KR20140053090A

KR20140053090A - 비표준 피드백을 이용하는 증폭기 선형화

Info

Publication number: KR20140053090A
Application number: KR1020147000812A
Authority: KR
Inventors: 스콧 위도우슨; 그레고리 볼스; 아서 풀러
Original assignee: 록스타 컨소시엄 유에스 엘피
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2014-05-07
Also published as: CN103814519A; US9024690B2; EP2732549A4; WO2013006943A1; US20140125416A1; EP2732549A1; JP2014518495A

Abstract

증폭 유닛이 제공된다. 증폭 유닛은 제1 증폭기, 제2 증폭기, 제1 센서, 제1 전치 왜곡 컴포넌트 및 신호 결합기를 포함한다. 제1 증폭기는 제1 신호를 증폭하여 제2 신호를 생성한다. 제1 센서는 제2 신호에 기초하여 제3 신호를 생성한다. 제2 증폭기는 제4 신호의 진폭이 임계 진폭을 초과할 때 턴온되어 제4 신호를 증폭하여 제5 신호를 생성하고, 제4 신호의 진폭이 임계 진폭보다 작을 때 턴오프된다. 제1 전치 왜곡 컴포넌트는 제1 입력 신호에 기초하여, 제3 신호에 기초하여 그리고 제2 증폭기의 온-오프 상태에 기초하여 제1 신호를 생성한다. 신호 결합기는 제2 신호 및 제5 신호에 기초하여 증폭 유닛의 출력을 생성한다.

Description

비표준 피드백을 이용하는 증폭기 선형화{AMPLIFIER LINEARIZATION USING NON-STANDARD FEEDBACK}

전력 증폭기들은 무선 통신을 포함하는 다양한 전자 응용들에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 전력 증폭기들은 입력 전기 신호를 증폭하여, 입력에 비해 증가된 진폭을 갖는 출력 전기 신호를 생성한다. 기지 송수신기 국들(base transceiver stations), 향상된 노드 B 및/또는 셀 사이트들은 하나 이상의 무선 주파수 전력 증폭기를 포함하여, 안테나 및/또는 안테나 어레이로부터 방출하기 전에 신호의 전력을 증가(boost)시킬 수 있다. 휴대용 전자 장치들도 전력 증폭기들을 포함하여, 안테나로부터 방출하기 전에 신호의 전력을 증가시킬 수 있다. 전력 증폭기들의 다양한 동작 파라미터들은 무선 환경에서 특히 중요하다. 예를 들어, 규제 기관들은 허가된 주파수 스펙트럼 밖의 불요 신호들의 방출을 제한할 수 있으며, 따라서 불요 스펙트럼 방출을 줄이기 위한 전력 증폭기들의 중요성이 커질 수 있다. 전력 증폭기들에 의한 과도한 전력 소비는, 휴대용 전자 장치들의 배터리 수명을 줄여서 장치들에 대한 사용자 만족도를 잠재적으로 줄이고/줄이거나 기지 송수신기 사이트들, 향상된 노드 B 및/또는 셀 사이트들의 동작 비용을 증가시키므로 바람직하지 않다.

일부 무선 통신 응용들에서는 도허티(Doherty) 증폭기 아키텍처가 전력 증폭기로서 광범위하게 사용되어 왔다. 도허티 증폭기는 다양한 상이한 구조로 구현될 수 있지만, 일반적으로 도허티 증폭기는 (캐리어 증폭기 및 피크 증폭기로도 각각 알려진) 주요 증폭기 및 보조 증폭기를 포함한다. 일부 상황들에서, 주요 증폭기는 캐리어 증폭기로서 지칭될 수 있고, 보조 증폭기는 피킹 증폭기로서 지칭될 수 있다. 보조 증폭기가 턴오프 상태에서 동작하는 동안, 도허티 증폭기의 입력은 진폭 임계치 아래로 유지되며, 도허티 증폭기의 출력은 그 다음에 주요 증폭기의 출력에 의해서만 제공된다. 보조 증폭기가 턴온 상태에서 동작하는 동안, 도허티 증폭기의 입력은 진폭 임계치에 또는 그 위에 있으며, 도허티 증폭기의 출력은 그 다음에 주요 증폭기 및 보조 증폭기 양자의 출력들의 결합에 의해 제공된다. 통상적인 도허티 증폭기의 보조 증폭기는 클래스 C 동작을 위해 바이어스된다고 말할 수 있다.

LINC(linear amplification with nonlinear components) 증폭기는 신호 분할기가 실질적으로 일정한 진폭 엔벨로프를 갖는 출력을 각각 생성하는 2개의 증폭기 각각에 일정한 진폭 엔벨로프를 갖는 입력을 공급하는 것을 특징으로 한다. 입력의 정보 내용은 사실상 위상 신호이다. 2개의 증폭기의 출력들은 LINC 증폭기 유닛의 출력을 생성하도록 결합되며, 이러한 출력은 입력 위상 변조 및 합산 프로세스에 의해 가변 진폭을 갖는다. 일정한 엔벨로프 입력 신호들은 높은 효율을 촉진한다.

일 실시예에서, 증폭 유닛이 개시된다. 증폭 유닛은 제1 증폭기, 제1 센서, 제2 증폭기, 제1 전치 왜곡 컴포넌트(a first predistortion component) 및 신호 결합기를 포함한다. 제1 증폭기는 제1 신호를 증폭하여 제2 신호를 생성하도록 동작할 수 있다. 제1 센서는 제2 신호에 기초하여 제3 신호를 생성하도록 동작할 수 있다. 제2 증폭기는 제4 신호의 진폭이 임계 진폭을 초과할 때 턴온되어 제4 신호를 증폭하여 제5 신호를 생성하고, 제4 신호의 진폭이 임계 진폭보다 작을 때 턴오프되도록 동작할 수 있다. 제1 전치 왜곡 컴포넌트는 제1 입력 신호에 기초하여, 제3 신호에 기초하여 그리고 제2 증폭기의 온-오프 상태에 기초하여 제1 신호를 생성하도록 동작할 수 있다. 신호 결합기는 제2 신호 및 제5 신호에 기초하여 증폭 유닛의 출력을 생성하도록 동작할 수 있다.

일 실시예에서, 증폭 유닛이 개시된다. 증폭 유닛은 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 출력하는 제1 증폭기 - 제1 증폭기는 제1 신호를 증폭하여 제2 신호를 생성함 -, 및 제2 신호를 감지하고 제3 신호를 출력하는 센서를 포함하며, 제3 신호는 제2 신호에 기초한다. 증폭 유닛은 제4 신호를 수신하고 제5 신호를 출력하는 제2 증폭기 - 제2 증폭기는 제4 신호를 증폭하여 제5 신호를 생성함 -, 및 제3 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 전치 왜곡 값들을 결정하고 제1 입력 신호 및 전치 왜곡 값들에 기초하여 제1 신호를 출력하는 전치 왜곡 컴포넌트를 더 포함한다. 증폭 유닛은 신호 결합기를 더 포함하며, 신호 결합기는 제2 신호에 기초하여 그리고 제5 신호에 기초하여 제6 신호를 출력하고, 센서는 제1 증폭기의 출력과 신호 결합기 사이에 배치된다.

일 실시예에서, 증폭 유닛이 개시된다. 증폭 유닛은 제1 증폭기, 전류 모니터, 제2 증폭기, 전치 왜곡 컴포넌트 및 신호 결합기를 포함한다. 제1 증폭기는 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 출력한다. 제1 증폭기는 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하며, 전계 효과 트랜지스터는 제1 신호를 증폭하여 제2 신호를 생성한다. 전류 모니터는 제2 신호와 관련된 전류를 감지하고 제3 신호를 출력한다. 제2 증폭기는 제4 신호를 수신하고, 제4 신호에 기초하여 제5 신호를 출력한다. 전치 왜곡 컴포넌트는 제3 신호에 기초하여 그리고 제2 증폭기의 동작 상태에 기초하여 전치 왜곡 값들을 결정한다. 전치 왜곡 컴포넌트는 제1 입력 신호 및 전치 왜곡 값들에 기초하여 제1 신호를 출력한다. 신호 결합기는 제2 신호에 기초하여 그리고 제5 신호에 기초하여 제6 신호를 출력한다.

일 실시예에서, 전자 신호들을 증폭하여 무선 주파수 출력을 생성하는 방법이 개시된다. 이 방법은 제1 입력을 증폭하여 제2 증폭기의 출력을 생성하는 단계 - 제2 증폭기는 온 상태에서 또는 오프 상태에서 동작함 -, 및 제1 증폭기의 출력에 기초하여 그리고 제2 증폭기가 온 상태에서 또는 오프 상태에서 동작하고 있는지에 기초하여 제1 전치 왜곡을 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제2 입력을 증폭하여 제1 증폭기의 출력을 생성하는 단계 - 제2 입력은 제3 입력에 기초하고, 제1 전치 왜곡에 기초함 -, 및 제1 증폭기의 출력과 제2 증폭기의 출력을 결합하여 무선 주파수 출력을 생성하는 단계를 더 포함한다.

이들 및 다른 특징들은 첨부 도면들 및 청구항들과 관련하여 이루어지는 아래의 상세한 설명으로부터 더 명확하게 이해될 것이다.

이하, 본 발명의 더 완전한 이해를 위해, 첨부 도면들 및 상세한 설명과 관련하여 이루어지는 아래의 간단한 설명을 참조하며, 도면들에서 동일한 참조 번호들은 동일한 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 일부 내의 출력 트랜지스터의 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 도면이다.

하나 이상의 실시예의 예시적인 구현들이 아래에 설명되지만, 개시되는 시스템들 및 방법들은 현재 알려져 있거나 아직 존재하지 않는 것에 관계없이 임의 수의 기술을 이용하여 구현될 수 있다는 것을 먼저 이해해야 한다. 본 발명은 아래에 설명되는 예시적인 구현들, 도면들 및 기술들로 결코 한정되지 않아야 하며, 첨부된 청구항들의 범위 및 이들의 균등물들의 전체 범위 내에서 변경될 수 있다.

이제, 도 1을 참조하여, 무선 통신 시스템(100)이 설명된다. 시스템(100)은 이동 전화들(102), 기지 송수신기 국들(104) 및 네트워크(106)를 포함한다. 제1 이동 전화(102a)는 기지 송수신기 국들(104) 및 네트워크(106)를 통해 예를 들어 음성 대화를 수행하기 위해 제2 이동 전화(102b)와 통신할 수 있다. 제1 기지 송수신기 국(104a)은 제1 이동 전화(102a)에 무선 통신 링크를 제공하고, 네트워크(106)에 결합시킨다. 제2 기지 송수신기 국(104b)은 제2 이동 전화(102b)에 무선 통신 링크를 제공하고, 네트워크(106)에 결합시킨다. 네트워크(106)는 하나 이상의 공개 네트워크 및/또는 하나 이상의 사설 네트워크의 임의 조합일 수 있다.

기지 송수신기 국(104)은 임의의 다양한 무선 통신 프로토콜, 예를 들어, CDMA(code division multiple access), GSM(global system for mobile communications), LTE(long-term evolution), WiMAX(worldwide interoperability for microwave access), WiFi 또는 다른 무선 통신 프로토콜(이것으로 한정되지 않음)을 이용하여 무선 통신 링크들을 제공할 수 있다. 일부 상황들에서, 기지 송수신기 국(104)은 향상된 노드 B 또는 셀 타워 또는 액세스 포인트 또는 소정의 다른 용어로서 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 기지 송수신기 국(104) 및/또는 셀 타워는 안테나 및 BTS 전력 증폭기(108)를 포함하는 것으로 이해된다. 이동 전화(102)는 이동 전력 증폭기(110)를 포함한다. 일 실시예에서, 전력 증폭기들(108, 110)은 기지 송수신기 국(104) 및 이동 전화(102)의 출력 전력 레벨들을 각각 수용 가능한 품질의 무선 통신 링크를 촉진하는 레벨로 증가시킨다. 도 1의 설명은 이동 전화(102)에 기초하지만, 다른 휴대용 전자 장치들, 예를 들어 개인용 휴대 단말기들(PDA), 미디어 플레이어들, 랩탑 컴퓨터들 또는 다른 휴대용 컴퓨터들에 내장되거나 결합된 에어 인터페이스 카드들도 전력 증폭기(110)를 특징으로 할 수 있고, 기지 송수신기 국(104)에 의해 제공되는 무선 링크를 통해 네트워크(106)와 무선 통신에 관여할 수 있다는 것을 이해한다.

전력 증폭기들(108, 110)의 성능은 다양한 방식으로 시스템(100)에 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해한다. 기지 송수신기 국(104)의 경제적 효율은 BTS 전력 증폭기(108)의 효율을 증가시킴으로써, 예를 들어 기지 송수신기 국(104)과 관련된 전력 소비의 연간 비용을 줄임으로써 향상될 수 있다. 기지 송수신기 국(104)의 FCC(Federal Communication Commission) 무선 스펙트럼 규정들과 같은 규제 요건의 준수는 BTS 전력 증폭기(108)의 보다 양호한 선형화에 의해 촉진될 수 있다. 이동 전화(102)의 배터리 수명은 더 효율적인 이동 전력 증폭기(110)의 사용에 의해 연장될 수 있으며, 따라서 고객의 만족도를 향상시킬 수 있다. 본 발명은 전력 증폭기들(108, 110)을 개선하고, 따라서 시스템(100)의 수익성 및 서비스를 개선하는 복수의 접근법을 교시한다.

일 실시예에서, 전력 증폭기(108, 110)는 복수의 전력 증폭기 경로로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기(108, 110)는 주요 증폭기 및 보조 증폭기를 갖는 도허티 타입의 증폭 유닛으로서 구현될 수 있으며, 증폭 유닛의 출력은 주요 증폭기 및 보조 증폭기의 출력들의 결합에 기초한다. 대안으로서, 전력 증폭기(108, 110)는 제1 증폭기 경로 및 제2 증폭기 경로를 갖는 LINC 증폭 유닛으로서 구현될 수 있으며, 증폭 유닛의 출력은 제1 증폭기 경로 및 제2 증폭기 경로의 출력들의 결합에 기초한다. 전력 증폭기들(108, 110)의 또 다른 아키텍처들이 본 발명에 의해 고려되며, 이러한 아키텍처들에서는 증폭 유닛이 둘 이상의 증폭 경로를 포함하고, 대상(subject) 증폭 유닛의 출력은 둘 이상의 증폭 경로의 출력들의 결합에 기초한다. 본 발명은 증폭 유닛의 출력을 생성하도록 결합하기 전에 둘 이상의 증폭기 경로의 출력을 감지하고, 감지된 경로 출력들을 경로 어댑터 컴포넌트에, 예를 들어 전치 왜곡 컴포넌트에 공급하여, 대상 증폭기 경로의 성능의 적응을 촉진하는 것을 교시한다. 2개의 증폭기 경로를 갖는 증폭 유닛 - 예를 들어 LINC 증폭 유닛, 도허티 증폭 유닛, 및 2개의 증폭기 경로를 갖는 다른 증폭 유닛들 - 은 제1 증폭기 및 제2 증폭기를 갖는다고 말할 수 있다. 아래의 개시 내용은 이러한 새로운 전력 증폭기 개념의 응용을 도허티 타입의 증폭기와 관련하여 설명하지만, 이러한 동일한 감지-적응 개념은 둘 이상의 증폭 경로를 특징으로 하는 다른 증폭 유닛 아키텍처들에서의 사용을 위해 고려된다는 것을 이해한다.

이제, 도 2를 참조하여, 전력 증폭기(108)의 일 실시예의 상세들이 설명된다. 전력 증폭기(108)의 설명은 이동 전화(102) 내에 구현되는 전력 증폭기(110)에도 동일하게 적용될 수 있다는 것을 이해한다. 일 실시예에서, 전력 증폭기(108)는 신호 분할기(160), 주요 증폭기(162), 출력 변환기(164), 입력 위상 시프터(166), 보조 증폭기(168) 및 출력 결합기(170)를 포함한다. 일부 상황들에서, 주요 증폭기(162)는 제1 증폭기로서 지칭될 수 있으며, 보조 증폭기(168)는 제2 증폭기로서 지칭될 수 있다. 위에 열거된 컴포넌트들은 통상적인 도허티 타입의 증폭 유닛에 실질적으로 대응한다. 전력 증폭기(108)의 입력은 분할될 수 있으며, 입력 신호의 제1 부분은 입력 신호의 제1 부분을 증폭하는 주요 증폭기(162)로 전파된다. 입력 신호의 제2 부분은 입력 위상 시프터(166)로 전파된다. 입력 위상 시프터(166)는 입력 신호의 제2 부분의 위상을 입력 신호의 제1 부분의 위상에 대해 시프트시킨다. 일 실시예에서, 입력 위상 시프터(166)에 의해 생성되는 위상 시프트는 약 90도 및/또는 1/4 파장일 수 있다.

그러나, 다른 실시예들에서, 예를 들어 주요 증폭기(162)의 출력 트랜지스터 및 보조 증폭기(168)의 출력 트랜지스터가 서로 상이한 재료들로 그리고/또는 상이한 반도체 패밀리들(semiconductor families)로 형성되는 실시예에서, 입력 위상 시프터(166)에 의해 생성되는 위상 시프트는 90도 및/또는 1/4 파장과 다를 수 있다. 제1 재료 조성을 갖고 제1 반도체 패밀리에 속하는 제1 재료로 형성되는 주요 증폭기의 출력 트랜지스터를 갖고, 제2 재료 조성을 갖고 제2 반도체 패밀리에 속하는 제2 재료로 형성되는 보조 증폭기의 출력 트랜지스터를 갖는 전력 증폭 유닛들 - 제1 재료 조성 중 적어도 하나는 제2 재료 조성과 상이하며, 제1 반도체 패밀리는 제2 반도체 패밀리와 상이함 -의 제조 및 사용은 Gregory Bowles 등에 의해 "Enhanced Doherty Amplifier with Asymmetrical Semiconductors"라는 명칭으로 2006년 9월 29일자로 출원되어 2009년 6월 2일자로 특허받은 미국 특허 제7,541,866호에 상세히 설명되어 있으며, 이 특허의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.

하나의 동작 모드에서, 예를 들어 입력 신호가 온 동작 모드에서 동작하는 보조 증폭기(168)와 관련된 임계 진폭을 초과할 때, 입력 신호의 제1 부분은 주요 증폭기(162)에 의해 증폭되고, 입력 신호의 제2 부분은 보조 증폭기(168)에 의해 증폭된다. 주요 증폭기(162)의 출력은 출력 변환기(164)에 의해 변환된다. 일 실시예에서, 출력 변환기(164)는 전력 증폭기(108)의 출력으로부터 안테나로의 무선 주파수(RF) 신호 전파를 촉진하기 위해 주요 증폭기(162)와 매칭된다. 출력 변환기(164)는 주요 증폭기(162)의 출력 내에 위상 시프트, 예를 들어 약 90도 및/또는 1/4 파장의 위상 시프트를 삽입한다. 입력 위상 시프터(166)에 의해 입력 신호의 제2 부분에 삽입되는 위상 시프트는 출력 결합기(170)에서 보조 증폭기(168)의 출력이 출력 변환기(164)의 출력과 실질적으로 동위상으로 결합되게 한다. 전력 증폭기(108)의 동작에 대한 이러한 설명은 요약이며, 아래에 더 설명되는 일부 상세들을 생략한다는 것을 이해한다.

일 실시예에서, 전력 증폭기(108)의 출력은 입력과 실질적으로 선형으로 관련되는 것이 바람직하다. 대안으로서, 다른 실시예에서, 전력 증폭기(108)의 출력은 입력에 대해 일부 다른 비선형적이지만 사전 정의된 관계를 갖는 것이 바람직하다. 전력 증폭기(108)의 입력과 출력 간의 관계는 일부 상황들에서 전력 증폭기(108)의 전달 함수로서 지칭될 수 있다. 컴포넌트들의 제한들 및/또는 증폭기들(162, 168)의 바이어스 포인트로 인해, 환경 조건들의 변화로 인해 그리고 다른 팩터들로 인해, 전력 증폭기(108)의 전달 함수는 보정 수단이 사용되지 않을 경우에는 원하는 전달 함수로부터 수용 불가능하게 벗어날 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(108)는 경로형(path-wise) 전치 왜곡을 포함하여, 전력 증폭기(108)가 원하는 전달 함수를 달성하는 것을 촉진한다. 용어 '경로형 전치 왜곡'은 전치 왜곡이 전력 증폭기(108)의 둘 이상의 증폭 경로 각각 상에서 독립적으로 수행된다는 것을 의미한다.

경로형 전치 왜곡은 전력 증폭기(108)의 원하는 전달 함수를 전반적으로 달성하는 것을 촉진할 수 있다. 게다가, 경로형 전치 왜곡은 주요 증폭기(162)의 원하는 제1 전달 함수 및 보조 증폭기(168)의 제2 전달 함수를 달성하는 것을 촉진할 수 있다. 경로형 전치 왜곡을 이용하여 주요 증폭기(162)의 전달 함수를 보조 증폭기(168)의 전달 함수의 적응과 별개로 적응시키는 능력은 전력 증폭기(108)의 원하는 전달 함수에 대한 더 큰 충실도를 전반적으로 달성하는 것을 촉진할 수 있다. 게다가, 경로형 전치 왜곡을 이용한 주요 증폭기(162) 및 보조 증폭기(168)의 전달 함수들의 독립적인 적응은 다른 방법으로는 달성하기 어려운 새로운 증폭 특징들을 촉진할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 센서(180)는 보조 증폭기(168)의 출력의 진폭 및 위상을 검출하고, 이러한 진폭 및 위상의 지시를 제1 전치 왜곡 컴포넌트(182)에 제공한다. 입력 신호의 제2 부분에 기초하여 그리고 보조 증폭기(168)에 의해 출력되고 제1 센서(180)에 의해 제공되는 진폭 및 위상의 지시에 기초하여, 제1 전치 왜곡 컴포넌트(182)는 보조 증폭기(168)의 입력에 대한 전치 왜곡된 값을 결정하며, 따라서 보조 증폭기(168)의 원하는 전달 함수가 실질적으로 달성된다. 일 실시예에서, 제2 센서(184)는 주요 증폭기(162)의 출력의 진폭 및 위상을 검출하고, 이러한 진폭 및 위상의 지시를 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)에 제공한다. 입력 신호의 제1 부분에 기초하여, 주요 증폭기(162)에 의해 출력되고 제2 센서(184)에 의해 제공되는 진폭 및 위상의 지시에 기초하여 그리고 보조 증폭기(168)에 의해 출력되고 제1 센서(180)에 의해 제공되는 진폭 및 위상의 지시에 기초하여, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 주요 증폭기(162)의 입력에 대한 전치 왜곡된 값을 결정하며, 따라서 주요 증폭기(162)의 원하는 전달 함수가 실질적으로 달성된다.

제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 보조 증폭기(168)에 의해 출력되고 제1 센서(180)에 의해 제공되는 진폭 및 위상의 지시를 이용하여 보조 증폭기(168)의 동작 상태를 결정한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 보조 증폭기에 의해 출력되고 제1 센서(180)에 의해 제공되는 진폭 및 위상의 지시를 이용하여, 보조 증폭기(168)가 온 동작 상태 또는 오프 동작 상태에서 동작하고 있는지를 결정한다. 보조 증폭기(168)가 오프 동작 상태에서 동작하고 있을 때, 보조 증폭기(168)의 출력 트랜지스터는 그의 출력에서 높은 임피던스를 제공하며, 주요 증폭기(162)는 제1 임피던스를 만난다(see).

본 명세서에서 사용될 때, 온 동작 상태라는 용어는 보조 증폭기(168)가 DC 전류의 전도만이 아니라 상당한 이득을 제공하는 보조 증폭기(168)의 동작 상태를 지칭한다. 예를 들어, 보조 증폭기(168)는 적어도 3 dB의 이득을 제공할 때 온 동작 상태에 있는 것으로 간주될 수 있다. 대안으로서, 보조 증폭기(168)는 적어도 9 dB의 이득을 제공할 때 온 동작 상태에 있는 것으로 간주될 수 있다. 대안으로서, 보조 증폭기(168)는 적어도 18 dB의 이득을 제공할 때 온 동작 상태에 있는 것으로 간주될 수 있다. 대안으로서, 보조 증폭기(168)는 적어도 27 dB의 이득을 제공할 때 온 동작 상태에 있는 것으로 간주될 수 있다. 대안으로서, 보조 증폭기(168)의 온 동작 상태를 구별하는 일부 다른 이득 임계치가 정의될 수 있다. 보조 증폭기(168)는 온 상태와 오프 상태 사이의 중간 동작 상태들을 경험할 수 있다는 것을 이해한다. 일 실시예에서, 보조 증폭기(168)의 온 동작 상태는 대안으로서 임계 AC 전류 진폭에 기초하여 정의될 수 있다.

보조 증폭기(168)가 온 동작 상태에서 동작할 때, 보조 증폭기(168)의 출력 트랜지스터는 그의 출력에서 낮은 임피던스를 제공하며, 주요 증폭기(162)는 제2 임피던스를 만난다. 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 주요 증폭기(162)에 의해 출력되고 제2 센서(184)에 의해 제공되는 진폭 및 위상의 지시를, 주요 증폭기(162)가 경험하는 귀속된(imputed) 임피던스 및/또는 추정된 임피던스로서 지칭될 수 있는, 주요 증폭기(162)가 경험하는 임피던스에 대한 지식에 기초하여 해석한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제2 센서(184)는 전류 모니터를 포함하며, 전류의 지시를 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)에 제공한다. 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 옴의 법칙(직류 상황에서, 전압 = 전류 x 저항 [V = IR]; 교류 상황에서, 전압 = 전류 x 임피던스 [V = IZ])에 기초하여 그리고 주요 증폭기(162)가 경험하는 임피던스(Z)의 귀속된 값에 기초하여 전류(I) 지시를 전압(V) 지시로 변환하며, 임피던스의 귀속된 값은 보조 증폭기(168)의 온 상태 및 오프 상태에 기초하여 변한다.

실제로, 보조 증폭기(168)가 오프 상태와 온 상태 사이에서 전이할 때, 보조 증폭기(168)의 출력 트랜지스터에 의해 제공되는 임피던스는 오프 상태에서 경험하는 높은 임피던스 값과 온 상태에서 경험하는 낮은 임피던스 값 사이에 있는 임피던스 값들의 범위를 갖는다. 일부 실시예들에서, 이러한 전이(transitional) 임피던스 값들은 무시되며, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 보조 증폭기(168)에 귀속된 높은 임피던스 또는 낮은 임피던스 중 하나에만 기초하여 주요 증폭기(162)의 입력에 대한 전치 왜곡된 값을 결정한다. 그러나, 다른 실시예에서, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 제1 센서(180)에 의해 제공되는 보조 증폭기(168)의 위상 및 진폭의 지시를 주요 증폭기(162)가 경험하는 귀속된 임피던스로 맵핑 또는 변환하는 보조 증폭기(168)의 모델을 포함한다. 이러한 임피던스 맵핑은 보조 증폭기(168)가 완전 오프도, 완전 온도 아닐 때 경험하는 중간 전이 임피던스 값들을 정의할 수 있으며, 따라서 주요 증폭기(162)에 제공할 전치 왜곡된 입력 값들의 더 정확한 결정을 촉진할 수 있다. 물론, 임피던스 맵핑은 완전 오프 임피던스 및 완전 온 임피던스도 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 전술한 임피던스 맵핑에 기초하여 결정되는 귀속된 및/또는 추정된 임피던스 값에 기초하여 주요 증폭기(162)의 입력에 대한 전치 왜곡된 값을 결정한다.

일 실시예에서, 임피던스 맵핑은 탐색표에 의해 정의될 수 있으며, 탐색표 내의 엔트리들에 매칭되는, 제1 센서(180)에 의해 감지된 위상 및 진폭의 값들은 탐색표 내의 대응하는 엔트리에 저장된 귀속된 임피던스에 직접 맵핑되는 한편, 탐색표의 엔트리들 사이에 있는, 제1 센서(180)에 의해 감지된 위상 및 진폭의 값들은 탐색표의 경계 위상 및 진폭 엔트리들과 관련된 귀속된 임피던스 값들 사이에 선형 보간된다. 탐색표 내에 정의되는 엔트리들 또는 포인트들의 수는 더 많은 수의 엔트리와 관련된 충실도 및/또는 정밀도의 증가된 레벨의 값 대 증가된 메모리 소비 및/또는 더 큰 계산 노력의 비용의 균형화에 기초하여 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 임피던스 맵핑은 오프셋 및 곱셈 계수들에 대한 사전 정의된 상수들을 갖는 다항식 함수와 같은 함수에 의해 정의될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 센서(180)에 의해 감지된 위상 및 진폭 값들을 귀속된 임피던스 값들에 맵핑하기 위한 또 다른 프로세스들이 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)에 의해 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 입력 신호의 제1 부분과 주요 증폭기(162)에 의해 출력된 계산된 신호 간의 진폭 차이 및 위상 차이의 결정에 기초하여 전치 왜곡 값들을 결정한다. 제2 센서(184)에 의해 제공되는 주요 증폭기(162)의 출력의 감지된 진폭은 입력 신호의 제1 부분의 증폭되지 않은 레벨과 주요 증폭기(162)의 출력의 증폭된 레벨 간의 적절한 비교를 촉진하기 위해 적절히 스케일링될 수 있다. 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186) 또는 제2 센서(184)가 스케일링(scaling)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 스케일링은 전술한 임피던스 맵핑에 기초하여 전류 지시자의 전압 지시자로의 변환과 결합될 수 있다. 대안으로서, 스케일링은 전류 지시의 전압 지시로의 변환 전 또는 후에 직렬 동작으로서 수행될 수 있다.

진폭 차이는 입력 신호의 제1 부분을 증가시킬 진폭 전치 왜곡 값을 결정하는 데 사용되며, 위상 차이는 입력 신호의 제1 부분을 위상 시프트시킬 위상 전치 왜곡 값을 결정하는 데 사용된다. 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 입력 신호의 제1 부분의 복수의 값 각각과 관련된 전치 왜곡 값들을 탐색표에 저장할 수 있다. 입력 신호의 제1 부분의 값들에 대응하는, 탐색표 내로 인덱싱하기 위해 선택된 값들은 입력 신호의 제1 부분이 가질 수 있는 값들의 범위에 걸쳐서 균일하게 분포될 수 있다. 대안으로서, 탐색표 내로 인덱싱하기 위해 선택된 값들은 소정의 다른 방식으로, 예를 들어 원하는 전치 왜곡 값들을 더 정확하게 획득하도록, 예를 들어 원하는 전치 왜곡 값들이 가장 빠르게 변하고 있는 입력 신호의 제1 부분의 로컬 영역에서 값들을 더 밀도 높게 선택하도록 분포될 수 있다. 탐색표 내의 엔트리들의 수는 상이한 실시예들에서 다를 수 있다. 본 발명과 관련하여, 이 분야의 기술자는 정확한 전치 왜곡을 제공하기 위한 요구 대 메모리 공간의 보존 및 전치 왜곡 값 계산 처리 부하의 감소를 균형화하도록 탐색표에 포함시킬 엔트리들의 수를 쉽게 결정할 수 있을 것이다.

제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 전치 왜곡 값들의 탐색표를 가끔, 예를 들어 주기적으로 또는 대안으로서 전치 왜곡 값들의 현재 계산들과 탐색표에 저장된 전치 왜곡 값들 간의 변화의 임계량의 초과에 기초하여 갱신할 수 있다. 주요 증폭기(162)의 전달 함수는 열과 같은 환경 조건들의 변화에 응답하여, 전자 컴포넌트들의 물리적 진화에 응답하여 그리고 다른 팩터들에 응답하여 시간에 걸쳐 변할 수 있다. 이러한 전달 함수의 변화는 전치 왜곡 값들의 탐색표를 가끔 갱신함으로써 수용될 수 있다.

입력 신호의 제1 부분은 탐색표로부터 전치 왜곡 값들을 선택하여 대상 전치 왜곡 값들을 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)의 진폭 변조 컴포넌트 및 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)의 위상 변조 컴포넌트로 전달하는 데 사용된다. 진폭 변조 컴포넌트는 입력 신호의 제1 부분을 수신하고, 진폭 전치 왜곡 값에 의해 정의되는 양만큼 증대 또는 감쇠된 도출 신호를 출력한다. 위상 변조 컴포넌트는 진폭 변조 컴포넌트에 의해 출력된 도출 신호를 수신하고, 위상 전치 왜곡 값에 의해 정의되는 양만큼 어느 정도 위상 시프트된 도출 신호를 출력한다. 위상 변조 컴포넌트의 출력은 주요 증폭기(162)에 제공된다. 입력 신호의 제1 부분의 적응은 아날로그 도메인에서 무선 주파수에서 수행된 후에 주요 증폭기(162)에 제공될 수 있다. 대안으로서, 입력 신호의 제1 부분의 적응은 아날로그 도메인에서 기저대역 주파수에서 수행된 후에 주요 증폭기(162)에 제공되기 전에 상향 변환될 수 있다. 대안으로서, 입력 신호의 제1 부분은 기저대역 디지털 신호일 수 있고, 적응은 디지털 도메인에서 수행될 수 있고, 이어서 적응된 신호는 디지털-아날로그 변환되고 무선 주파수로 상향 변환되어, 주요 증폭기(162)에 제공될 수 있다. 대안 실시예들에서, 디지털 및 아날로그 도메인들 간의 그리고 무선 주파수, 중간 주파수 및 기저대역 주파수 간의 다른 전이들이 고려된다. 예를 들어, 디지털-아날로그 변환기의 출력을 무선 주파수의 중간 주파수에 있게 하는 것이 가능하며, 중간 주파수 및 무선 주파수는 디지털 도메인에서 생성될 수 있다. 일부 예들에서, 입력 신호의 제1 부분의 적응은 전치 왜곡된다고 말할 수 있다. 그러나, 일부 예들에서는, 전통적인 선형화 전치 왜곡에 더하여, 입력 신호의 제1 부분의 추가적인 적응이 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)에 대한 입력들 및 출력들은 무선 주파수(RF) 아날로그이지만, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 디지털 기저대역 주파수에서 그의 내부 처리를 수행한다. 이 실시예에서, 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)에 대한 입력들은 하향 변환되어 아날로그-디지털 변환되며, 출력들은 아날로그-디지털 변환된 후에 상향 변환된다. 대안 실시예에서, 입력 신호의 제1 부분은 기저대역 디지털일 수 있다. 본 발명은 입력 및 출력 신호들의 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)의 조절을 위한 또 다른 배열들도 고려한다는 것을 알 것이다. 전치 왜곡을 제공하기 위한 하나의 고려되는 접근법의 추가 상세들을 위해, David N. Wessle 등에 의해 "Linear Amplifier Arrangement"라는 명칭으로 1998년 12월 10일자로 출원되어 2001년 8월 14일자로 특허받은 미국 특허 제6,275,685호를 참고하며, 이 특허는 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 발명은 입력 신호의 제1 부분의 전치 왜곡 및/또는 적응을 결정, 저장 및 제공하는 다른 방법들과 양립하고 이들을 고려한다는 것을 이해한다.

위에서 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)에 의한 전치 왜곡 값들의 결정의 설명에서, 전치 왜곡 값들은 입력 신호의 제1 부분과 주요 증폭기(162)의 스케일링 및 조절된 출력 간의 차이에 기초하여 결정되었다. 단지 입력과 출력을 비교함으로써 발생하는 전치 왜곡에 의한 간단한 보정은 주요 증폭기(162)의 선형화를 촉진한다. 그러나, 일 실시예에서, 주요 증폭기(162)의 원하는 전달 함수는 더 복잡하다. 이 경우, 주요 증폭기(162)의 출력을 조절되지 않은 입력이 아닌 다른 값과 비교하여 전치 왜곡 값들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 입력 신호의 제1 부분은 먼저 원하는 전달 함수에 따라 처리될 수 있으며, 이어서 이 변환된 값을 주요 증폭기(162)의 조절된 출력과 비교하여 전치 왜곡 값들을 결정할 수 있다.

제1 전치 왜곡 컴포넌트(182)의 거동은 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)의 거동과 대부분 유사하며, 일부 예외들이 이제 설명될 것이다. 일 실시예에서, 보조 증폭기(168)는 입력 신호의 제2 부분의 진폭이 사전 정의된 임계치를 초과할 때만 턴온되도록 바이어스된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 보조 증폭기(168)는 클래스 C 동작을 위해 바이어스될 수 있다.

대안으로서, 일 실시예에서, 보조 증폭기(168)는 클래스 B 동작을 위해 바이어스될 수 있으며, 신호 분할기(160)는 입력 신호 성형(shaping)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 신호 분할기(160)는 입력 신호의 일정 부분을 입력 신호의 제1 부분으로서 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186) 및 주요 증폭기(162)에 제공할 수 있으나, 입력 신호가 임계값을 초과할 때만 입력 신호의 제2 부분을 제1 전치 왜곡 컴포넌트(182)에 그리고 보조 증폭기(168)에 제공할 수 있다. 이러한 종류의 입력 조절은 입력 신호 성형으로서 지칭될 수 있으며, 보조 증폭기(168)가 완전 오프 상태에서 완전 온 상태로 그리고 완전 온 상태에서 완전 오프 상태로 전이하고 있을 때 겪을 수 있는 바람직하지 않은 효과들 중 일부를 제거하는 데 사용될 수 있다. 신호 성형에 대한 추가 상세들을 위해, Gregory J. Bowles 등에 의해 "Doherty Amplifier and Method for Operation Thereof"라는 명칭으로 2009년 6월 10일자로 출원된 미국 특허 출원 12/482,110을 참고하며, 이 출원은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다. 대안으로서, 일 실시예에서, 신호 성형 기능은 신호 분할기(160)에 의해 수행되지 않을 수 있지만, 그 대신에, 제1 전치 왜곡 컴포넌트(182)에 의해 제공되는 전치 왜곡 처리 내에 포함되거나 그와 통합될 수 있다. 다중 증폭 경로 증폭 유닛에서의 전치 왜곡 제공에 대한 위의 설명은 도허티 증폭기 아키텍처와 관련되었지만, 이 분야의 기술자는 설명된 새로운 특징들 중 다수가 다른 다중 증폭 경로 증폭 유닛들에, 예를 들어 LINC 증폭기들에 적용될 수 있다는 것을 알 것이다. LINC 증폭 유닛의 경우, 입력 신호의 제1 부분의 전치 왜곡 및/또는 적응은 LINC 증폭 유닛들의 동작의 원리, 예를 들어 제1 증폭기 및 제2 증폭기 각각에 대한 실질적으로 일정한 진폭 입력들에 비추어 위상만을 적응시키는 것과 관련될 수 있는 것이 가능할 수 있다. 한편, LINC 증폭 유닛들에서도, 진폭 전치 왜곡에 의해 보상될 수 있는 개별 증폭기 경로들의 진폭 출력들의 작은 불균형이 존재할 수 있다.

이제, 도 3을 참조하여, 증폭기의 출력 스테이지의 일 실시예의 상세가 설명된다. 일 실시예에서, 도 3에 도시된 출력 스테이지는 주요 증폭기(162)의 출력 스테이지 및/또는 보조 증폭기(168)의 출력 스테이지를 구현하는 데 사용될 수 있다. 출력 트랜지스터(200)는 전원(Vdd)에 그리고 출력 바이어스(204)에 결합된 드레인, 입력 바이어스(202)를 통해 입력 신호(A)에 결합된 게이트 및 접지에 결합된 소스를 갖는 전계 효과 트랜지스터(FET)로서 도시된다. 그러나, 다른 실시예에서, 증폭기의 출력 스테이지는 FET 출력 트랜지스터를 이용하여 구현되지 않을 수도 있다. 일 실시예에서, 증폭기의 출력 스테이지는 쌍접합 트랜지스터(bijunction transistor; BJT)를 이용하여 구현될 수 있다. 출력 트랜지스터(200)는 출력 바이어스(204)를 통해 출력 신호(B)를 제공한다. 제2 센서(184)는 출력 트랜지스터(200)의 드레인에 결합되어 진폭 및 위상 지시(C)를 출력하는 것으로 도시된다. 도면의 혼란을 방지하기 위해 도 3에는 도시되지 않지만, 출력 트랜지스터(200)는 무선 주파수 범위에서 동작하며, 적절한 격리 회로, 예를 들어 접지에 대한 DC 차단 커패시터 및 인라인 인덕터 및/또는 초크에 의해 Vdd의 직류로부터 격리된다는 것을 이해한다. 또한, 적절한 무선 주파수 입력 매칭 라인들이 입력 신호(A)를 출력 트랜지스터(200)에 결합할 수 있으며, 무선 주파수 출력 매칭 라인들이 출력 신호(B)를 출력 변환기(164)에 결합할 수 있다.

일 실시예에서, 제2 센서(184)는 전류 센서이다. 일 실시예에서, 제2 센서(184)는 변환기 전류 센서로서 구현될 수 있다. 대안으로서, 제2 센서(184)는 낮은 저항, 예를 들어 약 1 옴으로서 구현될 수 있으며, 저항을 통하는 전류의 지시인 전압 값을 출력할 수 있다.

대안적인 전치 왜곡 및 센서 아키텍처들도 본 발명에 의해 고려된다는 것을 이해한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 도 2에 도시된 제1 센서(180) 및 제1 전치 왜곡 컴포넌트(182)는 생략될 수 있으며, 대신에 센서(도시되지 않음)가 출력 신호 결합기(170)의 출력을 감지하고, 이것을 전치 왜곡 컴포넌트(도시되지 않음)에 제공하며, 이 전치 왜곡 컴포넌트는 출력 신호 결합기(170)의 출력에 기초하여 신호 분할기(160)에 대한 신호 입력을 전치 왜곡함으로써 전력 증폭기(108) 주위에 전치 왜곡 루프를 제공한다. 다른 실시예에서, 제2 센서(184)는 생략될 수 있으며, 주요 증폭기(162)의 출력은 제1 센서(180) 및 출력 신호 결합기(170)의 출력 상의 센서의 출력들에 기초하여 그리고 감산 및 모델링에 기초하여 추정될 수 있다. 이어서, 주요 증폭기(162)의 추정 출력은 제2 센서(184)의 출력 대신에 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)에 입력될 수 있다. 제1 및 제2 증폭기를 갖는 전력 증폭기(108)와 관련하여 본 명세서에서 개시되는 기술들 및 구조들은 3개 이상의 증폭기를 갖는 다른 전력 증폭기들에 적용될 수 있다는 것을 이해한다.

이제, 도 4를 참조하여 방법(300)이 설명된다. 블록 302에서, 제1 입력을 증폭하여 보조 증폭기의 출력을 생성하며, 보조 증폭기는 온 상태에서 또는 오프 상태에서 동작한다. 온 상태와 오프 상태 사이의 전이들 동안, 보조 증폭기는 위에서 더 설명된 바와 같이 중간 상태에서 동작할 수 있다는 것을 이해한다. 일 실시예에서, 블록 302의 보조 증폭기는 전술한 보조 증폭기(168)에 대응한다. 보조 증폭기의 온 상태, 오프 상태 및 중간 상태들은 보조 증폭기에 인가되는 증폭기 바이어스에 의해, 게이트 인에이블 신호들에 의해, 신호 성형에 의해 또는 이들의 조합에 의해 결정될 수 있다.

블록 304에서, 주요 증폭기의 출력에 기초하여 그리고 보조 증폭기가 온 상태에서 또는 오프 상태에서 동작하고 있는지에 기초하여 제1 전치 왜곡을 결정한다. 예를 들어, 주요 증폭기는 전술한 주요 증폭기(162)에 대응하며, 제1 전치 왜곡은 보조 증폭기의 온 상태 또는 오프 상태에 의해 귀속되는 바와 같은, 주요 증폭기(162)가 경험하는 임피던스의 값에 기초하여 결정된다. 일 실시예에서, 제1 전치 왜곡은 더 복잡한 프로세스에 의해, 예를 들어 임피던스 맵핑과 관련하여 전술한 바와 같이, 예를 들어 주요 증폭기가 경험하는 임피던스 값들을 온 상태와 오프 상태 사이의 보조 증폭기 전이들로서 귀속함으로써 결정될 수 있다. 제1 전치 왜곡의 결정은 주요 증폭기에 대한 입력의 값, 예를 들어 입력 신호의 제1 부분에 기초할 수도 있다. 제1 전치 왜곡의 결정은 주요 증폭기의 원하는 전할 함수에 기초할 수도 있다. 일 실시예에서, 주요 증폭기의 원하는 전달 함수는 실질적으로 선형인 전달 함수로부터 벗어난다. 일 실시예에서, 제1 전치 왜곡 - 또한 상이한 동작 포인트들에서 결정되는 전치 왜곡의 다른 값들 - 은 탐색표에 저장된다.

블록 306에서, 제2 입력을 증폭하여 주요 증폭기의 출력을 생성하며, 제2 입력은 제3 입력에 기초하고, 제1 전치 왜곡에 기초한다. 실시예에서, 제2 입력은 도 2와 관련하여 전술한 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)의 진폭 및 위상 변조기 컴포넌트들의 출력이다. 제3 입력은 입력 신호의 제1 부분일 수 있으며, 진폭 변조기 컴포넌트에 의해 그리고 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)의 위상 변조기 컴포넌트에 의해 변조될 수 있다. 제2 전치 왜곡 컴포넌트(186)는 제3 입력을 이용하여 제1 전치 왜곡을 선택할 수 있다.

블록 308에서, 주요 증폭기의 출력 및 보조 증폭기의 출력을 결합하여 무선 주파수 출력을 생성한다. 예를 들어, 주요 증폭기의 출력이 변환되고, 보조 증폭기의 출력과 실질적으로 동위상으로 결합된다.

본 명세서에서 여러 실시예가 제공되었지만, 개시된 시스템들 및 방법들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 많은 다른 특정 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 예들은 한정이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명은 본 명세서에서 제공된 상세들로 한정되지 않아야 한다. 예를 들어, 다양한 요소들 또는 컴포넌트들이 다른 시스템 내에 결합 또는 통합될 수 있거나, 소정의 특징들이 생략되거나 구현되지 않을 수 있다.

또한, 다양한 실시예들에서 별개로 또는 분리된 것으로 설명되고 예시된 기술들, 시스템들, 서브시스템들 및 방법들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 시스템들, 모듈들, 기술들 또는 방법들과 결합 또는 통합될 수 있다. 서로 직접 결합되거나 통신하는 것으로 도시 또는 설명된 다른 아이템들은 전기, 기계 또는 다른 방식인지에 관계없이 소정의 인터페이스, 장치 또는 중간 컴포넌트를 통해 간접으로 결합되거나 통신할 수 있다. 변경들, 교체들 및 변형들의 다른 예들이 이 분야의 기술자에 의해 확인 가능하며, 본 명세서에서 개시된 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims

증폭 유닛으로서,
제1 신호를 증폭하여 제2 신호를 생성하도록 동작할 수 있는 제1 증폭기;
상기 제2 신호에 기초하여 제3 신호를 생성하도록 동작할 수 있는 제1 센서;
제4 신호의 진폭이 임계 진폭을 초과할 때 턴온되어 상기 제4 신호를 증폭하여 제5 신호를 생성하고, 상기 제4 신호의 진폭이 상기 임계 진폭보다 작을 때 턴오프되도록 동작할 수 있는 제2 증폭기;
제1 입력 신호에 기초하여, 상기 제3 신호에 기초하여 그리고 상기 제2 증폭기의 온-오프 상태에 기초하여 상기 제1 신호를 생성하도록 동작할 수 있는 제1 전치 왜곡(predistortion) 컴포넌트; 및
상기 제2 신호 및 상기 제5 신호에 기초하여 상기 증폭 유닛의 출력을 생성하도록 동작할 수 있는 신호 결합기
를 포함하는 증폭 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제2 증폭기는 클래스 B 증폭기로서 바이어스되는 증폭 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 센서는 상기 제1 증폭기의 출력과 상기 신호 결합기 사이에 배치된 무선 주파수 커플러인 증폭 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 센서는 상기 제1 증폭기의 출력과 상기 신호 결합기 사이에 배치된 전류 모니터이고, 상기 제1 센서는 상기 제1 증폭기에 의해 출력되는 전류에 기초하여 상기 제3 신호를 생성하는 증폭 유닛.
제1항에 있어서,
상기 증폭 유닛은 도허티(Doherty) 증폭기를 포함하는 증폭 유닛.
제5항에 있어서,
상기 제5 신호에 기초하여 제6 신호를 생성하도록 동작할 수 있는 제2 센서; 및
제2 입력 신호에 기초하여 그리고 상기 제6 신호에 기초하여 상기 제4 신호를 생성하도록 동작할 수 있는 제2 전치 왜곡 컴포넌트
를 더 포함하는 증폭 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 증폭기는, 제1 재료 조성을 갖고 제1 반도체 패밀리(semiconductor family)에 속하는 적어도 하나의 반도체로 형성되며,
상기 제2 증폭기는, 제2 재료 조성을 갖고 제2 반도체 패밀리에 속하는 적어도 하나의 반도체로 형성되며,
상기 제1 재료 조성 중 적어도 하나는 상기 제2 재료 조성과 다르고, 상기 제1 반도체 패밀리는 상기 제2 반도체 패밀리와 다른 증폭 유닛.
증폭 유닛으로서,
제1 신호를 수신하고 제2 신호를 출력하는 제1 증폭기 - 상기 제1 증폭기는 상기 제1 신호를 증폭하여 상기 제2 신호를 생성함 -;
상기 제2 신호를 감지하고 제3 신호를 출력하는 센서 - 상기 제3 신호는 상기 제2 신호에 기초함 -;
제4 신호를 수신하고 제5 신호를 출력하는 제2 증폭기 - 상기 제2 증폭기는 상기 제4 신호를 증폭하여 상기 제5 신호를 생성함 -;
상기 제3 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 전치 왜곡 값들을 결정하고, 제1 입력 신호 및 상기 전치 왜곡 값들에 기초하여 상기 제1 신호를 출력하는 전치 왜곡 컴포넌트; 및
상기 제2 신호에 기초하여 그리고 상기 제5 신호에 기초하여 제6 신호를 출력하는 신호 결합기
를 포함하고, 상기 센서는 상기 제1 증폭기의 출력과 상기 신호 결합기 사이에 배치되는 증폭 유닛.
제8항에 있어서,
상기 제2 신호를 위상 시프트시키는 위상 시프트 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 위상 시프트 컴포넌트는 상기 센서와 상기 신호 결합기 사이에 배치되는 증폭 유닛.
제8항에 있어서,
상기 제1 신호 및 상기 제4 신호는 실질적으로 일정한 진폭의 신호들인 증폭 유닛.
제8항에 있어서,
상기 전치 왜곡 컴포넌트는 상기 제2 증폭기의 동작 상태에 더 기초하여 상기 전치 왜곡 값들을 결정하는 증폭 유닛.
제11항에 있어서,
상기 제3 신호는 상기 제1 증폭기의 출력 트랜지스터 내의 전류를 지시하고, 상기 전치 왜곡 컴포넌트는 상기 제3 신호의 전류 지시를 전압 지시로 변환하는 것에 기초하여 상기 전치 왜곡 값들을 결정하고, 상기 전류 지시를 전압 지시로 변환하는 것은 상기 제2 증폭기의 제1 동작 상태 동안 상기 제1 증폭기가 경험하는 제1 기지의 출력 임피던스에 기초하고 상기 제2 증폭기의 제2 동작 상태 동안 상기 제1 증폭기가 경험하는 제2 기지의 출력 임피던스에 기초하는 증폭 유닛.
제8항에 있어서,
상기 전치 왜곡 컴포넌트는 복수의 전치 왜곡 값을 결정하는 어댑터 컴포넌트 및 상기 복수의 전치 왜곡 값으로부터 선택되는 적어도 하나의 전치 왜곡 값에 기초하여 상기 제1 입력 신호를 변경하는 보정 컴포넌트를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전치 왜곡 값은 상기 제1 입력 신호에 기초하여 상기 복수의 전치 왜곡 값으로부터 선택되는 증폭 유닛.
제13항에 있어서,
상기 보정 컴포넌트는 전치 왜곡 이득 값에 기초하여 그리고 상기 복수의 전치 왜곡 값으로부터 선택되는 전치 왜곡 위상 값에 기초하여 상기 제1 입력 신호를 변경하는 증폭 유닛.
전자 신호들을 증폭하여 무선 주파수 출력을 생성하는 방법으로서,
제1 입력을 증폭하여 제2 증폭기의 출력을 생성하는 단계 - 상기 제2 증폭기는 온 상태에서 또는 오프 상태에서 동작함 -;
제1 증폭기의 출력에 기초하여 그리고 상기 제2 증폭기가 상기 온 상태에서 또는 상기 오프 상태에서 동작하는지에 기초하여 제1 전치 왜곡을 결정하는 단계;
제2 입력을 증폭하여 제1 증폭기의 출력을 생성하는 단계 - 상기 제2 입력은 제3 입력에 기초하고, 상기 제1 전치 왜곡에 기초함 -; 및
상기 제1 증폭기의 출력과 상기 제2 증폭기의 출력을 결합하여 무선 주파수 출력을 생성하는 단계
를 포함하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 전치 왜곡은 상기 제2 증폭기가 상기 온 상태에서 동작할 때 상기 제1 증폭기가 경험하는 제1 출력 임피던스에 기초하여 그리고 상기 제2 증폭기가 상기 오프 상태에서 동작할 때 상기 제1 증폭기가 경험하는 제2 출력 임피던스에 기초하여 결정되는 방법.
제16항에 있어서,
상기 제1 전치 왜곡은 상기 제1 증폭기의 출력에 기초하여 결정되며, 그 상류에서 상기 제1 증폭기의 출력은 상기 제2 증폭기의 출력과 결합되어 상기 무선 주파수 출력을 생성하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 증폭기 및 상기 제2 증폭기는 도허티 증폭기 구성으로 배열되는 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 전치 왜곡의 결정은 상기 제3 입력에 더 기초하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 제2 증폭기의 출력에 기초하여 그리고 상기 제1 입력에 기초하여 제2 전치 왜곡을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 증폭기는 상기 제2 증폭기의 출력을 생성할 때 상기 제2 전치 왜곡을 더 증폭시키는 방법.