potencia un amplificador de potencia auxiliar usando una tension fija. Cuando un amplificador de una estructura tal opera, se causa facilmente una perdida de eficiencia de amplificacion de potencia, teniendo limitada de este modo la mejora en eficiencia. Un ejemplo de amplificador Doherty que comprende un seguimiento de envolvente se da en el documento de patente de EE.UU. US2015/0263678.
Resumen
Realizaciones de la presente invencion proporcionan un amplificador de potencia, una unidad de radio remota y una estacion base y un metodo de procesamiento de una senal que puede mejorar la eficiencia de un amplificador de potencia.
De acuerdo con un primer aspecto, una realizacion de la presente invencion proporciona un amplificador de potencia que incluye un modulador de envolvente un amplificador de potencia principal, y un amplificador de potencia auxiliar, donde
el modulador de envolvente esta conectado por separado a un electrodo sumidero del amplificador de potencia principal y un electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar y esta configurado para obtener una tension de envolvente de acuerdo con una senal de envolvente recibida y emite la tension de envolvente por separado al electrodo sumidero del amplificador de potencia principal y al electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar;
el amplificador de potencia principal esta conectado al modulador de envolvente y esta configurado para, en un estado operativo, usar la tension de envolvente recibida desde el modulador de envolvente como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde un electrodo fuente del amplificador de potencia principal y
el amplificador de potencia auxiliar esta conectado en paralelo al amplificador de potencia principal, esta conectado al modulador de envolvente y esta configurado para, en un estado operativo, usar la tension de envolvente recibida desde el modulador de envolvente como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde un electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar.
En una primera manera de implementacion posible del primer aspecto, el modulador de envolvente esta conectado, ademas, por separado a un electrodo puerta del amplificador de potencia principal y un electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar, y el modulador de envolvente esta configurado, ademas, para emitir la tension de envolvente por separado al electrodo puerta del amplificador de potencia principal y al electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a la manera de implementacion posible anterior, en una segunda manera de implementacion posible del primer aspecto, la tension de envolvente es una tension variable y, cuando la senal de envolvente alcanza un valor maximo permitido por el amplificador de potencia, la tension de envolvente tiene un valor maximo correspondiente o la tension de envolvente es una tension fija.
Con referencia a cualquiera de las maneras de implementacion posibles anteriores, en una tercera manera de implementacion posible del primer aspecto, el amplificador de potencia incluye, ademas, un conversor ascendente; y el conversor ascendente esta conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar y esta configurado para convertir una senal de radiofrecuencia a un mismo intervalo de frecuencias operativas que el del amplificador de potencia principal y el del amplificador de potencia auxiliaramplificador de potencia principal y emitir una senal, obtenida despues de conversion, por separado al amplificador de potencia principal y al amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a cualquiera de las maneras de implementacion posibles, en una cuarta manera de implementacion del primer aspecto, el amplificador de potencia incluye, ademas, una red de transformacion de impedancia conectada por separado a un extremo de salida del amplificador de potencia principal y un extremo de salida del amplificador de potencia auxiliar y configurado para proveer una diferencia de fase entre el amplificador de potencia principal y el amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a cualquiera de las maneras de implementacion posibles anteriores, en una quinta manera de implementacion posible del primer aspecto, el amplificador de potencia incluye, ademas, un divisor de potencia, conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar y configurado para dividir una senal de radiofrecuencia en dos senales y emitir las dos senales por separado al amplificador de potencia principal y al amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a cualquiera de las maneras de implementacion posibles anteriores, en una sexta manera de implementacion posible del primer aspecto, la senal de envolvente se obtiene despues de que una senal de envolvente original de la senal de radiofrecuencia es procesada usando una funcion preestablecida.
De acuerdo con un segundo aspecto, una realizacion de la presente invencion proporciona un amplificador de potencia que incluye un primer modulador de envolvente, un segundo modulador de envolvente, un amplificador de potencia principal y un amplificador de potencia auxiliar, donde
el primer modulador de envolvente esta conectado a un electrodo sumidero del amplificador de potencia principal y esta configurado para obtener una primera tension de envolvente correspondiente de acuerdo con una primera senal de envolvente recibida y emitir la primera tension de envolvente al electrodo sumidero del amplificador de potencia principal,
el segundo modulador de envolvente esta conectado a un electrodo sumidero del al menos un amplificador de potencia y esta configurado para obtener una segunda tension de envolvente correspondiente de acuerdo con una segunda senal de envolvente recibida y emitir la segunda tension de envolvente al electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar,
el amplificador de potencia principal esta conectado al primer controlador de envolvente y esta configurado para, en un estado operativo, usar la primera tension de envolvente recibida desde el primer modulador de envolvente como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde un electrodo fuente del amplificador de potencia principal y
el amplificador de potencia auxiliar esta conectado en paralelo al amplificador de potencia principal, esta conectado al segundo modulador de envolvente y esta configurado para, en un estado operativo, usar la segunda tension de envolvente recibida desde el segundo modulador de envolvente como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde un electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar, donde
una relacion proporcional entre la primera tension de envolvente y la segunda tension de envolvente corresponde a una razon de una potencia de salida del amplificador de potencia principal a la del amplificador de potencia auxiliar. En una primera manera de implementacion posible del segundo aspecto, el primer modulador de envolvente esta conectado a un electrodo puerta del amplificador de potencia principal y el primer modulador de envolvente esta configurado, ademas, para emitir la primera tension de envolvente al electrodo puerta del amplificador de potencia principal y el segundo modulador de envolvente esta conectado a un electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar y el segundo modulador de envolvente esta configurado, ademas, para emitir la segunda tension de envolvente al electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a las maneras de implementacion posibles anteriores, en una segunda manera de implementacion posible del segundo aspecto, el amplificador de potencia incluye, ademas, un conversor ascendente; y el conversor ascendente esta conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar y esta configurado para convertir una senal de radiofrecuencia a un mismo intervalo de frecuencias operativas que el del amplificador de potencia principal y el del amplificador de potencia auxiliaramplificador de potencia principal y emitir una senal, obtenida despues de conversion, por separado al amplificador de potencia principal y al amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a cualquiera de las maneras de implementacion posibles anteriores, en una tercera manera de implementacion posible del segundo aspecto, el amplificador de potencia incluye, ademas, una red de transformacion de impedancia conectada por separado a un extremo de salida del amplificador de potencia principal y un extremo de salida del amplificador de potencia auxiliar y configurada para proveer una diferencia de fase entre el amplificador de potencia principal y el amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a cualquiera de las maneras de implementacion posibles anteriores, en una cuarta manera de implementacion posible del segundo aspecto, el amplificador de potencia incluye, ademas, un divisor de potencia, conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar y configurado para dividir una senal de radiofrecuencia en dos senales y emitir las dos senales por separado al amplificador de potencia principal y al amplificador de potencia auxiliar.
Con referencia a cualquiera de las maneras de implementacion posibles anteriores, en una quinta manera de implementacion posible del segundo aspecto, la primera senal de envolvente y la segunda senal de envolvente se obtienen despues de que una senal de envolvente original de la senal de radiofrecuencia es procesada usando la misma funcion o funciones diferentes.
De acuerdo con un tercer aspecto, una realizacion de la presente invencion proporciona una unidad de radio remota que incluye el amplificador de potencia proporcionado en el primer aspecto o el segundo aspecto.
De acuerdo con un cuarto aspecto, una realizacion de la presente invencion proporciona una estacion base que incluye la unidad de radio remota proporcionada en el tercer aspecto.
Usando las soluciones tecnicas proporcionadas en las realizaciones de la presente invencion, un modulador de envolvente de un amplificador de potencia procesa una senal de envolvente de una senal de radiofrecuencia ajustada para obtener una tension de envolvente y un amplificador de potencia principal y un amplificador de potencia auxiliar usan, ambos, la tension de envolvente emitida por el modulador de envolvente como tensiones operativas. Debido a que las tensiones operativas del amplificador de potencia principal y del amplificador de potencia auxiliar pueden ser ajustadas simultaneamente, se mejora la simetna del amplificador de potencia y hay una probabilidad baja de que ocurra una perdida de eficiencia. Por lo tanto, usando una ventaja de eficiencia de un amplificador Doherty, bajo back-off de potencia, y en combinacion con una tecnologfa de seguimiento de envolvente, la potencia de saturacion del amplificador de potencia puede mejorarse aumentando de este modo la eficiencia del amplificador de potencia. Particularmente, cuando se amplifica una senal con potencia elevada y con una relacion pico a promedio elevada, puede alcanzarse una eficiencia elevada.
Breve descripcion de los dibujos
Para hacer mas clara la solucion tecnica de las realizaciones de la presente invencion, los dibujos que acompanan para ilustrar las realizaciones de la presente invencion se describen brevemente a continuacion. Aparentemente, los dibujos que acompanan ilustran solo algunos ejemplos de realizacion de la presente invencion y personas que tengan conocimientos normales en la tecnica pueden sacar otros dibujos a partir de tales dibujos que acompanan sin ningun esfuerzo creativo.
la figura 1 es un diagrama estructural esquematico de un amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la figura 2 es un diagrama estructural esquematico de un amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la figura 3 es un diagrama estructural esquematico de un amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la figura 4 es un diagrama estructural esquematico de un amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la figura 5 es un diagrama estructural esquematico de otro amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la figura 6 es un diagrama estructural esquematico de aun otro amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la figura 7 es un diagrama estructural esquematico de una unidad de radio remota de acuerdo con una realizacion de la presente invencion; y
la figura 8 es un diagrama estructural esquematico de una estacion base de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Descripcion de realizaciones
Para hacer mas claros los objetivos, las soluciones tecnicas y las ventajas de las realizaciones de la presente invencion, lo que sigue describe clara y completamente las soluciones tecnicas en las realizaciones de la presente invencion con referencia a los dibujos que acompanan en las realizaciones de la presente invencion. Aparentemente, las realizaciones descritas son algunas de, pero no todas, las realizaciones de la presente invencion. Todas las otras realizaciones obtenidas por una persona de conocimientos normales en la tecnica basadas en las realizaciones de la presente invencion sin esfuerzos creativos caeran dentro del alcance de proteccion de la presente invencion.
Diversas tecnologfas descritas en esta especificacion pueden ser aplicadas a diversos sistemas de comunicaciones, incluyendo sistemas de comunicaciones 2G y 3G y un sistema de comunicaciones de siguiente generacion, por ejemplo, el sistema de comunicacion 2G tal como un Sistema Global para Comunicaciones Moviles (GSM, global system for mobile communication); el sistema de comunicaciones 3G tal como Acceso Multiple por Division de Codigo de Banda Ancha (WCDMA, wideband code division multiple access) y Acceso Multiple por Division de Codigo con Sincronizacion de Division de Tiempo (TD-SCDMA, time division-synchronization code division multiple access); y el sistema de comunicaciones de siguiente generacion tal como un sistema de comunicaciones de Evolucion a Largo-Plazo (LTE, long-term evolution) y un subsiguiente sistema evolucionado del mismo.
Un amplificador de potencia proporcionado en las realizaciones de la presente invencion puede ser integrado en cualquier dispositivo elemento de red tal como una estacion base, el cual necesita amplificar potencia de una senal inalambrica. El amplificador de potencia proporcionado en las realizaciones de la presente invencion puede operar en una parte de radiofrecuencia de la estacion base, por ejemplo, el amplificador de potencia puede estar dispuesto en una unidad de radio remota (RRU, radio remote unit) de la estacion base. La estacion base puede ser una estacion transceptora de base (BTS, base transceiver station) en un sistema GSM o en un sistema CDMA, o un Nodo B (Node B) en un sistema WCDMA, o un NodoB evolucionado (e-NodeB, evolved NodeB) en un sistema LTE, o un dispositivo similar en un sistema de comunicaciones evolucionado de LTE.
La figura 1 es un diagrama estructural esquematico de un amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Segun se muestra en la figura 1, el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion incluye un modulador de envolvente 101, un amplificador de potencia principal 102 y un amplificador de potencia auxiliar 103.
El modulador de envolvente 101 esta conectado por separado a un electrodo sumidero (extremo D) del amplificador de potencia principal 102 y un electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar 103 y esta configurado para obtener una tension de envolvente correspondiente de acuerdo con una senal de envolvente y emitir por separado la tension de envolvente al amplificador de potencia principal 102 y al amplificador de potencia auxiliar 103.
La senal de envolvente es una senal que puede usarse para seguir una tension operativa del amplificador de potencia principal 102, esto es, cuando una amplitud de la senal de envolvente es mayor que un umbral, el modulador de envolvente 101 genera una tension de envolvente que puede variar con un tamano de amplitud de la senal de envolvente, para reemplazar una tension fija para suministrar potencia por separado al amplificador de potencia principal y al amplificador de potencia auxiliar. Una tension operativa del amplificador de potencia vana con la senal de envolvente de forma que el amplificador de potencia principal puede estar siempre en un estado operativo cerca de la saturacion.
La senal de envolvente puede obtenerse despues de que una senal de envolvente original de una senal de radiofrecuencia que espera para una amplificacion de senal es procesada usando una funcion, donde la funcion que convierte la senal de envolvente original en la senal de envolvente puede ser preestablecida de acuerdo con un requerimiento tal como la amplitud y una fase de la senal de envolvente de salida. Por ejemplo, la funcion puede ser una funcion lineal, una funcion cuadratica, una funcion cubica o similar, lo cual no esta limitado en la presente invencion. Opcionalmente, la senal de envolvente puede ser generada por una RRU o similar y es introducida en el modulador de envolvente 101.
Opcionalmente, el modulador de envolvente 101 puede determinar una amplitud de la tension de envolvente anterior de acuerdo con una senal de control del modulador. Un parametro tal como un tipo, una fase o una amplitud de la senal de control del modulador puede determinarse de acuerdo con el rendimiento de un amplificador y puede ajustarse de acuerdo con una condicion operativa del amplificador, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion. Una senal digital puede usarse como la senal de control del modulador.
Opcionalmente, la senal de control del modulador anterior puede ser generada por una RRU o similar y es introducida en el modulador de envolvente 101, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion. La senal de radiofrecuencia a ser amplificada puede obtenerse convirtiendo una senal de datos de banda base. Para un proceso de conversion espedfico, puede hacerse referencia a la tecnica anterior y los detalles no se describen en esta memoria. Por ejemplo, en una estacion base distribuida, una senal de radiofrecuencia a ser amplificada puede ser generada despues de que una senal de datos de banda base sea procesada usando un modulo de frecuencia intermedio y un modulo transceptor de una RRU, y transmitida por separado al amplificador de potencia principal 102 y al amplificador de potencia auxiliar 103 en el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion.
Opcionalmente, el modulador de envolvente 101 puede comparar la amplitud de la senal de envolvente con un umbral de senal, y cuando la amplitud de la senal de envolvente es menor que el umbral de senal, la tension de envolvente se establece a una tension fija, donde un valor de la tension fija puede determinarse y ajustarse de acuerdo con la senal de control del modulador anterior; o cuando la amplitud de la senal de envolvente es mayor que el umbral de senal, la tension de envolvente se establece a una tension variable, donde la tension variable vana con la amplitud de la senal de envolvente. Cuando la senal de envolvente alcanza un valor maximo permitido por el amplificador de potencia, la tension de envolvente tambien tiene un valor de tension maximo correspondiente.
El umbral de senal anterior puede ser predeterminado, dentro de un intervalo de tensiones operativas permitidas por el amplificador, de acuerdo con un requerimiento, y se ajusta de acuerdo con una condicion operativa de un sistema, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion.
El amplificador de potencia principal 102 esta conectado al modulador de envolvente 101 y esta configurado para, en un estado operativo, usar la tension de envolvente anterior, recibida desde el modulador de envolvente 101, como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde un electrodo fuente (extremo S).
El amplificador de potencia auxiliar 103 esta conectado en paralelo al amplificador de potencia principal 102, esta conectado al modulador de envolvente 101 y esta configurado para, en una estado operativo, usar la tension de envolvente anterior, recibida desde el modulador de envolvente 101, como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde un electrodo fuente.
Debe entenderse que las senales introducidas desde los electrodos fuente del amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103 pueden ser una misma senal de radiofrecuencia o pueden ser tambien senales que pueden representar una misma senal de radiofrecuencia despues de ser superpuestas.
Opcionalmente, cuando la senal de envolvente es menor que un umbral preestablecido, una misma tension fija es introducida en el amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103 como una tension operativa. En este caso, el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion es equivalente a un amplificador Doherty estandar y, en este modo operativo, el amplificador de potencia puede implementar la amplificacion de potencia de una senal de radiofrecuencia con una anchura de banda amplia de senales de modulacion. Cuando la senal de envolvente es mayor que el umbral preestablecido, una misma tension variable que vana con la amplitud de la senal de envolvente es introducida en el amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103 como una tension operativa. En este caso, el amplificador de potencia es un amplificador Doherty que usa seguimiento de envolvente, esto es, el amplificador de potencia opera en una estado cooperativo del seguimiento de envolvente y el amplificador Doherty, y en este modo operativo, el amplificador de potencia tiene un buen efecto de amplificacion para una senal de modulacion de potencia elevada y de una relacion pico a promedio elevada.
Espedficamente, el modulador de envolvente 101 esta conectado por separado con los electrodos sumidero del amplificador de potencia principal 102 y del amplificador de potencia auxiliar 103. La tension de envolvente obtenida siendo procesada por el modulador de envolvente 101 es introducida por separado desde los electrodos sumidero del amplificador de potencia principal 102 y del amplificador de potencia auxiliar 103, y se usa como la tension operativa de los electrodos sumidero, para suministrar potencia para el amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103.
Debe entenderse que, bajo control de una tension de puerta, independientemente de si las tensiones operativas de los electrodos sumidero son tensiones fija o son tensiones variables, el amplificador de potencia principal 102 esta siempre polarizado en un estado operativo de tipo AB, y el amplificador de potencia auxiliar esta siempre polarizado en un estado operativo tipo C.
Opcionalmente, como otra realizacion de la presente invencion, segun se muestra en la figura 2, un modulador de envolvente 101 puede, ademas, estar conectado por separado a un electrodo puerta (extremo G) de un amplificador de potencia principal 102 y una electrodo puerta (extremo G) de un amplificador de potencia auxiliar 103 e introduce una tension de envolvente por separado a los electrodos puerta del amplificador de potencia principal 102 y del amplificador de potencia auxiliar 103 para ayudar a controlar, usando la tension de envolvente como una tension de puerta, estados operativos del amplificador de potencia principal 102 y del amplificador de potencia auxiliar 103, ajustando mas de esta modo una ganancia de amplificacion de potencia y mejorando el rendimiento de amplificacion de potencia.
En una implementacion real, el modulador de envolvente 101 puede ser un circuito unidad que incluya componentes de circuito conocidos en la tecnica anterior, donde la composicion de un circuito espedfico del modulador de envolvente no esta limitada por esta realizacion de la presente invencion.
Opcionalmente, segun se muestra en la figura 2, como otra realizacion de la presente invencion, el amplificador de potencia puede incluir, ademas, un conversor ascendente 105, conectado por separado a un amplificador de potencia principal 102 y un amplificador de potencia auxiliar 103, y configurado para convertir una senal de radiofrecuencia a un mismo intervalo de frecuencias operativas que el del amplificador de potencia principal 102 y el del amplificador de potencia auxiliar 103.
Opcionalmente, segun se muestra en la figura 2, el amplificador de potencia puede incluir, ademas, un divisor de potencia 106 conectado por separado al conversor ascendente 105, al amplificador de potencia principal 102 y al amplificador de potencia auxiliar 103 y configurado para dividir una senal de radiofrecuencia en dos senales que tienen una misma o diferente energfa, e introduce las dos senales por separado al amplificador de potencia principal 102 y al amplificador de potencia principal 103 para amplificacion de senal.
Opcionalmente, como otra realizacion de la presente invencion, el amplificador de potencia puede incluir un modulador de envolvente 101, un amplificador de potencia principal 102, un amplificador de potencia auxiliar 103 y un divisor de potencia 106 donde el divisor de potencia 106 recibe directamente una senal de radiofrecuencia, divide la senal de radiofrecuencia y luego emite las senales, obtenidas despues de la division, por separado al amplificador de potencia principal 102 y al amplificador de potencia auxiliar 103.
Opcionalmente, segun se muestra en la figura 2, un extremo de salida del amplificador de potencia principal 102 y un extremo de salida del amplificador de potencia auxiliar 103 pueden estar conectados a una red de transformacion de impedancia 104 y una senal de radiofrecuencia, despues de la amplificacion de senal, alcanza, despues de ser procesada por la red de transformacion de impedancia 104, un extremo de salida combinada del amplificador de potencia. La red de transformacion de impedancia 104 esta configurada para ejecutar un emparejamiento de impedancia entre el amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103, esto es, proveer una diferencia de fase entre los dos. La red de transformacion de impedancia puede incluir una red de transformacion de impedancia de microcinta, una red de transformacion de impedancia de puente o cualquier otra red de transformacion de impedancia, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion.
Opcionalmente, en otra realizacion de la presente invencion, segun se muestra en la figura 3, un amplificador de potencia incluye una modulador de envolvente 101, un amplificador de potencia principal 102, un amplificador de potencia auxiliar 103, un conversor ascendente 105, y un divisor de potencia 106, donde el conversor ascendente 105 y el divisor de potencia 106 son componentes opcionales. El amplificador de potencia puede incluir, ademas: tres lmeas de transmision 104' de un cuarto de longitud de onda (A/4), donde una esta dispuesta entre electrodos fuente, esto es, extremos de entrada de senal del amplificador de potencia principal 102 y del amplificador de potencia auxiliar 103, una esta dispuesta entre los extremos de salida de senal del amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103 y otra esta dispuesta en una extremo de salida combinada del amplificador de potencia principal 102 y del amplificador de potencia auxiliar 103. La lmea de transmision A/4 104' tiene una funcion similar a la de una red de transformacion de impedancia 104, y puede proveer una diferencia de fase entre el amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103.
En una implementacion real, cuando se disena una parte de amplificador de potencia Doherty en el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de al presente invencion, puede usarse cualquiera de las diversas maneras de conectar anteriores, de forma que una forma de composicion del amplificador de potencia proporcionado en la presente invencion es flexible y puede seleccionarse de acuerdo con un requerimiento de rendimiento del sistema.
En la implementacion real, el amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103 pueden incluir uno o mas transistores u otros componentes de circuito similares. Una persona de conocimientos normales en la tecnica puede darse cuenta de que el amplificador de potencia principal 102 y el amplificador de potencia auxiliar 103 pueden implementarse usando cualesquiera otras tecnologfas de semiconductor conocidas en la tecnica anterior, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion.
Opcionalmente, segun se muestra en la figura 4, en otra realizacion de la presente invencion, un amplificador de potencia incluye un modulador de envolvente 101, un amplificador de potencia principal 102, un amplificador de potencia auxiliar 103, una red de transformacion de impedancia 104 y conversores ascendentes 105. La red de transformacion de impedancia 104 puede ser reemplazada por tres lmeas de transmision A/4. Para detalles, puede hacerse referencia a la descripcion de la realizacion mostrada en la figura 3.
El amplificador de potencia puede, ademas, incluir dos lmeas de transmision de senal independientes que corresponden por separado al amplificador de potencia principal 102 y al amplificador de potencia auxiliar 103. Espedficamente, una senal de radiofrecuencia puede dividirse por adelantado en una primera senal de radiofrecuencia y una segunda senal de radiofrecuencia, las cuales son emitidas por separado al amplificador de potencia principal 102 y al amplificador de potencia auxiliar 103 usando las dos lmeas de transmision de senal independientes, y luego combinadas y emitidas despues de amplificacion de senal. Un conversor ascendente 105 puede estar dispuesto en cada lmea de transmision de senal a los cuales se hace referencia como un primer conversor ascendente o un segundo conversor ascendente. Espedficamente, la primera senal de radiofrecuencia puede ser emitida al amplificador de potencia principal 102 despues de ser convertida por el primer conversor ascendente, y la segunda senal de radiofrecuencia puede ser emitida al amplificador de potencia auxiliar 103 despues de ser convertida por el segundo conversor ascendente. La primera senal de radiofrecuencia y la segunda senal de radiofrecuencia son senales relevantes, representan la misma senal de datos de banda base y tienen un mismo retardo temporal. Despues de la conversion, las fases y/o las amplitudes de las dos senales pueden ser diferentes y las amplitudes y las fases pueden ser controladas por separado. Un experto en la tecnica puede seleccionar una manera adecuada de dividir la senal de acuerdo con un requerimiento de diseno de un sistema, lo cual no esta limitado por esta realizacion de la presente invencion.
Usando el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion, un amplificador de potencia principal y un amplificador de potencia auxiliar usan, ambos, una tension de envolvente emitida por un modulador de envolvente como tensiones operativas y, cuando una senal de envolvente es menor que un umbral preestablecido, la tension de envolvente es una tension fija, de forma que el amplificador de potencia opera en un modo de amplificador Doherty ordinario; o cuando la senal de envolvente es mayor que un umbral preestablecido, la tension de envolvente vana con una amplitud de la senal de envolvente, de forma que el amplificador de potencia opera en un modo de amplificador Doherty con seguimiento de envolvente. Debido a que las tensiones operativas del amplificador de potencia principal y del amplificador de potencia auxiliar pueden ser ajustadas simultaneamente, la simetna del amplificador de potencia se mejora y hay una probabilidad baja de que ocurra una perdida de eficiencia. Usando una ventaja de eficiencia de un amplificador Doherty bajo back-off de potencia, y en combinacion con una tecnologfa de seguimiento de envolvente, la potencia de saturacion de la amplificacion de potencia se mejora, aumentando de este modo la eficiencia del amplificador de potencia. Particularmente, en un estado operativo en el cual es amplificada una senal de potencia elevada y una relacion pico a promedio elevada, puede alcanzarse una eficiencia elevada.
La figura 5 es un diagrama estructural de otro amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Segun se muestra en la figura 5, el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion incluye una modulador de envolvente 201, un amplificador de potencia principal 202 y A (donde A es mayor o igual a 2, y A es un numero entero) amplificadores de potencia auxiliares 203.
El amplificador de potencia puede, ademas, incluir una red de transformacion de impedancia 204, un conversor ascendente 205, y un divisor de potencia 206. Debe entenderse que los modulos funcionales opcionales listados en realizaciones mostradas en la figura 1 a figura 4 tambien son aplicables a una estructura de la realizacion mostrada en la figura 5. Por ejemplo, la red de transformacion de impedancia 204 puede ser reemplazada por una pluralidad de lmeas de transmision A/4, incluyendo que: una lmea de transmision A/4 esta dispuesta por separado entre un electrodo fuente del amplificador de potencia principal 202 y un electrodo fuente de cada amplificador de potencia auxiliar 203, una lmea de transmision A/4 esta dispuesta por separado entre un extremo de salida de senal del amplificador de potencia principal 202 y un extremo de salida de senal de cada amplificador de potencia auxiliar 203, y una lmea de transmision A/4 esta dispuesta en un extremo de salida combinada del amplificador de potencia principal 202 y los A amplificadores de potencia auxiliares 203; y el divisor de potencia 206 puede ser reemplazado por dos lmeas de transmision independientes por separado que corresponden al amplificador de potencia principal 202 y los A amplificadores de potencia auxiliares 203, donde el amplificador de potencia principal 202 recibe una senal de radiofrecuencia y los A amplificadores de potencia auxiliares 203 reciben la otra senal de radiofrecuencia. Un experto en la tecnica puede seleccionar el usar de acuerdo con una necesidad real, lo cual no esta limitado por esta realizacion de la presente invencion. La estructura mostrada en la figura 5 es solo una solucion de implementacion opcional.
Un electrodo sumidero (extremo D) del amplificador de potencia principal 202 y electrodos sumidero (extremos D) de los A amplificadores de potencia auxiliares 203 estan conectados por separado al modulador de envolvente 201 y el amplificador de potencia principal 202 y los A amplificadores de potencia auxiliares 203 reciben una misma tension de envolvente por separado desde el modulador de envolvente 201 como tensiones operativas, para ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal de radiofrecuencia.
En el amplificador de potencia, el modulador de envolvente 201 puede, ademas, estar conectado por separado a un electrodo puerta (extremo G) del amplificador de potencia principal 202 y electrodos puerta (extremos G) de los A amplificadores de potencia auxiliares 203, para ayudar a controlar, usando la tension de envolvente emitida por el modulador de envolvente 201 como tension de puerta, estados operativos del amplificador de potencia principal y los amplificadores de potencia auxiliares, ajustando de este modo mas una ganancia de amplificacion de potencia y mejorando el rendimiento de amplificacion de potencia.
Debe entenderse que una cantidad de los amplificadores de potencia auxiliares puede determinarse de acuerdo con un requerimiento del sistema, esto es, una parte de amplificador Doherty en el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion puede ser un amplificador de potencia Doherty multicanal mostrado en la figura 3, el cual puede incluir dos o mas amplificadores de potencia auxiliares.
Durante una aplicacion real, una manera de implementacion de la parte de amplificador Doherty en el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion no esta limitado y, ademas de una estructura de amplificador Doherty multicanal, puede disenarse una estructura inversa a la del amplificador Doherty lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion.
Por brevedad de descripcion, para la descripcion sobre una estructura detallada y relaciones de conexion entre y funciones de modulos del amplificador de potencia proporcionado en la realizacion mostrada en la figura 5, puede hacerse referencia al contenido relacionado de las realizaciones mostradas en la figura 1 a la figura 4, el cual no se describe aqu en detalle.
Usando el amplificador de potencia proporcionado en la realizacion mostrada en la figura 5, debido a que la cantidad de amplificadores de potencia auxiliares aumenta, puede generarse mayor salida de potencia y el rendimiento del dispositivo se mejora mas.
La figura 6 es un diagrama estructural esquematico de aun otro amplificador de potencia de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Segun se muestra en la figura 6, el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion incluye: un primer modulador de envolvente 3011, un segundo modulador de envolvente 3012, un amplificador de potencia principal 302 y B (donde B es mayor o igual a 1, y B es un numero entero) amplificadores de potencia auxiliares 303, donde el primer modulador de envolvente 3011 esta conectado a un electrodo sumidero (extremo D) del amplificador de potencia principal 302, el segundo modulador de envolvente 3012 esta conectado por separado a los electrodos sumidero de los B amplificadores de potencia auxiliares 303 y el amplificador de potencia principal 302 esta conectado en paralelo a los B amplificadores de potencia auxiliares 303.
En el amplificador de potencia, el primer modulador de envolvente 3011 puede, ademas, estar conectado a un electrodo puerta (extremo G) del amplificador de potencia principal 302 y el segundo modulador de envolvente 3012 puede, ademas, estar conectado por separado a los electrodos puerta de los B amplificadores de potencia auxiliares 302, para ayudar a controlar, usando tensiones de envolvente emitidas por los moduladores de envolvente como tensiones de puerta, estados operativos del amplificador de potencia principal y los amplificadores de potencia auxiliares, ajustando de este modo mas una ganancia de amplificacion de potencia y mejorando el rendimiento de amplificacion de potencia.
El amplificador de potencia puede incluir, ademas, una red de transformacion de impedancia 304, un conversor ascendente 305, y un divisor de potencia 306, y relaciones de conexion se muestran en la figura 6. Debe entenderse que los modulos funcionales opcionales listados en las realizaciones mostradas en la figura 1 a la figura 4 tambien son aplicables a una estructura de la realizacion mostrada en la figura 6. Por ejemplo, la red de transformacion de impedancia 304 puede ser reemplazada por una pluralidad de lmeas de transmision A/4, incluyendo que: una lmea de transmision A/4 esta dispuesta por separado entre un electrodo fuente del amplificador de potencia principal 302 y un electrodo fuente de cada amplificador de potencia auxiliar 303, una lmea de transmision A/4 esta dispuesta por separado entre un extremo de salida de senal del amplificador de potencia principal 302 y un extremo de salida de senal de cada amplificador de potencia auxiliar 303, y una lmea de transmision A/4 esta dispuesta en un extremo de salida combinada del amplificador de potencia principal 302 y los B amplificadores de potencia auxiliares 303; y el divisor de potencia 306 puede ser reemplazado por dos lmeas de transmision de senal independientes que corresponden por separado al amplificador de potencia principal 302 y los B amplificadores de potencia auxiliares 303. Un experto en la tecnica puede seleccionar el usar de acuerdo con una necesidad real, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion. La estructura mostrada en la figura 6 es solo una solucion de implementacion opcional.
El primer modulador de envolvente 3011 esta configurado para recibir una primera senal de envolvente, obtener una primera tension de envolvente de acuerdo con la primera senal de envolvente, y emitir la primera tension de envolvente al amplificador de potencia principal 302; y el amplificador de potencia principal 302 ejecuta, usando la primera tension de envolvente como una tension operativa, procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde un electrodo fuente (extremo S).
El segundo modulador de envolvente 3012 esta configurado para recibir una segunda senal de envolvente, obtener una segunda tension de envolvente de acuerdo con la segunda senal de envolvente y emitir la segundo tension de envolvente a los B amplificadores de potencia auxiliares 303; y los B amplificadores de potencia auxiliares ejecutan, usando la segunda tension de envolvente como tensiones operativas, el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida desde electrodos fuente.
Opcionalmente, la primera senal de envolvente y la segunda senal de envolvente pueden ser generadas por una RRU o similar, y son introducidas, respectivamente, en el primer modulador de envolvente 3011 y el segundo modulador de envolvente 3012.
Debe entenderse que las senales introducidas desde los electrodos fuente del amplificador de potencia principal 302 y los amplificadores de potencia auxiliares 303 pueden ser una misma senal de radiofrecuencia a ser amplificada, o senales que pueden representar una misma senal de radiofrecuencia a ser amplificada despues de ser superpuestas.
Opcionalmente, el primer modulador de envolvente 3011 puede procesar, bajo control de una primera senal de control de modulador, la primera senal de envolvente para obtener la primera tension de envolvente y el segundo modulador de envolvente 3012 puede procesar, bajo control de una segunda senal de control de modulador, la segunda senal de envolvente para obtener la segunda tension de envolvente.
Opcionalmente, ajustando la primera senal de control de modulador y la segunda senal de control de modulador, una relacion proporcional entre la primera tension de envolvente y la segunda tension de envolvente puede corresponder a una razon de una potencia de salida del amplificador de potencia principal 302 a las de los amplificadores de potencia auxiliares 303. Espedficamente, de acuerdo con una razon esperada de una tension operativa del amplificador de potencia principal a las de los amplificadores de potencia auxiliares, se establecen una primera senal de control de modulador y una segunda senal de control de modulador adecuadas, de forma que una razon de una primera tension de envolvente, emitida por el primer modulador de envolvente 3011 y suministrada para el amplificador de potencia principal 302, a una segunda tension de envolvente, emitida por el segundo modulador de envolvente 3012 y suministrada para los amplificadores de potencia auxiliares 303, puede controlarse que sea igual o correspondiente a la razon de potencia de salida anterior, para asegurar que una razon de una tension operativa del amplificador de potencia principal a las de los amplificadores de potencia auxiliares se mantiene constante, amplificando de este modo senales de radiofrecuencia de forma smcrona y manteniendo la simetna del amplificador.
Opcionalmente, la primera senal de control de modulador puede ser generada por una RRU o similar.
Debe mencionarse que la primera senal de control de modulador y la segunda senal de control de modulador pueden ser de un mismo tipo o de tipos diferentes y pueden tener parametros relevantes o irrelevantes tales como amplitudes y fases. Solo necesita asegurar que las tensiones de envolvente emitidas despues de ser procesadas por los moduladores de envolvente satisfacen una relacion proporcional, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion.
La razon de potencia de salida anterior se determina por rendimiento de tubos de potencia seleccionados como el amplificador de potencia principal y el amplificador de potencia auxiliar, por ejemplo, si la potencia de salida de un tubo de potencia usado como el amplificador de potencia principal es 100 W (W), y la potencia de salida de un tubo de potencia usado como el amplificador de potencia auxiliar es 200 W (W), la razon de potencia de salida es 1:2, y la primera senal de control de modulador y la segunda senal de control de modulador se determinan segun se requiera por la razon de potencia de salida, de forma que una razon de la primera tension de envolvente, obtenida despues de que la primera senal de envolvente es procesada por el primer modulador de envolvente, a la segunda tension de envolvente, obtenida despues de que la segunda senal de envolvente es procesada por el segundo modulador de envolvente, es tambien igual o aproximadamente 1:2.
Opcionalmente, el primer modulador de envolvente 3011 puede procesar, de acuerdo con un primer umbral de senal, la primera senal de envolvente anterior para obtener una tension fija o una tension variable que vana con una amplitud de la primera senal de envolvente anterior; y el segundo modulador de envolvente 3012 puede procesar, de acuerdo con un segundo umbral de senal, la segunda senal de envolvente anterior para obtener una tension fija o una tension variable que vana con una amplitud de la segunda senal de envolvente anterior. El primer umbral preestablecido y el segundo umbral preestablecido pueden ser establecidos y ajustados independientemente y pueden ser establecidos a un mismo umbral o umbrales diferentes de acuerdo con un requerimiento de rendimiento del amplificador, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion.
Opcionalmente, la primera senal de envolvente y la segunda senal de envolvente pueden ser senales relevantes obtenidas despues de que una senal de envolvente original de una misma senal de radiofrecuencia sea procesada usando funciones diferentes y la primera tension de envolvente obtenida despues de ser procesada de acuerdo con la primera senal de envolvente y la segunda tension de envolvente obtenida despues de ser procesada de acuerdo con la segunda senal de envolvente son tensiones de envolvente relevantes.
Opcionalmente, la primera senal de envolvente y la segunda senal de envolvente pueden, tambien, ser una misma senal de envolvente obtenida despues de que una senal de envolvente original de una senal de radiofrecuencia sea procesada usando una funcion preestablecida y son, respectivamente, emitidas al primer modulador de envolvente 3011 y al segundo modulador de envolvente 3012. Debido a que los umbrales de senal pueden ser establecidos independientemente para el primer modulador de envolvente 3011 y el segundo modulador de envolvente 3012, la primera tension de envolvente y la segunda tension de envolvente obtenidas despues de ser procesadas puede ser una misma tension de envolvente o tensiones de envolvente relevantes. Independientemente de si se obtienen tensiones de envolvente la misma o relevantes, bajo acciones de la primera senal de control de modulador y la segunda senal de control de modulador, la primera tension de envolvente y la segunda tension de envolvente pueden, siempre, mantener una relacion de proporcionalidad fijada.
Por brevedad de descripcion, para la descripcion sobre una estructura detallada y relaciones de conexion entre y funciones de modulos del amplificador de potencia proporcionado en la realizacion mostrada en la figura 6, puede hacerse referencia al contenido relacionado de otras realizaciones de la presente invencion, el cual no se describe aqrn en detalle.
Usando el amplificador de potencia proporcionado en la realizacion de la figura 6, canales de envolvente del amplificador de potencia principal y los amplificadores de potencia auxiliares se configuran independientemente, el amplificador de potencia principal y los amplificadores de potencia auxiliares pueden establecer y ajustar las tensiones de envolvente por separado y mientras tanto la razon de tension de envolvente coincide con la razon de potencia se salida del amplificador, lo cual tiene una buena flexibilidad y puede mejorar mas el rendimiento del amplificador.
Puede conocerse a partir de la descripcion de la realizacion anterior que, cantidades de los moduladores de envolvente y los amplificadores de potencia auxiliares en el amplificador de potencia proporcionado en esta realizacion de la presente invencion pueden determinarse de acuerdo con un requerimiento del sistema y las relaciones de conexion entre los modulos tambien vanan correspondientemente, lo cual no esta limitado en esta realizacion de al presente invencion. Por ejemplo, pueden disponerse C (donde C es mayor que o igual a 2) amplificadores de potencia auxiliares y C+1 (donde C es mayor que o igual a 2) moduladores de envolvente, donde uno de los C+1 moduladores de envolvente esta conectado al amplificador de potencia principal y los restantes C moduladores de envolvente estan conectados, respectivamente, a los C amplificadores de potencia auxiliares, esto es, los moduladores de envolvente estan en una correspondencia uno a uno con los amplificadores de potencia auxiliares, y cada modulador de envolvente puede estar controlado independientemente. Por otro ejemplo, similar a la realizacion mostrada en la figura 5, pueden disponerse C (donde C es mayor que o igual a 2) amplificadores de potencia auxiliares y dos moduladores de envolvente, donde un modulador de envolvente esta conectado al amplificador de potencia principal y el otro modulador de envolvente esta conectado a los C amplificadores de potencia auxiliares simultaneamente, para proveer una tension operativa para los C amplificadores de potencia auxiliares; o un modulador de envolvente esta conectado al amplificador de potencia principal y alguno de los amplificadores de potencia auxiliares y el otro modulador de envolvente estan conectados a los restantes amplificadores de potencia auxiliares. Esto es, solo necesita asegurar que las tensiones operativas de un amplificador de potencia principal y amplificadores de potencia auxiliares sean todas provistas por tensiones de envolvente emitidas por moduladores de envolvente y una razon de una tension operativa del amplificador de potencia principal a las de los amplificadores de potencia auxiliares corresponde a una razon de potencia de salida. Segun se muestra en la figura 7, una realizacion de la presente invencion proporciona, ademas, una unidad de radio remota, que incluye un amplificador de potencia 401. El amplificador de potencia 401 puede ser el amplificador de potencia mostrado en cualquier realizacion de la figura 1 a la figura 6 o un aparato que tenga una misma funcion. Para descripcion sobre una estructura interna y funcion del amplificador de potencia 401, debe hacerse referencia a las otras realizaciones de la presente invencion, las cuales no se describen aqrn en detalle.
La RRU puede incluir, ademas, un procesador 402 configurado para extraer una senal de envolvente original de una senal de radiofrecuencia a ser amplificada, procesar la senal de envolvente original usando una funcion preestablecida, obtener una senal de envolvente y emitir la senal de envolvente al amplificador de potencia 401. El amplificador de potencia 401 procesa la senal de envolvente para obtener una tension de envolvente la cual se usa como una tension operativa del amplificador de potencia.
Opcionalmente, el procesador 402 puede, ademas, estar configurado para generar una senal de control de modulador y emitir la senal de control de modulador al amplificador de potencia 402, donde la senal de control de modulador puede usarse para controlar una amplitud de la tension de envolvente anterior.
Opcionalmente, cuando el amplificador de potencia 401 incluye un primer modulador de envolvente conectado a un amplificador de potencia principal y un segundo modulador de envolvente conectado a un amplificador de potencia auxiliar, el procesador 402 puede estar configurado para generar una primera senal de control de modulador correspondiente al primer modulador de envolvente y una segunda senal de control de modulador correspondiente al segundo modulador de envolvente. Para detalles, puede hacerse referencia a la realizacion mostrada en la figura 6, la cual no se describe aqrn en detalle.
El procesador 402 puede comunicar con el amplificador de potencia 401 directa o indirectamente.
Debe entenderse que el procesador 402 anterior puede estar dispuesto independientemente o una funcion del mismo puede, tambien, estar integrada en un modulo funcional existente, por ejemplo, un modulo de frecuencia intermedio o un modulo transceptor, de la RRU, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion. Durante una implementacion real, la funcion del procesador 402 puede estar integrada en un chip de banda base. La RRU puede, ademas, incluir una interfaz de comunicaciones 403 para comunicar con otro aparato, por ejemplo, una unidad de banda base (BBU, base band unit) en una estacion base directa o indirectamente.
Opcionalmente, la interfaz de comunicaciones 403 puede ser una interfaz de radio publica comun (CPRI, Common Public Radio Interface), una interfaz de iniciativa de arquitectura de estacion de base abierta (OBASI, Open Base Station Architecture Initiative), o similar.
Las maneras de conexion del amplificador de potencia 401, el procesador 402 y la interfaz de comunicaciones 403 no estan limitadas. Segun se muestra en la figura 7, el amplificador de potencia 401, el procesador 402 y la interfaz de comunicaciones 403 pueden estar conectados usando un bus de comunicaciones 404 para transmision de senal.
Para una descripcion breve y clara, esta realizacion de la presente invencion usa un amplificador de potencia que esta dispuesto en una RRU para descripcion. Un experto en la tecnica puede entender que el amplificador de potencia puede estar dispuesto tambien en otro modulo funcional de radiofrecuencia similar, lo cual no esta limitado en esta realizacion de la presente invencion.
Segun se muestra en la figura 8, una realizacion de la presente invencion proporciona, ademas, una estacion base, que incluye una unidad de radio remota 501 y una unidad de banda de base 502. La unidad de radio remota 501 puede ser la unidad de radio remota mostrada en la realizacion de la figura 7 o un dispositivo que tenga una misma funcion, y la unidad de radio remota 501 y la unidad de banda de base 502 pueden comunicar directa o indirectamente.
Usando la unidad de radio remota o la estacion base proporcionadas en esta realizacion de la presente invencion, un amplificador de potencia principal y un amplificador de potencia auxiliar, que se usan en una parte de amplificacion de potencia, usan, ambos, una tension de envolvente emitida por un modulador de envolvente como tensiones operativas y, cuando una senal de envolvente es menor que un umbral preestablecido, la tension de envolvente es una tension fija de forma que el amplificador de potencia opera en un modo de amplificador Doherty ordinario; o cuando la senal de envolvente es mayor que un umbral preestablecido, la tension de envolvente vana con un amplitud de la senal de envolvente de forma que el amplificador de potencia opera en un modo de amplificador Doherty con seguimiento de envolvente. Debido a que las tensiones operativas del amplificador de potencia principal y el amplificador de potencia auxiliar pueden ajustarse simultaneamente, la simetna del amplificador de potencia se mejora y hay una probabilidad baja de que ocurra una perdida de eficiencia. Usando una ventaja de eficiencia de un amplificador Doherty bajo back-off de potencia, y en combinacion con una tecnologfa de seguimiento de envolvente, la potencia de saturacion de la amplificacion de potencia se mejora, aumentando de este modo la eficiencia del amplificador de potencia. Particularmente, en un estado operativo en el cual es amplificada una senal de potencia elevada y de relacion pico a promedio elevada, puede alcanzarse una eficiencia elevada. Debe entenderse que diversas modificaciones apropiadas pueden hacerse por una persona de conocimientos normales en la tecnica a cantidades de moduladores de envolvente y amplificadores de potencia auxiliares de un amplificador de potencia y a correspondientes relaciones de conexion de acuerdo con la descripcion de las realizaciones de la presente invencion, sin esfuerzos creativos, y caeran dentro del alcance de proteccion de la presente invencion.
En las varias realizaciones proporcionadas en la presente solicitud, debena entenderse que el dispositivo y metodo divulgado pueden implementarse de otras maneras. Por ejemplo, la realizacion de aparato descrita es meramente ejemplar. Por ejemplo, la division de modulos es meramente division de funcion logica y puede ser otra division en una implementacion real. Por ejemplo, una pluralidad de modulos o componentes pueden combinarse o integrarse en otro dispositivo o algunas particularidades pueden ignorarse o no ejecutarse.
Ademas, modulos funcionales en las realizaciones de la presente invencion pueden integrarse en un modulo de procesamiento o cada uno de los modulos puede existir solo ffsicamente o dos o mas modulos se integran en un modulo.
Una persona de conocimientos normales en la tecnica puede entender que todos o algunos de los pasos de las realizaciones pueden ser implementados mediante hardware o un hardware relacionado con instrucciones de programa. El programa puede ser almacenado en un medio de almacenamiento legible por computadora. El medio de almacenamiento puede incluir: una memoria de solo lectura, un disco magnetico o un disco optico.
Finalmente, debena mencionarse que las realizaciones anteriores estan destinadas meramente a describir las soluciones tecnicas de la presente invencion pero no a limitar la presente invencion. Aunque la presente invencion se describe en detalle con referencia a las realizaciones anteriores, personas de conocimientos normales en la tecnica debenan entender que pueden hacer aun modificaciones a las soluciones tecnicas descritas en las realizaciones anteriores o hacer sustituciones equivalentes a algunas o todas las particularidades de las mismas sin salir del alcance de las soluciones tecnicas de las realizaciones de la presente invencion.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un amplificador de potencia que comprende un modulador de envolvente (101, 201), un amplificador de potencia principal (102, 202), y un amplificador de potencia auxiliar (103, 203), en el que
el modulador de envolvente (101, 201) esta conectado por separado a un electrodo sumidero del amplificador de potencia principal (102, 202) y un electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar (103, 203), y esta configurado para obtener una tension de envolvente de acuerdo con una senal de envolvente recibida y emitir la tension de envolvente por separado al electrodo sumidero del amplificador de potencia principal (102, 202) y al electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar (103, 203);
el amplificador de potencia principal (102, 202) esta conectado al modulador de envolvente (101, 201) y esta configurado para, en una estado operativo, usar la tension de envolvente recibida desde el modulador de envolvente (101, 201) como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida a un electrodo fuente del amplificador de potencia principal y
el amplificador de potencia auxiliar (103, 203) esta conectado en paralelo al amplificador de potencia principal (102, 202), esta conectado al modulador de envolvente (101, 201), y esta configurado para, en un estado operativo, usar la tension de envolvente recibida desde el modulador de envolvente (101, 201) como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida a un electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar (103, 203).
2. El amplificador de potencia segun la reivindicacion 1, en el que
el modulador de envolvente (101, 201) esta conectado, ademas, por separado a una electrodo puerta del amplificador de potencia principal (102, 202) y un electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar (103, 203); y el modulador de envolvente (101, 201) esta configurado, ademas, para emitir la tension de envolvente por separado al electrodo puerta del amplificador de potencia principal (102, 202) y al electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar (103, 203).
3. El amplificador de potencia segun la reivindicacion 1 o 2, en el que
la tension de envolvente es una tension variable y, cuando un tamano de amplitud de la senal de envolvente alcanza un valor maximo permitido por el amplificador de potencia, la tension de envolvente tiene un valor maximo correspondiente; o
la tension de envolvente es una tension fija.
4. El amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que
el amplificador de potencia comprende, ademas, un conversor ascendente (105, 205); y
el conversor ascendente (105, 205) esta conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal (102, 202) y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar (103, 203), y esta configurado para convertir una senal de radiofrecuencia a una senal dentro de un mismo intervalo de frecuencias operativas que el del amplificador de potencia principal (102, 202) y el del amplificador de potencia auxiliar (103, 203), y emitir una senal, obtenida despues de conversion por separado, al amplificador de potencia principal (102, 202) y al amplificador de potencia auxiliar (103, 203).
5. El amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que
el amplificador de potencia comprende, ademas, una red de transformacion de impedancia (104, 204), conectada por separado a un extremo de salida del amplificador de potencia principal (102, 202) y un extremo de salida del amplificador de potencia auxiliar (103, 203), y configurado para proveer una diferencia de fase entre el amplificador de potencia principal (102) y el amplificador de potencia auxiliar (103, 203).
6. El amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que
el amplificador de potencia comprende, ademas, un divisor de potencia (106, 206), conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal (102, 202) y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar (103, 203), y configurado para dividir una senal de radiofrecuencia en dos senales y emitir las dos senales por separado al amplificador de potencia principal (102, 202) y al amplificador de potencia auxiliar (103, 203).
7. El amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que
la senal de envolvente se obtiene despues de que una senal de envolvente original de la senal de radiofrecuencia es procesada usando una funcion preestablecida.
8. Un amplificador de potencia que comprende un primer modulador de envolvente (3011), un segundo modulador de envolvente (3012), un amplificador de potencia principal (302), y un amplificador de potencia auxiliar (303), en el que
el primer modulador de envolvente (3011) esta conectado a un electrodo sumidero del amplificador de potencia principal (302), y esta configurado para obtener una primera tension de envolvente correspondiente, de acuerdo con una primera senal de envolvente recibida, y emitir la primera tension de envolvente al electrodo sumidero del amplificador de potencia principal (302);
el segundo modulador de envolvente (3012) esta conectado a un electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar (302), y esta configurado para obtener una segunda tension de envolvente correspondiente, de acuerdo con una segunda senal de envolvente recibida, y emitir la segunda tension de envolvente al electrodo sumidero del amplificador de potencia auxiliar (302);
el amplificador de potencia principal (302) esta conectado al primer modulador de envolvente y esta configurado para, en un estado operativo, usar la primera tension de envolvente recibida desde el primer modulador de envolvente como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida a un electrodo fuente del amplificador de potencia principal (302); y
el amplificador de potencia auxiliar (303) esta conectado en paralelo al amplificador de potencia principal (302), esta conectado al segundo modulador de envolvente y esta configurado para, en un estado operativo, usar la segunda tension de envolvente recibida desde el segundo modulador de envolvente como una tension operativa y ejecutar el procesamiento de amplificacion sobre una senal introducida a un electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar (303), en el que
una relacion proporcional entre la primera tension de envolvente y la segunda tension de envolvente corresponde a una razon de una potencia de salida del amplificador de potencia principal (302) a la del amplificador de potencia auxiliar (303).
9. El amplificador de potencia segun la reivindicacion 8, en el que
el primer modulador de envolvente (3011) esta conectado a un electrodo puerta del amplificador de potencia principal (302), y el primer modulador de envolvente (3011) esta configurado, ademas, para emitir la primera tension de envolvente al electrodo puerta del amplificador de potencia principal; y
el segundo modulador de envolvente (3012) esta conectado a un electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar (303), y el segundo modulador de envolvente (3012) esta configurado, ademas, para emitir la segunda tension de envolvente al electrodo puerta del amplificador de potencia auxiliar (303).
10. El amplificador de potencia segun la reivindicacion 8 o 9, en el que
el amplificador de potencia comprende, ademas, un conversor ascendente (305); y
el conversor ascendente (305) esta conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal (302) y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar (303), y esta configurado para convertir una senal de radiofrecuencia a un mismo intervalo de frecuencias operativas que el del amplificador de potencia principal (302) y el del amplificador de potencia auxiliar (303), y emitir una senal obtenida despues de conversion por separado al amplificador de potencia principal (302) y al amplificador de potencia auxiliar (303).
11. El amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que
el amplificador de potencia comprende, ademas, una red de transformacion de impedancia (304), conectada por separado a un extremo de salida del amplificador de potencia principal (302) y un extremo de salida del amplificador de potencia auxiliar (303), y configurado para proveer una diferencia de fase entre el amplificador de potencia principal (302) y el amplificador de potencia auxiliar (303).
12. El amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que
el amplificador de potencia comprende, ademas, un divisor de potencia (306), conectado por separado al electrodo fuente del amplificador de potencia principal (302) y al electrodo fuente del amplificador de potencia auxiliar (303), y configurado para dividir una senal de radiofrecuencia en dos senales y emitir las dos senales por separado al amplificador de potencia principal (302) y al amplificador de potencia auxiliar (303).
13. El amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que
la primera senal de envolvente y la segunda senal de envolvente se obtienen despues de que una senal de envolvente original de la senal de radiofrecuencia es procesada usando la misma funcion o funciones diferentes.
14. Una unidad de radio remota RRU, que comprende el amplificador de potencia segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
15. Una estacion base que comprende la unidad de radio remota RRU segun la reivindicacion 14.
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