KR20150034788A - 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기를 위한 디지털 업변환 - Google Patents

다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기를 위한 디지털 업변환 Download PDF

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KR20150034788A
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Abstract

본 발명 개시 내용은, 다중-밴드 MOPA로 입력되는 다중-밴드 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연의 정밀한 및 정확한 제어를 가능하게 하는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(MOPA)를 위한 디지털 업-변환에 관한 것이다. 일반적으로, 다중-밴드 MOPA는 다중-밴드 분할 시그널의 수 N으로서 다중-밴드 MOPA의 다수 N의 입력에 걸쳐서 분할된 다중-밴드 시그널을 증폭하도록 구성되는데, 여기서 N은 다중-밴드 MOPA의 오더이고 2 이상이다. 다중-밴드 MOPA를 위한 디지털 업변환 시스템은, 각각의 적어도 N-1 및 바람직하게는 모든 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 다수 M의 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성된다.

Description

다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기를 위한 디지털 업변환{DIGITAL UPCONVERSION FOR MULTI-BAND MULTI-ORDER POWER AMPLIFIERS}
본 출원은, 그 전체 내용이 참조로 본 명세서에 통합된 2012년 7월 26일 출원된 U.S. 특허 출원 일련번호 제13/558,455호의 이득을 청구한다.
본 발명 개시 내용은 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기를 위한 디지털 업변환에 관한 것이다.
다중-오더 파워 증폭기(MOPA)는 다수의 입력을 갖는 파워 증폭기인데, 여기서는 MOPA에 의해 증폭되는 입력 시그널이 다수의 입력들에 걸쳐서 분할되어, 결과의 분할 입력 시그널이 다수의 증폭 블록들을 구동하도록 한다. 전형적으로, 분할 입력 시그널들은 아날로그 회로 또는 지능형 디지털 분할 알고리즘에 의해 생성된다. 다수의 증폭 블록들은 함께 동작해서, MOPA의 출력에서, 증폭된 버전의 입력 시그널을 생성한다. 몇몇 예의 MOPA는 2-웨이 도허티(Doherty) 증폭기, 3-웨이 도허티 증폭기, LINC(Linear Amplification with Nonlinear Components) 증폭기, EER(Envelope Elimination and Restoration) 증폭기 및 치렉시(Chireix) 증폭기를 포함한다.
MOPA 동작은, 분할 입력 시그널이 서로에 대한 위상, 이득 및 지연에서 정적으로 오프셋되는 것을 요구한다. 이 제어를 달성하기 위한 다수의 아날로그 접근이 있다. 한 접근은, MOPA의 입력 정합하는 네트워크의 부분으로서의 입력 시그널의 무선 주파수(RF) 아날로그 분할다(예를 들어, 아날로그 도허티). 다른 접근은 아날로그 업변환이 뒤따르는 베이스밴드 시그널 분할인데, 여기서는 각각의 업변환기의 개별적인 보상이 업변환 경로 및 부가적인 교정 회로 내의 이득, 위상 및 지연을 정합하기 위해 요구되고 및/또는 알고리즘이 아날로그 직교 변조기에 의해 생성된 진폭 및 위상 불균형을 교정하기 위해 요구된다.
아날로그 도메인 내의 입력 시그널을 분할하는 것이, 아마 가장 단순한 방법이지만, 결과의 분할은 주파수 의존적이고, 능력(capability)이 매우 제한된다. 증폭 경로에 걸친 위상, 이득 및 지연 정합이 분할 구조의 물리적인 대칭성에 의해 달성될 수 있어도, 소정의 컴포넌트 변동에 대한 보상은 매우 어렵게 된다. 이 타입의 분할은, 다수의 동시 입력을 갖는 MOPA에 의해 달성될 수 있는 효율을 제한하고, 주파수 범위에 걸친 독립적인 시그널 제어를 요구한다.
베이스밴드 시그널 분할은 RF 아날로그 분할에 걸쳐서 장점을 갖지만, 업변환 체인들이 다수의 분할 입력 시그널에 대한 다수의 경우들에 걸쳐서 정합되므로, 베이스밴드에서 만들어진 분할이 업변환 후 온전히 유지되는 것을 요구한다. 전형적으로, 업변환은 아날로그 도메인에서 이므로, 이는 제2오더 MOPA에 대한 상대적으로 어려운 태스크(task)이지만, 더 높은 오더 MOPA에 대해서는 극단적으로 업렵다. 더욱이, 이득, 위상 및 지연을 보상하는 것은 주파수 의존적이고, 더 나쁜 것은, 물리적인 실현 의존적인 것이다(예를 들어, 만들어지는 모든 유닛마다 어렵게 캘리브레이트될 필요가 있거나 또는 평균 캘리브레이션이 달성가능한 성능을 제한하는 모든 유닛에 대해서 사용된다).
MOPA에 의해 제공된 분할 입력 시그널의 이득, 위상 및 지연을 오프셋하는 현존하는 접근에 따른 한 이슈는, 정확성 및 복잡성이다. MOPA의 오더(예를 들어, 입력 들의 수)가 증가함에 따라, 현존하는 솔루션의 복잡성은 거의 대처할 수 없게 된다. 현존하는 접근에 따른 다른 이슈는, 이들이 주파수 의존적인 것이다. 이와 같이, 이들은 다중-밴드 입력 시그널에 대해서 적합하지 않다.
본 발명은, 개선된 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기를 위한 디지털 업변환을 제공한다.
본 발명 개시 내용은, 다중-밴드 MOPA로 입력되는 다중-밴드 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연의 정밀한 및 정확한 제어를 가능하게 하는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(MOPA)를 위한 디지털 업-변환에 관한 것이다. 일반적으로, 다중-밴드 MOPA는 다중-밴드 분할 시그널의 수 N으로서 다중-밴드 MOPA의 다수 N의 입력에 걸쳐서 분할된 다중-밴드 시그널을 증폭하도록 구성되는데, 여기서 N은 다중-밴드 MOPA의 오더이고 2 이상이다. 다중-밴드 MOPA를 위한 디지털 업변환 시스템은, 각각의 적어도 N-1 및 바람직하게는 모든 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 다수 M의 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성된다. 바람직하게는, 각각의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 각각의 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연은, 다중-밴드 MOPA의 하나 이상의 성능 파라미터(예를 들어, 선형성, 효율, 및/또는 출력 파워)이 최적화되도록 독립적으로 제어된다.
한 실시형태에 있어서는, 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대해서, 디지털 업변환 시스템은, 주파수 밴드에 대한 디지털 베이스밴드 입력 시그널을 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널로 분할하는, 디지털 시그널 분할기를 포함한다. 주파수 밴드에 대한 각각의 N 베이스밴드 분할 시그널은 다중-밴드 MOPA의 N 오더의 다른 오더에 대응한다. 더욱이, 각각의 M 주파수 밴드에 대한 각각의 N 베이스밴드 분할 시그널에 대해서, 디지털 업변환 시스템은, 베이스밴드 분할 시그널을 요구된 업변환 주파수로 디지털적으로 업변환하여, 이에 의해 대응하는 업변환된 분할 시그널을 제공하는, 디지털 업변환기를 포함한다. 디지털 업변환기는 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하도록 구성된 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함한다. 디지털 업변환 후, 각각의 주파수 밴드에 대한 다중-밴드 MOPA의 각각의 오더에 대한 다른 업변환된 분할 시그널이 있게 된다.
더욱이, 한 실시형태에 있어서, 디지털 업변환 시스템은, 다중-밴드 MOPA의 각각의 N 오더에 대해서, 디지털 결합기 및 디지털-투-아날로그 변환기를 포함한다. 디지털 결합기는, 다중-밴드 MOPA의 오더에 대한 M 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 디지털적으로 결합시키도록 구성되어, 다중-밴드 MOPA의 오더에 대한 결합된 업변환된 디지털 시그널을 제공한다. 그 다음, 디지털-투-아날로그 변환기는 결합된 업변환된 디지털 시그널을 다중-밴드 MOPA의 오더에 대한 결합된 업변환된 아날로그 시그널로 변환한다. 그 다음, 결합된 업변환된 아날로그 시그널은 아날로그 회로에 의해 처리되어, 대응하는 다중-밴드 분할 시그널을 다중-밴드 MOPA의 대응하는 입력에 제공한다. 다중-밴드 시그널의 각각의 주파수 밴드에 대한 다중-밴드 MOPA의 다른 오더에 대한 디지털 업변환기의 하나 이상의 캘리브레이션 가동기는, 각각의 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성된다. 이 방식으로, 디지털 업변환 시스템은 다중-밴드 MOPA로 입력되는 각각의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 각각의 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어한다. 한 실시형태에 있어서, 각각의 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연은 다중-밴드 MOPA의 하나 이상의 성능 파라미터(예를 들어, 선형성, 효율, 및/또는 출력 파워)를 최적화하기 위해서 독립적으로 제어된다.
본 기술 분야의 당업자는, 첨부 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시형태의 상세한 설명을 읽은 후, 본 발명 개시 내용을 인식하고 부가적인 측면들을 실현할 수 있다.
본 명세서 내에 통합되어 그 부분을 형성하는 첨부 도면은 개시 내용의 다수의 측면을 도시하고, 상세한 설명과 함께 개시 내용의 원리를 설명한다.
도 1은 다수의 다중-밴드 분할 시그널로서 다중-밴드 MOPA의 다수의 입력에 걸쳐서 분할된 다중-밴드 시그널을 증폭하는 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(MOPA)를 도시하는데, 여기서는 본 발명 개시 내용의 한 실시형태에 따른 다중-밴드 MOPA의 하나 이상의 성능 파라미터를 최적화하기 위해서, 각각의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연이 독립적으로 제어된다.
도 2는, 다중-밴드 MOPA의 하나 이상의 성능 파라미터가 본 발명 개시 내용의 한 실시형태에 따라 최적화되도록 다중-밴드 MOPA로 입력되는 각각의 다중-밴드 분할 시그널을 위한 다중-밴드 시그널의 각각의 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는, 다중-밴드 MOPA 및 디지털 업변환 시스템을 도시한다;
도 3은 도 2의 디지털 업-변환기 중 하나를 본 발명 개시 내용의 한 실시형태에 따라 더 상세히 도시한다.
이하 상세히 설명되는 실시형태는, 본 기술 분야의 당업자가 실시형태를 실시할 수 있고, 실시형태를 실시하는 최상의 모드를 도시할 수 있는 필요한 정보를 나타낸다. 첨부 도면을 참조로 뒤따르는 설명을 읽음으로써, 본 기술 분야의 당업자는 개시 내용의 개념을 이해하게 되고, 이들 개념의 적용이 본 설명에 특별히 제한되지 않는 것을 인식하게 된다. 이들 개념 및 적용은 개시 내용 및 첨부된 청구항들의 범위 내에 있게 되는 것으로 이해된다.
본 발명 개시 내용은, 다중-밴드 MOPA로 입력되는 다중-밴드 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연의 정밀한 및 정확한 제어를 가능하게 하는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(MOPA)를 위한 디지털 업-변환과 관련된다. 도 1은, 본 발명 개시 내용의 한 실시형태에 따른 다중-밴드 MOPA(10)의 각각의 입력에 대한 다중-밴드 MOPA(10)에 의해 증폭되는 각각의 주파수 밴드에 대한 독립적인 이득, 위상 및 지연 캘리브레이션을 갖는 다중-밴드 MOPA(10)를 도시한다. 일반적으로, 다중-밴드 MOPA(10)는, 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)로서 다중-밴드 MOPA(10)의 다수(N)의 입력 12-1 내지 12-N에 걸쳐서 분할되는 다중-밴드 시그널(SMB)을 증폭하기 위해서 동작한다. 수 N은 다중-밴드 MOPA(10)의 입력 12-1 내지 12-N들의 수이고, 또한 다중-밴드 MOPA(10)의 "오더"로서 언급된다. 수 N은 2 이상이다. 다중-밴드 시그널(SMB)은 다수(M)의 주파수 밴드를 갖는데, 여기서 M은 2 이상이다. 다중-밴드 MOPA(10)는, 예를 들어, 다중-밴드 도허티 파워 증폭기(예를 들어, 2-웨이 또는 3-웨이 도허티 증폭기), 비선형 컴포넌트로의 선형 증폭(LINC) 증폭기, EER 증폭기 및 치렉시(Chireix) 증폭기가 될 수 있다.
본 명세서에서 사용됨에 따라, "다중-밴드 시그널"은, 인접한 주파수 밴드들 사이에 컴포넌트가 없는, 다수의 주파수 밴드(예를 들어, 제1연속 주파수 밴드, 제2연속 주파수 밴드 등)를 점유하는 주파수 컴포넌트를 포함하는 시그널이다. 각각의 주파수 밴드 내에서, 다중-밴드 시그널은 다중-밴드 시그널의 대응하는 캐리어 주파수에서 "좁은 밴드 시그널"로서 언급되는 것을 포함한다. 본 명세서에서 사용됨에 따라, "좁은 밴드 시그널"은 통상적인 의미의 "좁은" 밴드 시그널일 필요는 없지만, 다중-밴드 시그널의 전체 대역폭 미만(예를 들어, 보다 좁은)인 대역폭을 갖는다. 특히, 다중-밴드 시그널의 주파수 밴드 내의 좁은 밴드 시그널은 바람직하게는 단일 밴드 시그널이다. 그런데, 한 대안의 실시형태에 있어서는, 다중-밴드 시그널의 하나 이상의 주파수 밴드 내의 하나 이상의 좁은 밴드 시그널 자체가 다중-밴드 시그널이 될 수 있다.
도시된 바와 같이, 다중-밴드 MOPA(10)의 입력 12-1 내지 12-N에 제공된 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)은 다중-밴드 시그널(SMB)의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 다수 N의 분할 시그널로부터 생성되는데, 이는 분할 시그널들 S1-1 내지 S1-N,..., SM-1 내지 SM-N 각각으로서 언급된다. 특히, 도시된 바와 같이, 분할 시그널 S1-1 내지 S1-N은 다중-밴드 시그널(SMB)에 대한(예를 들어, 다중-밴드 시그널(SMB)의 제1주파수 밴드에 대한) 제1캐리어 주파수(f1)이다. 유사하게, 분할 시그널 SM-1 내지 SM-N은 다중-밴드 시그널(SMB)의 M-번째 캐리어 주파수(fM)에 대한(예를 들어, 다중-밴드 시그널(SMB)의 M-번째 주파수 밴드) 것이다. 결합기 14-1은, 다중-밴드 MOPA(10)의 입력 12-1에 대해서 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1)을 제공하기 위해서, 분할 시그널 S1-1 내지 SM-1(예를 들어, 모든 M 주파수 밴드에 대한 다중-밴드 MOPA(10)의, 제1오더, 또는 입력에 대한 분할 시그널)을 결합시킨다. 유사하게, 결합기 14-N는, 다중-밴드 MOPA(10)의 입력 12-N에 대해서 다중-밴드 분할 시그널(SMB-N)을 제공하기 위해서, 분할 시그널 S1-N 내지 SM-N(예를 들어, 모든 M 주파수 밴드에 대한 다중-밴드 MOPA(10)의, N-번째 오더, 또는 입력에 대한 분할 시그널)을 결합시킨다. 도시되지 않지만, 결합기 14-1 내지 14-N들은 바람직하게는 디지털 결합기이고, 디지털 결합기에 후속하는 디지털-투-아날로그 변환기 및 아날로그 회로가 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)을 제공하기 위해서, 디지털 결합기의 출력을 더 처리한다. 그런데, 도 1에 있어서, 이들 엘리먼트들은 명확성 및 논의의 용이성을 위해서 생략된다.
다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)은 다중-밴드 출력 시그널(SOUT)을 제공하기 위해서 다중-밴드 MOPA(10)에 의해 증폭된다. 이하 상세히 논의되는 바와 같이, 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, ... SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연은 독립적으로 제어되거나, 또는 구성된다. 이와 같이, 분할 시그널(S1-1)의 이득(G1-1), 위상(φ1-1) 및 지연(τ1-1)은 모든 M의 주파수 밴드에 대한 모든 다른 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연에 독립적으로 제어되고, 분할 시그널(S1-2)의 이득(G1-2), 위상(φ1-2) 및 지연(τ1-2)은 모든 M의 주파수 밴드에 대한 모든 다른 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연에 독립적으로 제어되는 등이 된다. 이 방식으로, 각각의 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)에 대한 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연이 독립적으로 제어된다. 바람직하게는, 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연 및 따라서 각각의 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)에 대한 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연은 독립적으로 제어되어, 다중-밴드 MOPA(10)의 하나 이상의 성능 파라미터(예를 들어, 효율, 선형성 및/또는 출력 파워)가 최적화되도록 한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 성능 파라미터는 효율 및 하나 또는 모두의 선형성 및 출력 파워을 포함한다. 특정한 일 실시형태에 있어서, 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연은, 다중-밴드 MOPA(10)(예를 들어, 사전 규정된 방사 필요조건)에 대한 효율을 극대화하는 한편 하나 이상의 사전 규정된 필요조건을 만족시키기는데 충분한 선형성을 유지하기 위해서, 독립적으로 제어된다.
처리 전에, 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연에 대한 값이 소정의 적합한 기술을 사용해서 선택 또는 캘리브레이트될 수 있다. 특정한 일 실시형태에 있어서, 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연을 위한 값이 공장 캘리브레이션 처리에서 선택된다. 예를 들어, 하나 이상의 성능 파라미터의 요구된 최적화를 제공하는 값이 결정될 때까지, 소정의 적합한 알고리즘을 사용해서, 다중-밴드 MOPA(10)의 하나 이상의 성능 파라미터가 측정되는 한편 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연에 대한 값을 조정할 수 있다. 그 다음, 이들 값은, 다중-밴드 MOPA(10)의 동작 동안, 기억 및 사용될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연에 대한 값은, 다중-밴드 MOPA(10)의 동작 동안, 다중-밴드 출력 시그널(SOUT)의 측정에 기반해서 동적으로 선택될 수 있다. 이 방식으로, 각각의 분할 시그널(S1-1 내지 S1-N, SM-1 내지 SM-N)의 이득, 위상 및 지연에 대한 값이, 다중-밴드 MOPA(10)의 하나 이상의 성능 파라미터를 최적화하기 위해서 필요로 됨에 따라, 시간에 걸쳐서 갱신될 수 있다.
도 2는 본 발명 개시 내용의 일 실시형태에 따른 다중-밴드 MOPA(18) 및 다중-밴드 MOPA(18)를 위한 디지털 업변환 시스템(20)을 포함하는 시스템(16)을 도시한다. 일반적으로, 다중-밴드 MOPA(18)는, 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)로서 다중-밴드 MOPA(18)의 다수 N의 입력 22-1 내지 22-N에 걸쳐서 분할된 다중-밴드 시그널(SMB)을 증폭하도록 동작한다. 수 N은 다중-밴드 MOPA(18)의 입력 22-1 내지 22-N들의 수이고, 또한 다중-밴드 MOPA(18)의 "오더"로서 언급된다. 수 N은 2 이상이다. 다중-밴드 시그널(SMB)은 다수 M의 주파수 밴드를 갖는데, 여기서 M은 2 이상이다. 다중-밴드 MOPA(18)는, 예를 들어, 다중-밴드 도허티 파워 증폭기(예를 들어, 2-웨이 또는 3-웨이 도허티 증폭기), 비선형 컴포넌트로의 선형 증폭(LINC) 증폭기, EER 증폭기 및 치렉시(Chireix) 증폭기가 될 수 있다.
디지털 업변환 시스템(20)은, 다중-밴드 시그널(SMB)의 M 주파수 밴드에 대한 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1 내지 SBB,M)을 디지털적으로 업변환하고, 아날로그 회로 24-1 내지 24-N에 의한 또 다른 처리 후 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)을 다중-밴드 MOPA(18)의 각각의 입력 22-1 내지 22-N에 제공하는 N 다중-밴드 아날로그 시그널(Sanalog-1 내지 Sanalog-N)을 생성한다. 특히, 디지털 업변환 시스템(20)은 디지털 시그널 분할기 26-1 내지 26-M, 각각이 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함하는 디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(M-N), 디지털 결합기 30-1 내지 30-N 및 디지털-투-아날로그(D/A) 변환기 32-1 내지 32-N를 포함하며, 나타낸 바와 같이 접속된다. 디지털 시그널 분할기 26-1은 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1)을, 각각이 다중-밴드 MOPA(18)의, 다른 오더 또는 입력에 대응하는 N 베이스밴드 분할 시그널(SBB,1-1 내지 SBB,1-N)로 분할하도록 동작한다. 디지털 시그널 분할기 26-1이 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1)을 분할하는방식이 특정한 실행에 따라서 변경될 수 있다. 더욱이, 소정의 적합한 디지털 분할 기술이 사용될 수 있다. 일 예로서, 디지털 시그널 분할기 26-1는 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1)을 베이스밴드 분할 시그널(SBB,1-1 내지 SBB,1-N)로 동등하게 분할한다. 다른 예에 따라서, 다중-밴드 MOPA(18)이 제2오더 도허티 증폭기이면, 디지털 시그널 분할기 26-1은, 디지털적으로 표현된 시그널의 전압이 사전 규정된 문턱 미만일 때, 전체 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1)을 베이스밴드 분할 시그널(SBB,1-1)에 제공하고, 디지털적으로 표현된 시그널의 전압이 사전 규정된 문턱 이상일 때, 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1)을 베이스밴드 분할 시그널(SBB,1-1 및 SBB,1-2)에 걸쳐서 동등하게 분할할 수 있다. 또 다른 예에 따라서, 다중-밴드 MOPA(18)가 제2오더 도허티 증폭기이면, 디지털 시그널 분할기 26-1은, 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1)의 피크를 베이스밴드 분할 시그널(SBB,1-2)에 제공하고, 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,1)의 나머지 비-피크 부분을 베이스밴드 분할 시그널(SBB,1-1)에 제공할 수 있다. 상기 예들은 단지 예일 뿐이고, 본 발명 개시 내용의 범위를 제한하는 의도는 없다.
디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(1-N)은 베이스밴드 분할 시그널(SBB,1-1 내지 SBB,1-N) 각각을 제1주파수 밴드에 대해 요구된 업변환 주파수로 디지털적으로 업변환하므로, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,1-N)을 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 요구된 업변환 주파수는 다중-밴드 시그널(SMB)의 제1주파수 밴드에 대한 캐리어 주파수이다. 그런데, 요구된 업변환 주파수는 이에 제한되지 않는다. 디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(1-N) 각각은, 대응하는 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하는 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함한다. 따라서, 디지털 업변환기 28(1-1)는 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1)의 이득(G1-1), 위상(φ1-1) 및 지연(τ1-1)을 제어하는 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함한다. 유사하게, 디지털 업변환기 28(1-N)는 업변환된 분할 시그널(SUP,1-N)의 이득(G1-N), 위상(φ1-Ν) 및 지연(τ1-N)을 제어하는 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함한다.
동일한 방식으로, 디지털 시그널 분할기 26-M은, 디지털 베이스밴드 시그널(SBB.M)을, 각각이 다중-밴드 MOPA(18)의, 오더 또는 입력에 대응하는 N 베이스밴드 분할 시그널(SBB,M-1 내지 SBB,M-N)로 분할하도록 동작한다. 디지털 시그널 분할기 26-1에 대해서 상기된 바와 같이, 디지털 시그널 분할기 26-M이 디지털 베이스밴드 시그널(SBB,M)을 분할하는 방식이 특정한 실행에 따라서 변경될 수 있다. 더욱이 소정의 적합한 분할 기술이 사용될 수 있다. 디지털 업변환기 28(M-1) 내지 28(M-N)는 베이스밴드 분할 시그널(SBB,M-1 내지 SBB,M-N) 각각을, M-번째 주파수 밴드에 대한 요구된 업변환 주파수로 디지털적으로 업변환되므로, 업변환된 분할 시그널(SUP,M-1 내지 SUP,M-N)을 제공한다. 디지털 업변환기 28(M-1) 내지 28(M-N) 각각은 대응하는 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하는 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함한다. 따라서, 디지털 업변환기 28(M-1)은, 업변환된 분할 시그널(SUP,M-1)의 이득(GM-1), 위상(φM-1) 및 지연(τM-1)을 제어하는 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함한다. 유사하게, 디지털 업변환기 28(M-N)은 업변환된 분할 시그널(SUP,M-N)의 이득(GM-N), 위상(φM-N) 및 지연(τM-N)을 제어하는 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함한다.
다음에, 디지털 결합기 30-1 내지 30-N은, 대응하는 결합된 디지털 시그널(SCOMB-1 내지 SCOMB-N)을 제공하기 위해서, 다중-밴드 MOPA(18)의, 대응하는 오더 또는 입력에 대한 업변환된 분할 시그널을 결합한다. 각각의 결합된 디지털 시그널(SCOMB-1 내지 SCOMB-N)은 다중-밴드 MOPA(18)의 각각의 오더에 대한 업변환된 분할 시그널을 포함하는 다중-밴드 디지털 시그널이다. 특히, 디지털 결합기 30-1는, 다중-밴드 MOPA(18)의 제1오더에 대해서 결합된 디지털 시그널(SCOME-1)을 제공하기 위해서, 다중-밴드 MOPA(18)의 제1오더 또는 제1입력 22-1에 대한 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-1)을 결합시킨다. 유사하게, 디지털 결합기 30-N은, 다중-밴드 MOPA(18)의 N-번째 오더에 대한 결합된 디지털 시그널(SCOMB-N)을 제공하기 위해서, 다중-밴드 MOPA(18)의, N-번째 오더 또는 N-번째 입력 22-N에 대한 업변환된 분할 시그널(SUP,1-N 내지 SUP,M-N)을 결합시킨다. 그 다음, D/A 변환기 32-1 내지 32-N은, 다중-밴드 아날로그 시그널(Sanalog-1 내지 Sanalog-N)을 제공하기 위해서 결합된 디지털 시그널(SCOMB-1 내지 SCOMB-N) 각각을 디지털-투-아날로그 변환하는데, 이들은 본 명세서에서 결합된 아날로그 시그널로서도 언급된다.
마지막으로, 다중-밴드 아날로그 시그널(Sanalog-1 내지 Sanalog-N)이, 다중-밴드 MOPA(18)의 각각의 입력 22-1 내지 22-N에 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)을 제공하기 위해서, 아날로그 회로 24-1 내지 24-N 각각에 의해 처리된다. 아날로그 회로 24-1 내지 24-N은, 예를 들어 다중-밴드 아날로그 시그널(Sanalog-1 내지 Sanalog-N)로부터 요구되지 않은 주파수 컴포넌트를 제거하도록 동작하는 하나 이상의 아날로그 필터 및, 잠재적으로 하나 이상의 사전-증폭기와 같은 소정의 요구된 아날로그 회로를 포함할 수 있다.
중요하게는, 디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(M-N) 내의 캘리브레이션 가동기는, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν)을 독립적으로 제어한다. 이렇게 함으로써, 디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(M-N) 내의 캘리브레이션 가동기는, 각각의 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)에 대한 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어한다. 특히, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν)의 독립적인 제어는, 디지털 업변환 시스템(20) 내의 디지털 회로의 이득, 위상 및 지연에 대한 영향이 결정적인 한편 아날로그 회로 24-1 내지 24-N의 이득, 위상 및 지연에 대한 영향(예를 들어, 온도에 걸친 변경, 제작, 에이징 등에서의 변동)이 비-결정적 것에 이득이 있다.
바람직하게는, 디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(M-N) 내의 캘리브레이션 가동기를 사용해서, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν) 및 따라서 각각의 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)에 대한 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연은 독립적으로 제어 또는 구성되어, 다중-밴드 MOPA(18)의 하나 이상의 성능 파라미터(예를 들어, 효율, 선형성, 및/또는 출력 파워)를 최적화시킨다. 다른 실시형태에 있어서, 각각의 N-1만의 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연은, 이것이 그들의 절대 값보다, 이득, 위상 및 지연 간의 오프셋을 제어하는 것이 바람직할 수 있으므로, 캘리브레이트될 수 있는 것으로 이해한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 성능 파라미터는 효율 및 하나 또는 모두의 선형성 및 출력 파워를 포함한다. 특정한 일 실시형태에 있어서는, 디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(M-N) 내의 캘리브레이션 가동기를 사용해서, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν) 및 따라서 각각의 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)에 대한 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연은 독립적으로 제어 또는 구성되어, 다중-밴드 MOPA(18)의 효율을 극대화하는 한편 다중-밴드 MOPA(18)에 대한 필사전에 규정된 필요조건을 만족시키는데 충분한 선형성(예를 들어, 사전 규정된 방사 필요조건)을 유지하도록 된다.
업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν)에 대한 값은, 소정의 적합한 기술을 사용해서 선택 또는 캘리브레이트될 수 있다. 특정한 일 실시형태에 있어서, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν)에 대한 값은, 공장 캘리브레이션 처리 내에서 선택된다. 예를 들어, 하나 이상의 성능 파라미터의 요구된 최적화를 제공하는 값이 결정될 때까지, 소정의 적합한 알고리즘을 사용해서, 다중-밴드 MOPA(18)의 하나 이상의 성능 파라미터가 측정되는 한편 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν)에 대한 값을 조정한다. 그 다음, 이들 값은 디지털 업변환 시스템(20)에 의해 기억되거나 또는 그렇지 않으면 디지털 업변환 시스템(20)으로 프로그램되고, 다중-밴드 MOPA(18)의 동작 동안 사용될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서는, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν)에 대한 값은, 다중-밴드 MOPA(18)의 동작 동안 다중-밴드 출력 시그널(SOUT)의 측정들에 동적으로 기반해서 선택될 수 있다. 이 방식으로, 업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득(G1-1 내지 GM-N), 위상(φ1-1 내지 φΜ-Ν) 및 지연(τ1-1 내지 τΜ-Ν)에 대한 값은, 다중-밴드 MOPA(18)의 하나 이상의 성능 파라미터를 최적화하기 위해 필요로 됨에 따라 시간에 걸쳐서 갱신될 있다.
도 3은, 본 발명 개시 내용의 일 실시형태에 따라 28(X-Y)로 일반적으로 지적된, 도 2의 디지털 업변환기 28(1-1) 내지 28(M-N) 중 하나의 더 상세한 도면이다. 도시된 바와 같이, 디지털 업변환기 28(X-Y)은 다수의 캘리브레이션 가동기(34), 디지털 업변환기 체인(36) 및, 몇몇 실시형태에 있어서는, RCF(38: Rate 변화 Filter)를 포함한다. RCF(38)는, 베이스밴드 분할 시그널(SBB,X-Y)의 샘플링 레이트가 fs/Nus와 동등하지 않으면, 바람직할 수 있는데, 여기서 fs는 D/A 변환기 32-Y의 유효 샘플링 레이트이고 Nus는 디지털 업변환기 체인(36)의 업샘플러(40)의 업-샘플링 레이트이다. 사실상, RCF(38)는 베이스밴드 분할 시그널(SBB,X-Y)의 샘플링 레이트와 D/A 변환기 32-Y의 유효 샘플링 레이트 사이의 브리지이다.
도시된 바와 같이, 이 실시형태에 있어서, 베이스밴드 분할 시그널(SBB,X-Y)은 복소 시그널(또는 복합 시그널: complex signal)이다. 몇몇 실시형태에 있어서는, 베이스밴드 분할 시그널(SBB,X-Y)의 샘플링 레이트는 RCF(38)에 의해 변화된다. 그 다음, 베이스밴드 분할 시그널(SBB,X-Y)은 캘리브레이션 가동기(34)에 제공된다. 일반적으로, 캘리브레이션 가동기(34)는, 대응하는 캘리브레이션 값(GX-Y,CAL, φX-Y,CAL 및 τX-Y, CAL)을 통해서, 업변환된 분할 시그널(SUP,X-Y)의 이득(GX-Y), 위상(φX-Y) 및 지연(τX-Y)을 제어한다. 특히, 캘리브레이션 가동기(34)는 이퀄라이저(42), 복소 곱셈기(44 및 46), 거친 지연 회로(48) 및 미세 지연 회로(50)를 포함한다. 이퀄라이저(42), 복소 곱셈기(44 및 46), 거친 지연(48) 및 미세 지연(50)이 변화될 수 있는 것으로 이해한다. 이퀄라이저(42)는 대응하는 아날로그 회로 24-Y의 응답을 효과적으로 동등화하도록 동작한다. 복소 곱셈기(44 및 46)는 위상 및 이득 캘리브레이션 값(φX-Y,CAL 및 GX-Y,CAL) 각각에 의해 동등화된 베이스밴드 분할 시그널을 곱한다. 위상 및 이득 캘리브레이션 값(φX-Y,CAL 및 GX-Y,CAL)은, 업변환된 분할 시그널(SUP,X-Y)이 요구된 위상(φX-Y) 및 이득(GX-Y)을 갖도록 한다. 특히, 한 대안의 실시형태에 있어서, 복소 곱셈기(44 및 46)는 이득 및 위상 모두를 캘리브레이트하는 단일 복소 곱셈기 내에 결합된다. 처리 전에, 이 실시형태에 있어서, 캘리브레이션 가동기(34)는 베이스밴드에서 실행되는 한편 본 발명 개시 내용은 이에 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다. 하나 이상의 및 가능하게는 모든 캘리브레이션 가동기(34)는, 디지털 업변환 동안 또는 후에 실행될 수 있다.
그 다음, 위상 및 이득 캘리브레이트된 베이스밴드 분할 시그널은 거친 및 미세 지연 회로(48 및 50)를 통과해서 캘리브레이트된 베이스밴드 분할 시그널(SBB_CAL,X-Y)을 제공한다. 거친 지연 회로(48)에 의해 인가된 거친 지연은 거친 지연 캘리브레이션 값(τX-Y,COARSE)에 의해 제어된다. 일 예로서, 거친 지연 회로(48)는 일련의 플립-플롭으로서 실행될 수 있고, 거친 지연 캘리브레이션 값(τX-Y,COARSE)은 플립-플롭 중 하나의 출력을 거친 지연 회로(48)의 출력으로서 선택하는데, 이에 의해 거친 지연 회로(48)에 의해 제공된 지연을 제어한다. 미세 지연 회로(50)에 의해 인가된 미세 지연은 미세 지연 캘리브레이션 값(τX-Y,FINE)에 의해 제어된다. 일 예로서, 미세 지연 회로(50)는 필터로서 실행될 수 있는데, 여기서 미세 지연 캘리브레이션 값(τX-Y,FINE)은 하나 이상의 필터 계수이다. 함께, 거친 및 미세 캘리브레이션 값(τX-Y,COARSE 및 τX-Y,FINE)은 지연 캘리브레이션 값(τX-Y, CAL)을 형성한다.
그 다음, 캘리브레이트된 베이스밴드 분할 시그널(SBB_CAL,X-Y)은 디지털 업변환기 체인(36)에 의해 디지털적으로 업변환되어, 요구된 업변환 주파수에서 업변환된 분할 시그널(SUP,X-Y)을 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 요구된 업변환 주파수는 다중-밴드 시그널(SMB)의 대응하는 주파수 밴드에 대한 캐리어 주파수이다. 그런데, 다른 실시형태에 있어서, 요구된 업변환 주파수는, D/A 변환기 32-Y 및 아날로그 회로 24-Y에 의한 업변환된 분할 시그널(SUP,X-Y)의 처리 후, 결과의 시그널이 다중-밴드 시그널(SMB)의 대응하는 요구된 주파수 밴드에 대한 캐리어 주파수에서가 되도록 선택된, 사전 결정된 주파수이다.
이 예에 있어서, 디지털 업변환기 체인(36)은 복소 시그널인 캘리브레이트된 베이스밴드 분할 시그널(SBB_CAL,X-Y)을 요구된 주파수에 동조하는 복소 튜너(56; 또는 복합 튜너)를 포함한다. 복소 튜너(56)는 캘리브레이트된 베이스밴드 분할 시그널(SBB_CAL,X-Y)을 요구된 베이스밴드에 동조 주파수에 동조시켜서, 이에 의해 복소 동조된 디지털 분할 시그널을 생성하게 한다. 일 실시형태에 있어서, 베이스밴드 동조 주파수는 프로그램가능 또는 그렇지 않으면 -fs/2Nus 및 fs/2Nus 범위 내에서 선택가능덴데, 여기서 fs는 D/A 변환기 32-Y의 유효 샘플링 레이트이고 Nus는 업샘플러(40)의 업-샘플링 레이트이다.
업샘플러(40)는 업-샘플링 레이트 Nus에서 복소 동조된 디지털 분할 시그널을 업-샘플링하는데, 여기서 Nus≥2이고, fs의 샘플링 레이트를 갖는 업샘플된 디지털 분할 시그널을 생산한다. 주파수 도메인에 있어서, 업샘플된 디지털 분할 시그널은 0 내지 fs의 주파수 범위로 동등하게 공간 이격된 복소 동조된 디지털 분할 시그널의 Nus 화상을 포함하는데, 여기서 fs는 D/A 변환기 32-Y의 유효 샘플링 레이트이다. 화상 선택 필터(54)는 업샘플된 디지털 분할 시그널을 필터링해서 복소 동조된 디지털 분할 시그널의 화상 중 요구된 하나를 선택하고, 이에 의해 필터링된 분할 시그널을 제공한다. 특히, 바람직하게는, 화상 선택 필터(54)는 하나 이상의 파라미터(예를 들어, 필터 계수)를 통해 프로그램가능하여, 화상 선택 필터(54)의 통과대역이 요구된 필터 동조 주파수에 중심이 있게 된다. 필터 동조 주파수는, 복소 동조된 디지털 분할 시그널의 요구된 화상이 화상 선택 필터(54)의 통과대역 내에 떨어지도록 선택된다.
디지털 직교 변조기(56)는 필터링된 분할 시그널에 대해서 직교 변조를 수행하여, 디지털 업변환기 체인(36)에 의해 출력된 업변환된 분할 시그널(SUP,X-Y)을 제공한다. 주파수 도메인에 있어서, 직교 변조는 주파수 이행, 또는 주파수-시프팅, fQMOD에 의해 필터링된 분할 시그널 내의 복소 동조된 디지털 분할 시그널의 화상으로 귀결되는데, 여기서 fQMOD는 디지털 직교 변조기(56)의 변조 주파수이고, 복소 시그널을 실재 시그널로 변환한다. 변조 주파수(fQMOD)는 제로(zero)를 포함하는 소정의 요구된 주파수가 될 수 있다. 디지털 직교 변조 후, 복소 동조된 디지털 분할 시그널의 주파수-이행된 화상은 디지털 업변환기 체인(36)에 대한 요구된 업변환 주파수에 중심이 있게 된다.
특히, 디지털 직교 변조기(56)는 a+jb 또는 a-jb로서 직교 변조의 규정에 대해 동작하도록 구성될 수 있다. 이는, 예를 들어 다른 오더 셀룰러 통신 표준(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 및 3GPP(3rd Generation Partnership Project))이 직교 변조를 다르게 규정할 수 있기 때문에, 바람직할 수 있다. 그러므로, 다른 통신 표준을 수용하기 위해서, 디지털 직교 변조기(56)는 이 방식으로 대안적으로 구성될 수 있다. 한편, 이 구성은, 필요로 됨에 따라 활성 또는 활성 해제될 수 있는 복소 튜너(52)에 선행해서 복소 컨저게이트 함수(complex conjugate function)에 의해 핸들링될 수 있다. 더욱이, 일 실시형태에 있어서, 디지털 직교 변조기(56)는 화상 선택 필터(54)로 결합될 수 있다.
디지털 업변환기 체인(36) 및 복소 튜너(52), 업샘플러(40), 화상 선택 필터(54) 및 디지털 직교 변조기(56)의 몇몇 예의 실행에 관한 더 많은 정보에 대해서, 관심있는 독자는, 2008년 10월 20일 출원되고, 2010년 4월 22일 공개된 "프로그램가능 디지털 업-변환을 위한 방법 및 시스템(METHODS AND SYSTEMS FOR PROGRAMMABLE DIGITAL UP-CONVERSION)"으로 명명된 공동으로 소유 및 할당된 U.S. 특허 출원 공개 번호 제2010/0098191 A1호로 안내되는데, 이는 본 명세서에 그 전체 내용이 참조로 통합된다. 예를 들어, 업샘플러(40) 및 화상 선택 필터(54)는 분리 컴포넌트로서 실행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 업샘플러(40) 및 화상 선택 필터(54)는 대안적으로 업-샘플링 및 화상 선택 필터링 모두를 수행하는 다중위상 필터로서 함께 실행될 수 있다. 다른 예로서, 디지털 업변환기 체인(36)은 다수의 업샘플링 및 필터링 스테이지에서 배열된 다수의 업샘플러(40) 및 화상 선택 필터(54)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명 개시 내용의 이해에 필수적이지는 않지만, 디지털 업변환에 대한 또 다른 정보에 대해서, 관심의 독자는, 2012년 6월 7일 출원되고, "동시의 다중-밴드 시그널에 대한 프로그램가능 디지털 업-변환(PROGRAMMABLE DIGITAL UP-CONVERSION FOR CONCURRENT MULTI-BAND SIGNALS)"으로 명명된, 공동으로 소유 및 할당된 U.S. 특허 출원 일련 번호 제13/490,801호로 안내되는데, 이는 본 명세서에 그 전체 내용이 참조로 통합된다.
업변환된 분할 시그널(SUP,1-1 내지 SUP,M-N)의 이득, 위상 및 지연의 독립적인 제어를 포함하는 디지털 업변환 시스템(20)은, 각각의 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)에 대한 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연의 독립적인 제어를 가능하게 한다. 이 정밀 제어의 한 이익은, 각각의 다중-밴드 분할 시그널(SMB-1 내지 SMB-N)에 대한 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연이 다중-밴드 MOPA(18)이 요구된 동작 포인트에서 동작하도록 구성될 수 있는 것이다. 이 요구된 동작 포인트는 하나 이상의 성능 파라미터(예를 들어, 효율, 선형성, 및/또는 출력 파워)를 최적화하도록 선택될 수 있다.
다음의 두문자들이 본 개시 내용을 통해 사용된다.
3GPP 3rd Generation Partnership Project
CDMA Code Division Multiple Access
D/A Digital-to-Analog
DAC Digital-to-Analog Converter
EER Envelope Elimination and Restoration
LINC Linear Amplification with Nonlinear Components
MOPA Multi-Order Power Amplifier
RCF Rate Change Filter
RF Radio Frequency
본 기술 분야의 당업자는, 본 발명 개시 내용의 바람직한 실시형태에 대한 개선 및 수정을 인식한다. 모든 이러한 개선 및 수정은 본 발명에 개시된 개념 및 첨부된 청구항들의 범위 내에서 고려된다.

Claims (27)

  1. 시스템(16)으로서:
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 복수의 입력(22)에 걸쳐서 분할된 다중-밴드 시그널을 복수의 다중-밴드 분할 시그널로서 증폭하도록 구성된 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)로서, 복수의 입력(22)이 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 각각의 N 오더에 대한 다른 입력을 포함하여 구성되고, N은 2 이상인, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)와;
    각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성된 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)를 위한 디지털 업변환 시스템(20)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    디지털 업변환 시스템(20)은, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 하나 이상의 성능 파라미터가 최적화되도록, 각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    하나 이상의 성능 파라미터가 효율 및 선형성 및 출력 파워로 이루어지는 적어도 한 그룹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    디지털 업변환 시스템(20)은, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 효율이 극대화되는 한편 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)에 대한 하나 이상의 사전 규정된 필요조건을 만족시키는데 충분한 선형성을 유지하도록, 각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    다중-밴드 시그널은 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드 내의 M 좁은 밴드 시그널을 포함하여 구성되고, M은 2 이상이며, 디지털 업변환 시스템(20)은, 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드의 각각의 주파수 밴드에 대해서:
    주파수 밴드에 대한 디지털 베이스밴드 시그널을 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드로 분할하는 디지털 시그널 분할기(26)로서, 주파수 밴드에 대한 각각의 N 베이스밴드 분할 시그널이 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중 다른 오드에 대한 것인, 디지털 시그널 분할기(26)와;
    주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널의 주파수 밴드에 대한 각각의 베이스밴드 분할 시그널에 대해서, 주파수 밴드에 대한 베이스밴드 분할 시그널을 요구된 업변환 주파수로 업변환하여, 이에 의해 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 제공하는 디지털 업변환기(28)로서, 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하기 위해 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함하여 구성되는, 디지털 업변환기(28)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    디지털 업변환 시스템(20)은, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중의 각각의 오더에 대해서:
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 디지털적으로 결합시키도록 구성되어, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 디지털 시그널을 제공하는, 디지털 결합기(30)와;
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 디지털 시그널을 디지털-투-아날로그 변환하도록 구성되어, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 아날로그 시그널을 제공하는, 디지털-투-아날로그 변환기(32)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중의 각각의 오더에 대해서:
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 아날로그 시그널을 처리하도록 구성되어, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대응하는 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 복수의 입력(22) 중 하나에 대해서 복수의 다중-밴드 분할 시그널 중 하나를 제공하는, 아날로그 회로(24)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널에 대한 각각의 디지털 업변환기(28)의 하나 이상의 캘리브레이션 가동기는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 하나 이상의 성능 파라미터가 최적화되도록, 각각의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    하나 이상의 성능 파라미터가 효율 및 선형성 및 출력 파워로 이루어지는 적어도 한 그룹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널에 대한 각각의 디지털 업변환기(28)의 하나 이상의 캘리브레이션 가동기는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 효율이 극대화되는 한편 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)에 대한 하나 이상의 사전 규정된 필요조건을 만족시키는데 충분한 선형성을 유지하도록, 각각의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 복수의 입력(22)에 걸쳐서 분할된 다중-밴드 시그널을 복수의 다중-밴드 분할 시그널로서 증폭하도록 구성된 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)를 위한 디지털 업변환 시스템(20)으로서, 복수의 입력(22)이 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 각각의 N 오더에 대한 다른 입력을 포함하여 구성되고, N은 2 이상이며, 다중-밴드 시그널은 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드 내의 M 좁은 밴드 시그널을 포함하여 구성되며, M은 2 이상이며;
    다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드의 각각의 주파수 밴드에 대해서:
    주파수 밴드에 대한 디지털 베이스밴드 시그널을 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널로 분할하는 디지털 시그널 분할기(26)로서, 주파수 밴드에 대한 각각의 N 베이스밴드 분할 시그널이 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중 다른 오드에 대한 것인, 디지털 시그널 분할기(26) 및;
    주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널의 주파수 밴드에 대한 각각의 베이스밴드 분할 시그널에 대해서, 주파수 밴드에 대한 베이스밴드 분할 시그널을 요구된 업변환 주파수로 업변환하여, 이에 의해 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 제공하는 디지털 업변환기(28)로서, 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하도록 하나 이상의 캘리브레이션 가동기를 포함하여 구성되는, 디지털 업변환기(28)와;
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 각각의 N 오더에 대해서 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 처리하여, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 복수의 입력(22)에 대한 복수의 다중-밴드 분할 시그널을 제공하도록 구성된 회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 업변환 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    디지털 업변환 시스템(20)은, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중의 각각의 오더에 대해서:
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 디지털적으로 결합시키도록 구성되어, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 디지털 시그널을 제공하는 디지털 결합기(30)와;
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 디지털 시그널을 디지털-투-아날로그 변환하도록 구성되어, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 아날로그 시그널을 제공하는 디지털-투-아날로그 변환기(32)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 업변환 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중의 각각의 오더에 대해서, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 아날로그 시그널이 아날로그 회로(24)에 의해 처리되어, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대응하는 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 복수의 입력(22) 중 하나에 대해서 복수의 다중-밴드 분할 시그널 중 하나를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 업변환 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널에 대한 각각의 디지털 업변환기(28)의 하나 이상의 캘리브레이션 가동기는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 하나 이상의 성능 파라미터가 최적화되도록 각각의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 업변환 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    하나 이상의 성능 파라미터가 효율 및 선형성 및 출력 파워로 이루어지는 적어도 한 그룹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 업변환 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널에 대한 각각의 디지털 업변환기(28)의 하나 이상의 캘리브레이션 가동기는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 효율이 극대화되는 한편 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)에 대한 하나 이상의 사전 규정된 필요조건을 만족시키는데 충분한 선형성을 유지하도록, 각각의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 업변환 시스템.
  17. 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)를 통해서, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 복수의 입력(22)에 걸쳐서 분할된 다중-밴드 시그널을 복수의 다중-밴드 분할 시그널로서 증폭하는 단계로서, 복수의 입력(22)이 다중-밴드 다중-오더의 각각의 N 오더에대한 다른 입력을 포함하여 구성되고, N은 2 이상인, 증폭하는 단계와;
    각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는 단계는:
    베이스밴드에서, 각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널의 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 및 디지털적으로 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는 단계는:
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 하나 이상의 성능 파라미터가 최적화되도록 각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    하나 이상의 성능 파라미터가 효율 및 선형성 및 출력 파워로 이루어지는 적어도 한 그룹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는 단계는:
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 효율이 극대화되는 한편 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)에 대한 하나 이상의 사전 규정된 필요조건을 만족시키는데 충분한 선형성을 유지하도록 각각의 적어도 N-1의 복수의 다중-밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    다중-밴드 시그널은 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드 내의 M 좁은 밴드 시그널을 포함하여 구성되고, M은 2 이상이며, 복수의 다중-밴드 분할 시그널의 각각의 다중 밴드 분할 시그널에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드에 대한 이득, 위상 및 지연을 독립적으로 제어하는 단계는, 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드의 각각의 주파수 밴드에 대해서,
    주파수 밴드에 대한 디지털 베이스밴드 시그널을 주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드로 디지털적으로 분할하는 단계로서, 주파수 밴드에 대한 각각의 N 베이스밴드 분할 시그널이 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중 다른 오드에 대한 것인, 분할하는 단계와;
    주파수 밴드에 대한 N 베이스밴드 분할 시그널의 주파수 밴드에 대한 각각의 베이스밴드 분할 시그널에 대해서, 주파수 밴드에 대한 베이스밴드 분할 시그널을 요구된 업변환 주파수로 디지털적으로 업변환하여, 이에 의해 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 제공하는, 업변환하는 단계를 포함하여 구성되고,
    주파수 밴드에 대한 베이스밴드 분할 시그널을 디지털적으로 업변환하는 단계가 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하는 단계를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중의 각각의 오더에 대해서:
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 다중-밴드 시그널의 M 주파수 밴드에 대한 업변환된 분할 시그널을 디지털적으로 결합시켜서, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 디지털 시그널을 제공하는, 결합시키는 단계와;
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 디지털 시그널을 디지털-투-아날로그 변환하여, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 아날로그 시그널을 제공하는, 디지털-투-아날로그 변환하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 N 오더 중의 각각의 오더에 대해서:
    아날로그 회로(24)를 통해서, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대한 결합된 업변환된 아날로그 시그널을 처리하여, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 오더에 대응하는 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 복수의 입력(22) 중 하나에 대해서 복수의 다중-밴드 분할 시그널 중 하나를 제공하는, 처리하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 각각의 N 오더에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드의 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하는 단계는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 하나 이상의 성능 파라미터가 최적화되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    하나 이상의 성능 파라미터가 효율 및 선형성 및 출력 파워로 이루어지는 적어도 한 그룹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 각각의 N 오더에 대한 다중-밴드 시그널의 각각의 M 주파수 밴드의 업변환된 분할 시그널의 이득, 위상 및 지연을 제어하는 단계는, 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)의 효율이 극대화되는 한편 다중-밴드 다중-오더 파워 증폭기(18)에 대한 하나 이상의 사전 규정된 필요조건을 만족시키는데 충분한 선형성을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
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