DE602004010687T2

DE602004010687T2 - Digitale vorverzerrung für einen leistungsverstärker

Info

Publication number: DE602004010687T2
Application number: DE602004010687T
Authority: DE
Inventors: George W. Los Angeles SCHREYER; James C. Los Angeles BECKER
Original assignee: Northrop Grumman Corp
Current assignee: Northrop Grumman Systems Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2024-09-11
Also published as: WO2005034340A1; DE602004010687D1; US6882221B2; EP1665522B1; US20050062531A1; EP1665522A1; JP2007506366A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verstärker und insbesondere Leistungsverstärker, die in Kommunikationssystemen wie in Basisstationen von Wechselsprechsystemen verwendet werden. Es ist hinreichend bekannt, dass sich Leistungsverstärkungsstufen typischer Hochfrequenz-(HF-)Sender in nicht linearer Weise verhalten, wenn sie nahe der Spitzenkapazität betrieben werden. Verstärker haben einen linearen Betriebsbereich mit niedrigen Spannungen. Das bedeutet, dass bei niedriger Eingangs- und Ausgangsspannung die Spannung des Ausgangssignals in linearer Beziehung zur Spannung des Eingangssignals steht. Da ein Verstärker mit ansteigenden Spannungspegeln angesteuert wird, zeigt ein Graph der Beziehung zwischen Ausgangs- und Eingangsspannung einen charakteristischen "Abfall", und die Ausgangsspannung steht nicht mehr in linearer Beziehung zur Eingangsspannung.
Eine einfache Lösung dieses Problems ist die Anforderung, dass der Leistungsverstärker nur im linearen Bereich unter seinem Sättigungspunkt betrieben wird. Die Kompensation eines Leistungsverstärkers in dieser Weise macht ein größeres und teureres Gerät mit höherer Betriebsspannung erforderlich, um eine gegebene Ausgangsleistung zu erzielen. Selbst wenn ein Verstärker kompensiert wird, um im linearen Bereich zu arbeiten, kann immer noch ein Problem durch Phasenverzerrung vorliegen, das eine Rolle spielen kann, wenn Modulationsschemata, die zum Teil auf Phasenmodulation beruhen, angewendet werden.
Die Entwickler von Verstärkern haben deshalb verschiedene Techniken erarbeitet, um die Verzerrung zu kompensieren, die den Betrieb im nicht-linearen Bereich charakterisiert. Ein im Stand der Technik bekanntes Verfahren nutzt die Vorverzerrung des Verstärkereingangs. Das U.S.-Patent Nr. 5,867,065 , erteilt an Leyendecker, offenbart eine Technik zur Vorverzerrung in einem linearen Senderverstärker, der in einem Rufempfänger verwendet wird. Die Vorverzerrung im Leyendecker-Sender erfolgt mit digital modulierten Eingangssignalen auf Basisbandfrequenz. Die vorverzerrten Signale werden dann auf eine Zwischenfrequenz aufwärts gewandelt und zum Modulieren eines HF-Trägers verwendet, der in den Leistungsverstärker eingegeben wird. Zur Verwendung im Vorverzerrungsprozess wird ein Teil des Verstärkerausgangs vom Träger demoduliert und wieder auf das Basisband abwärts gewandelt. Diese Technik der Vorverzerrung erfordert mindestens einen lokalen Oszillator und eine Steuerschaltung wie einen Phasenregelkreis, um die Aufwärtswandlung, Abwärtswandlung, Modulation und Demodulation synchron aufrechtzuerhalten. Die Beschaltung, die zur Unterstützung der digitalen Vorverzerrung der Basisbandsignale benötigt wird, ist deshalb relativ komplex. Außerdem hängt der spezifische digitale Vorverzerrungsprozess vom Typ der eingesetzten digitalen Modulation ab. Weitere Vorverzerrer finden sich in der US 6275685 und der US 2001/022532 .
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer wesentlich einfacheren Technik zur Vorverzerrung eines Leistungsverstärkers, ohne dass komplexe Hilfskomponenten wie lokale Oszillatoren und Taktgeberschaltungen erforderlich sind. Ein ähnliches Ziel ist die Bereitstellung einer Vorverzerrungstechnik, die unabhängig vom spezifischen Typ der eingesetzten Modulation ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur direkten Vorverzerrung eines Leistungsverstärkers, d. h. durch Anwendung der Vorverzerrung auf der Trägerfrequenz statt der Basisbandfrequenz. Kurz gefasst und in allgemeinen Begriffen ausgedrückt, vergleicht das erfindungsgemäße Verfahren die Eingangs- und Ausgangsspannung eines Leistungsverstärkers auf der Trägerfrequenz (HF), auf der der Verstärker zum Verstärken eines Sendersignals verwendet wird.
Im Einzelnen weist die Vorrichtung der Erfindung auf: einen HF-Phasendiskriminator zum Erzeugen von Ausgangssignalen, die Phasen- und Amplitudendifferenzen zwischen zwei Eingangssignalen angeben; Mittel zum Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkereingangs als ein erstes Eingangssignal mit dem HF-Phasendiskriminator; Mittel zum Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkerausgangs als ein zweites Eingangssignal mit dem HF-Phasendiskriminator, wobei der gekoppelte Teil des HF-Verstärkerausgangs skaliert wird, um mit dem HF-Verstärkereingang verglichen werden zu können; einen Analog-/Digitalwandler zum Wandeln der vom HF-Phasendiskriminator erzeugten Differenzsignale in eine digitale Form; ein Rechenmodul zum Ableiten entsprechender Werte der Verstärkungskompression und der HF-Verstärkerausgangsphase aus den Differenzsignalen; Mittel zum Koppeln eines Teils des HF-Verstärkereingangs mit dem Analog-/Digitalwandler, um Eingangswerte des HF-Verstärkers in digitaler Form abzuleiten; einen digitalen Speicher, der mehrere Nachschlagetabellen aufweist, die verschiedenen Betriebsfrequenzen des HF-Verstärkers entsprechen, wobei jede Nachschlagetabelle Datenfelder zum Speichern von HF-Verstärkereingangswerten und entsprechenden Werten der Verstärkungskompression des Verstärkers sowie der Verstärkerausgangsphase hat, wobei diese Werte als laufende Mittelwerte gespeichert werden, wodurch sich jegliche Änderung der Verstärkerverzerrungscharakteristik automatisch in der Nachschlagetabelle niederschlägt und zur Anwendung der Vorverzerrung verwendet wird; einen Verstärker-Vorverzerrer zum Einstellen der Amplitude und Phase des HF-Verstärkereingangs auf Basis der gespeicherten Werte der Verstärkungskompression und der HF-Verstärkerausgangsphase, um die Verzerrung im HF-Verstärker zu kompensieren, wobei der Verstärker-Vorverzerrer Mittel zum Zugreifen auf die Nachschlagetabellen auf Basis eines aktuellen Wertes des HF-Verstärkereingangs und zum Abrufen der entsprechenden Werte der Verstärkungskompression des HF-Verstärkers und der Ausgangsphase des HF-Verstärkers enthält.
Hinsichtlich eines neuartigen Verfahrens weist die Erfindung auf: Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkereingangs als ein erstes Eingangssignal mit einem HF-Phasendiskriminator; Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkerausgangs als ein zweites Eingangssignal mit dem HF-Phasendiskriminator, wobei dieser Kopplungsschritt die Skalierung des HF-Verstärkerausgangs enthält, um mit dem HF-Verstärkereingang verglichen werden zu können; Erzeugen von Ausgangssignalen im HF-Phasendiskriminator, die Phasen- und Amplitudendifferenzen zwischen dem ersten und zweiten Eingangssignal angeben; Wandeln der vom HF-Komparator ausgegebenen Differenzsignale einem Analog-/Digitalwandler in eine digitale Form; Berechnen entsprechender Werte der Verstärkungskompression des HF-Verstärkers und der HF-Verstärkerausgangsphase aus den digitalen Differenzsignalen; Speichern zueinander gehöriger laufender Mittelwerte des HF-Verstärkereingangs, der Verstärkungskompression des Verstärkers und der Verstärkerausgangsphase in mehreren Nachschlagetabellen, wobei jede Nachschlagetabelle einer anderen Betriebsfrequenz des HF-Verstärkers entspricht, wobei die Nachschlagetabellen auf Basis der Frequenz des HF-Verstärkers gewählt werden; und Vorverzerren des HF-Verstärkereingangs hinsichtlich Amplitude und Phase auf Basis der Verstärkungskompression und der Verstärkerausgangsphase, die zu einem gewünschten Wert des HF-Verstärkereingangs gehören; wobei dieser Vorverzerrungsschritt den Zugriff auf die Nachschlagetabelle auf Basis eines aktuellen Wertes des HF-Verstärkereingangs und das Abrufen des entsprechenden Wertes der Verstärkungskompression des Verstärkers und der Verstärkerausgangsphase enthält.
Das Ausmaß der Vorverzerrung des Verstärkers passt sich deshalb den Änderungen des Verstärkers an, die z. B. auf die Alterung der Bauteile oder Umgebungsbedingungen zurückzuführen sind.
Aus Obigem lässt sich schließen, dass die vorliegende Erfindung einen bedeutenden Fortschritt gegenüber denen in der Vergangenheit angewendeten Verfahren der Vorverzerrung von Verstärkern darstellt. Insbesondere erzielt die vorliegende Erfindung die Kompensation der Verstärkerverzerrung durch die Berechnung von Vorverzerrungsparametern auf Basis der Messungen von HF-Verstärkereingangs- und -ausgangssignalen. Die Technik ist deshalb relativ einfach zu implementieren und unabhängig von der Form der angewendeten Modula tion. Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlicheren Beschreibung in Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die einzige Zeichnungsansicht ist ein schematisches Diagramm einer Leistungsverstärkerschaltung, die die Vorverzerrung gemäß der Erfindung anwendet.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Wie in der Zeichnung zur Verdeutlichung dargestellt ist, betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorverzerrungstechnik zur Anwendung in Leistungsverstärkern für HF-Sender. Ein Leistungsverstärker unterliegt unerwünschter Verzerrung sowohl der Phase als auch der Amplitude seines Ausgangs, wenn er außerhalb seiner allgemein linearen Kennlinie arbeitet, die den Betrieb bei relativ niedrigen Eingangs- und Ausgangsspannungen regelt. Die Vorverzerrung des Eingangssignals ist als Lösung zur Erweiterung des linearen Betriebsbereichs eines Verstärkers vorgeschlagen worden. Das U.S.-Patent Nr. 5,867,065 offenbart eine Vorverzerrungstechnik, die digitale Eingangs- und Ausgangssignale auf Basisbandfrequenzen vergleicht. Dieser Ansatz erfordert eine komplexe Hilfsbeschaltung einschließlich lokaler Oszillatoren, eines Abwärtswandlers und eines Demodulators, um das Verstärker-HF-Ausgangssignal zurück auf das Basisband für den Vergleich mit den Eingangssignalen zu wandeln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt ein HF-Leistungsverstärker bei der Betriebsfrequenz des Verstärkers direkt der Vorverzerrung. Die Wandlung des Verstärkerausgangs auf eine andere Frequenz wird vermieden, und die resultierende Beschaltung ist relativ einfach. Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Technik vollkommen unabhängig vom Typ der Modulation ist, die angewendet wird, bevor die Eingangssignale den Verstärker erreichen, weil die Vorverzerrung auf dem HF-(Träger)Pegel erfolgt. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die Vorverzerrungstechnik automatisch variierenden Verstärkerparametern anpasst, die z. B. auf Alterung der Bauteile und Änderungen der Umgebungsbedingungen zurückzuführen sind.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Beschaltung der Erfindung mit einem HF-Leistungsverstärker 10 verbunden, der einen durch den Pfeil 12 gekennzeichneten HF-Eingang an der linken Seite der Zeichnung sowie einen HF-Ausgang 14 hat. Das HF-Eingangssignal wird einem gewissen Modulationstyp unterzogen, was allgemein durch das Kästchen 16 angegeben ist. Der spezifische Typ der angewendeten Modulation ist für die vorliegende Erfindung vollkommen irrelevant. Das den Modulator 16 auf der Leitung 18 verlassende Signal ist ein HF-Signal mit der Frequenz eines Trägers, der nach der Verstärkung dazu dient, das Signal zu einem entfernten Ort zu senden. Vor dem Eingang in den Verstärker 10 wird das HF-Signal auf der Leitung 18 einer Verarbeitung durch einen Vorverzerrer 20 unterzogen, der Amplitude und Phase des HF-Signals moduliert. Dann wird das vorverzerrte Signal über die Leitung 22 in den Leistungsverstärker 10 eingegeben.
Das HF-Ausgangssignal auf der Leitung 14 wird von einem Richtkoppler 24 abgetastet und über eine Leitung 26 an einen Phasendiskriminator 30 gesendet. Das Eingangssignal in den Leistungsverstärker 10 auf der Leitung 22 wird von einem zweiten Richtkoppler 32 abgetastet und über eine Leitung 34 an einen weiteren Richtkoppler 36 gesendet, der den Eingangsabtastwert erneut teilt. Ein abgetasteter Teil des Eingangsspannungssignals wird vom dritten Richtkoppler 36 über eine Leitung 38 an den Phasendiskriminator 30 gesendet. Der Diskriminator 30 empfängt also über die Leitungen 38 und 26 zwei Eingangssignale, die hinsichtlich Amplitude und Phase zu vergleichen sind. Bei manchen Phasendiskriminatoren werden diese Eingänge als Referenz- bzw. Testeingang bezeichnet.
Der Richtkoppler 24 in der HF-Ausgangsleitung 14 ist zur Dämpfung des HF-Ausgangssignals und zur Verstärkungsumkehr des Verstärkers 10 konzipiert. Mit anderen Worten, gäbe es keine Verzerrung des Verstärkers, sollten die abgetasteten Eingangs- und Ausgangssignale hinsichtlich Amplitude und Phase vollkommen identisch sein. Der Phasendiskriminator 30 vergleicht die HF-Eingangs- und Ausgangssignale des Verstärkers auf der Leitung 38 bzw. 26 und erzeugt auf der Ausgangsleitung 50 bzw. 52 I- und Q-Ausgangssignale, die einen Vektor repräsentieren, der zu jedem Zeitpunkt die Differenz zwischen den HF-Eingangs- und Ausgangssignalen angibt.
Der Phasendiskriminator 30 kann ein beliebiges herkömmliches Bauteil zum Vergleichen zweier Eingangssignale derselben Frequenz und zum Erzeugen von Ausgängen, die Amplituden- und Phasendifferenzinformationen enthalten, sein. So wäre z. B. ein Phasenkomparator, Serie 20750, der von Anaren Microwave, Inc., East Syracuse, New York, hergestellt wird, geeignet. Der Phasenkomparator, Serie 20750, kann so konfiguriert sein, dass er I- und Q-Ausgänge erzeugt, die proportional zum Produkt der Eingangssignalgrößen und des Cosinus bzw. Sinus der Phasenwinkeldifferenz der beiden Eingangssignale sind. Deshalb enthalten die I- und Q-Ausgänge dieses Geräts nur indirekte Informationen hinsichtlich der Größendifferenz, aber die Größendifferenz kann berechnet werden, wenn eines der Eingangssignale unabhängig bekannt ist, was weiter unten näher erläutert wird.
Die I- und Q-Ausgangssignale auf den Leitungen 50 und 52 werden parallel an einen Analog-/Digital-(A/D)Wandler 60 gelegt. Außerdem wird als dritter paralleler Eingang an den Wandler 60 ein Abtastwert des HF-Eingangssignals, der vom dritten Richtkoppler 36 erhalten wird, über die Leitung 62 angelegt. Deshalb erzeugt der A/D-Wandler 60 auf periodischer Basis drei digitalisierte Ausgänge: die vom Phasendiskriminator 30 abgeleiteten I- und Q-Ausgangssignale auf den Leitungen 64 und 66 und das HF-Verstärkereingangssignal auf der Leitung 68.
Aus diesen drei Größen leitet ein als Block 70 dargestelltes Rechenmodul Werte für die Verstärkungskompression und die Ausgangsphase ab. Die Verstärkungskompression oder komprimierte Verstärkung ist die Verringerung der durch Verzerrung verursachten Verstärkung des Verstärkers. Sie wird normalerweise als Verhältnis der tatsächlichen Verstärkung, wenn ein großes Signal Verzerrung verursacht, zur Verstärkung, die sich ergibt, wenn ein kleines Signal im linearen Bereich des Verstärkers verstärkt wird, ausgedrückt. Da das gemessene Ausgangssignal P_OUT normalisiert oder skaliert worden ist, um mit dem Eingangssignal P_IN verglichen werden zu können, stellt das Verhältnis P_OUT/P_IN ein Maß der Kompression bereit. Wenn das Verhältnis eins ist, liegt keine Verstärkungskompression vor, und der Verstärker arbeitet in seinem linearen Bereich. Der Skalarwert von P_OUT kann natürlich aus dem Wert von P_IN sowie den I- und Q-Komponenten der Differenz zwischen P_IN und P_OUT bestimmt werden. Die Kompression wird dann auf einfache Weise bestimmt. In ähnlicher Weise kann der Phasenwinkel des HF-Ausgangssignals P_OUT auch aus dem Wert von P_IN sowie den I- und Q-Komponenten der Differenz zwischen P_IN und P_OUT bestimmt werden.
Wenn die I- und Q-Ausgänge des Phasendisktriminators 30 proportional zum Produkt aus P_IN und P_OUT anstatt zur Differenz zwischen diesen sind, muss zuerst die Skalargröße von P_OUT aus den I- und Q-Werten und dem Wert von P_IN berechnet werden, der unabhängig von seinem Eingang auf der Leitung 68 zum Kompensationsblock 70 bekannt ist. Das Verhältnis P_OUT/P_IN stellt dann ein Maß der Kompression bereit, wie oben erläutert worden ist.
Die Werte der Kompression und des Phasenausgangs werden wie mit den Leitungen 72 und 74 dargestellt zusammen mit dem entsprechenden Wert von P_IN, wie mit der Leitung 76 dargestellt ist, in einer ausgewählten Nachschlagetabelle 78 gespeichert. Genauer gesagt, werden der Kompression und des Phasenausgangs als laufende Mittelwerte für jeden auftretenden Wert von P_IN gespeichert. Die laufenden Mittelwerte für die Kompression und den Phasenausgang können für alle aufgezeichneten Fälle eines spezifischen P_IN-Wertes berechnet werden, oder die Mittelwerte können für die letzten n Fälle, wobei n eine vorgewählte Zahlt ist, berechnet werden, was mehr zu bevorzugen ist. Die Nachschlagetabelle 78 enthält somit eine Schätzung der Werte der Verstärkungskompression und des Phasenausgangswin kels für jeden Fall einer großen Anzahl Fälle jedes der P_IN-Werte. Ferner passen sich diese gespeicherten laufenden Mittelwerte automatisch an, wenn sich Schaltungsparameter des Verstärkers mit der Zeit oder Temperatur ändern.
Die Nachschlagetabelle 78 kann eine Tabelle aus einem Satz solcher Tabellen sein, wobei jede Tabelle des Satzes für eine andere Betriebsfrequenz des Verstärkers 10 verwendet wird. Wenn der Verstärker auf eine andere Trägerfrequenz geschaltet wird, um z. B. mehrere Kommunikationskanäle, die auf verschiedenen Trägerfrequenzen arbeiten, aufzunehmen, werden die Speicherungs- und Abrufpfade zur und von der Nachschlagetabelle angepasst, um den Zugriff auf eine andere parallele Tabelle aus dem Satz der Nachschlagetabellen 78 zu schaffen.
Die Funktion des Vorverzerrers 20 ist die Anpassung der Amplitude und Phase des HF-Eingangssignals gemäß des akkumulierten Verlaufs der Verstärkungskompression und Ausgangsphase für jeden Wert von P_IN. Der Vorverzerrer 20 adressiert die entsprechende Nachschlagetabelle 78 durch den aktuellen Wert von P_IN und ruft die entsprechenden laufenden Mittelwerte für Kompression und Ausgangsphase ab. Diese Werte werden in einem negativen Sinn an das Eingangssignal gelegt. Wenn die Kompression in Form eines Verhältnisses P_OUT/P_IN gespeichert ist, wird P_IN durch Multiplikation mit dem inversen Verhältnis P_IN/P_OUT vorverzerrt und durch Phasenverschiebung um den Betrag des Phasenausgangswinkels, der aus der Nachschlagetabelle 78 abgerufen worden ist, vorverzerrt.
Aus Obigem lässt sich ersehen, dass der Vorverzerrer 20 jegliche Verzerrung aufgrund des Betriebs des Verstärkers 10 außerhalb seines linearen Bereichs wirksam kompensiert. Die Nachschlagetabelle 78 akkumuliert statistische Mittelwerte der zuvor für jeden Wert der Eingangsspannung erhaltenen Verzerrungsparameter. Da die in der Nachschlagetabelle 78 gespeicherten Verzerrungsparameter das Verzerrungsverhalten des Verstärkers 10 wiedergeben, passen sich die Parameter automatisch an, wenn sich die Eigenschaften des Verstärkers allmählich aufgrund der Temperatur- oder Alterungseinflüsse ändern. Obwohl eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung detailliert zur Verdeutlichung beschrieben worden ist, versteht es sich außerdem, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Gültigkeitsbereich der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt werden.

Claims

Vorrichtung zur Vorverzerrung eines Eingangssignals (12), das an einen Hochfrequenz-(HF)Leistungsverstärker (10) angelegt wird, wobei die Vorrichtung aufweist: einen HF-Phasendiskriminator (30) zum Erzeugen von Ausgangssignalen, die Phasen- und Amplitudendifferenzen zwischen zwei Eingangssignalen angeben; Mittel (32, 36) zum Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkereingangs (22) als ein erstes Eingangssignal mit dem HF-Phasendiskriminator (30); Mittel (24) zum Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkerausgangs (14) als ein zweites Eingangssignal mit dem HF-Phasendiskriminator (30), wobei der gekoppelte Teil (10) des HF-Verstärkerausgangs skaliert wird, um mit dem HF-Verstärkereingang (12) verglichen werden zu können; einen Analog-/Digitalwandler (60) zum Wandeln der vom HF-Phasendiskriminator erzeugten Differenzsignale in eine digitale Form; ein Rechenmodul (70) zum Ableiten entsprechender Werte der Verstärkungskompression und der HF-Verstärkerausgangsphase aus den Differenzsignalen; Mittel (32, 36) zum Koppeln eines Teils des HF-Verstärkereingangs (22) mit dem Analog-/Digitalwandler (60), um Eingangswerte des HF-Verstärkers (10) in digitaler Form abzuleiten; einen digitalen Speicher, der mehrere Nachschlagetabellen (78) aufweist, die verschiedenen Betriebsfrequenzen des HF-Verstärkers entsprechen, wobei jede Nachschlagetabelle (78) Datenfelder zum Speichern von HF-Verstärkereingangswerten und entsprechenden Werten der Verstärkungskompression des Verstärkers sowie der Verstärkerausgangsphase hat, wobei diese Werte als laufende Mittelwerte gespeichert werden, wodurch sich jegliche Änderung der Verstärkerverzerrungscharakteristik automatisch in der Nachschlagetabelle (78) niederschlägt und zur Anwendung der Vorverzerrung verwendet wird; einen Verstärker-Vorverzerrer (20) zum Einstellen der Amplitude und Phase des HF-Verstärkereingangs (12, 18) auf Basis der gespeicherten Werte der Verstärkungskompression und der HF-Verstärkerausgangsphase, um die Verzerrung im HF-Verstärker (10) zu kompensieren, wobei der Verstärker-Vorverzerrer (20) Mittel zum Zugreifen auf die Nachschlagetabellen (78) auf Basis eines aktuellen Wertes des HF-Verstärkereingangs (12, 18) und zum Abrufen der entsprechenden Werte der Verstärkungskompression des HF-Verstärkers (10) und der Ausgangsphase des HF-Verstärkers (10) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der HF-Phasendiskriminator aufweist: einen ersten und zweiten Eingangsanschluss (38, 26) zum Empfangen der ersten und zweiten Eingaben, die von den Verstärkereingangs- bzw. -ausgangssignalen abgeleitet werden; und einen ersten und zweiten Ausgangsanschluss zur Ausgabe phasengleicher (I) (50) und Quadratur-(Q) (52) Ausgangssignale, die Informationen bezüglich der Phasendifferenz und Amplitude enthalten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Analog-/Digitalwandler (60) als parallele Eingänge die I-Komponenten- und Q-Ausgangssignale empfängt und digitale Äquivalente dieser Differenzsignale erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner aufweisend: Mittel zum Koppeln eines Teils des HF-Verstärkereingangs (22) mit einem dritten parallelen Eingang des Analog-/Digitalwandlers (60), der ein digitales Äquivalent des HF-Verstärkereingangs (22) erzeugt.
Verfahren zur Vorverzerrung eines Eingangssignals, das an einen Hochfrequenz-(HF)Leistungsverstärker angelegt wird, um die Verzerrung des Verstärkers auszugleichen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkereingangs (22) als ein erstes Eingangssignal mit einem HF-Phasendiskriminator (30); Koppeln eines Teils eines HF-Verstärkerausgangs (14) als ein zweites Eingangssignal mit dem HF-Phasendiskriminator (30), wobei dieser Kopplungsschritt die Skalierung des HF-Verstärkerausgangs (14) enthält, um mit dem HF-Verstärkereingang (22) verglichen werden zu können; Erzeugen von Ausgangssignalen im HF-Phasendiskriminator (30), die Phasen- und Amplitudendifferenzen zwischen dem ersten und zweiten Eingangssignal angeben; Wandeln der vom HF-Komparator ausgegebenen Differenzsignale einem Analog-/Digitalwandler (60) in eine digitale Form; Berechnen entsprechender Werte der Verstärkungskompression des HF-Verstärkers und der HF-Verstärkerausgangsphase aus den digitalen Differenzsignalen; Speichern zueinander gehöriger laufender Mittelwerte des HF-Verstärkereingangs, der Verstärkungskompression des Verstärkers und der Verstärkerausgangsphase in mehreren Nachschlagetabellen (78), wobei jede Nachschlagetabelle (78) einer anderen Betriebsfrequenz des HF-Verstärkers (10) entspricht, wobei die Nachschlagetabellen (78) auf Basis der Frequenz des HF-Verstärkers (10) gewählt werden; und Vorverzerren des HF-Verstärkereingangs hinsichtlich Amplitude und Phase auf Basis der Verstärkungskompression und der Verstärkerausgangsphase, die zu einem gewünschten Wert des HF-Verstärkereingangs (12, 18) gehören; wobei dieser Vorverzerrungsschritt den Zugriff auf die Nachschlagetabelle (78) auf Basis eines aktuellen Wertes des HF-Verstärkereingangs (12, 18) und das Abrufen des entsprechenden Wertes der Verstärkungskompression des Verstärkers und der Verstärkerausgangsphase enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des Wandelns der Differenzsignale in eine digitale Form das Empfangen von phasengleichen (I) (50) und Quadratur-(Q) (52) Differenzsignalen vom HF-Phasendiskriminator (30) als parallele Eingaben in den Analog-/Digitalwandler (60) und das Erzeugen der digitalen Äquivalente dieser Differenzsignale aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner aufweisend: Koppeln eines Teils des HF-Verstärkereingangs mit einem dritten parallelen Eingang des Analog-/Digitalwandlers (60); und Erzeugen eines digitalen Äquivalents des HF-Verstärkereingangs (22).
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Vorverzerrungsschritt die automatische Kompensation von Änderungen der Verstärkercharakteristik aufweist, die entsprechende Änderungen der Verstärkerverzerrung verursachen.