KR20000009036A - 선형화된 전력 증폭 장치 및 방법 - Google Patents

선형화된 전력 증폭 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

선형화된 전력 증폭 장치 및 방법에 대하여 개시한다. 본 장치는, 기저대역의 신호를 입력받아 변조된 고주파 신호와 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 기저대역 선형화 장치와, 변조된 고주파 신호 및 왜곡 신호의 역함수 신호를 입력받아 증폭하고 증폭에 의한 왜곡신호를 제거하는 반송파대역 선형화 증폭장치를 포함한다. 기저대역 선형화 장치는, 전치보상 선형증폭 방법을 지원한다. 기저대역 선형화 장치는, 기저대역 신호를 입력받아 변조하여 반송파대역 선형화 증폭장치로 제공하며, 반송파대역 선형화 증폭장치의 출력에서 변조에 의해 발생되는 왜곡신호를 추정하여 추정된 왜곡신호에 대한 역함수 신호를 생성하여 변조된 신호와 함께 반송파대역 선형화 증폭장치로 전달한다. 반송파대역 선형화 증폭장치는 혼변조 왜곡신호를 포함하는 증폭된 신호로부터 혼변조 왜곡신호를 추출하고, 혼변조 왜곡신호를 포함하는 증폭된 신호로부터 혼변조 왜곡신호를 상쇄시킨다. 반송파대역 선형화증폭장치는 순수한 혼변조 왜곡신호를 추출해내고, 혼변조 왜곡신호를 완전히 상쇄시키기 위하여 감쇠기와 위상 천이기를 사용한다.

Description

선형화된 전력 증폭 장치 및 방법
본 발명은 선형화된 전력 증폭 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 아날로그(Analog) 및 디지털(Digital) 고주파(Radio Frequency: RF) 신호를 선형 증폭(Linear Amplification)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템(Mobile Telecommunication System)은 가입자의 음성 신호를 기지국으로 연결하는 이동 전화기(Mobile Telephone: MT)와, 이동 전화기의 신호를 이동 교환국(Mobile Switching Center: MSC)으로 연결하는 기지국(Base Station: BS)으로 구성된다. 기지국은 일정한 레벨(Level)의 고주파 신호(RF signal)를 발생시키기 위하여, 여러 가지의 전력 증폭기(Power Amplifier)를 사용한다.
디지털 통신 방식은 아날로그 방식에 비해 많은 우수성이 입증되어 있다. 한정된 주파수 사용을 보다 효율적으로 사용하기 위하여, 디지털 통신 방식은 16 구적 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation: QAM)나 구적 위상 천이 변조(Quadrature Phase Shift Keying: QPSK) 등의 가변 포락선 변조(Variable Envelope Modulation) 기법을 사용한다.
이들 변조기법은 반송파에 의해 상승변환(up-conversion)되기 이전의 기저대역 신호를 펄스형 필터(Pulse shaping filter)를 통과시켜, 기저대역 신호가 변조된 후에 좁은 주파수대역을 가지도록 한다. 그러나 이 때문에 변조파형은 가변 포락선 특성을 나타내고, 이 가변 포락선 파형이 최종 출력단의 비선형 증폭기(Non Linear Power Amplifier: NLPA)를 거치게 되면 스펙트럼 재증폭(spectrum regrowth)이 발생된다. 이 스펙트럼 재증폭은 인접 채널 간섭의 원인이 되며, 또한 송신 신호의 크기와 위상을 왜곡하여 수신단에서 복조후 오류의 원인이 되기도 한다. 따라서 이러한 비선형 증폭기의 성능을 개선하기 위하여 다양한 선형화 방법들이 제시되었다.
비선형 증폭기의 선형화 방법에는 변조후 반송파대역에서 비선형성을 개선하는 방법이 가장 일반적이다. 통신 시스템은 일반적으로 피드포워드(feedforward) 방법을 사용한다.
피드포워드 방법은 증폭기의 최종 출력에서 왜곡 성분만을 추출하여 역의 위상(180°)을 만들어 다시 증폭기에 제공하여 주는 방법이다. 피드포워드 방법은 아날로그 고주파 신호(Analog RF signal)를 반송파대역에서 선형 증폭한다.
도 1 은 종래 기술에 의한 피드포워드 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다. 증폭장치의 입력으로 인가된 반송파 신호는 이득/위상 조절기로 입력된다. 이득/위상 조절기는 감쇠기(Variable Attenuator)(110)와 위상 천이기(Phase Shifter)(115)로 구성되며, 반송파 신호의 이득과 위상을 조절한다. 위상 천이기의 출력은 주 증폭기(120)로 입력되며, 주 증폭기는 입력된 신호를 원하는 레벨로 증폭하며, 혼변조 왜곡신호들을 함께 발생시킨다. 주 증폭기에서 출력된 증폭된 반송파 신호 및 혼변조 왜곡신호는 제 1 지연기(130)를 통해서 최종 출력된다.
증폭장치의 입력 신호는 분배기(105)를 통해 제 2 지연기(140)로 입력된다. 제 2 지연기는 신호를 상쇄기(145)로 전달한다. 상쇄기(160)는 제 2 지연기로부터 출력된 반송파신호에서, 주 증폭기로부터 출력된 증폭된 반송파신호 및 혼변조 왜곡신호를 감산한다. 그러므로 상쇄기는 증폭장치의 출력 신호와 180°의 위상차이를 가지는 혼변조 왜곡신호만을 출력한다. 상쇄기에서 얻어진 혼변조 왜곡신호는 증폭장치의 출력에 결합되어, 반송파신호 및 혼변조 왜곡신호로부터 혼변조 왜곡신호만을 제거한다. 결과적으로 증폭장치는 순수한 반송파신호만을 최종 출력한다.
그러나 상기의 피드포워드 방법은 반송파 대역에서 아날로그 신호를 증폭한다. 그러므로 기저 대역에서 디지털 신호를 증폭할 수 있는 전치보상(predistortion) 방법이 개발되었다.
전치보상 방법은 미리 생성된 왜곡 성분을 증폭기의 입력에 입력시키는 방법이다. 특히 디지털 전치보상 방법은 비선형 증폭기의 출력 신호를 복조하여 변조전 원 신호와 비교한 다음, 생성된 오류 신호를 이용하여 비선형 증폭기의 크기와 이득 왜곡특성을 상쇄시킨다. 즉, 디지털 전치보상 방법은 디지털 고주파 신호(Digital RF signal)를 기저대역에서 전치보상(Predistortion)하여 선형 증폭한다.
도 2 는 종래 기술에 의한 전치보상 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다. 증폭장치의 입력으로 인가된 데이터는 모뎀(Modem)(210), 전치보상기(Predistorter)(220) 및 구적 변조기(Quad Modulator)(230)를 통해서 주 증폭기(240)로 입력된다. 주 증폭기는 증폭된 출력 신호를 생성하여 송신 안테나(260)로 전달한다. 구적 변조기(230)는 국부 발진기(270)에서 출력된 국부 발진 주파수를 사용하여 입력 신호를 변조한다.
주 증폭기(240)의 출력 신호는 대역 통과 필터(290)를 통과하여 구적 복조기(Quad Demodulator)(280)로 피드백(Feedback)되며, 구적 복조기는 상기 국부 발진 주파수를 사용하여 입력 신호를 복조한다. 피드백되어 복조된 신호 Vf는 증폭장치의 입력인 Vi와 비교되기 위하여 전치 보상기(220)에 입력된다. 전치 보상기는 Vf를 Vi와 비교하여 왜곡된 성분을 보상한 다음 구적 변조기(230)로 입력한다.
상기와 같이 구성된 전치보상 선형화 증폭장치는, 디지털 신호처리 프로세싱(Digital Signal Processing: DSP) 기술의 발달에 의하여, 피드포워드 선형화에 필요한 수렴 시간(Convergence time)을 단축시키고, 상황의 변화에 대해 대응 선형화(Adaptive Linearization)할 수 있다.
상기된 바와 같이, 피드포워드 방법과 전치보상 방법은 각각 반송파대역과 기저대역의 신호를 증폭하도록 설계되었다. 그러나 상기 두 방법은 디지털과 아날로그라는 상이한 연구 분야에서 각각 독립적으로 개발되었다. 그러나 기저대역의 신호를 변조하여 반송파대역의 신호를 송출하는 디지털 통신 시스템에서 두 방법을 종합적으로 결합하는 장치 및 방법은 제안되지 않았다. 그러므로 디지털 변조 방식을 사용하는 통신 시스템은, 반송파대역에서 아날로그 신호를 증폭하는 방법과 기저대역에서 디지털 신호를 증폭하는 방법을 종합적으로 결합하기 위한 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다.
본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 반송파대역에서의 선형화 방법과 기저대역에서의 선형화 방법을 혼합하는, 선형화된 전력 증폭 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적과 장점은 하기된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.
도 1 은 종래 기술에 의한 피드포워드 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 2 는 종래 기술에 의한 전치보상 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 3 은 본 발명에 의한 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명에 의한 반송파대역의 선형화 장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 5 는 본 발명에 의한 기저대역 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 6 은 비선형 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡을 나타낸 벡터도이다.
도 7 은 본 발명에 의해 선형 증폭된 전력 스펙트럼을 나타낸 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
105,125,250,405,410,435,445,475,480 : 분배기
110,150,415,455 : 감쇠기
115,155,420,460 : 위상 천이기
120,240,425 : 주 증폭기
130,140,430,440 : 지연기
135,470 : 결합기
145,450 : 상쇄기
160,465 : 오류 증폭기
210 : 모뎀
220,325 : 전치보상기
230,335 : 변조기
260 : 송신 안테나
270,360 : 국부 발진기
280,355 : 복조기
290 : 대역 통과 필터
300 : 기저대역 선형화 장치
400 : 반송파대역 선형화 증폭장치
305 : 데이터원
310 : 엔코더
315 : 펄스형 필터
320 : 절대값 검출기
330 : 디지털/아날로그 변환기
340 : 지연기
345 : 추정기
350 : 아날로그/디지털 변환기
485 : 선택기
490 : 검출기
495 : 제어기
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 선형화된 전력 증폭 장치의 바람직한 실시예는,
기저대역의 신호를 입력받아 변조된 고주파 신호와 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 기저대역 선형화 장치와;
상기 변조된 고주파 신호 및 왜곡 신호의 역함수 신호를 입력받아 증폭하고 증폭에 의한 왜곡신호를 제거하는 반송파대역 선형화 증폭장치를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 기저대역 선형화 장치는, 전치보상 방법에 의한 선형화를 지원하는 것이 바람직하며,
상기 기저대역 선형화 장치는, 구적 위상 천이 변조(QPSK) 방식을 지원하는 것이 바람직하며,
상기 기저대역 선형화 장치는, 디지털 데이터원을 입력받아 i(in phase) 신호 및 q(quadrature) 신호로 분리하는 엔코더와;
분리된 i,q 신호를 대역 통과 필터링하는 필터;
필터링된 i,q 신호와 그 전력량 및 왜곡신호의 정보를 입력받아 왜곡 신호를 미리 발생시키는 디지털 전치 보상기;
미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 디지털 i,q 신호를 입력받아 아날로그로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및
아날로그 변환된 i,q 신호를 국부 발진 주파수에 의하여 변조하여 기저대역 선형화된 출력으로 출력하는 변조기;를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 기저대역 선형화 장치는, 상기 반송파대역 선형화 증폭장치의 출력을 입력받아 상기 국부 발진 주파수에 의하여 i,q 신호로 복조하는 복조기와;
복조된 아날로그 i,q 신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기; 및
디지털 변환된 i,q 신호와, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 i,q 신호를 비교하고 왜곡값을 추정하여 왜곡신호의 정보를 전치 보상기로 제공하는 추정기;를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 기저대역 선형화 장치는, 상기 복조기와 아날로그/디지털 변환기에 의한 동작 시간을 보상하기 위하여, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 지연시킨 다음 추정기로 제공하는 지연기를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화 증폭장치는, 피드포워드 방법에 의한 선형화를 지원하는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화 증폭장치는, 기저대역 선형화된 출력 신호를 받아들여 증폭하며 왜곡신호를 생성하는 비선형 증폭기와;
상기 비선형 증폭기에서 생성된 왜곡신호를 제거하는 반송파대역 선형화 장치로 구성되는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화 장치는, 기저대역 선형화된 출력 신호로부터 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 감산하여 왜곡신호를 추출하는 상쇄기와;
추출된 왜곡신호를 비선형 증폭기로부터 출력된 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호에 결합하는 결합기를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화 장치는, 기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호의 크기를 조절하는 제 1 감쇠기와;
기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 제 1 감쇠된 신호의 위상을 조절하여 비선형 증폭기로 전달하는 제 1 위상 천이기와;
기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호를 지연시켜 상쇄기로 전달하는 제 1 지연기를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화 장치는, 기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄기의 출력 신호를 비교하여 상기 제 1 감쇠기의 제 1 감쇠값과 상기 제 1 위상 천이기의 제 1 위상값을 제어하는 제어 장치를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 제어 장치는, 기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄기의 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 선택기와;
선택기에서 선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 검출기; 및
상기 선택기와 검출기의 동작을 제어하며, 측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 1 감쇠값과 제 1 위상값을 결정하는 제어기를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화 장치는, 상쇄기에서 추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 크기를 동일하게 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 크기를 조절하는 제 2 감쇠기와;
추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 위상을 역위상으로 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 위상를 조절하는 제 2 위상 천이기; 및
추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 지연시켜 결합기로 전달하는 제 2 지연기를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화 장치는, 추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 비교하여 상기 제 2 감쇠기의 제 2 감쇠값과 상기 제 2 위상 천이기의 제 2 위상값을 제어하는 제어 장치를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 제어 장치는, 상쇄기의 출력 신호와 반송파대역 선형화된 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 선택기와;
선택기에서 선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 검출기; 및
상기 선택기와 검출기의 동작을 제어하며, 측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 2 감쇠값과 제 2 위상값을 결정하는 제어기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 선형화된 전력 증폭 방법의 바람직한 실시예는, 기저대역의 신호를 입력받는 단계;
입력받은 기저대역의 신호를 변조하여 변조된 고주파 신호를 생성하는 단계;
변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 단계;
변조된 고주파 신호와 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 입력받아 증폭하는 단계; 및
증폭된 신호로부터 증폭에 의한 왜곡신호를 제거하여 반송파대역 선형화된 출력 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 변조된 고주파 신호를 제공하는 단계는, 구적 위상 천이 변조(QPSK) 방식을 지원하는 것이 바람직하며,
상기 변조된 고주파 신호를 생성하는 단계는, 디지털 데이터 원을 입력받아 i(in phase) 신호 및 q(quadrature) 신호로 분리하는 단계와;
분리된 i,q 신호를 대역 통과 필터링하는 단계;
필터링된 i,q 신호와 그 전력량 및 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 정보를 입력받아 왜곡 신호를 미리 발생시키는 단계;
미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 디지털 i,q 신호를 입력받아 아날로그로 변환하는 단계; 및
아날로그 변환된 i,q 신호를 국부 발진 주파수에 의하여 변조하여 기저대역 선형화된 출력으로 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 단계는, 반송파대역 선형화된 출력 신호를 입력받아 상기 국부 발진 주파수에 의하여 i,q 신호로 복조하는 단계;
복조된 아날로그 i,q 신호를 디지털로 변환하는 단계; 및
디지털 변환된 i,q 신호와, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 i,q 신호를 비교하고 왜곡값을 추정하여 왜곡신호의 정보를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 단계는, 상기 복조하는 단계와, 아날로그/디지털 변환에 의한 동작 시간을 보상하기 위하여, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 지연시키는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 증폭하는 단계는, 기저대역 선형화된 출력 신호를 받아들여 증폭하여, 왜곡신호를 생성하는 것이 바람직하며,
상기 반송파대역 선형화된 출력 신호를 생성하는 단계는, 기저대역 선형화된 출력 신호로부터 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 감산하여 왜곡 신호를 추출하는 단계와;
추출된 왜곡 신호를, 비선형 증폭기로부터 출력된 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호에 결합하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 왜곡 신호를 추출하는 단계는, 기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호의 크기를 조절하는 제 1 감쇠 단계;
기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 제 1 감쇠된 신호의 위상을 조절하여 비선형 증폭기로 전달하는 제 1 위상 천이 단계; 및
기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호를 지연시키는 제 1 지연 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 왜곡 신호를 추출하는 단계는, 기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄된 출력 신호를 비교하여 상기 제 1 감쇠값과 상기 제 1 위상값을 제어하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 제어하는 단계는, 기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄된 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 단계;
선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 단계; 및
측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 1 감쇠값과 제 1 위상값을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 결합하는 단계는, 추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 크기를 동일하게 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 크기를 조절하는 제 2 감쇠 단계;
추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 위상을 역위상으로 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 위상을 조절하는 제 2 위상 천이 단계; 및
추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 지연시키는 제 2 지연 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 결합하는 단계는, 추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 비교하여 상기 제 2 감쇠값과 상기 제 2 위상값을 제어하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하며,
상기 제어하는 단계는, 상쇄된 출력 신호와 반송파대역 선형화된 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 단계;
선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 단계; 및
측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 2 감쇠값과 제 2 위상값을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 방법은 기저대역에서 1차 선형화하는 방법과, 반송파대역에서 2차 선형화하는 방법으로 구성된다. 또한 본 발명의 선형화 증폭장치는 기저대역에서 1차 선형화하는 장치와, 반송파대역에서 2차 선형화하는 장치로 구성된다. 본 발명에 의한 기저대역 선형화 장치는 디지털 변조방식을 지원하며, 진폭변조(Amplitude Modulation: AM)-위상변조(Phase Modulation: PM) 변환 및 증폭에 의해 발생되는 왜곡 신호에 대한 역함수를 제공한다. 또한 본 발명에 의한 반송파대역 선형화 장치는 비선형 증폭기에서 발생되는 혼변조 왜곡신호를 추출하여, 혼변조 왜곡신호를 포함하는 증폭된 신호에 결합시킴으로써, 혼변조 왜곡신호를 제거한다.
도 3 은 본 발명에 의한 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 기저대역 선형화 장치(300)와; 반송파대역 선형화 증폭장치(400)로 구성된다. 상기 기저대역 선형화 장치(300)는 기저대역에서의 선형화를 위하여, 입력된 데이터를 미리 왜곡(Pre-distortion)한다. 반송파대역 선형화 증폭장치(400)는 미리 왜곡된 신호를 기저대역 선형화 장치로부터 입력받아 반송파 대역에서 선형 증폭한다.
도 4 는 본 발명에 의한 반송파대역의 선형화 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 디지털 신호를 제공하는 데이터 원(Data Source)(305)과, 디지털 신호를 입력받아 구적 위상 천이 변조(Quadrature Phase Shift Keying: QPSK)하는 QPSK 엔코더(encoder)(310), 엔코딩된 신호를 펄스화하고 대역 제한하는 펄스형 필터(Pulse shaping filter)(315), 필터링된 신호의 크기를 측정하는 절대값 검출기(Absolute Detector)(320), AM-AM 및 AM-PM 추정기(Estimator)(345)의 출력과 절대값 검출기의 출력을 이용해 펄스형 필터의 출력을 미리 왜곡하는 전치보상기(325), 전치보상된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(330), 변환된 아날로그 신호를 국부 발진기(360)로부터 출력된 국부 발진 주파수 신호를 이용하여 반송파 대역으로 상승 변환(up-conversion)하여 기저대역 선형화된 신호 VB 를 출력하는 구적 변조기(335), 국부 발진기로부터 출력된 국부 발진 주파수 신호를 이용하여, 선형화 증폭장치의 최종 출력 VC 를 기저대역으로 하강 변환(down-conversion)하는 구적 복조기(355), 복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(350), 변환된 디지털 신호와 전치 보상된 디지털 신호를 비교하여 두 신호의 차이를 오류 신호로 생성하여 전치 보상기로 제공하는 AM-AM 및 AM-PM 추정기(345)로 구성된다.
도 5 는 본 발명에 의한 기저대역 선형화 증폭장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 기저대역 선형화된 신호 VB 를 제 1 감쇠값(ATT1)만큼 감쇠시키는 제 1 감쇠기(415)와, 제 1 감쇠된 신호를 제 1 위상값(PIC1)만큼 위상 천이하는 제 1 위상 천이기(420), 제 1 위상 천이된 신호를 증폭하는 주 증폭기(425), 주 증폭된 신호를 지연시켜 선형 증폭된 신호 VC 를 출력하는 제 2 지연기(430), 제 2 분배기를 통해 입력된 VB 를 제 1 지연값만큼 지연시키는 제 1 지연기(440)와, 제 3 분배기를 통해 입력된 주 증폭기(425)의 출력 신호로부터 제 1 지연기의 출력 신호를 빼는 상쇄기(450), 상쇄기(450)의 출력 신호를 제 2 감쇠값(ATT2)만큼 감쇠시키는 제 2 감쇠기(455), 제 2 감쇠된 신호를 제 2 위상값(PIC2)만큼 위상 천이하는 제 2 위상 천이기(460), 제 2 위상 천이된 신호를 증폭하는 오류 증폭기(465), 오류 증폭된 신호를 VC 와 결합하는 결합기(475)로 구성된다.
상기 상쇄기는 혼합된 신호로부터 순수한 혼변조 왜곡신호만을 추출하며, 제 1 감쇠기(415)와 제 1 위상 천이기(420)는 상쇄기의 출력에서 반송파의 빼기량을 조절한다. 제 2 감쇠기(455)와 제 2 위상 천이기(460)는 상쇄기의 출력신호의 크기와 위상을 조절하여, 최종 출력의 혼변조 왜곡신호 제거량을 조절한다.
또한 기저대역 선형화 증폭장치는, 제 1 분배기(405)를 통해 VB 로부터 결합된 제 1 제어신호 SF1과, 제 4 분배기(480)를 통해 상쇄기(450)의 출력으로부터 결합된 제 2 제어신호 SF2 및 제 5 분배기(475)를 통해 VC 로부터 결합된 제 3 제어신호 SF3를 입력받아 그중 하나를 선택하는 선택기(485)와, 선택된 신호를 전력에 비례하는 직류(Direct Current) 전압으로 변환하는 검출기(490) 및 검출된 신호로부터 제 1 및 제 2 감쇠기(415)(455)의 감쇠값 ATT1, ATT2와 제 1 및 제 2 위상 천이기(420)(460)의 위상값 PIC1, PIC2를 발생시키며, 선택기의 선택 제어 신호 SWC와 검출기의 검출 제어 신호 PCD를 발생시키는 제어기(495)로 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 먼저 도 4를 참조하여, 기저대역에서 1차 선형화하는 장치에 대하여 설명한다.
도 4 에서 데이터 원(305)으로부터 입력된 디지털 비트는 QPSK 엔코더(310)를 통과하여 I 성분(In-phase) i 과 Q 성분(Quadrature) q 로 분리된다. 엔코딩된 두 신호( i , q )는 펄스화 필터(315)를 통과하여 펄스화된 ( ik , qk )로 출력된다. ( ik , qk ) 신호는 디지털 전치보상기(325)를 통과하여 미리 왜곡된 ( id , qd )로 출력된다.
( id , qd )는 디지털/아날로그 변환기(330)를 통과하여 아날로그 신호의 형태로 변환된 후, 국부 발진기(360)와 구적 변조기(335)에 의해 반송파 대역으로 상승 변환된다. 상승 변환된 신호는 기저대역 선형화된 신호 VB 이다. VB 는 반송파대역 선형화 증폭장치 내의 비선형 증폭기로 입력된다.
비선형 증폭기는 VB 를 증폭하여 왜곡된 증폭 신호 Va (즉, 선형화되기 이전의 VC )를 생성한다. Va 는 스펙트럼 재증폭에 의한 인접 채널 간섭과 수신 오류의 원인이 된다. 그러므로 기저대역 선형화 장치의 추정기(345)는, VB 와 Va 의 오류 성분 Ve 을 찾아내고, 전치 보상기(325)는 Ve 에 대한 역함수를 생성하여 제공한다.
도 6 은 비선형 증폭기의 AM-AM 및 AM-PM 왜곡을 나타낸 벡터도이다. 선형화 장치로부터 출력이 희망되는 변조 벡터는 Vm 이다. 그러나 왜곡 성분 Ve 에 의하여, 왜곡된 Va 가 출력된다. 증폭에 의한 위상 에러는 θe 이며, 축적 에러에 의한 크기는 Me 이다.
왜곡 보상을 위하여, 구적 복조기(355)는 제 6 분배기(435)로부터 선형화 장치의 최종 출력인 VC 를 입력받아, 국부 발진기(360)에 의하여 I 성분과 Q 성분으로 복조한다. 복조된 두 신호는 아날로그-디지털 변환기(350)에 의하여 디지털 신호 ( io , qo )로 출력된다. 추정기(345)는 ( io , qo )를 전치 보상기(325)의 출력인 ( id , qd )와 비교한다. ( id , qd )가 ( io , qo )와 비교되기 위해서는 적절한 지연에 의한 동기화가 필요한다. 지연기(340)는 ( id , qd )를 적절히 지연시켜 ( io , qo )와 동기화한다.
추정기(345)는 원신호 ( id , qd )와 왜곡신호( io , qo )를 비교하여, 왜곡 성분 Ve 를 판단한다. 디지털 전치 보상기(325)는 추정기(345)의 결과에의하여 판단된 왜곡성분 Ve 의 역함수를 생성하여 ( id , qd )와 함께 출력한다. 전치 보상기에서 출력된 Ve 의 역함수는 비선형 증폭기에서 생성된 왜곡성분 Ve 와 함께 상쇄된다.
전치 보상기(325)의 룩-업 테이블은 1차원 룩-업 테이블을 사용한다. 1차원 룩-업 테이블은 2차원 룩-업 테이블(n×n)에 비해 크기가 1/n으로 작아지며, 전체 수렴시간도 1/n으로 감소된다. 이것은 증폭기의 비선형성이 입력신호의 크기에 의한 함수라는 가정에 의해 가능하다. 그러므로 전치 보상기는 펄스형 필터(315)의 출력 ( ik , qk )의 크기를 이용한다. 전력 레벨에 대한 계산을 용이하게 하기 위하여, 절대값 검출기(320)는 ( ik , qk )의 전압크기인 |V | 대신에 |V |2 를 생성하여 전치 보상기(325)로 제공한다.
전치 보상기(325)는 추정기(345)로부터 공급된 Ve 와, 절대값 검출기(320)로부터 공급된 |V |2 를 이용하여 룩-업 테이블의 주소를 계산한다. 그리고 계산된 주소의 데이터가 지정하는 내용을 이용하여, 펄스형 필터(315)로부터 공급된 기저대역 신호 ( ik , qk )를 미리 왜곡하여 ( id , qd )를 출력한다. 결과적으로 미리 왜곡된 기저대역 신호는 비선형 증폭기(425)의 비선형성을 제거한다.
다음으로 도 5를 참조하여, 반송파대역에서 2차 선형화하여 증폭하는 장치에 대하여 설명한다. 반송파대역에서 비선형 주 증폭기(425)를 선형화하기 위하여 혼변조 왜곡신호를 제거하는 과정은 크게 두 가지 단계로 나눌 수 있다. 그 하나는 주 증폭기(425)의 출력과 입력되는 고주파 신호 성분을 상쇄시켜 순수한 혼변조 왜곡신호 성분을 추출하는 단계이고, 나머지 하나는 추출된 혼변조 왜곡신호 성분을 혼변조 왜곡신호 성분을 완전히 제거할 수 있도록 그 크기와 위상을 조절한 후, 주 증폭기의 출력에 결합하여 혼변조 왜곡신호 성분을 상쇄시키는 단계이다.
기저대역 선형화 장치로부터 출력된 VB 는 제 1 분배기(405)와 제 2 분배기(410)를 통해 제 1 지연기(415) 및 제 1 위상 천이기(420)로 입력된다. 주 증폭기(425)는 제 1 지연기 및 제 1 위상 천이기의 출력을 증폭하여 제 2 지연기(430)를 통해 최종 출력한다.
또한 VB 는 제 1 분배기(405)와 제 2 분배기(410)를 통해 제 1 지연기(440)로 입력된다. 제 1 지연기는 상기 제 1 지연기, 제 1 위상 천이기 및 주 증폭기에 의한 지연시간 만큼 입력된 신호를 지연시킨다. 제 3 분배기(445)는 주 증폭기의 출력 신호를 결합한다. 상쇄기(450)는 상기 제 1 지연된 신호로부터 상기 제 3 분배기에서 결합된 신호를 감산하여, 순수 혼변조 왜곡신호를 추출한다.
도 7 은 본 발명에 의해 선형 증폭된 전력 스펙트럼을 나타낸 것이다. 도 7 의 (가)는 최초로 입력되는 반송파 신호를 나타낸 것이다. 주 증폭기(425)는 상기 반송파 신호를 증폭시켜, 도 7 의 (나)와 같이 혼변조 왜곡신호 성분을 포함하는 신호를 발생시킨다. 상쇄기(450)는 도 7 의 (가) 신호에서 도 7 의 (나) 신호를 감산하여, 도 7 의 (다)와 같은 순수한 혼변조 왜곡신호 성분을 추출한다. 추출된 혼변조 왜곡신호 성분은 제 2 감쇠기(455)와 제 2 위상 천이기(460) 및 오류 증폭기(465)를 통해, 증폭된 혼변조 왜곡신호 성분을 제거하기에 충분할 만큼 적절히 조절된다.
상기 상쇄기(450)는 감산기 또는 가산기 형태로 구성할 수 있다. 상쇄기를 감산기 형태로 구성하는 경우에는, 입력되는 두 고주파 신호는 동위상이 되도록 위상이 조절되어야 한다. 도 5 는 감산기 형태로 구성된 상쇄기를 도시하고 있다.
상기 감산기(상쇄기)는 내부에 결합기를 구비하며, 입력되는 두 신호중 하나는 동위상으로 결합기에 입사시키고, 나머지 한 신호는 역위상으로 변환하여 결합기에 입사시킨다. 감산기에 도 7 의 (가) 형태의 고주파 신호와 도 7 의 (나) 형태의 증폭된 고주파 신호가 입사되면, 동위상인 두 고주파 신호 성분은 감산기의 내부에서 여위상으로 변환된 후 결합기를 통과하면서 반송파 신호를 상쇄하고 혼변조 왜곡신호만 남기게 된다.
이때 상쇄기에 입사되는 두 고주파 신호는 레벨과 위상이 정확하게 일치되어야 한다. 이를 위해서는 제 3 분배기(445)로부터 입사되는 고주파 신호와 제 1 지연기로부터 입사되는 고주파 신호가 대역 내에서 군 지연(group delay)이 정확하게 일치해야 한다. 또한 두 신호의 지연 평탄(flatness) 특성이 양호하여야 한다. 즉, 상기 상쇄하고자 하는 고주파 신호의 위상 왜곡(phase distortion)을 최대한 억제해야 한다. 두 고주파 신호의 레벨과 위상이 정확하게 일치하지 않으면, 상쇄기는 반송파 신호성분을 완전히 상쇄할 수 없다. 이것을 위해서 제 1 감쇠기(415)와 제 1 위상 천이기(420)가 사용된다.
제 1 감쇠기는 제 1 지연값(ATT1)에 의해, 입사되는 고주파 신호의 레벨을 조절한다. 제 1 위상 천이기는 제 1 위상값(PIC1)에 의해, 입사되는 고주파 신호의 위상을 조절한다. 따라서, 상기 제 1 감쇠기와 제 1 위상 천이기는 제 3 분배기로부터 출력된 신호와 제 1 지연기(440)로부터 출력된 두 신호의 레벨과 위상을 일치시킨다. 그러면 상쇄기(425)는 동일한 레벨 및 동일한 위상으로 입력되는 두 반송파 신호성분을 상쇄시킨다.
상기 제 1 감쇠기와 제 1 위상 천이기의 조절값은 제어기(495)에 의해 결정된다. 제어기는 선택기(485)를 제어하기 위한 신호 SWC를 출력하여 선택기로 제공한다. SWC를 제공받은 선택기는, 제 1 분배기(405)로부터의 신호 SF1, 제 4 분배기(480)로부터의 신호 SF2 또는 제 5 분배기(475)로부터의 신호 SF3 중의 하나를 선택한다. 또한 제어기는 검출기(490)를 제어하기 위한 신호 PCD를 출력하여 검출기로 제공한다. PCD를 제공받은 검출기는 선택된 신호의 고주파 신호 성분을 직류 전압으로 변환한 수신신호 강도(Received Signal Strength Indicator: RSSI)를 발생시킨다.
제어기는 제 1 감쇠기 및 제 1 위상 천이기를 제어하기 위하여 SF1과 SF2를 비교한다. 제어기로부터 전달된 SWC에 의하여 선택기가 SF1을 선택하면, 검출기는 SF1의 RSSI를 검출하여 제어기로 입력한다. 또한 제어기로부터 전달된 SWC에 의하여 선택기(485)가 SF2를 선택하면, 검출기는 SF2의 RSSI를 검출하여 제어기로 입력한다. 제어기는 SF1의 RSSI와 SF2의 RSSI를 비교 분석한 후, 상기 제 1 감쇠값(ATT1)과 제 1 위상값(PIC1)을 생성하여, 제 1 감쇠기 및 제 1 위상 천이기로 각각 공급한다. 결국 제 1 감쇠기와 제 1 위상 천이기는 SF1과 SF2의 크기와 위상을 동일하게 만든다. 그러면 상쇄기는 순수한 혼변조 왜곡신호만을 추출할 수 있다. 상쇄기는 고주파 신호성분에서 반송파 신호를 크게 억압하여야 한다. 그렇지 않으면 억압되지 않은 반송파 신호는 뒷단의 오류 증폭기로 입사되어 오류 증폭기를 손상시킨다.
상기된 바와 같이, 순수한 혼변조 왜곡신호가 추출되면, 추출된 혼변조 왜곡신호를 증폭된 신호에 결합시켜 혼변조 왜곡신호를 제거한다.
상쇄기(450)에서 생성된 순수한 왜곡신호는 주 증폭기(425)에서 출력된 고주파 신호와 역위상이 되어야 한다. 이를 위하여 제 2 감쇠기(455)와 제 2 위상 천이기(460)가 사용된다.
제 2 감쇠기는 제 2 지연값(ATT2)에 의해, 입사되는 고주파 신호의 레벨을 조절한다. 제 2 위상 천이기는 제 2 위상값(PIC2)에 의해, 입사되는 고주파 신호의 위상을 조절한다. 따라서, 상기 제 2 감쇠기와 제 2 위상 천이기는 제 4 분배기(480)로부터 출력된 신호와 제 5 분배기(475)로부터 출력된 두 신호의 위상을 반대로 만든다. 그러면 결합기(470)는 동일한 레벨 및 반대의 위상으로 입력되는 두 혼변조 왜곡신호 성분을 상쇄시킨다.
상기 제 2 감쇠기와 제 2 위상 천이기의 조절값은 제어기(495)에 의해 결정된다. 제어기는 제 2 감쇠기 및 제 2 위상 천이기를 제어하기 위하여 SF2과 SF3를 비교한다. 제어기로부터 전달된 SWC에 의하여 선택기가 SF2를 선택하면, 검출기는 SF2의 RSSI를 검출하여 제어기로 입력한다. 또한 제어기로부터 전달된 SWC에 의하여 선택기(485)가 SF3를 선택하면, 검출기는 SF3의 RSSI를 검출하여 제어기로 입력한다. 제어기는 SF2의 RSSI와 SF3의 RSSI를 비교 분석한 후, 상기 제 2 감쇠값과 제 2 위상값을 생성하여, 제 1 감쇠기 및 제 1 위상 천이기로 각각 공급한다. 그러면 제 2 감쇠기는 SF2과 SF3의 크기를 동일하게 만들며, 제 2 위상 천이기는 SF2와 SF3의 위상을 반대로 만든다. 그러면 결합기는 순수한 증폭된 반송파 신호만을 출력할 수 있다. 출력된 순수한 반송파 신호는 도 7 의 (라)와 같다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
디지털 통신의 발달에 의해, 기존의 반송파 대역에서의 고주파 선형화 회로를 대신하는 기저대역의 선형화 방법이 제시되고 잇다. 본 발명은 기존의 선형화 방법인 피드포워드 방법과 디지털 전치왜곡 방법을 결합하는 장치와 방법을 제공함으로써, 디지털 통신 시스템에 이용될 수 있는 선형 증폭기를 제공한다.
본 발명은 디지털 변조 방식을 사용하는 통신 시스템에 응용되어, 고주파 신호에 포함되는 혼변조 왜곡신호 성분을 제거한다. 그러므로 본 발명은 인접된 주파수 채널간의 간섭을 제거하며, 수신단에서 이루어지는 복조 특성을 향상시켜, 결과적으로 통화의 품질을 향상시킨다.

Claims (28)

  1. 기저대역의 신호를 입력받아 변조된 고주파 신호와 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 기저대역 선형화 장치와;
    상기 변조된 고주파 신호 및 왜곡 신호의 역함수 신호를 입력받아 증폭하고 증폭에 의한 왜곡신호를 제거하는 반송파대역 선형화 증폭장치를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기저대역 선형화 장치는, 전치보상 방법에 의한 선형화를 지원하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기저대역 선형화 장치는, 구적 위상 천이 변조(QPSK) 방식을 지원하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기저대역 선형화 장치는,
    디지털 데이터원을 입력받아 i(in phase) 신호 및 q(quadrature) 신호로 분리하는 엔코더;
    분리된 i,q 신호를 대역 통과 필터링하는 필터;
    필터링된 i,q 신호와 그 전력량 및 왜곡신호의 정보를 입력받아 왜곡 신호를 미리 발생시키는 디지털 전치 보상기;
    미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 디지털 i,q 신호를 입력받아 아날로그로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및
    아날로그 변환된 i,q 신호를 국부 발진 주파수에 의하여 변조하여 기저대역 선형화된 출력으로 출력하는 변조기를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 기저대역 선형화 장치는,
    상기 반송파대역 선형화 증폭장치의 출력을 입력받아 상기 국부 발진 주파수에 의하여 i,q 신호로 복조하는 복조기;
    복조된 아날로그 i,q 신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기; 및
    디지털 변환된 i,q 신호와, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 i,q 신호를 비교하고 왜곡값을 추정하여 왜곡신호의 정보를 전치 보상기로 제공하는 추정기를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 기저대역 선형화 장치는, 상기 복조기와 아날로그/디지털 변환기에 의한 동작 시간을 보상하기 위하여, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 지연시킨 다음 추정기로 제공하는 지연기를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화 증폭장치는, 피드포워드 방법에 의한 선형화를 지원하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화 증폭장치는,
    기저대역 선형화된 출력 신호를 받아들여 증폭하며 왜곡신호를 생성하는 비선형 증폭기와;
    상기 비선형 증폭기에서 생성된 왜곡신호를 제거하는 반송파대역 선형화 장치로 구성되는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화 장치는,
    기저대역 선형화된 출력 신호로부터 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 감산하여 왜곡신호를 추출하는 상쇄기와;
    추출된 왜곡신호를 비선형 증폭기로부터 출력된 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호에 결합하는 결합기를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화 장치는,
    기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호의 크기를 조절하는 제 1 감쇠기;
    기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 제 1 감쇠된 신호의 위상을 조절하여 비선형 증폭기로 전달하는 제 1 위상 천이기; 및
    기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호를 지연시켜 상쇄기로 전달하는 제 1 지연기를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화 장치는, 기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄기의 출력 신호를 비교하여 상기 제 1 감쇠기의 제 1 감쇠값과 상기 제 1 위상 천이기의 제 1 위상값을 제어하는 제어 장치를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어 장치는,
    기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄기의 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 선택기;
    선택기에서 선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 검출기; 및
    상기 선택기와 검출기의 동작을 제어하며, 측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 1 감쇠값과 제 1 위상값을 결정하는 제어기를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화 장치는,
    상쇄기에서 추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 크기를 동일하게 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 크기를 조절하는 제 2 감쇠기;
    추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 위상을 역위상으로 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 위상를 조절하는 제 2 위상 천이기; 및
    추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 지연시켜 결합기로 전달하는 제 2 지연기를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화 장치는,
    추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 비교하여 상기 제 2 감쇠기의 제 2 감쇠값과 상기 제 2 위상 천이기의 제 2 위상값을 제어하는 제어 장치를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제어 장치는,
    상쇄기의 출력 신호와 반송파대역 선형화된 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 선택기;
    선택기에서 선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 검출기; 및
    상기 선택기와 검출기의 동작을 제어하며, 측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 2 감쇠값과 제 2 위상값을 결정하는 제어기를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 장치.
  16. 기저대역의 신호를 입력받는 단계;
    입력받은 기저대역의 신호를 변조하여 변조된 고주파 신호를 생성하는 단계;
    변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 단계;
    변조된 고주파 신호와 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 입력받아 증폭하는 단계; 및
    증폭된 신호로부터 증폭에 의한 왜곡신호를 제거하여 반송파대역 선형화된 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 변조된 고주파 신호를 제공하는 단계는, 구적 위상 천이 변조(QPSK) 방식을 지원하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  18. 제 18 항에 있어서, 상기 변조된 고주파 신호를 생성하는 단계는,
    디지털 데이터 원을 입력받아 i(in phase) 신호 및 q(quadrature) 신호로 분리하는 단계;
    분리된 i,q 신호를 대역 통과 필터링하는 단계;
    필터링된 i,q 신호와 그 전력량 및 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 정보를 입력받아 왜곡 신호를 미리 발생시키는 단계;
    미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 디지털 i,q 신호를 입력받아 아날로그로 변환하는 단계; 및
    아날로그 변환된 i,q 신호를 국부 발진 주파수에 의하여 변조하여 기저대역 선형화된 출력으로 출력하는 단계를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 단계는,
    반송파대역 선형화된 출력 신호를 입력받아 상기 국부 발진 주파수에 의하여 i,q 신호로 복조하는 단계;
    복조된 아날로그 i,q 신호를 디지털로 변환하는 단계; 및
    디지털 변환된 i,q 신호와, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 포함하는 i,q 신호를 비교하고 왜곡값을 추정하여 왜곡신호의 정보를 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 변조에 의해 발생되는 왜곡신호의 역함수 신호를 제공하는 단계는, 상기 복조하는 단계와, 아날로그/디지털 변환에 의한 동작 시간을 보상하기 위하여, 상기 미리 발생된 왜곡 신호를 지연시키는 단계를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 증폭하는 단계는, 기저대역 선형화된 출력 신호를 받아들여 증폭하여, 왜곡신호를 생성하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 반송파대역 선형화된 출력 신호를 생성하는 단계는,
    기저대역 선형화된 출력 신호로부터 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 감산하여 왜곡 신호를 추출하는 단계와;
    추출된 왜곡 신호를, 비선형 증폭기로부터 출력된 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호에 결합하는 단계를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 왜곡 신호를 추출하는 단계는,
    기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호의 크기를 조절하는 제 1 감쇠 단계;
    기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호의 크기와 위상을 동일하게 조절하기 위하여, 제 1 감쇠된 신호의 위상을 조절하여 비선형 증폭기로 전달하는 제 1 위상 천이 단계; 및
    기저대역 선형화된 출력 신호와, 왜곡신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 기저대역 선형화된 출력 신호를 지연시키는 제 1 지연 단계를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 왜곡 신호를 추출하는 단계는,
    기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄된 출력 신호를 비교하여 상기 제 1 감쇠값과 상기 제 1 위상값을 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제어하는 단계는,
    기저대역 선형화된 출력 신호와 상쇄된 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 단계;
    선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 단계; 및
    측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 1 감쇠값과 제 1 위상값을 결정하는 단계를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  26. 제 22 항에 있어서, 상기 결합하는 단계는,
    추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 크기를 동일하게 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 크기를 조절하는 제 2 감쇠 단계;
    추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호의 위상을 역위상으로 조절하기 위하여, 추출된 왜곡 신호의 위상를 조절하는 제 2 위상 천이 단계; 및
    추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 동기시키기 위하여, 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 지연시키는 제 2 지연 단계를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 결합하는 단계는, 추출된 왜곡 신호와 왜곡 신호를 포함하는 증폭 신호를 비교하여 상기 제 2 감쇠값과 상기 제 2 위상값을 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 제어하는 단계는,
    상쇄된 출력 신호와 반송파대역 선형화된 출력 신호를 선택적으로 받아들이는 단계;
    선택된 두 신호의 직류 전압값을 측정하는 단계; 및
    측정된 두 신호의 직류 전압값을 비교하여 제 2 감쇠값과 제 2 위상값을 결정하는 단계를 포함하는, 선형화된 전력 증폭 방법.
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