[发明专利]射频信号放大系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频信号放大系统，更具体地涉及一种具有可防止放大器由于过驱动而被损坏的功率衰减器的射频信号放大系统。

背景技术

复合调制技术，如在码分复用扩频技术中使用振幅调制(Amplitude Modulation,AM)及相位调制(Phase Modulation,PM)被广泛应用于新的无线通信系统。例如，码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)及宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)被用于第三代(3G)无线通信系统，而正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)被用于长期演进(Long Term Evaluation，LTE)无线通信系统。这些宽带调制波形在控制射频功率方面为放大器的设计带来了一个挑战。特别是高峰均比(Peak to Average Ration,PAR)信号驱动放大器进入一个非线性区域，并且这样的高峰均比信号会达到放大器中晶体管的输入功率上限，从而增加了放大器在操作中被烧毁的风险。

许多数字预失真(Digital Pre-Distortion,DPD)放大系统使用波峰因子压缩(Crest Factor Reduction,CFR)技术降低信号的峰均比，以改善放大器的非线性度以及提升放大器的功率效率。然而，在校正用于克服放大器AM/PM失真的预失真环路的线性度时，该预失真环路需要扩展射频信号的增益/功率以补偿功率放大器余量(head room)特性上的振幅调制失真，而这样的射频信号的增益/功率扩展则将驱动信号的峰值功率接近甚至超过放大器的饱和区域。

该“背景技术”部分仅用于提供背景信息。该“背景技术”中的陈述并非承认于该“背景技术”部分中公开的主题构成了本发明的现有技术，并且不能将该“背景技术”部分中的任何部分用作承认包括“背景技术”部分在内的本申请的任何部分可构成本发明的现有技术。

发明内容

本发明一方面提供一种具有峰值功率检测器及平均功率检测器以防止放大器过驱动和被损坏的射频信号放大系统。

根据本发明该方面的射频信号放大系统包括：放大器，其具有输入端和输出端；输入耦合器，其配置成将输入信号分为第一信号和第二信号；衰减器，其电性连接于所述放大器的输入端；延迟线，其连接于所述输入耦合器与所述衰减器之间；及峰值功率检测模块，其配置成根据所述第二信号的峰值功率电平，向所述衰减器施加峰值功率衰减信号；其中，所述衰减器配置成根据所述峰值功率衰减信号，产生衰减信号至所述放大器的输入端。

根据本发明另一方面的射频信号放大系统包括：放大器，其具有输入端和输出端；衰减器，其电性连接于所述放大器的输入端；峰值功率检测模块，其配置成根据输入信号的峰值功率电平，向所述衰减器施加峰值功率衰减信号；及平均功率检测模块，其配置成根据所述输出端的输出信号的平均功率电平，向所述衰减器施加平均功率衰减信号；其中，所述衰减器配置成根据所述平均功率衰减信号，产生衰减信号至所述放大器的输入端。

根据本发明再一方面的射频信号放大系统包括：放大器，其具有输入端和输出端；衰减器，其电性连接于该放大器的输入端；峰值功率检测模块，其配置成根据输入信号的峰值功率电平，向所述衰减器施加峰值功率衰减信号；及平均功率检测模块，其配置成根据所述输出端的输出信号的平均功率电平，向所述衰减器施加平均功率衰减信号；其中，所述衰减器配置成根据所述峰值功率衰减信号和所述平均功率衰减信号，产生所述衰减信号至所述放大器的输入端。

随着输入信号的峰值功率电平增长超过预设的峰值功率门限(Povpeak)，使得峰值功率检测模块施加峰值功率衰减信号(Vpeak-attn)至衰减器，这会在将第一信号转换成衰减信号(RFattn)并输入至放大器的输入端时，相应地降低输出的衰减信号(RFattn)的功率电平。类似地，随着输出信号的功率电平增长超过预设的平均功率门限(Povavg)，使得平均功率检测模块产生平均功率衰减信号(Vavg-attn)至衰减器，这会在将第一信号转换为衰减信号(RFattn)并输入至放大器的输入端时，相应地降低衰减信号(RFattn)的功率电平。