KR101936664B1 - 전력 증폭기, 무선 원격 유닛 및 기지국 - Google Patents
전력 증폭기, 무선 원격 유닛 및 기지국 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101936664B1 KR101936664B1 KR1020177004562A KR20177004562A KR101936664B1 KR 101936664 B1 KR101936664 B1 KR 101936664B1 KR 1020177004562 A KR1020177004562 A KR 1020177004562A KR 20177004562 A KR20177004562 A KR 20177004562A KR 101936664 B1 KR101936664 B1 KR 101936664B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power amplifier
- envelope
- signal
- main power
- auxiliary power
- Prior art date
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012888 cubic function Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0216—Continuous control
- H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0216—Continuous control
- H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
- H03F1/0227—Continuous control by using a signal derived from the input signal using supply converters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
- H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/198—A hybrid coupler being used as coupling circuit between stages of an amplifier circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/20—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F2203/21—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F2203/211—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
- H03F2203/21106—An input signal being distributed in parallel over the inputs of a plurality of power amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/20—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F2203/21—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F2203/211—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
- H03F2203/21139—An impedance adaptation circuit being added at the output of a power amplifier stage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예는 전력 증폭기, RRU, 및 기지국을 제공한다. 전력 증폭기는, 포락선 제어기, 주 전력 증폭기, 및 보조 전력 증폭기를 포함한다. 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기는 모두 포락선 변조기에 의해 출력된 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기의 동작 전압은 동시에 조정될 수 있기 때문에, 전력 증폭기의 대칭성은 개선되며, 효율 손실 발생의 가능성은 낮아진다. 따라서, 전력 증폭기의 효율이 개선된다.
Description
본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로, 특히 전력 증폭기, 무선 원격 유닛 및 기지국에 관한 것이다.
전력 증폭기(PA: power amplifier)는 무선 기지국(radio base station)의 중요한 구성 요소이며, 전력 증폭기의 효율은 기지국의, 전력 소비, 크기, 및 열 설계와 같은 매개 변수를 결정합니다. 피크-대-평균 비율(peak-to-average ratio)이 높은 신호는 특히 기지국 내의 전력 증폭기에 대해 더 높은 요구 사항을 가진다. 왜곡(distortion) 없이, 높은 피크-대-평균 비율의 신호를 증폭하기 위해, 일반적인 방법의 하나는, 전력 백 오프 방법(power back-off method), 즉 전력 증폭기가 A-타입 또는 AB-타입 상태(A-type or AB-type state)에서 동작하고, 포화 영역(saturation region)에서 멀어지며, 선형 동작 영역(linear operating region)으로 진입한다. 따라서, 전력 증폭기의 선형성을 향상시킨다. 그러나 이러한 방법의 단점은, 전력 증폭 효율의 극적인 감소가 야기되고, 동일한 출력 전력하에서, 기지국의 에너지 소비가 크게 증가한다는 것이다.
전력 백 오프 방법을 이용하여 신호를 증폭할 때, 전력 증폭 효율을 향상시키기 위해, 종래 기술에서는, 도허티 증폭기의 백 오프 효율 이점을 이용하여 백 오프 하에서 높은 피크 대 평균 비율을 갖는 신호의 전력 증폭 효율을 향상시키기 위해, 포락선 추적(ET: envelope tracking) 증폭기와 도허티(Doherty) 증폭기를 결합하였다. 전력 증폭기에서, 도허티 증폭기의 주 전력 증폭기는 포락선 변조기에 연결되고, 포락선 변조기는 주 전력 증폭기 상에 포락선 추적을 수행함과 동시에, 보조 전력 증폭기는 고정 전압을 사용하여 전력이 공급된다. 이러한 구조의 증폭기가 동작하면, 전력 증폭 효율의 손실이 발생하기 쉽고, 효율의 향상이 제한적이다.
본 발명의 목적은 전력 증폭기의 효율을 향상시킬 수 있는, 전력 증폭기, 무선 원격 유닛, 기지국 및 신호 처리 방법을 제공한다.
제1 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 전력 증폭기를 제공하고, 이러한 전력 증폭기는, 포락선 변조기(envelope modulator), 주 전력 증폭기(main power amplifier), 및 보조 전력 증폭기를 포함하고, 상기 포락선 변조기는, 상기 주 전력 증폭기의 드레인 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 드레인 전극에 각각 연결되어 있고, 수신된 포락선 전압에 따라 포락선 전압을 획득하며, 상기 포락선 전압을 상기 주 전력 증폭기의 드레인 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 드레인 전극으로 각각 출력하도록 구성되고, 상기 주 전력 증폭기는, 상기 포락선 변조기에 연결되어 있고, 동작 상태에서, 상기 포락선 변조기로부터 수신된 상기 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하며, 상기 주 전력 증폭기의 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성되며, 상기 보조 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기에 병렬 연결되어 있고, 상기 포락선 변조기에 연결되어 있으며, 동작 상태에서, 상기 포락선 변조기로부터 수신된 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 상기 보조 전력 증폭기의 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성된다.
제1 측면의 구현 가능한 방식에서, 상기 포락선 변조기는 추가로, 상기 주 전력 증폭기의 게이트 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 게이트 전극에 각각 연결되어 있고, 상기 포락선 변조기는 추가로, 상기 주 전력 증폭기의 게이트 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 게이트 전극에 상기 포락선 전압을 각각 출력하도록 구성된다.
전술한 구현 가능한 방식을 참조하면, 제1 측면의 구현 가능한 제2 방식에서, 상기 포락선 전압은 가변 전압(varying voltage)이고, 상기 포락선 신호가 상기 전력 증폭기에 의해 허용되는 최대값에 도달하는 경우, 상기 포락선 전압은 대응하는 최대값을 가지거나, 또는 상기 포락선 전압은 고정 전압(fixed voltage이다.
전술한 구현 가능한 방식들 중 어느 하나를 참조하면, 제1 측면의 구현 가능한 제3 방식에서, 상기 전력 증폭기는, 업 컨버터(upconverter)를 더 포함하고, 상기 업 컨버터는 상기 주 전력 증폭기의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 소스 전극에 각각 연결되어 있고, 상기 주 전력 증폭기의 동작 주파수 범위와 상기 보조 전력 증폭기의 동작 주파수 범위와 동일한 동작 주파수 범위의 신호로 무선 주파수 신호를 변환하고, 변환 후 획득된 신호를 상기 주 전력 증폭기와 상기 보조 전력 증폭기로 각각 출력하도록 구성된다.
전술한 구현 가능한 방식들 중 어느 하나를 참조하면, 제1 측면의 구현 가능한 제4 방식에서, 상기 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기의 출력단 및 상기 보조 전력 증폭기의 출력단에 각각 연결되고, 상기 주 전력 증폭기와 상기 보조 전력 증폭기 사이의 위상 차(phase difference)를 공급하도록 구성된 임피던스 변환 네트워크(impedance transformation network)를 더 포함한다.
전술한 구현 가능한 방식들 중 어느 하나를 참조하면, 제1 측면의 구현 가능한 제5 방식에서, 상기 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 소스 전극에 각각 연결되고, 무선 신호를 2개의 신호로 분할하여 상기 2개의 신호를 상기 주 전력 증폭기 및 상기 보조 전력 증폭기에 각각 출력하도록 구성된 젼력 분배기를 더 포함한다.
전술한 구현 가능한 방식들 중 어느 하나를 참조하면, 제1 측면의 구현 가능한 제6 방식에서, 상기 포락선 신호는, 상기 무선 주파수 신호의 원래 포락선 신호가 미리 설정된 함수를 사용하여 처리된 후 획득된 것이다.
제2 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 전력 증폭기를 제공하고 이러한 전력 증폭기는, 제1 포락선 변조기(envelope modulator), 제2 포락선 변조기, 주 전력 증폭기(main power amplifier), 및 보조 전력 증폭기를 포함하며, 상기 제1 포락선 변조기는 상기 주 전력 증폭기의 드레인 전극에 연결되어 있고, 수신된 제1 포락선 신호에 따라, 대응하는 제1 포락선 전압을 획득하며, 상기 제1 포락선 전압을 상기 주 전력 증폭기의 드레인 전극으로 출력하도록 구성되고, 상기 제2 포락선 변조기는, 적어도 1개의 전력 증폭기의 드레인 전극에 연결되어 있고, 수신된 제2 포락선 신호에 따라, 대응하는 제2 포락선 전압을 획득하며, 상기 제2 포락선 전압을 상기 보조 전력 증폭기의 드레인 전극으로 출력하도록 구성되고, 상기 주 전력 증폭기는, 상기 제1 포락선 변조기에 연결되어 있고, 동작 상태에서, 상기 제1 포락선 변조기로부터 수신된 상기 제1 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하며, 상기 주 전력 증폭기의 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성되며, 상기 보조 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기에 병렬 연결되어 있고, 상기 제2 포락선 변조기에 연결되어 있으며, 동작 상태에서, 상기 제2 포락선 변조기로부터 수신된 상기 제2 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 상기 보조 전력 증폭기의 소스 전극으로부터 수신된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성되고, 상기 제1 포락선 전압 및 상기 제2 포락선 전압 사이의 비례 관계는, 주 전력 증폭기의 출력 전력과 보조 전력 증폭기의 출력 전력의 비(ratio)에 대응한다.
제2 측면의 구현 가능한 방식에서, 상기 제1 포락선 변조기는, 상기 주 전력 증폭기의 게이트 전극에 연결되어 있고, 상기 제1 포락선 변조기는 상기 제1 포락선 전압을 상기 주 전력 증폭기의 게이트 전극으로 출력하도록 구성되며, 상기 제2 포락선 변조기는 상기 전력 증폭기의 게이트 전극에 연결되어 있고, 상기 제2 포락선 변조기는 추가로, 상기 제2 포락선 전압을 상기 보조 전력 증폭기의 게이트 전극으로 출력하도록 구성된다.
전술한 구현 가능한 방식을 참조하면, 제2 측면의 구현 가능한 제2 방식에서, 상기 전력 증폭기는 업 컨버터(upconverter)를 더 포함하고, 상기 업 컨버터는 상기 주 전력 증폭기의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 소스 전극과 각각 연결되어 있고, 상기 주 전력 증폭기의 동작 주파수 범위와 상기 보조 전력 증폭기의 동작 주파수 범위와 동일한 동작 주파수 범위의 신호로 무선 주파수 신호를 변환하고, 변환 후 획득된 신호를 상기 주 전력 증폭기 및 상기 보조 전력 증폭기에 각각 출력하도록 구성된다.
전술한 구현 가능한 방식들 중 어느 하나를 참조하면, 제2 측면의 구현 가능한 제3 방식에서, 상기 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기의 출력단 및 상기 보조 전력 증폭기의 출력단에 각각 연결되고, 상기 주 전력 증폭기 및 상기 보조 전력 증폭기 사이의 위상 차를 제공하도록 구성된 임피던스 변환 네트워크(impedance transformation network)를 더 포함한다.
전술한 구현 가능한 방식들 중 어느 하나를 참조하면, 제2 측면의 구현 가능한 제4 방식에서, 상기 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기의 소스 전극에 각각 연결되고, 무선 신호를 2개의 신호로 분할하여 상기 2개의 신호를 상기 주 전력 증폭기 및 상기 보조 전력 증폭기에 각각 출력하도록 구성된 젼력 분배기를 더 포함한다.
전술한 구현 가능한 방식들 중 어느 하나를 참조하면, 제2 측면의 구현 가능한 제5 방식에서, 상기 제1 포락선 신호 및 상기 제2 포락선 신호는, 동일한 함수 또는 상이한 함수를 사용하여 상기 무선 주파수 신호의 원래 포락선 신호가 처리된 후 획득된 것이다.
제3 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 무선 원격 유닛(RRU: radio remote unit)을 제공하고, 이러한 무선 원격 유닛은 제2 측면 또는 제3 측면에서 기술된 전력 증폭기를 포함한다.
제4 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 기지국(base station)을 제공하고 이러한 기지국은 제3 측면에서 기술된 RRU를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 기술적 해결 수단을 사용하여, 전력 증폭기 내의 포락선 변조기는 조정된 무선 주파수 신호의 포락선 신호를 처리하여 포락선 전압을 얻고, 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기는 모두 포락선 변조기에 의해 출력된 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용한다. 주 전력 증폭기와 보조 전력 증폭기의 동작 전압을 동시에 조정할 수 있기 때문에, 전력 증폭기의 대칭성이 향상되고, 효율 손실이 발생할 확률이 낮다. 따라서 파워 백 오프(power back-off) 하에서의 도허티 증폭기의 효율 이점을 이용하고, 포락선 추적 기술과 조합함으로써, 전력 증폭기의 포화 전력이 향상될 수 있고, 이에 따라 전력 증폭기의 효율이 향상된다. 특히, 고 전력, 피크-대-평균 비율이 높은 신호가 증폭될 때, 고효율이 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예의 기술적 해결 수단을 보다 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 첨부된 도면을 이하에서 간단히 설명한다. 명백하게, 첨부된 도면은 본 발명의 일부 실시예를 설명하기 위한 것이며, 당업자는 창의적인 노력 없이도 첨부된 도면으로부터 다른 도면을 도출 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 원격 유닛의 개략적인 구조도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 개략적인 구조도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 원격 유닛의 개략적인 구조도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 개략적인 구조도이다.
본 발명의 실시예의 목적, 기술적 해결 수단, 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예에서 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예에서의 기술적 해결 수단을 다음과 같이 명확하고 완전하게 설명한다. 명백하게, 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예에 불과하며 전부는 아니다. 창의적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위 내에 있다.
본 명세서에 기재된 각종 기술은, 2G 및 3G 통신 시스템, 및 차세대 통신 시스템, 예를 들면 GSM(Global System for Mobile Communications); WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 및 TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access)과 같은 3G 통신 시스템; LTE(Long-Term Evolution) 통신 시스템과 같은 차세대 통신 시스템, 및 그 이후의 진화 된 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 전력 증폭기는, 무선 신호의 전력을 증폭해야 하는 기지국과 같은 임의의 네트워크 요소 장치에 집적될 수 있다. 본 발명의 실시예에 제공된 전력 증폭기는 기지국의 무선 주파수 부분에서 동작할 수 있다. 예를 들어 전력 증폭기는 기지국의 무선 원격 유닛(RRU: radio remote unit)에 배치 될 수 있다. 기지국은 GSM 시스템 또는 CDMA 시스템의 BTS(base transceiver station), WCDMA 시스템의 노드 B(Node B), 또는 LTE 시스템의 진화된 노드 B(e-NodeB: evolved NodeB), 또는 LTE의 진화된 통신 시스템에서 유사한 장치를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 제공되는 전력 증폭기는 포락선 변조기(101), 주 전력 증폭기(102), 및 보조 전력 증폭기(103)를 포함한다.
포락선 변조기(101)는 주 전력 증폭기(102)의 드레인 전극(D 단)과 보조 전력 증폭기(103)의 드레인 전극에 각각 접속되며, 포락선 신호에 따라 대응하는 포락선 전압을 얻도록 구성되며, 포락선 전압을 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 각각 공급하도록 구성된다.
포락선 신호(envelope signal)는 주 전력 증폭기(102)의 동작 전압을 추적하는데 사용될 수 있는 신호이다. 즉, 포락선 신호의 진폭이 임계치보다 클 때, 고정 전압을 대체하여 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기에 전력을 각각 공급하기 위해, 포락선 변조기(101)는 포락선 신호의 진폭 크기에 따라 변할 수 있는 포락선 전압을 생성한다. 전력 증폭기의 동작 전압은 포락선 신호에 따라 변하므로, 주 전력 증폭기는 항상 포화 상태로 동작 할 수 있다.
포락선 신호는, 함수를 사용하여 신호 증폭을 대기하는 무선 주파수 신호의 원래 포락선 신호가 처리된 후 획득될 수 있으며, 함수는 원래 포락선 신호를 출력 포락선 신호의, 진폭 및 위상과 같은 요구 사항에 따라 미리 설정될 수 있는 포락선 신호로 변환한다. 예를 들면, 함수는 선형 함수, 2차 함수, 3차 함수 등이 될 수 있으며, 본 발명에서는 이에 한정되지 않는다. 선택적으로, 포락선 신호는 RRU 등에 의해 생성될 수 있으며, 포락선 변조기(101)에 입력된다.
선택적으로, 포락선 변조기(101)는, 변조기 제어 신호에 따라 상술한 포락선 전압의 진폭을 결정할 수 있다. 변조기 제어 신호의, 종류, 위상, 또는 진폭과 같은 파라미터는, 증폭기의 성능에 따라 결정될 수 있으며, 증폭기의 동작 조건에 따라 조정될 수 있고, 본 실시예가 이에 제한되지 않는다 발명. 디지털 신호는 변조기 제어 신호로서 사용될 수 있다.
선택적으로, 전술한 변조기 제어 신호는 RRU 등에 의해 생성될 수 있고, 포락선 변조기(101)에 입력되나, 본 발명의이 실시가 이에 제한되지 않는다.
증폭될 무선 주파수 신호는 기저 대역 데이터 신호(baseband data signal)를 변환하여 획득될 수 있다. 특정 변환 프로세스에 대해서는, 종래 기술을 참조할 수 있고, 상세한 설명은 여기에 기술되지 않는다. 예를 들어, 분산 기지국(distributed base station)에서, 증폭될 무선 주파수 신호는, RRU의 중간 주파수 모듈 및 트랜시버 모듈을 사용하여 무선 주파수 신호는 기저 대역 데이터 신호가 처리된 후 생성되고, 본 발명의 본 실시예에서 제공되는 전력 증폭기 내의 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 각각 송신될 수 있다.
선택적으로, 포락선 변조기(101)는 포락선 신호의 진폭을 신호 임계치와 비교할 수 있고, 포락선 신호의 진폭이 신호 임계치보다 작은 경우, 포락선 전압은 고정 전압으로 설정되며, 고정 전압의 값은, 상술한 변조기 제어 신호에 따라 결정되고 조정될 수 있다. 또는, 포락선 신호의 진폭이 신호 임계치보다 클 때, 포락선 전압은 가변 전압으로 설정되고, 가변 전압은 포락선 신호의 진폭에 따라 변한다. 포락선 신호가 전력 증폭기에 의해 허용된 최대값에 도달할 때, 포락선 전압은 또한 대응하는 최대 전압 값을 갖는다.
전술한 신호 임계치는, 요구 사항에 따라, 증폭기에 의해 허용되는 동작 전압 범위 내에서 미리 결정될 수 있으며, 시스템의 동작 조건에 따라 조정되나, 본 발명의 실시예가 이에 제한되지 않는다.
주 전력 증폭기(102)는 포락선 변조기(101)에 접속되고, 동작 상태에서, 포락선 변조기(101)로부터 수신된 상술한 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 소스 전극(S 단)으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성된다.
보조 전력 증폭기(103)는 주 전력 증폭기(102)에 병렬로 연결되고, 포락선 변조기(101)에 연결되며, 동작 상태에서, 포락선 변조기(101)로부터 수신된 상술한 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성된다.
주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)의, 소스 전극으로부터 입력된 신호는 동일한 무선 주파수 신호일 수도 있고, 중첩된 후 동일한 무선 주파수 신호를 나타낼 수 있는 신호 일 수도 있다.
선택적으로, 포락선 신호가 미리 설정된 임계치보다 작으면 동일한 고정 전압이 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 동작 전압으로 입력된다. 이 경우, 본 발명의 실시예에서 제공된 전력 증폭기는 표준 도허티 증폭기와 등가이며, 이러한 동작 모드에서, 전력 증폭기는, 변조 신호의, 넓은 대역폭을 가진 무선 주파수 신호의 전력 증폭을 구현할 수 있다. 포락선 신호가 미리 설정된 임계치보다 클 때, 포락선 신호의 진폭에 따라 변하는 동일한 가변 전압이 동작 전압으로서 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 입력된다. 이 경우, 전력 증폭기는 포락선 추적을 사용하는 도허티 증폭기이며, 즉 전력 증폭기는 포락선 추적 및 도허티 증폭기의 협동 상태에서 동작하며, 이 동작 모드에서 전력 증폭기는 높은 전력 및 피크-대-평균 비율(peak-to-average ratio)의 변조 신호에 대해 양호한 증폭 효과를 가진다.
구체적으로, 포락선 변조기(101)는 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)의 드레인 전극에 각각 연결된다. 포락선 변조기(101)에 의해 처리된 포락선 전압은 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)의 드레인 전극으로부터 각각 입력되며, 드레인 전극의 동작 전압으로서 사용되어, 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 전력을 공급한다.
게이트 전압의 제어하에서, 드레인 전극의 동작 전압이 고정 전압인지 가변 전압인지에 관계없이 주 전력 증폭기(102)는 항상 AB형 동작 상태(AB-type operating state)로 바이어스되고, 보조 전력 증폭기는 항상 C형 동작 상태로 바이어스된다.
선택적으로, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 포락선 변조기(101)는, 포락선 전압을 게이트 전압으로 상용하여, 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)의 동작 상태를 제어하기 위해, 주 전력 증폭기(102)의 게이트 전극(G 단) 및 보조 전력 증폭기(103)의 게이트 전극(G 단 )에 각각 접속될 수 있고, 포락선 전압을 주 전력 증폭기(102) 및 및 보조 전력 증폭기(103)의 게이트 전극에 각각 출력할 수 있다. 따라서, 증폭 이득 및 전력 증폭 성능을 향상시킨다.
실제구현에서, 포락선 변조기(101)는 종래 기술에 공지된 회로 구성 요소들을 포함하는 단위 회로 일 수 있으며, 포락선 변조기의 구체적 회로의 구성은 본 발명의 실시예에서 제한되지 않는다.
선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 증폭기는, 주 전력 증폭기(102)와 보조 전력 증폭기(103)에 각각 연결되며, 주 전력 증폭기(102)의 동작 주파수 범위와 보조 전력 증폭기(103)의 동작 주파수 범위와 동일한 동작 주파수 범위의 신호로 무선 주파수 신호를 변환하도록 구성된 업 컨버터(105)를 더 포함한다.
선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 업 컨버터(105), 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 각각 연결되고, 무선 주파수 신호를 동일 에너지 또는 서로 다른 에너지를 가진 신호로 분할하고, 신호 증폭을 위해, 분할된 두 신호를 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 각각 출력하도록 구성된 전력 분배기(106)를 더 포함한다.
선택적으로, 본 발명의 다른 실시예로서, 전력 증폭기는, 포락선 변조기(101), 주 전력 증폭기(102), 보조 전력 증폭기(103), 및 전력 분배기(106)를 포함할 수 있으며, 전력 분배기(106)는 무선 주파수 신호를 직접 수신하고, 무선 주파수 신호를 분할한 다음, 분할 후 획득한 신호를 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)로 각각 출력한다.
선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 주 전력 증폭기(102)의 출력단 및 보조 전력 증폭기(103)의 출력단은 임피던스 변환 네트워크(impedance transformation network, 104)에 연결될 수 있고, 신호 증폭 후의 무선 주파수 신호는 임피던스 변환 네트워크(104)에 의해 처리된 후, 전력 증폭기에 결합한 출력단에 도달한다. 임피던스 변환 네트워크(104)는 주 전력 증폭기(102)와 보조 전력 증폭기(103) 사이의 임피던스 정합을 수행, 즉 양 전력 증폭기 간 위상 차를 제공하도록 구성된다. 임피던스 변환 네트워크는 또한, 마이크로 스트립 임피던스 변환 네트워크(microstrip impedance transformation network) , 브리지 임피던스 변환 네트워크(bridge impedance transformation network), 또는 임의의 다른 임피던스 변환 네트워크를 포함할 수 있으며, 이는 본 발명의 실시예에서 제한되지 않는다.
선택적으로, 본 발명의 다른 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 전력 증폭기는 포락선 변조기(101), 주 전력 증폭기(102), 보조 전력 증폭기(103), 업 컨버터(105), 및 전력 분배기(106)를 포함하고, 업 컨버터(105) 및 전력 분배기(106)는 선택적 구성요소이다. 전력 증폭기는 추가로, 3개의 1/4 파장 전송선로(104')를 포함하고, 하나는, 소스 전극 사이, 즉, 주 전력 증폭기(102)와 보조 전력 증폭기(103)의 신호 입력단 사이에 배치되고, 다른 하나는, 주 전력 증폭기(102)와 보조 전력 증폭기(103)의 신호 출력단 사이에 배치되며, 나머지 하나는 주 전력 증폭기(102)와 보조 전력 증폭기(103)의 결합한 출력단에 배치된다. λ/4 전송선로(104') 는 임피던스 변환 네트워크(104)와 유사한 기능을 가지며 주 전력 증폭기(102)와 보조 전력 증폭기(103) 사이에 위상차를 제공할 수 있다.
실제구현에서, 본 발명의 실시예에서 제공된 전력 증폭기에서 도허티 전력 증폭기 부분이 설계될 때, 전술한 다양한 연결 방법 중 임의의 것이 사용될 수 있으므로, 본 발명에서 제공하는 전력 증폭기의 구성 형태 본 발명은 유연성이 있으며, 시스템의 성능 요구에 따라 선택될 수 있다.
실제구현에서, 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)는 하나 이상의 트랜지스터 또는 다른 유사한 회로 구성 요소를 포함할 수 있다. 당업자는 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)가 종래 기술에 알려진 임의의 다른 반도체 기술을 사용하여 구현될 수 있음을 인식할 수 있고, 본 발명의 실시예가 이에 제한되지 않는다.
선택적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서, 전력 증폭기는, 포락선 변조기(101), 주 전력 증폭기(102), 보조 전력 증폭기(103), 임피던스 변환 네트워크(104), 및 업 컨버터(105)를 포함한다. 임피던스 변환 네트워크는 3개의 λ/4 전송선으로 교체될 수 있다. 상세한 설명을 위해, 도 3에 도시된 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
전력 증폭기는, 주 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 각각 대응되는 2개의 독립 신호 전송선을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 무선 주파수 신호를 제1 무선 주파수 신호와 제2 무선 주파수 신호로 미리 분할하고, 2개의 독립된 신호 전송선을 이용하여 주 전력 증폭기(102) 및 보조 전력 증폭기(103)에 각각 출력된 다음, 합성되어 신호 증폭 후 출력된다. 업 컨버터(105)는 각 신호 전송선에 배치될 수 있고, 이는 제1 업 컨버터 또는 제2 업 컨버터라고 지칭된다. 구체적으로, 제1 업 컨버터에 의해 변환된 후, 제1 무선 주파수 신호는 주 전력 증폭기(102)로 출력되고, 제2 업 컨버터에 의해 변환된 후 제2 무선 주파수 신호는 보조 전력 증폭기(103)로 출력될 수 있다. 제1 무선 주파수 신호 및 제2 무선 주파수 신호는 관련 신호이고, 동일한 기저 대역 데이터 신호를 나타내며, 동일한 시간 지연을 가진다. 변환 후, 2개의 신호의 위상 및/또는 진폭은 다를 수 있고, 진폭 및 위상은 개별적으로 제어될 수 있다. 당업자는 시스템의 설계 요건에 따라 적절한 신호 분할 방식을 선택할 수 있으며, 이는 본 발명의 실시예에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예에 제공된 전력 증폭기를 사용함으로써, 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기는 모두 포락선 변조기에 의해 출력된 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 포락선 신호가 미리 설정된 임계치보다 작으면, 포락선 전압은 고정 전압이므로, 전력 증폭기는 통상의 도허티 증폭기 모드에서 동작한다. 또는 포락선 신호가 미리 설정된 임계치보다 크면, 포락선 전압은 포락선 신호의 진폭에 따라 변하므로, 전력 증폭기는 포락선 추적 도허티 증폭기 모드에서 동작한다. 주 전력 증폭기와 보조 전력 증폭기의 동작 전압을 동시에 조정할 수 있기 때문에 전력 증폭기의 대칭성이 향상되고 효율 손실이 발생할 확률이 낮다. 파워 백 오프(power back-off) 하에서 도허티 증폭기의 효율 이점을 이용하고, 포락선 추적 기술과 결합함으로써, 전력 증폭의 포화 전력이 개선되어, 전력 증폭기의 효율을 향상시킨다. 특히, 높은 전력 및 높은 피크-대-평균 비율의 신호가 증폭되는 동작 상태에서, 높은 효율이 달성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력 증폭기는 포락선 변조기(201), 주 전력 증폭기(202) 및 A(A는 2 이상이고, A는 정수) 개의 보조 전력 증폭기(203)를 포함한다.
전력 증폭기는 임피던스 변환 네트워크(204), 업 컨버터(205), 및 전력 분배기(206)를 더 포함할 수 있다. 도 1 내지 4에 도시된 실시예에서 표시된 선택적 기능 모듈은 또한 도 5에 도시된 실시예의 구조에도 적용 가능하다. 예를 들면, 임피던스 변환 네트워크(204)는 복수의 λ/4 전송선으로 교체될 수 있고, 이는 λ/4 전송선을 주 전력 증폭기(202)의 소스 전극과 각 보조 전력 증폭기(203)의 소스 전극 사이에 각각 배치되는 것, λ/4 전송선은 주 전력 증폭기(202)의 신호 출력단과 각 보조 전력 증폭기(303)의 신호 출력단 사이에 배치되는 것, 및 λ/4 전송선은 주 전력 증폭기(202) 및 A 개의 보조 전력 증폭기(203)의 결합 출력단에 배치되는 것을 포함하고, 전력 분배기(206)는 주 전력 증폭기(202) 및 A 개의 보조 전력 증폭기(203)에 각각 대응하는 2개의 독립 신호 전송선으로 대체될 수 있으며, 여기에서, 전력 증폭기(202)는 무선 주파수 신호를 수신하고 A 개의 보조 전력 증폭기는 다른 무선 주파수 신호를 수신한다. 당업자는 실제필요에 따라 사용하도록 선택할 수 있으며, 이는 본 발명의 실시예에 제한되지 않는다. 도 5에 도시된 구조는 단지 선택적 구현 해결 수단이다.
삭제
주 전력 증폭기(202)의 드레인 전극(D 단)과 A 개의 보조 전력 증폭기(203)의 드레인 전극(D 단)은 각각 포락선 변조기(201)에 접속되고, 무선 주파수 신호에 대한 증폭 처리를 수행하기 위해, 포락선 변조기(201)로부터, 주 전력 증폭기(202)와 A 개의 보조 전력 증폭기(201)는 각각 동작 전압으로서 동일한 포락선 전압을 수신한다.
전력 증폭기에서, 포락선 변조기(201)는 주 전력 증폭기(202)의 게이트 전극(G 종단) 및 보조 전력 증폭기(203)의 게이트 전극(G 종단)에 각각 접속되어, 포락선 변조기(201)에 의해 출력된 포락선 전압을 게이트 전압으로 사용함으로써, 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기의 동작 상태를 제어한다. 따라서, 전력 증폭 이득을 더욱 조정하고, 전력 증폭 성능을 향상시킨다.
보조 전력 증폭기의 수는 시스템 요건에 따라 결정될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 제공된 전력 증폭기 내의 도허티 증폭기 부분은 도 3에 도시된 다채널 도허티 전력 증폭기일 수 있고, 2개 이상의 보조 전력 증폭기를 포함할 수 있다.
실제적용시, 본 발명의 실시예에 제공된 전력 증폭기 내의 도허티 증폭기 부분의 구현 방식은 제한되지 않으며, 다중 채널 도허티 증폭기의 구조 이외에, 도허티 증폭기와 반대구조가 설계될 수 있으며, 이는 본 발명의 실시예에서 제한되지 않는다.
설명의 간략화를 위해, 도 5에 도시된 실시예에서 제공된 전력 증폭기의 상세한 구조 및 모듈 사이의 접속 관계 및 기능에 대한 설명을 위해, 도 1 내지 4에 도시된 실시예의 관련 내용이 참조될 수 있고, 상세한 내용은 여기에서 설명하지 않는다.
도 5에 도시된 실시예에서 제공된 전력 증폭기를 사용함으로써, 보조 전력 증폭기들의 수가 증가하기 때문에, 더 큰 출력 전력이 생성될 수 있고, 장치 성능이 더 향상된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다른 전력 증폭기의 개략적인 구조도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력 증폭기는 제1 포락선 변조기(3011), 제2 포락선 변조기(3012), 주 전력 증폭기(302), 및 B(B는 1 이상이고, B는 정수) 개의 보조 전력 증폭기(303)를 포함하고, 제1 포락선 변조기(3011)는 주 전력 증폭기(302)의 드레인 전극(D 종단)에 접속되고, 제2 포락선 변조기(3012)가 B 개의 보조 전력 증폭기(303)의 드레인 전극에 각각 접속되며, 주 전력 증폭기(302)는 B 개의 보조 전력 증폭기(303)에 병렬로 연결된다.
전력 증폭기에서, 포락선 변조기에 의해 출력된 포락선 전압을 게이트 전압으로서 사용함으로써 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기의 동작 상태를 제어하기 위해, 제1 포락선 변조기(3011)는 주 전력 증폭기(302)의 게이트 전극(G 종단)에 추가 연결될 수 있고, 제2 포락선 변조기(3012)는 B 개의 보조 전력 증폭기(302)의 게이트 전극에 각각 추가 연결될 수 있다. 따라서, 전력 증폭 이득을 더 조정하고 전력 증폭 성능을 향상시키는 것을 돕는다.
전력 증폭기는 임피던스 변환 네트워크(304), 업 컨버터(305), 및 전력 분배기(306)를 더 포함할 수 있으며, 연결 관계는 도 6에 도시된다. 도 1 내지 4에 도시된 실시예에 열거된 선택적인 기능 모듈은, 또한, 도 6에 도시된 실시예의 구조에도 적용 가능하다. 예를 들어, 임피던스 변환 네트워크(304)는 λ/4 전송선으로 교체될 수 있으며, λ/4 전송선이 주 전력 증폭기(302)의 소스 전극과 각 보조 전력 증폭기(303)의 소스 전극 사이에 각각 배치되는 것, λ/4 전송선은 주 전력 증폭기(302)의 신호 출력단과 각 보조 전력 증폭기(303)의 신호 출력단 사이에 각각 배치되는 것, λ/4 전송선은 주 전력 증폭기(302) 및 B 개의 보조 전력 증폭기(303)에 결합한 출력단에 배치되는 것을 포함하고, 전력 분배기(306)는 주 전력 증폭기(302) 및 B 개의 보조 전력 증폭기(303)에 각각 대응하는 2개의 독립적 신호 전송선으로 대체될 수 있다. 당업자는 실제요구에 따라 사용하도록 선택하고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 도 6에서 도시된 구조는 선택적 구현 해결 수단이다.
제1 포락선 변조기(3011)는 제1 포락선 신호를 수신하고, 제1 포락선 신호에 따라 제1 포락선 전압을 획득하여 주 전력 증폭기(302)로 출력하고, 주 전력 증폭기(302)는 제1 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하여 소스 전극(S 단)으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행한다.
제2 포락선 변조기(3012)는 제2 포락선 신호를 수신하고, 제2 포락선 신호에 따라 제2 포락선 전압을 획득하고, 제2 포락선 전압을 B 개의 보조 전력 증폭기(303)로 출력하도록 구성된다. B 개의 보조 전력 증폭기는 제2 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하여 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행한다.
선택적으로, 제1 포락선 신호 및 제2 포락선 신호는 RRU 등에 의해 생성될 수 있으며, 각각 제1 포락선 변조기(3011) 및 제2 포락선 변조기(3012)에 입력된다.
주 전력 증폭기(302) 및 보조 전력 증폭기(303)의 소스 전극으로부터 입력된 신호는 증폭하고자 하는 무선 주파수 신호와 동일하거나, 또는 중첩 후 증폭될 무선 주파수 신호와 동일한 무선 주파수 신호를 나타낼 수 있는 신호일 수 있다.
선택적으로, 제1 변조기 제어 신호 및 제2 변조기 제어 신호를 조정하여, 제1 포락선 전압 및 제2 포락선 전압 사이의 비례 관계는, 제1 포락선 변조기(3012)에 의해 출력되고 주 전력 증폭기(302)에 공급된 제1 포락선 전압과, 제2 포락선 변조기(3012)에 의해 출력되고 보조 전력 증폭기들(303)에 공급된 제2 포락선 전압 사이의 비율은 전술한 출력 전력 비율과 동일하거나 그에 대응하도록 제어될 수 있도록, 주 전력 증폭기(302)의 출력 전압과 보조 전력 증폭기(303)의 출력 전압 사이의 비율에 대응할 수 있다. 구체적으로, 주 전력 증폭기의 동작 전압과 보조 전력 증폭기의 동작 전압의 예상되는 비율에 따라, 적절한 제1 변조기 제어 신호 및 제2 변조기 제어 신호가 설정되어, 주 전력 증폭기의 동작 전압과 보조 전력 증폭기의 동작 전압의 비율이 일정하게 유지되는 것이 보장되고, 따라서 무선 주파수 신호를 동시에(synchronously) 증폭되고, 증폭기의 대칭성을 유지한다.
선택적으로, 제1 변조기 제어 신호 및 제2 변조기 제어 신호는 RRU 등에 의해 생성될 수있다.
제1 변조기 제어 신호 및 제2 변조기 제어 신호는 동일한 유형 또는 상이한 유형일 수 있고, 진폭 및 위상과 같은, 관련 있거나 또는 관련없는 파라미터를 가질 수 있음을 알아야 한다. 그것은 단지 포락선 변조기에 의해 처리된 후 출력된 포락선 전압이 비례 관계를 만족시켜야 하나, 본 발명의 실시예가 이에 제한되지 않는다.
전술한 출력 전력비(output power ratio)는 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기로서 선택된 전력 튜브(power tube)의 성능에 의해 결정된다. 예를 들면 주 전력 증폭기로서 사용되는 전력 튜브의 출력 전력이 100W이고, 보조 전력 증폭기로서 사용되는 전력 튜브의 출력 전력이 200W이며, 출력 전력비는 1:2이고, 제1 변조기 제어 신호 및 제2 변조기 제어 신호가 출력 전력비에 의해 필요에 따라 결정되므로, 제1 포락선 신호가 제1 포락선 변조기에 의해 처리된 후 획득된 제1 포락선 전압과, 제2 포락선 신호가 제2 포락선 변조기에 의해 처리된 후 획득된 제2 포락선 전압의 비율은 1:2와 동일하거나 이에 근사하다.
선택적으로, 제1 포락선 변조기(3011)는, 전술한 제1 포락선 신호의 진폭에 따라 변하는 고정 전압 또는 가변 전압을 얻기 위해, 제1 신호 임계치에 따라, 제1 포락선 신호를 처리할 수 있다. 제2 포락선 변조기(3012)는, 고정 전압 또는 제2 포락선 신호의 진폭에 따라 변하는 가변 전압을 얻기 위해, 제2 신호 임계치에 따라 전술한 제2 포락선 신호를 처리할 수 있다. 미리 설정된 제1 임계치 및 미리 설정된 제2 임계치는 독립적으로 설정 및 조정될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 제한되지 않는, 증폭기의 성능 요건에 따라, 동일한 임계치 또는 상이한 임계치로 설정될 수 있다.
선택적으로, 제1 포락선 신호 및 제2 포락선 신호는, 동일한 무선 주파수 신호의 원래 포락선 신호가 상이한 함수를 사용하여 처리된 후 획득된 관련 신호일 수 있으며, 제1 포락선 신호에 따라 처리된 후 획득된 제1 포락선 전압 및 제2 포락선 신호에 따라 처리된 후에 얻어진 제2 포락선 전압은 관련 포락선 전압이다.
선택적으로, 제1 포락선 신호 및 제2 포락선 신호는, 미리 설정된 함수를 사용하여 무선 주파수 신호의 원래의 포락선 신호가 처리된 후 얻어지는 동일한 포락선 신호일 수 있으며, 제1 포락선 변조기(3011) 및 제2 포락선 변조기(3012)에 각각 출력된다. 신호 임계치는 제1 포락선 변조기(3011) 및 제2 포락선 변조기(3012)에 대해 각각 설정될 수 있기 때문에, 처리된 후의, 제1 포락선 전압 및 제2 포락선 전압은 동일한 포락선 전압 또는 관련 포락선 전압 일 수 있다. 처리 후 동일한 또는 관련 포락선 전압이 얻어지는 것에 관계없이, 제1 변조기 제어 신호 및 제2 변조기 제어 신호의 동작하에서, 제1 포락선 전압 및 제2 포락선 전압은 항상 고정된 비례 관계를 유지할 수 있다.
설명의 간략화를 위해, 도 6에 도시된 실시예에서 제공된 전력 증폭기의 모듈 사이의 상세한 구조, 접속 관계, 및 기능에 대한 설명은 본 발명의 다른 실시예에 도시된 실시예의 관련 내용이 참조될 수 있으며, 이는 여기에서 상세히 설명되지 않는다.
도 6의 실시예에서 제공된 전력 증폭기를 사용함으로써, 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기의, 포락선 채널은 독립적으로 구성되며, 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기는 포락선 전압을 개별적으로 설정 및 조절할 수 있으며, 포락선 전압 비는 증폭기의 출력 전력비와 매칭되어, 우수한 유연성을 가지며, 증폭기의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
전술 한 실시예의 설명으로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 제공된 전력 증폭기에서, 포락선 변조기 및 보조 전력 증폭기의 수는 시스템 요구 사항에 따라 결정될 수 있으며, 모듈 간의 연결 관계 또한 이에 대응하여 변할 수 있으며, 이는 본 발명의 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, C(여기서, C는 2보다 크거나 같음) 개의 보조 전력 증폭기 및 C+1개의 포락선 변조기가 배치될 수 있고, C+1개의 포락선 변조기 중 어느 하나는 주 전력 증폭기에 연결되며, 남은 C 개의 포락선 변조기는 C 개의 보조 전력 증폭기에 각각 연결된다. 즉, 포락선 변조기는 보조 전력 증폭기와 일대일 대응관계이고, 각 포락선 변조기는 독립적으로 제어될 수 있다. 다른 예로서, 도 5에 도시된 실시예와 유사하게, C(여기서, C는 2보다 크거나 같음) 개의 보조 전력 증폭기 및 2개의 포락선 변조기가 배치될 수 있으며, 하나의 포락선 변조기는 주 전력 증폭기에 연결되고, 다른 포락선 변조기는 C 개의 보조 전력 증폭기에 동시에 연결되어 C 개의 보조 전력 증폭기에 동작 전압을 제공 하거나, 또는 하나의 포락선 변조기는 주 전력 증폭기 및 일부 보조 전력 증폭기에 연결되고, 다른 포락선 변조기는 나머지 보조 전력 증폭기에 연결된다. 즉, 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기의 동작 전압이 모두 포락선 변조기에 의해 출력된 포락선 전압에 의해 제공되고, 주 전력 증폭기의 동작 전압과 보조 전력 증폭기의 동작 전압의 비율이 출력 전력비에 대응하는 것이 보장되기만 하면 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 전력 증폭기(401)를 포함하는 무선 원격 유닛(RRU: radio remote unit)을 더 제공한다. 전력 증폭기(401)는 도 1 내지 6의 임의의 실시예에 도시된 전력 증폭기 또는 동일한 함수를 가진 장치 일 수 있다. 전력 증폭기(401)의 내부 구조 및 기능에 대한 설명은 본 발명의 다른 실시예를 참조할 수 있으며, 여기서는 상세히 설명하지 않는다.
RRU는 증폭할 무선 주파수 신호의 원래 포락선 신호를 추출하고, 미리 설정된 함수를 사용하여 원래 포락선 신호를 처리하여 포락선 신호를 획득하고, 포락선 신호를 전력 증폭기(401)로 출력하도록 구성된 프로세서(402)를 더 포함할 수 있다 전력 증폭기(401)는 포락선 신호를 처리하여 포락선 전압을 얻으며, 이러한 포락선 전압은 전력 증폭기의 동작 전압으로서 사용된다.
선택적으로, 프로세서(402)는 변조기 제어 신호를 생성하고 변조기 제어 신호를 전력 증폭기(402)로 출력하도록 구성될 수 있으며, 변조기 제어 신호는 전술한 포락선 전압의 진폭을 제어하는데 사용될 수 있다.
선택적으로, 전력 증폭기(401)가 주 전력 증폭기에 연결된 제1 포락선 변조기, 및 보조 전력 증폭기에 연결된 제2 포락선 변조기를 포함하는 경우, 프로세서(402)는 제1 포락선 변조기에 대응하는 제1 변조기 제어 신호 및 제2 포락선 변조기에 대응하는 제2 변조기 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 상세한 설명을 위해, 도 6에 도시된 실시예의 설명을 참조할 수 있고, 이는 여기에서 상세히 기술되지 않는다.
프로세서(402)는 직접 또는 간접적으로 전력 증폭기(401)와 통신할 수 있다.
전술 한 프로세서(402)는 독립적으로 배치될 수 있거나, 그 기능은 또한 종래 기능 모듈, 예를 들어 중간 주파수 모듈 또는 트랜시버 모듈에 통합될 수 있다는 것을 이해할 수 있으며, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실제구현 동안, 프로세서(402)의 기능은 베이스밴드 칩(baseband chip) 상에 집적될 수 있다.
RRU는, 다른 장치, 예를 들어 기지국 내의 기저 대역 유닛(BBU, baseband unit)과 직접 또는 간접적으로 통신하도록 구성된 통신 인터페이스(403)를 더 포함할 수 있다.
선택적으로, 통신 인터페이스(403)는 CPRI(Common Public Radio Interface), OBASI, (Open Base Station Architecture Initiative) 인터페이스 등일 수 있다.
전력 증폭기(401), 프로세서(402), 및 통신 인터페이스(403)의 접속 방식은 제한되지 않는다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전력 증폭기(401), 프로세서(402), 및 통신 인터페이스(403)는 신호 전송을 위한 통신 버스(404)를 사용함으로써 접속될 수있다.
명확하고 간략한 설명을 위해, 본 발명의 실시예는 설명을 위해 RRU에 배치된 전력 증폭기를 사용한다. 당업자는 전력 증폭기가 다른 유사한 무선 주파수 기능 모듈에도 배치될 수 있다는 것을 이해할 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되지 않는다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 무선 원격 유닛(radio remote unit, 501) 및 기저 대역 유닛(baseband unit, 502) 을 포함하는 기지국을 더 제공한다. 무선 원격 유닛(501)은 도 7의 실시예에 도시된 무선 원격 유닛 일 수 있거나, 또는 동일한 함수를 가진 장치일 수 있고, 무선 원격 유닛(501)과 기저 대역 유닛(502)은 직접 또는 간접적으로 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 제공된 무선 원격 유닛 또는 기지국을 사용함으로써, 전력 증폭 부분에 사용되는 주 전력 증폭기 및 보조 전력 증폭기는 모두 포락선 변조기에 의해 출력된 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 포락선 신호가 미리 설정된 임계치보다 작은 경우, 전력 증폭기는 통상의 도허티 증폭기 모드에서 동작하도록, 포락선 전압은 고정 전압이다. 또는 포락선 신호가 미리 설정된 임계치보다 큰 경우, 전력 증폭기는 포락선 추적 도허티 증폭기 모드에서 동작하도록, 포락선 전압은 포락선 신호의 진폭에 따라 변한다. 주 전력 증폭기와 보조 전력 증폭기의 동작 전압을 동시에 조정할 수 있기 때문에, 전력 증폭기의 대칭성이 향상되고 효율 손실이 발생할 확률이 낮다. 포락선 추적 기술과 결합하여, 파워 백 오프(power back-off) 하에서 도허티 증폭기의 효율 이점을 이용함으로써, 전력 증폭의 포화 전력이 개선되고, 따라서, 전력 증폭기의 효율을 향상시킨다. 특히, 고 전력 및 높은 피크-대-평균 비율의 신호가 증폭되는 동작 상태에서, 높은 효율이 달성될 수 있다.
본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 창의적 노력 없이, 본 발명의 실시예의 설명에 따라 전력 증폭기의 포락선 변조기 및 보조 전력 증폭기의 수량 이에 상응하는 연결 관계에 대해, 다양한 적절한 변경이 이루어질 수 있고, 본 발명의 보호 범위에 속한다는 것을 이해할 수 있다.
본 출원에 제공된 몇몇 실시예에서, 개시된 장치 및 방법은 다른 방식으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 설명된 장치 실시예는 단지 예시적이다. 예를 들어, 모듈 부분은 논리적 기능 부분일 뿐이며 실제 구현에서는 다른 부분일 수 있다. 예를 들어, 복수의 모듈 또는 컴포넌트가 결합하거나 다른 장치에 통합되거나, 일부 특징은 무시되거나 수행되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서의 기능 모듈은 하나의 처리 모듈에 통합되거나, 각 모듈이 물리적으로 단독으로 존재할 수도 있고, 2개 이상의 모듈이 하나의 모듈에 통합될 수 있다.
당업자는 실시예의 단계의 전부 또는 일부가 관련 하드웨어를 지시하는 하드웨어 또는 프로그램에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 저장 매체는 판독 전용 메모리, 자기 디스크 또는 광 디스크를 포함할 수 있다.
마지막으로, 전술 한 실시예는 단지 본 발명의 기술적 해결책을 설명하기 위한 것이지 본 발명을 제한하는 것이 아님을 주목해야 한다. 본 발명은 전술한 실시예를 참조하여 상세히 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 실시예의 기술적 해결책의 범위를 벗어나지 않고, 전술한 실시예에서 기술된 기술적 해결 수단에 여전히 수정을 가할 수 있거나, 또는 그 일부 또는 모든 기술적 특징에 동등한 대체물을 가질 수 있음을 이해해야 한다.
Claims (15)
- 포락선 변조기(envelope modulator, 101, 201), 주 전력 증폭기(main power amplifier, 102, 202), 및 보조 전력 증폭기(103, 203)를 포함하는 전력 증폭기로서,
상기 포락선 변조기(101, 201)는, 상기 주 전력 증폭기(102, 202)의 드레인 전극 및 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 드레인 전극에 각각 연결되어 있고, 수신된 포락선 전압에 따라 포락선 전압을 획득하며, 상기 포락선 전압을 상기 주 전력 증폭기(102, 202)의 드레인 전극 및 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 드레인 전극으로 각각 출력하도록 구성되고,
상기 주 전력 증폭기(102, 202)는, 상기 포락선 변조기(101, 201)에 연결되어 있고, AB형 동작 상태(AB-type operating state)로 바이어스되고, 상기 포락선 변조기(101, 201)로부터 수신된 상기 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하며, 상기 주 전력 증폭기의 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성되며,
상기 보조 전력 증폭기(103, 203)는, 상기 주 전력 증폭기(102, 202에 병렬 연결되어 있고, 상기 포락선 변조기(101, 201)에 연결되어 있으며, C형 동작 상태로 바이어스되고, 상기 포락선 변조기(101, 201)로부터 수신된 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성된,
전력 증폭기. - 제1항에 있어서,
상기 포락선 변조기(101, 201)는 추가로, 상기 주 전력 증폭기(102, 202)의 게이트 전극 및 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 게이트 전극에 각각 연결되어 있고,
상기 포락선 변조기(101, 201)는 추가로,
상기 주 전력 증폭기(102, 202)의 게이트 전극 및 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 게이트 전극에 상기 포락선 전압을 각각 출력하도록 구성된, 전력 증폭기. - 제1항에 있어서,
상기 포락선 전압은 가변 전압(varying voltage)이고, 상기 포락선 신호의 진폭 크기가 상기 전력 증폭기에 의해 허용되는 최대값에 도달하는 경우, 상기 포락선 전압은 대응하는 최대값을 가지거나, 또는
상기 포락선 전압은 고정 전압(fixed voltage)인, 전력 증폭기. - 제1항에 있어서,
상기 전력 증폭기는, 업 컨버터(upconverter, 105, 205)를 더 포함하고,
상기 업 컨버터(105, 205)는 상기 주 전력 증폭기(102, 202)의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기((103, 203)의 소스 전극에 각각 연결되어 있고, 상기 주 전력 증폭기(102, 202)의 동작 주파수 범위와 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 동작 주파수 범위와 동일한 동작 주파수 범위의 신호로 무선 주파수 신호를 변환하고, 변환 후 획득된 신호를 상기 주 전력 증폭기(102, 202)와 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)로 각각 출력하도록 구성된, 전력 증폭기. - 제1항에 있어서,
상기 전력 증폭기는,
상기 주 전력 증폭기((102, 202)의 출력단 및 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 출력단에 각각 연결되고, 상기 주 전력 증폭기(102)와 상기 보조 전력 증폭기(103, 203) 사이의 위상 차(phase difference)를 공급하도록 구성된 임피던스 변환 네트워크(impedance transformation network, 104, 204)
를 더 포함하는, 전력 증폭기. - 제1항에 있어서,
상기 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기(102, 202)의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)의 소스 전극에 각각 연결되고, 무선 신호를 2개의 신호로 분할하여 상기 2개의 신호를 상기 주 전력 증폭기(102, 202) 및 상기 보조 전력 증폭기(103, 203)에 각각 출력하도록 구성된 젼력 분배기(106, 206)를 더 포함하는, 전력 증폭기. - 제1항에 있어서,
상기 포락선 신호는, 무선 주파수 신호의 원래 포락선 신호가 미리 설정된 함수를 사용하여 처리된 후 획득된 것인, 전력 증폭기. - 제1 포락선 변조기(envelope modulator, 3011), 제2 포락선 변조기(3012), 주 전력 증폭기(main power amplifier, 302), 및 보조 전력 증폭기(303)를 포함하는 전력 증폭기로서,
상기 제1 포락선 변조기(3011)는 상기 주 전력 증폭기(302)의 드레인 전극에 연결되어 있고, 수신된 제1 포락선 신호에 따라, 대응하는 제1 포락선 전압을 획득하며, 상기 제1 포락선 전압을 상기 주 전력 증폭기(302)의 드레인 전극으로 출력하도록 구성되고,
상기 제2 포락선 변조기(3012)는, 보조 전력 증폭기(303)의 드레인 전극에 연결되어 있고, 수신된 제2 포락선 신호에 따라, 대응하는 제2 포락선 전압을 획득하며, 상기 제2 포락선 전압을 상기 보조 전력 증폭기(303)의 드레인 전극으로 출력하도록 구성되고,
상기 주 전력 증폭기(302)는, 상기 제1 포락선 변조기에 연결되어 있고, 동작 상태에서, 상기 제1 포락선 변조기로부터 수신된 상기 제1 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하며, 상기 주 전력 증폭기(302)의 소스 전극으로부터 입력된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성되며,
상기 보조 전력 증폭기(303)는, 상기 주 전력 증폭기(302)에 병렬 연결되어 있고, 상기 제2 포락선 변조기에 연결되어 있으며, 동작 상태에서, 상기 제2 포락선 변조기로부터 수신된 상기 제2 포락선 전압을 동작 전압으로서 사용하고, 상기 보조 전력 증폭기(303)의 소스 전극으로부터 수신된 신호에 증폭 처리를 수행하도록 구성되고,
상기 제1 포락선 전압 및 상기 제2 포락선 전압 사이의 비례 관계는, 주 전력 증폭기(302)의 출력 전력과 보조 전력 증폭기(303)의 출력 전력의 비(ratio)에 대응하는, 전력 증폭기. - 제8항에 있어서,
상기 제1 포락선 변조기(3011)는, 상기 주 전력 증폭기(302)의 게이트 전극에 연결되어 있고, 상기 제1 포락선 변조기(3011)는 상기 제1 포락선 전압을 상기 주 전력 증폭기의 게이트 전극으로 출력하도록 구성되며,
상기 제2 포락선 변조기(3012)는 상기 보조 전력 증폭기(303)의 게이트 전극에 연결되어 있고, 상기 제2 포락선 변조기(3012)는 추가로, 상기 제2 포락선 전압을 상기 보조 전력 증폭기(303)의 게이트 전극으로 출력하도록 구성된, 전력 증폭기. - 제8항에 있어서,
상기 전력 증폭기는 업 컨버터(upconverter, 305)를 더 포함하고,
상기 업 컨버터(305)는 상기 주 전력 증폭기(302)의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기(303)의 소스 전극과 각각 연결되어 있고, 상기 주 전력 증폭기(302)의 동작 주파수 범위와 상기 보조 전력 증폭기(303)의 동작 주파수 범위와 동일한 동작 주파수 범위의 신호로 무선 주파수 신호를 변환하고, 변환 후 획득된 신호를 상기 주 전력 증폭기(302) 및 상기 보조 전력 증폭기(303)에 각각 출력하도록 구성된, 전력 증폭기. - 제8항에 있어서,
상기 전력 증폭기는,
상기 주 전력 증폭기(302)의 출력단 및 상기 보조 전력 증폭기(303)의 출력단에 각각 연결되고, 상기 주 전력 증폭기(302) 및 상기 보조 전력 증폭기(303) 사이의 위상 차를 제공하도록 구성된 임피던스 변환 네트워크(impedance transformation network, 304)
를 더 포함하는, 전력 증폭기. - 제8항에 있어서,
상기 전력 증폭기는, 상기 주 전력 증폭기(302)의 소스 전극 및 상기 보조 전력 증폭기(303)의 소스 전극에 각각 연결되고, 무선 신호를 2개의 신호로 분할하여 상기 2개의 신호를 상기 주 전력 증폭기(302) 및 상기 보조 전력 증폭기(303)에 각각 출력하도록 구성된 젼력 분배기(306)를 더 포함하는, 전력 증폭기. - 제8항에 있어서,
상기 제1 포락선 신호 및 상기 제2 포락선 신호는, 동일한 함수 또는 상이한 함수를 사용하여 무선 주파수 신호의 원래 포락선 신호가 처리된 후 획득된 것인, 전력 증폭기. - 무선 원격 유닛(RRU: radio remote unit)으로서,
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 전력 증폭기를 포함하는 무선 원격 유닛. - 기지국(base station)으로서,
제14항에 기재된 RRU를 포함하는 기지국.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2014/084069 WO2016023144A1 (zh) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 功率放大器、射频拉远单元及基站 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170032438A KR20170032438A (ko) | 2017-03-22 |
| KR101936664B1 true KR101936664B1 (ko) | 2019-01-09 |
Family
ID=55303751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177004562A KR101936664B1 (ko) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 전력 증폭기, 무선 원격 유닛 및 기지국 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US9929695B2 (ko) |
| EP (2) | EP3490141B1 (ko) |
| JP (1) | JP6501322B2 (ko) |
| KR (1) | KR101936664B1 (ko) |
| CN (1) | CN105518991B (ko) |
| AU (1) | AU2014403732B2 (ko) |
| CA (1) | CA2956847C (ko) |
| ES (1) | ES2710661T3 (ko) |
| WO (1) | WO2016023144A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022220556A1 (ko) * | 2021-04-14 | 2022-10-20 | 삼성전자 주식회사 | 보호 회로를 포함하는 전력 증폭 회로, 및 전력 증폭 회로를 포함하는 전자 장치 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109314542B (zh) * | 2016-05-11 | 2021-11-09 | 康普技术有限责任公司 | 用于在蜂窝基站中提供备用电力的方法和装备 |
| US9973148B2 (en) * | 2016-08-08 | 2018-05-15 | Skyworks Solutions, Inc. | Radio frequency system with switch to receive envelope |
| WO2018058323A1 (zh) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 华为技术有限公司 | 功率放大器、射频拉远单元及基站 |
| WO2018137185A1 (zh) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 华为技术有限公司 | 一种功率放大装置、射频拉远单元及基站 |
| US10129823B2 (en) * | 2017-03-31 | 2018-11-13 | Intel IP Corporation | Adaptive envelope tracking threshold |
| EP3751733B1 (en) | 2018-05-11 | 2024-06-19 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Amplifier, amplifying circuit and phase shifter |
| WO2020087237A1 (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 华为技术有限公司 | 功率放大电路、控制功率放大器的方法以及功率放大器 |
| CN111654243B (zh) * | 2019-03-04 | 2023-03-03 | 华为技术有限公司 | 功率放大装置、波束成形系统、发射机和基站 |
| US11165393B2 (en) * | 2019-03-25 | 2021-11-02 | Skyworks Solutions, Inc. | Envelope tracking for Doherty power amplifiers |
| US12009788B2 (en) | 2019-03-28 | 2024-06-11 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | In-transistor load modulation |
| CN111049480B (zh) * | 2019-12-28 | 2023-04-07 | 江苏科大亨芯半导体技术有限公司 | 一种提高Doherty功放线性效率的方法及装置 |
| CN114650016A (zh) * | 2020-12-17 | 2022-06-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 功率放大装置、射频拉远单元及基站 |
| WO2023150434A1 (en) * | 2022-02-02 | 2023-08-10 | Qorvo Us, Inc. | Hybrid power amplifier circuit |
| CN116317977A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-06-23 | 江苏卓胜微电子股份有限公司 | 新型功率放大器 |
Family Cites Families (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4899116A (en) * | 1985-02-14 | 1990-02-06 | Signal One Corporation | Apparatus and method for paralleling power field effect transistors in high frequency amplifiers |
| US5861777A (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-19 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for compensation of phase distortion in power amplifiers |
| US6839549B2 (en) * | 2000-12-14 | 2005-01-04 | Ericsson Inc. | System and method of RF power amplification |
| US6396341B1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-05-28 | Ericsson Inc. | Class E Doherty amplifier topology for high efficiency signal transmitters |
| US6781452B2 (en) * | 2001-08-29 | 2004-08-24 | Tropian, Inc. | Power supply processing for power amplifiers |
| US7260368B1 (en) * | 2003-04-07 | 2007-08-21 | Intel Corporation | Linear amplification with non-linear components (LINC) modulator and method for generating out-phased signals for a LINC transmitter |
| US6853244B2 (en) * | 2003-06-24 | 2005-02-08 | Northrop Grumman Corproation | Multi-mode multi-amplifier architecture |
| EP1499011A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-01-19 | Stichting Voor De Technische Wetenschappen | Amplifying circuit comprising an envelope modulated limit cycles modulator circuit |
| US20050181746A1 (en) | 2004-02-13 | 2005-08-18 | Icefyre Semiconductor Corporation | Methods and systems for signal amplification through envelope removal and restoration |
| US7983632B2 (en) * | 2004-09-24 | 2011-07-19 | Broadcom Corporation | Feedback control loop for amplitude modulation in a polar transmitter with a translational loop |
| US7355470B2 (en) * | 2006-04-24 | 2008-04-08 | Parkervision, Inc. | Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including embodiments for amplifier class transitioning |
| US20100184389A1 (en) * | 2005-08-09 | 2010-07-22 | Freescale Semiconductor, Inc. | Wireless communication unit, integrated circuit and method for biasing a power amplifier |
| JP2007053540A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Nec Corp | ドハティ型増幅器 |
| US7391261B2 (en) * | 2005-12-16 | 2008-06-24 | Harris Corporation | Enhanced bandwidth envelope elimination and restoration |
| US7342445B2 (en) * | 2006-05-30 | 2008-03-11 | Motorola, Inc. | Radio frequency power amplifier circuit and method |
| US8022759B2 (en) | 2006-11-01 | 2011-09-20 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Dynamic range improvements of load modulated amplifiers |
| US8274332B2 (en) | 2007-04-23 | 2012-09-25 | Dali Systems Co. Ltd. | N-way Doherty distributed power amplifier with power tracking |
| US7576623B1 (en) * | 2007-06-14 | 2009-08-18 | Panasonic Corporation | Amplitude modulation driver |
| JP5169122B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2013-03-27 | 住友電気工業株式会社 | ドハティ増幅装置 |
| US8301088B2 (en) * | 2007-10-26 | 2012-10-30 | Panasonic Corporation | Polar modulation transmitter with envelope modulator path switching |
| US7949316B2 (en) * | 2008-01-29 | 2011-05-24 | Panasonic Corporation | High-efficiency envelope tracking systems and methods for radio frequency power amplifiers |
| WO2009123566A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Agency For Science, Technology & Research | High efficiency linear amplifier |
| US7619468B1 (en) | 2008-09-30 | 2009-11-17 | Nortel Networks Limited | Doherty amplifier with drain bias supply modulation |
| CN201426111Y (zh) | 2009-04-17 | 2010-03-17 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 一种Doherty包络跟踪功率放大器 |
| CN101527545A (zh) | 2009-04-17 | 2009-09-09 | 京信通信系统（中国）有限公司 | Doherty包络跟踪功率放大器及处理射频信号的方法 |
| ITTO20090367A1 (it) * | 2009-05-08 | 2010-11-09 | Torino Politecnico | Procedimento e sistema di conversione statica per la regolazione della potenza in una rete elettrica in corrente alternata |
| US8159295B2 (en) * | 2009-05-21 | 2012-04-17 | The Regents Of The University Of California | Supply-modulated RF power amplifier and RF amplification methods |
| ATE534188T1 (de) | 2009-09-30 | 2011-12-15 | Alcatel Lucent | Hüllkurvennachführungsverstärkungsanordnung |
| JP5267407B2 (ja) | 2009-10-02 | 2013-08-21 | 富士通株式会社 | 増幅回路及び通信装置 |
| EP2357725A1 (en) | 2010-02-17 | 2011-08-17 | Alcatel Lucent | Envelope tracking arrangement for improved backoff operation |
| CN101867284B (zh) * | 2010-05-31 | 2012-11-21 | 华为技术有限公司 | 快速跟踪电源的控制方法、快速跟踪电源及系统 |
| CN102340283B (zh) * | 2010-07-14 | 2014-05-28 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种包络跟踪的方法及装置 |
| EP2432118B1 (en) | 2010-09-15 | 2012-12-26 | Agence Spatiale Européenne | Radio-frequency power amplifier with fast envelope tracking |
| KR101743014B1 (ko) * | 2010-11-11 | 2017-06-02 | 삼성전자주식회사 | 이동통신단말기의 출력 효율을 높이기 위한 장치 및 방법 |
| KR101128486B1 (ko) * | 2010-11-23 | 2012-03-27 | 포항공과대학교 산학협력단 | 전력 증폭 장치 |
| JP2012244251A (ja) | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Fujitsu Ltd | 増幅器、送信装置および増幅器制御方法 |
| US8604881B2 (en) | 2011-05-24 | 2013-12-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Efficiency improvement of doherty power amplifier using supply switching and digitally controlled gate bias modulation of peaking amplifier |
| JP5759920B2 (ja) * | 2012-03-07 | 2015-08-05 | 株式会社日立製作所 | 無線送信機および包絡線追跡電源制御方法 |
| US8600321B2 (en) | 2011-06-03 | 2013-12-03 | Hitachi, Ltd. | Radio transmitter and envelope tracking power supply control method |
| CN102299689B (zh) | 2011-06-29 | 2014-07-23 | 清华大学 | 基于包络跟踪技术的高效率双频功率放大器的设计方法 |
| US8737935B2 (en) * | 2012-04-30 | 2014-05-27 | Broadcom Corporation | Multi-band up-convertor mixer |
| WO2014069451A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器及び電力増幅方法 |
| CN103430603B (zh) * | 2013-02-04 | 2016-09-28 | 华为技术有限公司 | 功率放大器、收发信机及基站 |
| US9602056B2 (en) * | 2014-09-19 | 2017-03-21 | Skyworks Solutions, Inc. | Amplifier with base current reuse |
| US9608661B2 (en) * | 2014-11-06 | 2017-03-28 | GM Global Technology Operations LLC | Software programmable cellular radio architecture for wide bandwidth radio systems including telematics and infotainment systems |
| US9837970B2 (en) * | 2015-03-04 | 2017-12-05 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Behavioral model and predistorter for modeling and reducing nonlinear effects in power amplifiers |
| US9755579B1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-09-05 | Nxp Usa, Inc. | Amplifier devices with envelope signal shaping for gate bias modulation |
| CN108347226B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-02-28 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 包络跟踪方法、系统及装置 |
-
2014
- 2014-08-11 ES ES14899825T patent/ES2710661T3/es active Active
- 2014-08-11 CN CN201480031944.3A patent/CN105518991B/zh active Active
- 2014-08-11 JP JP2017507733A patent/JP6501322B2/ja active Active
- 2014-08-11 AU AU2014403732A patent/AU2014403732B2/en active Active
- 2014-08-11 KR KR1020177004562A patent/KR101936664B1/ko active IP Right Grant
- 2014-08-11 WO PCT/CN2014/084069 patent/WO2016023144A1/zh active Application Filing
- 2014-08-11 EP EP18190168.7A patent/EP3490141B1/en active Active
- 2014-08-11 CA CA2956847A patent/CA2956847C/en active Active
- 2014-08-11 EP EP14899825.5A patent/EP3163746B1/en active Active
-
2017
- 2017-02-10 US US15/429,660 patent/US9929695B2/en active Active
-
2018
- 2018-02-05 US US15/888,507 patent/US10230333B2/en active Active
-
2019
- 2019-02-25 US US16/284,489 patent/US10673384B2/en active Active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| A. Grebennikov 외, "High-Efficiency Doherty Power Amplifiers: Historical Aspect and Modern Trends," Proceedings of the IEEE, vol. 100, no. 12, pp. 3190-3219, 2012. 12.* |
| W.-Y. Kim 외, "A CMOS Envelope-Tracking Transmitter With an On-Chip Common-Gate Voltage Modulation Linearizer," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 24, no. 6, pp. 2014. 06.* |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022220556A1 (ko) * | 2021-04-14 | 2022-10-20 | 삼성전자 주식회사 | 보호 회로를 포함하는 전력 증폭 회로, 및 전력 증폭 회로를 포함하는 전자 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3490141A1 (en) | 2019-05-29 |
| CN105518991A (zh) | 2016-04-20 |
| US20190190458A1 (en) | 2019-06-20 |
| EP3163746B1 (en) | 2018-11-07 |
| ES2710661T3 (es) | 2019-04-26 |
| US20170155364A1 (en) | 2017-06-01 |
| KR20170032438A (ko) | 2017-03-22 |
| AU2014403732B2 (en) | 2018-08-30 |
| CA2956847A1 (en) | 2016-02-18 |
| US9929695B2 (en) | 2018-03-27 |
| CN105518991B (zh) | 2018-05-04 |
| CA2956847C (en) | 2019-01-08 |
| EP3163746A1 (en) | 2017-05-03 |
| JP6501322B2 (ja) | 2019-04-17 |
| AU2014403732A1 (en) | 2017-02-23 |
| US10673384B2 (en) | 2020-06-02 |
| EP3490141B1 (en) | 2020-04-01 |
| JP2017528973A (ja) | 2017-09-28 |
| WO2016023144A1 (zh) | 2016-02-18 |
| US10230333B2 (en) | 2019-03-12 |
| US20180159477A1 (en) | 2018-06-07 |
| EP3163746A4 (en) | 2017-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101936664B1 (ko) | 전력 증폭기, 무선 원격 유닛 및 기지국 | |
| US9853603B2 (en) | Power amplifier for amplifying radio frequency signal | |
| Ma et al. | A GaN PA for 4G LTE-Advanced and 5G: Meeting the telecommunication needs of various vertical sectors including automobiles, robotics, health care, factory automation, agriculture, education, and more | |
| US10574188B2 (en) | Mixed-signal power amplifier and transmission systems and methods | |
| US10447209B2 (en) | Apparatus and method for improving efficiency of power amplifier | |
| EP3391536A1 (en) | Power amplifier apparatus, envelope tracking amplifier apparatus and method of amplifying a signal | |
| US10855318B2 (en) | Transmission unit | |
| KR102075813B1 (ko) | 증폭기 어셈블리 | |
| CN111543005A (zh) | 功率放大器和包括功率放大器的射频设备 | |
| US11128259B2 (en) | Power amplification apparatus, remote radio unit, and base station | |
| JP6252599B2 (ja) | 送信装置および送信方法 | |
| WO2023087219A1 (zh) | 功率放大装置和无线通信装置 | |
| Hu et al. | A 28/37/39GHz Multiband Linear Doherty Power Amplifier in Silicon for 5G Applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |