JP6751147B2 - 電力増幅器制御方法及び装置、並びに電力増幅器制御システム - Google Patents

電力増幅器制御方法及び装置、並びに電力増幅器制御システム Download PDF

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Description

本発明は、無線通信の分野に、特に、電力増幅器制御方法及び装置、並びに電力増幅器制御システムに関係がある。
スペクトル利用効率を高めるよう、無線通信において、複数の異なる標準、例えば、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）、ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）、及びＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）の変調信号が使用される。しかし、一例としてＯＦＤＭを使用すると、ＯＦＤＭの信号は、比較的高いピーク対平均比を有しており、従って、ＯＦＤＭは、基地局の電力増幅器に対して相対的に高い要求を有している。高いピーク対平均比を有しているそれらの信号をひずみなしで増幅するよう、基地局の電力増幅器は２つの方法を使用し得る。１つの方法は、電力バックオフであり、すなわち、電力増幅器の動作状態は、クラスＡ又はクラスＡＢに設定される。しかし、電力増幅器トランジスタの特性が制限されるので、この方法は、電力増幅器の効率を大幅に低下させ、同じ出力電力の場合に、基地局に、より多くの電力を消費させる。他の方法は、高効率電力増幅器テクノロジである。この方法では、電力増幅器の比較的高い効率が達成され得るだけでなく、電力増幅器の線形性も、関連するプロトコルの要件を満足することができる。
現在、産業において一般に使用されている高効率電力増幅器テクノロジは、ドハティテクノロジ及びＥＰ（エンベロープ追跡）テクノロジを含むことができ、具体的には、次の３つのタイプに分類され得る。
１．従来のＥＴ電力増幅器に基づく高効率電力増幅器テクノロジ。図１に示されるように、一般に、ＥＴ電力増幅器は、１つのエンベロープ変調器と、１つのクラスＡＢ電力増幅器とを含むことができる。エンベロープ変調器は、電力増幅器に対してエンベロープ追跡を行うために、固定電圧に取って代わるエンベロープ電圧を生成して、電力を電力増幅器へ供給する。それにより、電力増幅器は、常に、飽和に近い動作状態にあり、バックオフ動作効率が高められる。
しかし、ＥＴ電力増幅器の全体の動作効率は、エンベロープ変調器の動作効率と電力増幅器の動作効率との積に等しく、エンベロープ変調器の動作効率は、１００％に達することが不可能である。そのため、効率損失が存在する。特に、変調信号が高いピーク対平均比を有しているとき、電力増幅器の制限に起因して、バックオフ効率が極めて高くなることは非常に困難である。その上、エンベロープ電圧が過度に低いと、電力管の利得は大幅に低下し、ＰＡＥ（電力付加効率）も更に低下する。結果として、この方法は、乏しい電力増幅器効果及びお粗末な電力増幅器性能を有している。
２．独立した給電を備えたドハティＥＴ電力増幅器に基づく高効率電力増幅器テクノロジ。図２に示されるように、ドハティＥＴ電力増幅器は、エンベロープ変調器と、ドハティメイン電力増幅器と、ドハティ補助電力増幅器（すなわち、ピーク電力増幅器）とを含むことができる。エンベロープ変調器は、メイン電力増幅器に対してエンベロープ追跡を行うよう、メイン電力増幅器へ接続されており、補助電力増幅器へは、固定電圧を使用することによって、電力が供給される。それにより、高いピーク対平均比を有している信号のバックオフ効率は、ドハティ電力増幅器のバックオフ効率の利点を使用することによって高められ得る。
しかし、ドハティ補助電力増幅器の電圧に対するドハティメイン電力増幅器の電圧のより大きい比は、ドハティ電力増幅器のより高い非対称性と、電力増幅器効率のより大きい減少とを示す。そのため、この方法では、効率の増大は制限され、非常に高い電圧は、電力管のブレークダウン電圧の影響に起因して、ドハティ補助電力増幅器のために構成され得ない。そのため、電力増幅器の飽和電力がそれ以上増大され得ないという問題がある。結果として、この方法も、乏しい電力増幅器効果及びお粗末な電力増幅器性能を有している。
３．別個の給電を備えたドハティＥＴ電力増幅器に基づく高効率電力増幅器テクノロジ。図３に示されるように、この場合に、ドハティＥＴ電力増幅器は、エンベロープ変調器と、ドハティメイン電力増幅器と、ドハティ補助電力増幅器とを含むことができる。エンベロープ変調器は、ドハティメイン電力増幅器及びドハティ補助電力増幅器に対して別々にエンベロープ追跡を行うよう、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器の両方へ接続されている。それにより、高いピーク対平均比を有している信号のバックオフ効率は、ドハティ電力増幅器のバックオフ効率の利点を使用することによって高められ得る。
しかし、異なる電圧で、ドハティメイン電力増幅器リンクの信号及びドハティ補助電力増幅器リンクの信号は異なる位相を有する。そのため、ドハティ電力増幅器の位相は、異なるエンベロープ電圧で最適でない。結果として、この方法は、比較的乏しい電力増幅器効果及びお粗末な電力増幅器性能を有している。
結論として、既存の高効率電力増幅器テクノロジは、比較的乏しい効果及びお粗末な性能といった問題を有している。そのため、新しい電力増幅器テクノロジが、前述の問題を解決するために緊急に必要とされる。
本発明の実施形態は、既存の高効率電力増幅器テクノロジにおいて存在する、比較的乏しい効果及びお粗末な性能といった問題を解決するよう、電力増幅器制御方法及び装置、並びに電力増幅器制御システムを提供する。
第１の態様に従って、電力増幅器制御方法が提供され、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムに適用可能であり、前記エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、該エンベロープ電圧を供給電圧として前記ドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含み、前記ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含み、前記メイン電力増幅器及び前記補助電力増幅器は、前記エンベロープ変調器によって出力される前記エンベロープ電圧に従って、前記ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成され、当該方法は、
前記ベースバンドユニットによって出力される前記エンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成することと、
前記生成された位相変調制御信号に従って前記ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、該位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が前記エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であるようにすることと
を有し、
前記特定の値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が前記エンベロープ信号の前記現在の値に対応する前記エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。
第１の態様を参照して、該第１の態様の第１の可能な実施において、前記ベースバンドユニットによって出力される前記エンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成することは、
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、該第１位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第１位相値であることを可能にすることができ、該第１位相値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が最低エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であること、又は
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、該第２位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、該第２位相値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が最大エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、前記特定のエンベロープ信号最大値は、前記特定のエンベロープ開始閾値よりも大きいこと、又は
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、該第３位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、該第３位相値は、前記エンベロープ信号の前記現在の値、第１位相値、第２位相値、前記第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び前記第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められること
を含む。
第１の態様を参照して、該第１の態様の第２の可能な実施において、前記生成された位相変調制御信号に従って前記ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うことは、
前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行った後に、前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して前記位相変調を行うこと、又は
前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行う前に、前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して前記位相変調を行うこと
を含む。
第１の態様を参照して、該第１の態様の第３の可能な実施において、前記ドハティ電力増幅器回路には１つ以上の補助電力増幅器があり、
前記ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器がある場合に、前記ドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うことは、
前記ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うこと
を含む。
第１の態様を参照して、該第１の態様の第４の可能な実施において、前記エンベロープ制御回路は、前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続される１つのエンベロープ変調器を含み、該１つのエンベロープ変調器は、前記ドハティ電力増幅器回路における前記電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成され、あるいは、
前記エンベロープ制御回路は、一対一の対応する方法で前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続される複数のエンベロープ変調器を含み、該複数のエンベロープ変調器の夫々は、前記ドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成される。
第１の態様を参照して、該第１の態様の第５の可能な実施において、前記位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である。
第２の態様に従って、電力増幅器制御装置が提供され、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムに適用可能であり、前記エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、該エンベロープ電圧を供給電圧として前記ドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含み、前記ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含み、前記メイン電力増幅器及び前記補助電力増幅器は、前記エンベロープ変調器によって出力される前記エンベロープ電圧に従って、前記ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成され、当該装置は、
前記ベースバンドユニットによって出力される前記エンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成するよう構成される信号生成ユニットと、
前記生成された位相変調制御信号に従って前記ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、該位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が前記エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であるようにするよう構成される信号位相変調ユニットと
を含み、
前記特定の値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が前記エンベロープ信号の前記現在の値に対応する前記エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。
第２の態様を参照して、該第２の態様の第１の可能な実施において、前記信号生成ユニットは、具体的に、
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、該第１位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第１位相値であることを可能にすることができ、該第１位相値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が最低エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、あるいは、
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、該第２位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、該第２位相値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が最大エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、前記特定のエンベロープ信号最大値は、前記特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく、あるいは、
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、該第３位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、該第３位相値は、前記エンベロープ信号の前記現在の値、第１位相値、第２位相値、前記第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び前記第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められる
よう構成される。
第２の態様を参照して、該第２の態様の第２の可能な実施において、前記信号位相変調ユニットは、具体的に、
前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行った後に、前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して前記位相変調を行い、あるいは、
前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行う前に、前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して前記位相変調を行う
よう構成される。
第２の態様を参照して、該第２の態様の第３の可能な実施において、前記ドハティ電力増幅器回路には１つ以上の補助電力増幅器があり、
前記信号位相変調ユニットは、具体的に、
前記ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器があり、位相変調が前記ドハティ電力増幅器回路における前記補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要がある場合に、前記ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行う
よう構成される。
第２の態様を参照して、該第２の態様の第４の可能な実施において、前記エンベロープ制御回路は、前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続される１つのエンベロープ変調器を含み、該１つのエンベロープ変調器は、前記ドハティ電力増幅器回路における前記電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成され、あるいは、
前記エンベロープ制御回路は、一対一の対応する方法で前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続される複数のエンベロープ変調器を含み、該複数のエンベロープ変調器の夫々は、前記ドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成される。
第２の態様を参照して、該第２の態様の第５の可能な実施において、前記位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である。
第３の態様に従って、電力増幅器制御装置が提供され、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムに適用可能であり、前記エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、該エンベロープ電圧を供給電圧として前記ドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含み、前記ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含み、前記メイン電力増幅器及び前記補助電力増幅器は、前記エンベロープ変調器によって出力される前記エンベロープ電圧に従って、前記ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成され、当該装置は、
前記ベースバンドユニットによって出力される前記エンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成するよう構成される信号発生器と、
前記生成された位相変調制御信号に従って前記ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、該位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が前記エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であるようにするよう構成される信号変調器と
を含み、
前記特定の値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が前記エンベロープ信号の前記現在の値に対応する前記エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。
第３の態様を参照して、該第３の態様の第１の可能な実施において、前記信号発生器は、具体的に、
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、該第１位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第１位相値であることを可能にすることができ、該第１位相値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が最低エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、あるいは、
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、該第２位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、該第２位相値は、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が最大エンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、前記特定のエンベロープ信号最大値は、前記特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく、あるいは、
前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、該第３位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、該第３位相値は、前記エンベロープ信号の前記現在の値、第１位相値、第２位相値、前記第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び前記第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められる
よう構成される。
第３の態様を参照して、該第３の態様の第２の可能な実施において、前記信号変調器は、具体的に、
前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行った後に、前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して前記位相変調を行い、あるいは、
前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行う前に、前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して前記位相変調を行う
よう構成される。
第３の態様を参照して、該第３の態様の第３の可能な実施において、前記ドハティ電力増幅器回路には１つ以上の補助電力増幅器があり、
前記信号変調器は、具体的に、
前記ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器があり、位相変調が前記ドハティ電力増幅器回路における前記補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要がある場合に、前記ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行う
よう構成される。
第３の態様を参照して、該第３の態様の第４の可能な実施において、前記エンベロープ制御回路は、前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続される１つのエンベロープ変調器を含み、該１つのエンベロープ変調器は、前記ドハティ電力増幅器回路における前記電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成され、あるいは、
前記エンベロープ制御回路は、一対一の対応する方法で前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続される複数のエンベロープ変調器を含み、該複数のエンベロープ変調器の夫々は、前記ドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成される。
第３の態様を参照して、該第３の態様の第５の可能な実施において、前記位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である。
第４の態様に従って、電力増幅器制御システムが提供され、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムを含み、前記エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、該エンベロープ電圧を供給電圧として前記ドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含み、前記ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含み、前記メイン電力増幅器及び前記補助電力増幅器は、前記エンベロープ変調器によって出力される前記エンベロープ電圧に従って、前記ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成され、当該電力増幅器制御システムは、第２の態様又は該第２の態様の第１乃至第５の可能な実施うちいずれか一つに従う電力増幅器制御装置を更に含む。
第１の態様乃至第４の態様に従って提供される電力増幅器制御方法及び装置、並びに電力増幅器制御システムに従って、位相変調制御信号は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って生成されてよく、位相変調は、前記位相変調制御信号に従って、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して行われてよく、それにより、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差は、前記エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であり、該特定の値は、前記ドハティ電力増幅器回路の供給電圧が前記エンベロープ信号の前記源材の値に対応するエンベロープ電圧であるときに、前記ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。すなわち、位相補償が、異なるエンベロープ電圧について、メイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対して行われてよく、それにより、異なるエンベロープ電圧で、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクと補助電力増幅器リンクとの間の位相差が最適化されて、電力増幅器の効果及び性能が改善される。
本発明の実施形態における技術的解決法をより明らかに記載するよう、以下は、実施形態を記載するために必要とされる添付の図面について簡単に説明する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、単に本発明のいくつかの実施形態を示すに過ぎず、当業者は、創造的な努力なしで、それらの添付の図面から他の図面を依然として導き出すことができる。
先行技術における従来のＥＴ電力増幅器の概略構造図である。
先行技術における、独立した給電を備えたドハティＥＴ電力増幅器の概略構造図である。
先行技術における、別個の給電を備えたドハティＥＴ電力増幅器の概略構造図である。
本発明の実施形態１に従う電力増幅器制御方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態１に従う、メイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差と、エンベロープ信号との間の関係の概略的な曲線図である。
本発明の実施形態１に従う電力増幅器システムの第１の概略構造図である。
本発明の実施形態１に従う電力増幅器システムの第２の概略構造図である。
本発明の実施形態１に従う電力増幅器システムの第３の概略構造図である。
本発明の実施形態２に従う電力増幅器制御装置の概略構造図である。
本発明の実施形態２に従う電力増幅器制御の第１の概略構造図である。
本発明の実施形態２に従う電力増幅器制御の第２の概略構造図である。
本発明の実施形態２に従う電力増幅器制御の第３の概略構造図である。
本発明の実施形態２に従う電力増幅器制御の第４の概略構造図である。
本発明の実施形態２に従う電力増幅器制御の第５の概略構造図である。
本発明の実施形態３に従う電力増幅器制御装置の概略構造図である。
本発明の目的、技術的解決法、及び利点をより明らかにするよう、以下は、添付の図面を参照して詳細に本発明を更に記載する。明らかに、記載されている実施形態は、本発明の全ての実施形態よりむしろ単に一部である。創造的な努力なしで本発明の実施形態に基づき当業者によって得られる全ての他の実施形態は、本発明の保護範囲内に入るべきである。
実施形態１
既存の高効率電力増幅器テクノロジにおいて存在する比較的乏しい効果及びお粗末な性能といった問題を解決するよう、本発明の実施形態１は電力増幅器制御方法を提供する。図４に示されるように、図４は、本発明の実施形態１に従う電力増幅器制御方法の概略的なフローチャートである。電力増幅器制御方法は、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムに適用可能である。エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、エンベロープ電圧を供給電圧としてドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含む。ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含む。メイン電力増幅器及び補助電力増幅器は、エンベロープ変調器によって出力されるエンベロープ電圧に従って、ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成される。具体的に、制御方法は、次のステップを含んでよい。
ステップ４０１：ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成する。
ステップ４０２：生成された位相変調制御信号に従ってドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差がエンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であるようにする。特定の値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧がエンベロープ信号の現在の値に対応するエンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。
すなわち、生成された位相変調制御信号に従ってドハティ電力増幅器回路に対して位相変調が行われるときに、位相変調はメイン電力増幅器リンクの信号に対してのみ行われてよく、補助電力増幅器リンクの信号の位相は変わらないままであるか、あるいは、位相変調は、補助電力増幅器リンクの信号に対してのみ行われてよく、メイン電力増幅器リンクの信号の位相は変わらないままであるか、あるいは、位相変調は、メイン電力増幅器リンクの信号及び補助電力増幅器リンクの信号の両方に対して行われてよい。すなわち、位相変調を必要とする電力増幅器リンクは、ドハティメイン電力増幅器リンクの信号とドハティ補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が所要の値に達することが確かにされる限りは、実際の要件に従って選択され得る。詳細については記載されない。
位相変調は、生成された位相変調制御信号を使用することによって、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して行われてよく、それにより、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号とドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が、現在のエンベロープ信号に対応するエンベロープ電圧値で、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相に達するようにすることが、本発明のこの実施形態における内容から分かる。すなわち、位相補償が、異なるエンベロープ電圧について、メイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対して行われてよく、それにより、異なるエンベロープ電圧で、夫々、メイン電力増幅器リンクと補助電力増幅器リンクとの間の位相差は、対応する最適値に達することができ、それによって、電力増幅器の効果及び性能が改善され、既存の高効率電力増幅器テクノロジにおいて存在する比較的乏しい効果及びお粗末な性能といった問題が解決される。
任意に、ステップ４０１で、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成することは、
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、第１位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第１位相値であることを可能にすることができ、第１位相値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧が最低エンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であること、又は
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、第２位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、第２位相値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧が最大エンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、特定のエンベロープ信号最大値は、特定のエンベロープ開始閾値よりも大きいこと、又は
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、第３位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、第３位相値は、エンベロープ信号の現在の値、第１位相値、第２位相値、第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められること
を含んでよい。すなわち、エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値と特定のエンベロープ信号最大値との間で変化するときに、メイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差がエンベロープ信号に従って線形に変化することを可能にする位相変調制御信号が生成されてよい。
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ開始閾値（閾値は実際の状態に従って柔軟に調整され得る。）よりも大きくないときに、電力増幅器システムは、純粋なドハティ状態において動作し、エンベロープ変調器は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器のドレインへ固定電圧ＶＤＤＬ（すなわち、最低エンベロープ電圧）を出力するので、第１位相値は、エンベロープ電圧が最小であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であることが留意されるべきである。
同様に、エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きいときに、電力増幅器システムは、同時にドハティ及びＥＴの状態において動作し、エンベロープ変調器の出力電圧は、エンベロープ信号のエンベロープに従って変化するので、第２位相値は、エンベロープ電圧が最大であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。エンベロープ信号が最大値に達する、すなわち、特定のエンベロープ信号最大値に達するときに、エンベロープ変調器は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器のドレインへ最大出力電圧ＶＤＤＨ（すなわち、最大エンベロープ電圧）を出力する。詳細についてはここでは記載されない。
任意に、本発明のこの実施形態において生成された位相変調制御信号は、具体的に、電圧信号であってよい。例えば、ドハティ電力増幅器回路は、１つのメイン電力増幅器と、１つの補助電力増幅器とを含み、位相変調は、ドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要がある。その場合に：
エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないときに、エンベロープ変調器は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器のドレインへ固定電圧ＶＤＤＬ（すなわち、最大エンベロープ電圧）を出力する。その上、電力増幅器制御装置（すなわち、本発明のこの実施形態におけるステップの実行機関）は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って、固定電圧Ｖ０を生成する。固定電圧Ｖ０は、補助電力増幅器リンクの位相が位相ａの状態にあることを可能にする、すなわち、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクと補助電力増幅器リンクとの間の位相差がａであることを可能にする、ことができる。位相ａは、電圧ＶＤＤＬで、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相である；あるいは、
エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きいときに、エンベロープ変調器によって出力される電圧は、エンベロープ信号のエンベロープに従って変化する。最大エンベロープは最大出力電圧ＶＤＤＨ（すなわち、最大エンベロープ電圧）に対応する。その上、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って電力増幅器制御装置によって生成される電圧信号は、エンベロープが変化するときに変化し、エンベロープ信号が最大に達するときに、電力増幅器制御装置によって出力される電圧Ｖ１は、補助電力増幅器リンクの位相が位相ｂの状態にあることを可能にする、すなわち、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクと補助電力増幅器リンクとの間の位相差がｂであることを可能にする、ことができる。位相ｂは、電圧ＶＤＤＨで、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相である。エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値と特定のエンベロープ信号最大値との間で変化するときに、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って電力増幅器制御装置によって生成される電圧は、補助電力増幅器リンクの位相がエンベロープ信号に従って線形に変化することを可能にする。具体的な変化曲線は図５に示される。
任意に、ステップ４０２で、生成された位相変調制御信号に従ってドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うことは、
ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行った後に、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うこと、又は
ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行う前に、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して前記位相変調を行うこと
を含む。
すなわち、位相変調を必要とする１つ以上の信号に関して、位相変調動作は、周波数変換の後又は周波数変換の前に行われてよい。これは、本発明のこの実施形態において限定されない。
例えば、位相変調は、ドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要があり、周波数変換処理は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数の無線周波数信号を得るよう、アップコンバージョンデバイスにおいて、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に対して行われてよく、次いで、位相変調は、補助電力増幅器リンクに対応する無線周波数信号に対して行われてよい、と仮定される。この場合に、システム構造を簡単にし、アップコンバージョンデバイスの個数を減らすよう、ベースバンドユニットは、ただ１つのベースバンド信号を電力増幅器システムへ出力してよく、あるいは、確かに、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数のベースバンド信号を出力してよい。これは、ここで限定されない；あるいは、
周波数変換処理が、アップコンバージョンデバイスにおいて、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に対して行われる前に、位相変調は、ベースバンド信号によって生成され且つドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクへ入力される必要があるベースバンド信号に対して、行われてよい。この場合に、ベースバンドユニットは、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数のベースバンド信号を出力してよく、あるいは、一方のベースバンド信号がメイン電力増幅器リンクに対応し、他方のベースバンド信号が全ての補助電力増幅器リンクに対応するただ２つのベースバンド信号を出力してよい。その上、補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対する位相変調は、対応するベースバンド信号をベースバンドユニットによって生成するプロセスにおいて完了されてよく（すなわち、この場合に、電力増幅器制御装置は、ベースバンドユニットに組み込まれることと同等であってよく、ベースバンドユニットのサブユニットとして存在する。）、あるいは、ベースバンドユニットが対応するベースバンド信号を生成した後且つ周波数変換処理がベースバンド信号に対して行われる前に完了されてよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
更に、ドハティ電力増幅器回路には１つ（図６に示される。）又はそれ以上（図７に示される。）の補助電力増幅器が存在する。ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器がある場合に、ドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うことは、
ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うこと
を含む。
例えば、ドハティ電力増幅器回路は、１つのメイン電力増幅器と、Ｎ（Ｎの値は１よりも大きい正の整数である。）個の補助電力増幅器とを含む、と仮定される。位相変調が、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号及びドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号の両方に対して行われる必要がある場合には、位相変調は、メイン電力増幅器リンクの信号に対して行われ、且つ、位相変調は、夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる。それにより、位相変調の後に、メイン電力増幅器リンクの信号と夫々の補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差は、エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値である。詳細についてはここでは記載されない。
ドハティ電力増幅器回路におけるより多くの補助電力増幅器は、ドハティ電力増幅器回路のより高い出力電力を示すことが留意されるべきである。そのため、実際の用途では、複数の補助電力増幅器を有しているドハティ電力増幅器回路（すなわち、多段ドハティ電力増幅器回路）は、電力に関する高い要求を満足するよう実際の要件に従って使用され得る。これについては、本発明のこの実施形態では詳細に記載されない。
更に、エンベロープ制御回路には、１つ以上のエンベロープ変調器が存在する。エンベロープ制御回路において１つのエンベロープ変調器があるときに、エンベロープ変調器は、エンベロープ電圧をドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ出力するよう、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続されてよい。詳細は図６及び図７において示され得る；あるいは、
エンベロープ制御回路において複数のエンベロープ変調器があるときに、例えば、エンベロープ制御回路が、一対一の対応関係でドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続されている複数のエンベロープ変調器を含むときに、複数のエンベロープ変調器の夫々は、エンベロープ電圧をドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へ出力するよう構成されてよい。詳細は図８において示され得る。
エンベロープ制御回路において複数のエンベロープ変調器があるときに、複数のエンベロープ変調器の夫々は、一意の電力増幅器に対応してよく、更には、複数の電力増幅器に対応してよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
その上、図６又は図７に示されるように、本発明のこの実施形態におけるドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含んでよく、更には、駆動信号を電力増幅器へ供給するよう構成される駆動電力増幅器と、矩形波伝送線路のような関連するデバイスとを含んでよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
更に、位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である。
具体的に、デジタル位相変調は、ＱＰＳＫ（４位相偏移変調）、又は同様のものを含んでよく、アナログ位相変調は、ループパラメータ位相シフト、ＲＣネットワーク位相シフト、可変遅延法位相変調、及び同様のものを含んでよい。これについては、先と同じく、ここでは詳細に記載されない。
すなわち、位相変調様式は、電力増幅器制御の柔軟性を更に改善するよう、実際の要件に従って柔軟に選択され得る。
本発明の実施形態１は、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムに適用可能な電力増幅器制御方法を提供する。位相変調制御信号は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って生成されてよく、位相変調は、位相変調制御信号に従って、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して行われてよく、それにより、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差は、エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であり、特定の値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧がエンベロープ信号の現在の値に対応するエンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。すなわち、位相補償が、異なるエンベロープ電圧について、メイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対して行われてよく、それにより、異なるエンベロープ電圧で、夫々、メイン電力増幅器リンクと補助電力増幅器リンクとの間の位相差は最適な値に達することができる。そのため、ドハティ電力増幅器のバックオフ効率の利点が十分に使用され、且つ、電力増幅器の飽和電力がＥＴ機能を使用することで増大されることに基づき、電力増幅器の性能は、異なる電圧で位相を調整することによって更に改善され得、それによって、既存の高効率電力増幅器テクノロジにおいて存在する比較的乏しい効果及びお粗末な性能といった問題を解決する。
実施形態２
本発明の実施形態１における同じ発明アイディアに基づき、本発明の実施形態２は、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムに適用可能な電力増幅器制御装置を提供する。エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、エンベロープ電圧を供給電圧としてドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含む。ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含む。メイン電力増幅器及び補助電力増幅器は、エンベロープ変調器によって出力されるエンベロープ電圧に従って、ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成される。具体的に、図９に示されるように、装置は、
ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成するよう構成され得る信号生成ユニット９１と、
信号生成ユニット９１によって生成された位相変調制御信号に従ってドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差がエンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であるようにするよう構成され得る信号位相変調ユニット９２と
を含んでよく、
特定の値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧がエンベロープ信号の現在の値に対応するエンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。
すなわち、信号生成ユニット９１は、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うために、位相変調制御信号を生成し、位相変調信号を信号位相変調ユニット９２へ出力してよく、それにより、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号とドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差は、現在のエンベロープ信号に対応するエンベロープ電圧値で、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相に達する。すなわち、位相補償が、異なるエンベロープ電圧について、メイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対して行われてよく、それにより、異なるエンベロープ電圧で、夫々、メイン電力増幅器リンクと補助電力増幅器リンクとの間の位相差は、対応する最適値に達することができ、それによって、電力増幅器の効果及び性能が改善され、既存の高効率電力増幅器テクノロジにおいて存在する比較的乏しい効果及びお粗末な性能といった問題が解決される。
任意に、信号生成ユニット９１は、具体的に、
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、第１位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第１位相値であることを可能にすることができ、第１位相値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧が最低エンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、あるいは、
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、第２位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、第２位相値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧が最大エンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、特定のエンベロープ信号最大値は、特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく、あるいは、
エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、第３位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、第３位相値は、エンベロープ信号の現在の値、第１位相値、第２位相値、第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められる
よう構成される。すなわち、エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値と特定のエンベロープ信号最大値との間で変化するときに、信号生成ユニット９１は、メイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差がエンベロープ信号に従って線形に変化することを可能にする位相変調制御信号を生成してよい。
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ開始閾値（閾値は実際の状態に従って柔軟に調整され得る。）よりも大きくないときに、電力増幅器システムは、純粋なドハティ状態において動作し、エンベロープ変調器は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器のドレインへ固定電圧ＶＤＤＬ（すなわち、最低エンベロープ電圧）を出力するので、第１位相値は、エンベロープ電圧が最小であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であることが留意されるべきである。
同様に、エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きいときに、電力増幅器システムは、ドハティ及びＥＴの共通の状態において動作し、エンベロープ変調器の出力電圧は、エンベロープ信号のエンベロープに従って変化するので、第２位相値は、エンベロープ電圧が最大であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。エンベロープ信号が最大値に達する、すなわち、特定のエンベロープ信号最大値に達するときに、エンベロープ変調器は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器のドレインへ最大出力電圧ＶＤＤＨ（すなわち、最大エンベロープ電圧）を出力する。詳細についてはここでは記載されない。
任意に、信号位相変調ユニット９２は、具体的に、
ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行った後に、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、あるいは、
ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行う前に、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行う
よう構成される。
すなわち、位相変調を必要とする１つ以上の信号に関して、位相変調動作は、周波数変換の後又は周波数変換の前に行われてよい。これは、本発明のこの実施形態において限定されない。
例えば、図１０に示されるように、位相変調は、ドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要があり、周波数変換処理は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数の無線周波数信号を得るよう、アップコンバージョンデバイスにおいて、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に対して行われてよく、次いで、位相変調は、補助電力増幅器リンクに対応する無線周波数信号に対して行われてよい、と仮定される。この場合に、システム構造を簡単にし、アップコンバージョンデバイスの個数を減らすよう、ベースバンドユニットは、ただ１つのベースバンド信号を電力増幅器システムへ出力してよく、あるいは、確かに、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数のベースバンド信号を出力してよい。これは、ここで限定されない；あるいは、
図１１に示されるように、周波数変換処理が、アップコンバージョンデバイスにおいて、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に対して行われる前に、位相変調は、ベースバンド信号によって生成され且つドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクへ入力される必要があるベースバンド信号に対して、行われてよい。この場合に、ベースバンドユニットは、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数のベースバンド信号を出力してよく、あるいは、一方のベースバンド信号がメイン電力増幅器リンクに対応し、他方のベースバンド信号が全ての補助電力増幅器リンクに対応するただ２つのベースバンド信号を出力してよい。その上、補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対する位相変調は、対応するベースバンド信号をベースバンドユニットによって生成するプロセスにおいて完了されてよく（すなわち、この場合に、電力増幅器制御装置は、ベースバンドユニットに組み込まれることと同等であってよく、ベースバンドユニットのサブユニットとして存在する。）、あるいは、ベースバンドユニットが対応するベースバンド信号を生成した後且つ周波数変換処理がベースバンド信号に対して行われる前に完了されてよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
更に、ドハティ電力増幅器回路には１つ以上の補助電力増幅器が存在し、信号位相変調ユニット９２は、具体的に、ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器が存在し、且つ、位相変調がドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要があるときに、ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うよう構成される。
例えば、ドハティ電力増幅器回路は、１つのメイン電力増幅器と、Ｎ（Ｎの値は１よりも大きい正の整数である。）個の補助電力増幅器とを含む、と仮定される。位相変調が、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号及びドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号の両方に対して行われる必要がある場合には、位相変調は、メイン電力増幅器リンクの信号に対して行われ、且つ、位相変調は、夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる。それにより、位相変調の後に、メイン電力増幅器リンクの信号と夫々の補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差は、エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値である。詳細についてはここでは記載されない。
ドハティ電力増幅器回路におけるより多くの補助電力増幅器は、ドハティ電力増幅器回路のより高い出力電力を示すことが留意されるべきである。そのため、実際の用途では、複数の補助電力増幅器を有しているドハティ電力増幅器回路（すなわち、多段ドハティ電力増幅器回路）は、電力に関する高い要求を満足するよう実際の要件に従って使用され得る。これについては、本発明のこの実施形態では詳細に記載されない。
更に、信号生成ユニット９１は１つ以上の小信号変調器を含んでよく、信号位相変調ユニット９２は、１つ以上の位相変調回路を含んでよいことが留意されるべきである。
例えば、位相変調がメイン電力増幅器リンクの信号に対してのみ行われる必要があるときに、又は位相変調が補助電力増幅器リンクの信号に対してのみ行われる必要があるときに、図１２（位相変調を必要とする電力増幅器リンクが補助電力増幅器リンクであるところの例を使用する。）に示されるように、信号生成ユニット９１は、１つの小信号変調器を含んでよく、信号位相変調ユニット９２は、小信号変調器に対応する１つの位相変調回路を含んでよい。小信号変調器は、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に従って位相変調制御信号を生成し、位相変調制御信号を位相変調回路へ出力するよう構成され、位相変調回路は、小信号変調器によって出力される位相変調制御信号に従って、対応する電力増幅器リンクの位相を特定の位相へと調整するよう構成される；あるいは、
位相変調がメイン電力増幅器リンクの信号及び補助電力増幅器リンクの信号の両方に対して行われる必要があるときに、図１３に示されるように、信号生成ユニット９１は、メイン電力増幅器リンクに対応する第１サブフェーズ変調制御信号を生成するよう構成される１つの第１小信号変調器と、補助電力増幅器リンクに対応する第２サブフェーズ変調制御信号を生成するよう構成される１つの第２小信号変調器とを含んでよく、信号位相変調ユニット９２は、第１小信号変調器に対応し、且つ、メイン電力増幅器リンクに対応する信号の位相を第１サブフェーズへと調整するよう構成される第１位相変調回路と、第２小信号変調器に対応し、且つ、補助電力増幅器リンクに対応する信号の位相を第２サブフェーズへと調整するよう構成される第２位相変調回路とを含んでよく、第１サブフェーズと第２サブフェーズとの間の位相差は特定の値である。
複数の補助電力増幅器が存在し、位相変調が補助電力増幅器リンクに対して行われる必要があるときに、図１４（位相変調が補助電力増幅器リンクの信号に対して行われるところの例を使用する。）に示されるように、信号生成ユニット９１は、夫々が複数の補助電力増幅器に対して一対一の対応にある複数の小信号変調器（例えば、図１４に示される小信号変調器１乃至小信号変調器Ｎ）を含んでよく、信号位相変調ユニット９２は、夫々が複数の補助電力増幅器に対して一対一の対応にある複数の位相変調回路（例えば、図１４に示される位相変調回路１乃至位相変調回路Ｎ）を含んでよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
すなわち、信号生成ユニット９１における小信号変調器の個数、及び信号位相変調ユニット９２における位相変調回路の個数は、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号とドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が特定の値であることが確かにされ得る限りは、実際の状態に従って柔軟に設定され得る。これについては詳細に記載されない。
更に、エンベロープ制御回路には、１つ以上のエンベロープ変調器が存在する。エンベロープ制御回路において１つのエンベロープ変調器があるときに、エンベロープ変調器は、エンベロープ電圧をドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ出力するよう、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続されてよい。詳細は図７において示され得る；あるいは、
エンベロープ制御回路において複数のエンベロープ変調器があるときに、例えば、エンベロープ制御回路が、一対一の対応関係でドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続されている複数のエンベロープ変調器を含むときに、複数のエンベロープ変調器の夫々は、エンベロープ電圧をドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へ出力するよう構成されてよい。詳細は図８において示され得る。
その上、エンベロープ制御回路において複数のエンベロープ変調器があるときに、複数のエンベロープ変調器の夫々は、一意の電力増幅器に対応してよく、更には、複数の電力増幅器に対応してよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
更に、位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である。
具体的に、デジタル位相変調は、ＱＰＳＫ（４位相偏移変調）、又は同様のものを含んでよく、アナログ位相変調は、ループパラメータ位相シフト、ＲＣネットワーク位相シフト、可変遅延法位相変調、及び同様のものを含んでよい。これについては、先と同じく、ここでは詳細に記載されない。
すなわち、変調様式は、電力増幅器制御の柔軟性を更に改善するよう、実際の要件に従って柔軟に選択され得る。
その上、一般に、本発明のこの実施形態における電力増幅器制御装置は、ベースバンドユニットのようなデバイスから独立して存在し得ることが留意されるべきである。確かに、電力増幅器制御装置がベースバンドユニットのようなデバイスから独立して存在し得ることに加えて、電力増幅器制御装置は、更に、図１１に示されるように、ベースバンドユニットに組み込まれて、ベースバンドユニットのサブユニットとして存在してよい。これについては詳細に記載されない。
実施形態３
本発明の実施形態１及び実施形態２における同じ発明アイディアに基づき、本発明の実施形態３は、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムに適用可能な他の電力増幅器制御装置を更に提供する。エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、エンベロープ電圧を供給電圧としてドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含む。ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含む。メイン電力増幅器及び補助電力増幅器は、エンベロープ変調器によって出力されるエンベロープ電圧に従って、ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成される。具体的に、図１５に示されるように、装置は、
ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成するよう構成され得る信号発生器１５１と、
信号発生器１５１によって生成された位相変調制御信号に従ってドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差がエンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値であるようにするよう構成され得る信号位相変調器１５２と
を含んでよく、
特定の値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧がエンベロープ信号の現在の値に対応するエンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。
すなわち、信号発生器１５１は、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うために、位相変調制御信号を生成し、位相変調信号を信号変調器１５２へ出力してよく、それにより、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号とドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差は、現在のエンベロープ信号に対応するエンベロープ電圧値で、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相に達する。すなわち、位相補償が、異なるエンベロープ電圧について、メイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対して行われてよく、それにより、異なるエンベロープ電圧で、夫々、メイン電力増幅器リンクと補助電力増幅器リンクとの間の位相差は、対応する最適値に達することができ、それによって、電力増幅器の効果及び性能が改善され、既存の高効率電力増幅器テクノロジにおいて存在する比較的乏しい効果及びお粗末な性能といった問題が解決される。
任意に、信号発生器１５１は、具体的に、
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、第１位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第１位相値であることを可能にすることができ、第１位相値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧が最低エンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、あるいは、
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、第２位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、第２位相値は、ドハティ電力増幅器回路の供給電圧が最大エンベロープ電圧であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であり、特定のエンベロープ信号最大値は、特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく、あるいは、
エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、第３位相変調制御信号は、位相変調後のメイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、第３位相値は、エンベロープ信号の現在の値、第１位相値、第２位相値、第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められる
よう構成される。すなわち、エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値と特定のエンベロープ信号最大値との間で変化するときに、信号発生器１５１は、メイン電力増幅器リンクの信号と補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差がエンベロープ信号に従って線形に変化することを可能にする位相変調制御信号を生成してよい。
エンベロープ信号の現在の値が特定のエンベロープ開始閾値（閾値は実際の状態に従って柔軟に調整され得る。）よりも大きくないときに、電力増幅器システムは、純粋なドハティ状態において動作し、エンベロープ変調器は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器のドレインへ固定電圧ＶＤＤＬ（すなわち、最低エンベロープ電圧）を出力するので、第１位相値は、エンベロープ電圧が最小であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値であることが留意されるべきである。
同様に、エンベロープ信号が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きいときに、電力増幅器システムは、ドハティ及びＥＴの共通の状態において動作し、エンベロープ変調器の出力電圧は、エンベロープ信号のエンベロープに従って変化するので、第２位相値は、エンベロープ電圧が最大であるときに、ドハティ電力増幅器回路の最適な位相値である。エンベロープ信号が最大値に達する、すなわち、特定のエンベロープ信号最大値に達するときに、エンベロープ変調器は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器のドレインへ最大出力電圧ＶＤＤＨ（すなわち、最大エンベロープ電圧）を出力する。詳細についてはここでは記載されない。
任意に、信号変調器１５２は、具体的に、
ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行った後に、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、あるいは、
ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行う前に、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行う
よう構成される。
すなわち、位相変調を必要とする１つ以上の信号に関して、位相変調動作は、周波数変換の後又は周波数変換の前に行われてよい。これは、本発明のこの実施形態において限定されない。
例えば、位相変調は、ドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要があり、周波数変換処理は、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数の無線周波数信号を得るよう、アップコンバージョンデバイスにおいて、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に対して行われてよく、次いで、位相変調は、補助電力増幅器リンクに対応する無線周波数信号に対して行われてよい、と仮定される。この場合に、システム構造を簡単にし、アップコンバージョンデバイスの個数を減らすよう、ベースバンドユニットは、ただ１つのベースバンド信号を電力増幅器システムへ出力してよく、あるいは、確かに、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数のベースバンド信号を出力してよい。これは、ここで限定されない；あるいは、
周波数変換処理が、アップコンバージョンデバイスにおいて、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に対して行われる前に、位相変調は、ベースバンド信号によって生成され且つドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクへ入力される必要があるベースバンド信号に対して、行われてよい。この場合に、ベースバンドユニットは、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器に対して一対一の対応で複数のベースバンド信号を出力してよく、あるいは、一方のベースバンド信号がメイン電力増幅器リンクに対応し、他方のベースバンド信号が全ての補助電力増幅器リンクに対応するただ２つのベースバンド信号を出力してよい。その上、補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対する位相変調は、対応するベースバンド信号をベースバンドユニットによって生成するプロセスにおいて完了されてよく（すなわち、この場合に、電力増幅器制御装置は、ベースバンドユニットに組み込まれることと同等であってよく、ベースバンドユニットのサブユニットとして存在する。）、あるいは、ベースバンドユニットが対応するベースバンド信号を生成した後且つ周波数変換処理がベースバンド信号に対して行われる前に完了されてよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
更に、ドハティ電力増幅器回路には１つ以上の補助電力増幅器が存在し、信号変調器１５２は、具体的に、ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器が存在し、且つ、位相変調がドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要があるときに、ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うよう構成される。
例えば、ドハティ電力増幅器回路は、１つのメイン電力増幅器と、Ｎ（Ｎの値は１よりも大きい正の整数である。）個の補助電力増幅器とを含む、と仮定される。位相変調が、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号及びドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号の両方に対して行われる必要がある場合には、位相変調は、メイン電力増幅器リンクの信号に対して行われ、且つ、位相変調は、夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる。それにより、位相変調の後に、メイン電力増幅器リンクの信号と夫々の補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差は、エンベロープ信号の現在の値に対応する特定の値である。詳細についてはここでは記載されない。
ドハティ電力増幅器回路におけるより多くの補助電力増幅器は、ドハティ電力増幅器回路のより高い出力電力を示すことが留意されるべきである。そのため、実際の用途では、複数の補助電力増幅器を有しているドハティ電力増幅器回路（すなわち、多段ドハティ電力増幅器回路）は、電力に関する高い要求を満足するよう実際の要件に従って使用され得る。これについては、本発明のこの実施形態では詳細に記載されない。
更に、信号発生器１５１は１つ以上の小信号変調器を含んでよく、信号変調器１５２は、１つ以上の位相変調回路を含んでよいことが留意されるべきである。
例えば、位相変調がメイン電力増幅器リンクの信号に対してのみ行われる必要があるときに、又は位相変調が補助電力増幅器リンクの信号に対してのみ行われる必要があるときに、信号発生器１５１は、１つの小信号変調器を含んでよく、信号変調器１５２は、小信号変調器に対応する１つの位相変調回路を含んでよい。小信号変調器は、ベースバンドユニットによって生成されたベースバンド信号に従って位相変調制御信号を生成し、位相変調制御信号を位相変調回路へ出力するよう構成され、位相変調回路は、小信号変調器によって出力される位相変調制御信号に従って、対応する電力増幅器リンクの位相を特定の位相へと調整するよう構成される；あるいは、
位相変調がメイン電力増幅器リンクの信号及び補助電力増幅器リンクの信号の両方に対して行われる必要があるときに、信号発生器１５１は、メイン電力増幅器リンクに対応する第１サブフェーズ変調制御信号を生成するよう構成される１つの第１小信号変調器と、補助電力増幅器リンクに対応する第２サブフェーズ変調制御信号を生成するよう構成される１つの第２小信号変調器とを含んでよく、信号変調器１５２は、第１小信号変調器に対応し、且つ、メイン電力増幅器リンクに対応する信号の位相を第１サブフェーズへと調整するよう構成される第１位相変調回路と、第２小信号変調器に対応し、且つ、補助電力増幅器リンクに対応する信号の位相を第２サブフェーズへと調整するよう構成される第２位相変調回路とを含んでよく、第１サブフェーズと第２サブフェーズとの間の位相差は特定の値である。
複数の補助電力増幅器が存在し、位相変調が補助電力増幅器リンクに対して行われる必要があるときに、信号発生器１５１は、夫々が複数の補助電力増幅器に対して一対一の対応にある複数の小信号変調器を含んでよく、信号変調器１５２は、夫々が複数の補助電力増幅器に対して一対一の対応にある複数の位相変調回路を含んでよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
すなわち、信号発生器１５１における小信号変調器の個数、及び信号変調器１５２における位相変調回路の個数は、ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンクの信号とドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が特定の値であることが確かにされ得る限りは、実際の状態に従って柔軟に設定され得る。これについては詳細に記載されない。
更に、エンベロープ制御回路には、１つ以上のエンベロープ変調器が存在する。エンベロープ制御回路において１つのエンベロープ変調器があるときに、エンベロープ変調器は、エンベロープ電圧をドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ出力するよう、ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続されてよい。詳細は図７において示され得る；あるいは、
エンベロープ制御回路において複数のエンベロープ変調器があるときに、例えば、エンベロープ制御回路が、一対一の対応関係でドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続されている複数のエンベロープ変調器を含むときに、複数のエンベロープ変調器の夫々は、エンベロープ電圧をドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へ出力するよう構成されてよい。詳細は図８において示され得る。
その上、エンベロープ制御回路において複数のエンベロープ変調器があるときに、複数のエンベロープ変調器の夫々は、一意の電力増幅器に対応してよく、更には、複数の電力増幅器に対応してよいことが留意されるべきである。詳細についてはここでは記載されない。
更に、位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である。
具体的に、デジタル位相変調は、ＱＰＳＫ（４位相偏移変調）、又は同様のものを含んでよく、アナログ位相変調は、ループパラメータ位相シフト、ＲＣネットワーク位相シフト、可変遅延法位相変調、及び同様のものを含んでよい。これについては、先と同じく、ここでは詳細に記載されない。
すなわち、変調様式は、電力増幅器制御の柔軟性を更に改善するよう、実際の要件に従って柔軟に選択され得る。
その上、一般に、本発明のこの実施形態における電力増幅器制御装置は、ベースバンドユニットのようなデバイスから独立して存在し得ることが留意されるべきである。確かに、電力増幅器制御装置がベースバンドユニットのようなデバイスから独立して存在し得ることに加えて、電力増幅器制御装置は、更に、ベースバンドユニットに組み込まれて、ベースバンドユニットのサブユニットとして存在してよい。これについては詳細に記載されない。
実施形態４
本発明の実施形態４は、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムを含む電力増幅器制御システムを提供する。エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、エンベロープ電圧を供給電圧としてドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を含む。ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を含む。メイン電力増幅器及び補助電力増幅器は、エンベロープ変調器によって出力されるエンベロープ電圧に従って、ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成される。電力増幅器制御システムは、本発明の実施形態２における電力増幅器制御装置又は本発明の実施形態３における電力増幅器制御装置を更に含む。これについては詳細に記載されない。
その上、図１４に示されるように、エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を含む電力増幅器システムと、本発明の実施形態２又は本発明の実施形態３における電力増幅器制御装置とに加えて、本発明のこの実施形態における電力増幅器制御システムは、ベースバンド信号及び対応するエンベロープ信号を生成するよう構成されるベースバンドユニット、及びベースバンド信号に対して周波数変換処理を行うアップコンバータのようなデバイスを更に含んでよい。
当業者には当然ながら、本発明の実施形態は、方法、装置（デバイス）、又はコンピュータプログラム製品として提供されてよい。そのため、本発明は、ハードウェアのみの実施形態、ソフトウェアのみの実施形態、又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによる実施形態の形を使用してよい。更に、本発明は、コンピュータにより使用可能なプログラムコードを含む１つ以上のコンピュータにより使用可能な記憶媒体（制限なしに、ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、光学メモリ、及び同様のものを含む。）において実装されるコンピュータプログラム製品の形を使用してよい。
本発明は、本発明の実施形態に従う方法、装置（デバイス）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照して記載される。コンピュータプログラム命令は、フローチャート及び／又はブロック図における各プロセス及び／又は各ブロック、並びにフローチャート及び／又はブロック図におけるプロセス及び／又はブロックの組み合わせを実装するために使用されてよいことが理解されるべきである。それらのコンピュータプログラム命令は、マシンを発生させるよう汎用コンピュータ、専用コンピュータ、埋込型プロセッサ、又は何らかの他のプログラム可能なデータ処理デバイスのプロセッサのために供給されてよく、それにより、コンピュータ又は何らかな他のプログラム可能なデータ処理デバイスのプロセッサによって実行される命令は、フローチャートにおける１つ以上のプロセスで及び／又はブロック図における１つ以上のブロックで特定の機能を実装する装置を発生させる。
それらのコンピュータ命令はまた、特定の方法で動作するようにコンピュータ又は何らかの他のプログラム可能なデータ処理デバイスに命令することができるコンピュータ読出可能なメモリに記憶されてよい。それにより、コンピュータ読出可能なメモリに記憶されている命令は、命令装置を含むアーティファクトを発生させる。命令装置は、フローチャートにおける１つ以上のプロセスで及び／又はブロック図における１つ以上のブロックで特定の機能を実装する。
それらのコンピュータ命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理デバイスにロードされてよく、一連の動作及びステップがコンピュータ又は他のプログラム可能なデバイスで実行されるようにし、それによって、コンピュータにより実施される処理を発生させる。そのため、コンピュータ又は他のプログラム可能なデバイスで実行される命令は、フローチャートにおける１つ以上のプロセスで及び／又はブロック図における１つ以上のブロックで特定の機能を実装するステップを提供する。
本発明のいくつかの好適な実施形態が記載されてきたが、当業者は、彼らが基本的な発明概念を学習すると、それらの実施形態に対して変更及び修正を行うことができる。そのため、続く特許請求の範囲は、本発明の適用範囲の中に入る好適な実施形態並びに全ての変更及び修正をカバーするように構成されるよう意図される。
明らかに、当業者は、本発明の適用範囲から外れることなしに、本発明に対して様々な修正及び変形を行うことができる。本発明は、それらの修正及び変形を、それらが、続く特許請求の範囲及びそれらの同等のテクノロジによって定義される保護の範囲の中に入るという条件で、カバーするよう意図される。

Claims (12)

  1. エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を有する電力増幅器システムに適用可能な電力増幅器制御方法であって、前記エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、該エンベロープ電圧を供給電圧として前記ドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を有し、前記ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を有し、前記メイン電力増幅器及び前記補助電力増幅器は、前記エンベロープ変調器によって出力される前記エンベロープ電圧に従って、前記ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成され、当該方法は、
    前記ベースバンドユニットによって出力される前記エンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成することと、
    前記ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行うことと、
    前記周波数変換処理の後に、前記生成された位相変調制御信号に従って前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、該位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が前記エンベロープ信号の現在の値に対応する前記エンベロープ電圧であるときに前記エンベロープ信号の前記現在の値に対応するよう、最大値及び最小値を含む前記最大値から前記最小値の間の範囲内の特定の値であるようにすることと
    を有する
    制御方法。
  2. 前記ベースバンドユニットによって出力される前記エンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成することは、
    前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、該第１位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第１位相値であることを可能にすることができること、又は
    前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、該第２位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、前記特定のエンベロープ信号最大値は、前記特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく、前記第２位相値は、第１位相値よりも小さいこと、又は
    前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、該第３位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、該第３位相値は、前記エンベロープ信号の前記現在の値、第１位相値、第２位相値、前記第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び前記第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められること
    を有する、
    請求項１に記載の制御方法。
  3. 前記ドハティ電力増幅器回路には１つ以上の補助電力増幅器があり、
    前記ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器がある場合に、前記ドハティ電力増幅器回路における補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うことは、
    前記ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行うこと
    を有する、
    請求項１又は２に記載の制御方法。
  4. 前記エンベロープ制御回路は、前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続される１つのエンベロープ変調器を有し、該１つのエンベロープ変調器は、前記ドハティ電力増幅器回路における前記電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成され、あるいは、
    前記エンベロープ制御回路は、一対一の対応する方法で前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続される複数のエンベロープ変調器を有し、該複数のエンベロープ変調器の夫々は、前記ドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成される、
    請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の制御方法。
  5. 前記位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である、
    請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の制御方法。
  6. エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を有する電力増幅器システムに適用可能な電力増幅器制御装置であって、前記エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、該エンベロープ電圧を供給電圧として前記ドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を有し、前記ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を有し、前記メイン電力増幅器及び前記補助電力増幅器は、前記エンベロープ変調器によって出力される前記エンベロープ電圧に従って、前記ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成され、当該装置は、
    前記ベースバンドユニットによって出力される前記エンベロープ信号に従って位相変調制御信号を生成するよう構成される信号生成ユニットと、
    前記ドハティ電力増幅器回路におけるメイン電力増幅器リンク及び／又は補助電力増幅器リンクに対応するベースバンド信号に対して周波数変換処理を行うアップコンバージョンデバイスと、
    前記周波数変換処理の後に、前記生成された位相変調制御信号に従って前記ドハティ電力増幅器回路における前記メイン電力増幅器リンク及び／又は前記補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行い、該位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の位相差が、前記ドハティ電力増幅器回路の前記供給電圧が前記エンベロープ信号の現在の値に対応する前記エンベロープ電圧であるときに前記エンベロープ信号の前記現在の値に対応するよう、最大値及び最小値を含む前記最大値から前記最小値の間の範囲内の特定の値であるようにするよう構成される信号位相変調ユニットと
    を有する
    制御装置。
  7. 前記信号生成ユニットは、具体的に、
    前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きくないと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第１位相変調制御信号を生成し、該第１位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第１位相値であることを可能にすることができ、あるいは、
    前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ信号最大値であると決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第２位相変調制御信号を生成し、該第２位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第２位相値であることを可能にすることができ、前記特定のエンベロープ信号最大値は、前記特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく、前記第２位相値は、前記第１位相値よりも小さく、あるいは、
    前記エンベロープ信号の前記現在の値が特定のエンベロープ開始閾値よりも大きく且つ特定のエンベロープ信号最大値よりも小さいと決定される場合に、前記エンベロープ信号に従って第３位相変調制御信号を生成し、該第３位相変調制御信号は、前記位相変調後の前記メイン電力増幅器リンクの信号と前記補助電力増幅器リンクの信号との間の前記位相差が第３位相値であることを可能にすることができ、該第３位相値は、前記エンベロープ信号の前記現在の値、第１位相値、第２位相値、前記第１位相値に対応するエンベロープ開始閾値、及び前記第２位相値に対応するエンベロープ信号最大値に従って線形補間動作を行うことによって求められる
    よう構成される、
    請求項６に記載の制御装置。
  8. 前記ドハティ電力増幅器回路には１つ以上の補助電力増幅器があり、
    前記信号位相変調ユニットは、具体的に、
    前記ドハティ電力増幅器回路において複数の補助電力増幅器があり、位相変調が前記ドハティ電力増幅器回路における前記補助電力増幅器リンクの信号に対して行われる必要がある場合に、前記ドハティ電力増幅器回路における夫々の補助電力増幅器リンクの信号に対して位相変調を行う
    よう構成される、
    請求項６又は７に記載の制御装置。
  9. 前記エンベロープ制御回路は、前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ個々に接続される１つのエンベロープ変調器を有し、該１つのエンベロープ変調器は、前記ドハティ電力増幅器回路における前記電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成され、あるいは、
    前記エンベロープ制御回路は、一対一の対応する方法で前記ドハティ電力増幅器回路における電力増幅器へ接続される複数のエンベロープ変調器を有し、該複数のエンベロープ変調器の夫々は、前記ドハティ電力増幅器回路における対応する電力増幅器へエンベロープ電圧を出力するよう構成される、
    請求項６乃至８のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  10. 前記位相変調は、デジタル位相変調又はアナログ位相変調である、
    請求項６乃至９のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  11. エンベロープ制御回路及びドハティ電力増幅器回路を有する電力増幅器システムを有する電力増幅器制御システムであって、
    前記エンベロープ制御回路は、ベースバンドユニットによって出力されるエンベロープ信号に従ってエンベロープ電圧を生成し、該エンベロープ電圧を供給電圧として前記ドハティ電力増幅器回路へ出力するよう構成されるエンベロープ変調器を有し、前記ドハティ電力増幅器回路は、メイン電力増幅器及び補助電力増幅器を有し、前記メイン電力増幅器及び前記補助電力増幅器は、前記エンベロープ変調器によって出力される前記エンベロープ電圧に従って、前記ベースバンドユニットによって出力されるベースバンド信号に対して増幅処理を行うよう個々に構成され、
    当該電力増幅器制御システムは、請求項６乃至１０のうちいずれか一項に記載の電力増幅器制御装置を更に有する、
    電力増幅器制御システム。
  12. コンピュータで実行される場合に該コンピュータに請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の制御方法のステップを実行させる命令を記憶しているコンピュータ読出可能な記憶媒体。
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