DE19720019B4

DE19720019B4 - Linearer Leistungsverstärker sowie Verfahren zur linearen Leistungsverstärkung

Info

Publication number: DE19720019B4
Application number: DE19720019A
Authority: DE
Inventors: Young Kim; Seong-Hoon Seungnam Lee; Jong-Tae Seongnam Park; Soon-Chul Ahnyang Jeong; Hong-Kee Seongnam Kim; Chul-Dong Kim; Young-Kon Lee; Ik-Soo Chang; Seung-Won Chung
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-11-04
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2017-05-14
Also published as: GB2318938B; JP3260295B2; GB9709622D0; AU2014897A; SE9701760D0; GB2318938A; JPH10190361A; NL1006031A1; NL1006031C2; SE519812C2; KR100217416B1; FI972005A0; SE9701760L; BR9703140A; DE19720019A1; FR2755551B1; FI972005A7; KR970031238A; FR2755551A1; IN192286B

Abstract

Linearer Leistungsverstärker, welcher umfasst:
ein erstes, variables Dämpfungselement (211) und ein erstes, variables Phasenverschiebungselement (212), um den Pegel und die Phase eines eingehenden RF-Signals einzustellen,
einen Vorverzerrer (213) dem das von dem ersten, variablen Dämpfungselement (211) und dem ersten, variablen Phasenverschiebungselement (212) ausgegebene RF-Signal zum Erzeugen eines durch Intermodulationsverzerrungen vorverzerrten RF-Signals zugeführt wird, wobei der Vorverzerrer einen automatischen Pegelkontroller (313) zum Steuern des RF-Signals mit einem vorgegebenen Pegel umfasst,
einen Hauptleistungsverstärker (214) zum Verstärken des vorverzerrten RF-Signals,
ein Signallöschelement (219), zum Subtrahieren des eingehenden RF-Signals von dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers (214), wodurch ein in dem verstärkten RF-Signal enthaltenes Intermodulationssignal extrahiert wird,
ein zweites, variables Dämpfungselement (220) und ein zweites, variables Phasenverschiebungselement (221) zum Einstellen des Pegels und der Phase des von dem Signallöschelement (219) ausgegebenen Intermodulationssignals,
einen Fehlerverstärker (222) zum Verstärken des von dem zweiten, variablen Dämpfungselement (220) und dem zweiten, variablen Phasenverschiebungselement...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen linearen Leistungsverstärker und ein Verfahren zur linearen Leistungsverstärkung durch ein Vorverzerrungssystem und ein Regelungssystem.
Im allgemeinen arbeiten Verstärker hoher Leistung (im folgenden als HPA bezeichnet) in der Nähe des Sättigungsbereichs mit einer nicht linearen Charakteristik, um eine maximale Leistungsabgabe zu erreichen. Wenn jedoch ein Mehrbandträger in den Hochleistungsverstärker eingegeben wird, erzeugt der Mehrbandträger eine Intermodulationsverzerrung (im olgenden als IMD bezeichnet). Aus diesem Grund kann die Arbeitsweise eines solchen Verstärkers stark beeinträchtigt werden. Daher muß der Pegel des Eingangssignals um einige dB abgeschwächt werden oder ein Leistungstransistor mit einer höheren Belastbarkeit verwendet werden, um das Auftreten einer Verschlechterung der Arbeitsweise des Leistungsverstärkers zu verhindern.
In diesem Fall kann ein linearer Leistungsverstärker, der keinen Transistor mit hoher Belastbarkeit, sondern einen Transistor mit normaler Belastbarkeit verwendet, die Intermodulationsverzerrung aufgrund seiner Linearität vermeiden. Daher ist ein linearer Leistungsverstärker erforderlich, um die Qualität von RF- (Funkfrequenz-) Signalen zu verbessern, die von Kommunikationsvorrichtungen gesendet werden.

13 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Konstruktion eines linearen Leistungsverstärkers nach dem Stand der Technik zeigt, der in der US-A-5,130,663 beschrieben ist. Da der lineare Leistungsverstärker mit dem in 13 gezeigten Auf bau ein Pilotsignal erzeugt, das erzeugte Pilotsignal mit einem Eingangssignal koppelt, das Pilotsignal an dem Ausgangsanschluß detektiert und die Phase und die Verstärkung eines Fehlerverstärker steuert, können die Intermodulationsverzerrungen unterdrückt werden. Der lineare Leitungsverstärker verwendet das Pilotsignal, um kontinuierlich die Phase und die Verstärkung des Fehlerverstärkers unabhängig von sonstigen Faktoren und Umständen zu unterdrücken, mit dem Ziel, die Intermodulationsverzerrungen zu beseitigen.

Da aber ein linearer Leistungsverstärker, wie er in 13 gezeigt ist, der ein Pilotsignal verwendet, keine Kenntnis von sich ändernden Umständen besitzt, ist es schwierig, eine automatische Einstellung der linearen Verstärkung bei dem obigen Verstärker zu erreichen. Außerdem ist, da der lineare Leistungsverstärker einen Pilotsignalgenerator, einen Pilotsignaldetektor usw. umfaßt, der Aufbau und der Steuerungsvorgang des linearen Leistungsverstärkers kompliziert.

Wie oben beschrieben, sind ein Vorverzerrungssystem zum Erzeugen einer Vorverzerrung in dem Eingangssignal und zum Verbessern der Intermodulationsunterdrückungscharakteristik des Hauptverstärkers, ein negatives Rückkopplungssystem zum Rückkoppeln der Verzerrungen und zum Unterdrücken der Verzerrungen, die in dem Ausgangssignal des Verstärkers umfaßt sind, und ein Regelungssystem zum Extrahieren nur derjenigen Verzerrung, die eine Gegenphase bildet, und zum Unterdrücken der extrahierten Verzerrung typisch für das Verstärkungsverfahren eines linearen Leistungsverstärkers, das die Intermodulationsverzerrung ohne Verwendung eines Pilotsystems beseitigt.

Die US-A-4,943,783 offenbart eine Vorwärtskopplungsverzerrungskorrekturschaltung. Die herkömmliche Vorwärtskopplungsverzerrungskorrekturschaltung besteht im wesentlichen aus zwei Schleifen: eine Verzerrungsermittlungsschleife und eine Verzerrungsentfernungsschleife. Die Verzerrungsermittlungsschleife umfasst einen Signalverstärkungspfad, einen Linearsignalpfad, einen Leistungsteilungskoppler, einen Leistungskoppler, variable Abschwächer, variable Verzögerungsleitungen, einen Hauptverstärker, einen Hilfsverstärker und eine Vorverzerrungsschaltung. Der Übertragungsverlust zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss sowie einem dritten und vierten Anschluss des Leistungsteilungskopplers sind vernachlässigbar klein, nämlich beispielsweise 0,1dB, aber der Übertragungsverlust zwischen dem ersten und vierten Anschluss sowie zwischen dem zweiten und dritten Anschluss des Leistungsteilungskopplers sind hoch und erreichen beispielsweise 20 dB. Damit der Übertragungsverlust zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss des Leistungskopplers in der Gegend von 0,1 dB gehalten werden kann, ist es notwendig, dass der Übertragungsverlust zwischen dem zweiten und einem dritten Anschluss größer als 20 dB ist. Die Vorverzerrungsschaltung umfasst einen Leistungsteiler, der das Eingangssignal in zwei Signale gleicher Amplitude aufteilt. Die Vorverzerrungsschaltung umfasst ferner eine veränderbare Verzögerungsleitung, einen Leistungskoppler, einen Verzerrungsgenerator dritter Ordnung, einen einstellbaren Phasenschieber sowie einen einstellbaren Abschwächer.

Die EP-0 438 872-A2 beschreibt einen ähnlichen linearen Verstärker mit einer automatischen Anpassung der Verstärkung und Phase der Vorwärtskopplungsschleife. Gemäß dieser Schrift erfolgt die automatische Anpassung durch eine digitale Steuerung.

Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, einen im Betrieb stabileren linearen Leistungsverstärker sowie ein Verfahren zur linearen Leistungsverstärkung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch einen linearen Leistungsverstärker gemäß Ansprüch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die höhere Stabilität des linearen Leistungsverstärkers und des entsprechenden Verfahrens wird insbesondere durch einen automatischen Pegelkontroller 313 erreicht, der dafür sorgt, dass im harmonischen Generator 314 ein Signal im wesentlichen konstanter Amplitude zugeführt wird und somit der harmonische Generator ebenfalls ein Ausgangssignal von im wesentlichen konstanter Amplitude erzeugt.

Bevorzugte Ausführungsformen umfassen einen linearen Leistungsverstärker und ein Verfahren, bei dem ein Vorverzerrer an einem Frontanschluß angeordnet ist, das zunächst die in dem Hauptverstärker zu erzeugende Intermodulationsverzerrung erwartet, ein Vorverzerrungssignal erzeugt und das erzeugte Vorverzerrungssingal in den Hauptverstärker eingibt, wodurch als erstes die in dem Hauptverstärker erzeugte Intermodulationsverzerrung unterdrückt wird.

Ferner werden weitere Ausführungsformen, nämlich ein linearer Leistungsverstärker und ein Verfahren zum Extrahieren des Rests der Intermodulationsverzerrungen in dem Ausgang des Hauptverstärkers angegeben, bei denen die Intermodulationsverstärkungen zunächst unterdrückt werden und die extrahierten Intermodulationsverzerrungen mit dem endgültig ausgegebenen Signal gekoppelt werden, wodurch als zweites die Intermodulationsverzerrungen in dem endgültig ausgegebenen Verstärkersignal unterdrückt werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines linearen Leistungsverstärkers nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 zeigt den Aufbau eines Vorverzerrers der 1.
3 zeigt den Aufbau eines automatischen Pegelkontrollers der 2.
4 zeigt den Aufbau eines Signaldetektors der 3.
5A-5G zeigen die Charakteristik des Signalspektrums zum Erklären der Arbeitsweise des linearen Leistungsverstärkers nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in 1 gezeigt ist.
6 zeigt den Aufbau eines Signaldetektors der 1.
7 zeigt den Aufbau eines Kontrollers der 1.
8 ist ein Flußdiagramm, das den Vorgang der Dämpfungs- und Phasensteuerungsfunktionen des Kontrollers entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
9a-f ist ein Flußdiagramm, das den Vorgang der Steuerung eines variablen Dämpfungselements und eines variablen Phasenverschiebungselements der 1 durch den Kontroller entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 10A bis 10C sind Flußdiagramme, die die Charakteristik der Einstellung einer Frequenz zum Steuern der Dämpfung und der Phase eines Signals in 9 zeigen.
11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines linearen Leistungsverstärkers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines linearen Leistungsverstärkers nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines linearen Leistungsverstärkers nach dem Stand der Technik zeigt.
In der nachfolgenden Beschreibung werden vielfältige spezielle Details, wie etwa Komponenten und Frequenzen des konkreten Schaltkreises angegeben, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu vermitteln. Es ist für den Fachmann jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung ohne diese speziellen Details ausgeführt werden kann. Eine detaillierte Beschreibung von bekannten Funktionen und Konstruktionen, die lediglich den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unklar machen würde, wird in der nachfolgenden Beschreibung vermieden.
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines linearen Leistungsverstärkers nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, steuert ein erstes, variables Dämpfungselement 211 die Dämpfung der Verstärkung eines eingegebenen RF-Signals durch ein Dämpfungssteuerungssignal ATT1. Ein erstes, variables Phasenverschiebungselement 212 erhält das Ausgangssignal des ersten, variablen Dämpfungselements 211 und steuert die Phase des eingegebenen RF-Signals durch ein Phasensteuerungssignal PCI1.
Ein Vorverzerrer 213 erhält das RF-Signal, erwartet zuvor eine Harmonische als die in einem Hauptleistungsverstärker 214 zu erzeugende Intermodulationsverzerrung und erzeugt ein Verzerrungssignal. Der Hauptleistungsverstärker 214 verstärkt das von dem Vorverzerrer 213 ausgegebene RF-Signal und gibt das leistungsverstärkte Signal aus. Eine zweite Verzögerungseinheit 215 erhält das von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegebene RF-Signal, verzögert das eingegebene RF-Signal während der Zeit, während der die Intermodulation angelegt wird, und gibt es dann aus. Der hiervor beschriebene Aufbau ist der Hauptpfad des linearen Leistungsverstärkers nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ein Leistungsteiler 216 teilt das in den Hauptpfad eingegebenen RF-Signal und gibt das abgeteilte RF-Signal aus. Es ist auch möglich, einen Richtkoppler als Leistungsteiler 216 zu verwenden. Ein erstes Verzögerungsglied 217 kompensiert die Verzögerung des RF-Signals bei dem Vorverzerrungs- und Verstärkungsvorgang in dem Hauptpfad. Ein Leistungsteiler 218 ist an dem Ausgangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214 angeordnet und teilt den Ausgang des Hauptleistungsverstärkers 214. Wie bei dem Leistungsteiler 216 kann ein Richtkoppler als Leistungsteiler 218 verwendet werden. Ein Signal löschelement 219 erhält das von dem ersten Verzögerungsglied 217 ausgegebene RF-Signal und das von dem Leistungsverstärker 214 ausgegebene, verstärkte RF-Signal. Das Signallöschelement 219 zieht das von dem ersten Verzögerungselement 217 ausgegebene RF-Signal von dem von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegebenen Signal ab, wodurch das Intermodulationssignal festgestellt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Signallöschelement 219 als Subtrahierer ausgeführt.
Ein zweites, variables Dämpfungselement 220 erhält das von dem Signallöschelement 219 ausgegebene Intermodulationssignal und steuert die Verstärkung des eingegebenen Intermodulationssignals durch ein Dämpfungssteuerungssignal ATT2, das von einem Kontroller 237 ausgegeben wird. Ein zweites, variables Phasenverschiebungselement 221 erhält das von dem zweiten, variablen Dämpfungselement 220 ausgegebene Intermodulationssignal und steuert die Phase des eingegebenen Intermodulationssignals durch ein von dem Kontroller 237 ausgegebenes Phasensteuerungssignal PIC2. Ein Fehlerverstärker 222 verstärkt das von dem zweiten, variablen Phasenverschiebungselement 221 ausgegebene Intermodulationssignal und gibt das verstärkte Intermodulationssignal aus. Ein Signalkoppler 223 koppelt das Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 222 mit dem Ausgangssignal des zweiten Verzögerungselements 215. Ein Richtkoppler kann als Signalkoppler 223 verwendet werden.
Der oben beschriebene Aufbau entspricht dem Nebenpfad zum Unterdrücken des Intermodulationssignals des Hauptpfads in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ein Leistungsteiler 231 teilt das eingegebene RF-Signal und ist am Eingangsanschluß angeordnet und gibt ein erstes Signal SF1 aus. Ein Leistungsteiler 232 ist am Ausgangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214 angeordnet und teilt der verstärkte RF-Signal und gibt ein zweites Signal SF2 aus. Ein Leistungsteiler 233 ist am Ausgang des Signallöschelements 219 angeordnet, teilt das Intermodulationssignal nach der Subtraktion von dem RF-Signal und gibt ein drittes Signal SF3 aus. Ein Leistungsteiler 234 ist am Ausgangsanschluß angeordnet, teilt das letztendlich ausgegebene RF-Signal und gibt ein viertes Signal SF4 aus. Die Leistungsteiler 231 bis 234 können durch Richtkoppler ersetzt werden. Ein Signalselektor 235 erhält die obigen Signale SF1 bis SF4, die von den Leistungsteilern 231 bis 234 ausgegeben werden, und gibt das Signal SF aus, das entsprechend den Schaltsteuerungssignalen SWC, die von dem Kontroller 237 ausgegebenen werden, ausgewählt wird.
Ein Signaldetektor 236 detektiert eine empfangene Signalstärkeanzeige (hiernach RSSI bezeichnet) des von dem Signalselektor 235 ausgegebenen Signals SF durch die Steuerungsdaten PCD (PLL-Steuerungsdaten), die von dem Kontroller 237 ausgegeben werden, und gibt ein RSSI-Signal aus, das in einen Gleichstrom umgewandelt wird. Der Kontroller 237 erzeugt das Schaltsteuerungssginal SWC zur Auswahl des SF-Signals in dem Signalselektor 235 und die Steuerungsdaten PCD zum Bestimmen der Frequenz der Detektion der RSSI des für den Signaldetektor 236 ausgewählten Signals SF.
Zusätzlich analysiert der Kontroller 237 den Wert des von dem Signaldetektor 236 ausgegebenen RSSI-Signals und erzeugt die Dämpfungssteuerungssignale ATT1 bis ATT3 und die Phasensteuerungssignale PIC1 bis PIC3, wobei diese Signale die variablen Dämpfungselemente und die variablen Phasenverschiebungselemente steuern, um die Verstär kung und die Phase des Signals SF entsprechend der Analyse des Kontrollers 237 zu regeln. Wenn das Eingangssignal, das von dem Leistungsteiler 231 ausgegeben wird, ausgewählt wird, steuert der Kontroller den Signaldetektor 236, detektiert die RSSI des eingegebenen RF-Signals, beurteilt den Betrag der RSSI, so daß die Frequenzkomponente des eingegebenen RF-Signals erkannt werden kann. Wenn das Ausgangssignal des Hauptverstärkers 214, das von dem Leistungsteiler 232 ausgegeben wird, ausgewählt wird, steuert der Kontroller 237 den Signaldetektor 236, detektiert die RSSI des harmonischen Signals des verstärkten RF-Signals und beurteilt den Betrag der RSSI, wodurch das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 und das Phasensteuerungssignal PIC3 erzeugt werden, wobei diese Signale zum Einstellen der Dämpfung und der Phase des von dem ersten Vorverzerrungselement 213 ausgegebenen Signals dienen. Wenn das Ausgangssignal des Signallöschelements 219 ausgewählt wird, steuert der Kontroller 237 den Signaldetektor 236, detektiert die RSSI des in dem subtrahierten Intermodulationssignal enthaltenen RF-Signals und beurteilt den Betrag der RSSI, wodurch das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 und das Phasensteuerungssignal PIC1 erzeugt werden, wobei diese Signale zum Einstellen der Dämpfung und der Phase des in den Eingangsanschluß des linearen Leistungsverstärkers eingegebenen RF-Signals von dienen. Wenn das letztlich ausgegebene, verstärkte Signal ausgewählt wird, steuert der Kontroller 237 den Signaldetektor 236, detektiert die RSSI des in dem letztlich ausgegebenen, verstärkten Signal enthaltenen Intermodulationssignals und beurteilt den Betrag der RSSI, wodurch das Dämpfungssteuerungssignal ATT2 und das Phasensteuerungssignal PIC2 erzeugt werden, wobei diese Signale zum Einstellen der Dämpfung und der Phase des von dem Signallöschelement 219 ausgegebenen Intermodulationssignals dienen.
Entsprechend dem wie oben aufgebauten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eliminiert der lineare Leistungsverstärker das Intermodulationssignal, das bei der Verstärkung auftreten kann, indem er ein Vorverzerrungs- und Regelungssystem verwendet. In dem obigen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung führt der Vorverzerrer 213 zunächst die Funktion der Beseitigung des Intermodulationssignals durch, das von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegeben wird. Um die obige Funktion durchzuführen, erwartet der Vorverzerrer 213 zunächst die Harmonischen, die bei der Verstärkung in dem Hauptleistungsverstärker 214 erzeugt werden können, um dann ihre Phase einzustellen, um die Gegenphase der in dem Hauptleistungsverstärker 214 erzeugten Harmonischen zu erhalten, die dann ausgegeben wird, wenn die Harmonischen an den Leistungstransistor des Hauptleistungsverstärkers 214 angelegt werden.
Wenn nur ein Vorverzerrungssystem verwendet wird, ist es unmöglich, das in dem linearen Leistungsverstärker erzeugte Intermodulationssignal vollständig zu beseitigen. Daher unterdrückt der lineare Leistungsverstärker nach diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zunächst das Intermodulationssignal in dem Vorverzerrer 213 und unterdrückt dann das Intermodulationssignal durch Anpassung des Regelungssystems. Der lineare Leistungsverstärker, der dieses Regelungssystem verwendet, löscht die reine RF-Verzerrung in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214, extrahiert das Intermodulationssignal und koppelt das extrahierte Intermodulationssignal mit dem Signalkoppler 223, um dadurch die Intermodulationsverzerrung zu löschen. Daher kann bei Verwendung des Regelungssystems die in dem verstärkten Signal am Ausgangsanschluß des linearen Leistungsverstärkers enthaltene Intermodulationssignalverzerrung unterdrückt werden, so daß das reine, verstärkte RF-Signal ausgegeben werden.
In dem oben erklärten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das bei der Verstärkung in dem Hauptleistungsverstärker 214 erzeugte Intermodulationssignal zunächst durch das Vorverzerrungssystem unterdrückt, und das am Ausgang des Hauptleistungsverstärkers 214 auftretende Intermodulationssignal wird dann unter Verwendung des Regelungssystem unterdrückt. Hier soll, um die Erklärung zu vereinfachen, nach der Betrachtung des Vorgangs der Unterdrückung des Intermodulationssignals durch das Vorverzerrungssystem eine Betrachtung des Vorgangs der Unterdrückung des Intermodulationssignals durch das Regelungssystem folgen.
Die 5A bis 5G zeigen die Charakteristik des Signalspektrums zum Erklären der Arbeitsweise des linearen Leistungsverstärkers nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in 1 gezeigt ist, wobei die 5A bis 5G unter der Voraussetzung von zwei Tönen entstanden sind. 5A zeigt das eingegebene RF-Signal, 5B zeigt die Harmonischen des RF-Signals, die in einem harmonischen Generator 314 erzeugt werden, 5C zeigt das Signal, das im Betrag seiner Harmonischen durch ein variables Dämpfungselement 315 in dem Vorverzerrer 213 eingestellt worden ist und eine mittels eines variablen Phasenverschiebungselements eingestellte Phase besitzt, so daß es mit der umgekehrten Phase des Hauptleistungsverstärkers 214 eingegeben werden kann, 5D zeigt das verstärkte RF-Signal, das das Intermodulationssignal enthält, das durch Verstärkung des Vorverzerrungssignals, wie es in 5C gezeigt ist und das in den Hauptleistungsverstärker 214 eingegeben wird, erhalten wird. 5E ist das Intermodulationssignal, das durch Löschen der Signalverzerrung in dem verstärkten RF-Signal in dem Signallöschelement erhalten wird. 5F ist das Signal, das den Betrag des in 5E gezeigten Intermodulationssignals einstellt und die Gegenphase entsprechend dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214, wie in 5D gezeigt, einstellt. 5G zeigt das letztlich ausgegebene Signal, in dem das Intermodulationssignal durch Kopplung des extrahierten Intermodulationssignals, wie es in 5D gezeigt ist, und des verstärkten RF-Signals, wie es in 5E gezeigt es, mit ihrer Gegenphase unterdrückt ist.
2 zeigt den Aufbau des Vorverzerrers 213 der 1. Wie in 2 gezeigt, teilt ein Leistungsteiler 312 das RF-Signal am Eingangsanschluß und gibt das geteilte RF-Signal aus. Ein automatischer Pegelkontroller (hiernach ALC bezeichnet) hält den Pegel des eingegebenen RF-Signals konstant, um konstante Harmonische unabhängig von Variationen des Pegels des eingegebenen RF-Signals zu erzeugen. Ein harmonischer Generator 314 erhält das RF-Signal, dessen Pegel in dem automatischen Pegelkontroller 313 eingestellt worden ist, und erzeugt dritte, fünft, siebte und höhere Harmonische des RF-Signals. Ein variables Dämpfungselement 315 erhält die von dem harmonischen Generator 314 ausgegebenen Harmonischen und steuert die Verstärkung der harmonischen Verzerrung durch das Dämpfungssteuerungssignal ATT3, das von dem Kontroller 237 ausgegeben wird. Ein variables Phasenverschiebungselement 316 erhält das von dem variablen Dämpfungselement 315 ausgegebene harmonische Signal und stellt dessen Phase mittels des von dem Kontroller 237 ausgegebenen Phasensteuerungssignal PIC3 ein. Ein zweites Verzögerungsglied 311 verzögert das in den Hauptpfad eingegebene RF-Signal um die Zeitdauer, während der das Vorverzerrungssignal erzeugt wird. Ein Signalkoppler 317 ist zwischen dem Ausgangsanschluß des zweiten Verzögerungsglieds 311 und dem Eingangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214 angeordnet, wodurch das Vorverzerrungssignal mit dem verzögerten RF-Signal gekoppelt wird.
Wie in 2 gezeigt, ist der harmonische Generator 314 mit einem Signalkoppler und einer Schottky-Diode aufgebaut. Bei Eingabe des RF-Signals in die Schottky-Diode erzeugt die Schottky-Diode die höheren Harmonischen entsprechend dem eingegebenen RF-Signal. Folglich sollte der Pegel des in die Schottky-Diode eingegebenen RF-Signals dergestalt sein, daß das in dem Ausgang des Hauptleistungsverstärkers 214 vorhandene Intermodulationssignal unterdrückt wird. Um dies zu erreichen, ist der automatische Pegelkontroller 313 am Eingangsanschluß des harmonischen Generators 314 angeordnet, so daß das RF-Signal immer mit einem vorgegebenen Pegel eingegeben werden kann.
Der automatische Pegelkontroller 313 steuert das RF-Signal und gibt es unabhängig von Änderungen des Pegels des in den linearen Leistungsverstärker eingegebenen RF-Signals mit einem vorgegebenen Pegel aus. 3 zeig den Aufbau des automatischen Pegelkontrollers 313 der 2, bei dem ein variables Dämpfungselement 412 zwischen dem Leistungsteiler 312 und dem harmonischen Generator 314 angeordnet ist. Außerdem ist ein Leistungsteiler 414 am Eingangsanschluß des harmonischen Generators 314 angeordnet und teilt das RF-Signal, das an den harmonischen Generator 314 mit dem eingestellten Pegel angelegt wird, und gibt es aus. Ein Leistungsdetektor 415 wandelt das RF-Signal in eine Gleichspannung um und gibt das umgewandelte Signal in einen Pegelkontroller 416 aus. Der Pegelkontroller 416 steuert das variable Dämpfungselement 412 entsprechend der an den Leistungsdetektor 415 ausgegebenen Gleichspannung, so daß das RF-Signal mit dem vorgegebenen Pegel in den harmonischen Generator 314 eingegeben werden kann.
Hier sollte der Leistungsdetektor 415 der 3 den Mehrbandträger feststellen. Der Leistungsdetektor 415 sollte das RF-Signal des Mehrbandträgers erhalten und das eingegebene RF-Signal in eine Gleichspannung umwandeln. 4 zeigt den Aufbau des Leistungsdetektors 415 der 3. Ein RF-Transformator 451 erhält der RF-Signal und erzeugt zwei Signale mit einer Phasendifferenz von 180°, wobei die beiden von dem RF- Transformator 451 ausgegebenen Signale durch Übertragungsleitungen 452 und 453 und Schottky-Dioden 454 und 455 in Gleichspannungen umgewandelt werden, wonach die umgewandelten Signale über einen Kondensator 456 und einen Widerstand 457 umgewandelt werden und das gefilterte Signal als Gleichspannung ausgegeben wird.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, erzeugt der RF-Transformator 451 zum Erzeugen von Signalen mit einer Phasendifferenz von 180° in dem Leistungsdetektor 415 beim Vorgang der Steuerung des Pegels des eingegebenen RF-Signals zwei Signale durch Trennen des eingegebenen RF-Signals durch eine Einheit mit einem Halbdurchmesser. Die Schottky-Dioden 454 und 455 wandeln die beiden über die Übertragungsleitungen 452 und 453 eingegebenen Signale in Gleichspannungen um. Folglich kann die mittlere Leistung ohne Fehler festgestellt werden, so daß der Pegel des in den harmonischen Generator 314 eingegebenen RF-Signals exakt in eine Gleichspannung umgewandelt werden kann.
Der Pegelkontroller 416 erzeugt das Steuerungssignal in Abhängigkeit von der dem RF-Signal entsprechenden Gleichspannung, die von dem Leistungsdetektor 415 ausgegebenen wird, und legt das erzeugte Steuerungssignal an das variable Dämpfungselement 412 an. Der Pegelkontroller 416 kann unter Verwendung eines Operationsverstärkers ausgeführt werden. Das in den Pegelkontroller 416 eingegebene Steuerungssignal wird erzeugt, um die Dämpfungssteuerung entsprechend der Gleichspannung entsprechend dem detektierten RF-Signal durchzuführen. Somit dämpft das variable Dämpfungselement 412 das RF-Signal solcherart, daß es einen vorgegebenen Pegel einhält, und zwar unabhängig von dem eingegebenen RF-Signal, und legt das gedämpfte Signal an den harmonischen Generator 314 an.
Wenn die Variation des Pegels des eingegebenen RF-Signals 10dB beträgt, sollte der Arbeitsbereich des automatischen Pegelkontrollers 313 derart sein, daß er den Pegel mindestens um mehr als 10dB steuern kann. Zusätzlich sollte der Ausgangspegel des RF-Signals des automatischen Pegelkontrollers 313 so eingestellt sein, daß das Intermodulationssignal, das der harmonische Generator 314 in dem Hauptleistungsverstärker 214 als Vorverzerrungssignal erzeugt, optimal unterdrückt wird. Da der harmonische Generator 314, der das Ausgangssignal des automatischen Pegelkontrollers 313 erhält, ein RF-Signal mit einem vorgegebenen Pegel erhält, treten die Harmonischen stabil auf. Weiterhin kann in dem Maße, in dem die von dem harmonischen Generator 314 ausgegebenen Harmonischen in den Hauptleistungsverstärker 214 eingegeben werden und mit dem RF-Signal gekoppelt werden, der Hauptleistungsverstärker 214 die Erzeugung eines Intermodulationssignals bei der Verstärkung des RF-Signals vermeiden.
Ebenso sollten bei der Eingabe der wie oben erzeugten Harmonischen in den Hauptleistungsverstärker 214 der Betrag und die Gegenphase der Harmonischen, die bei der Verstärkung erzeugt werden können, eingestellt werden. Das variable Dämpfungselement 315 und das variable Phasenverschiebungselement 316, die in 2 gezeigt sind, stellen den Betrag der erzeugten harmonischen als Betrag des Intermodulationssignals, das durch die Verstärkung erzeugt werden kann, und die Phase so ein, daß die Harmonischen mit einem eingestellten Pegel und einer Gegenphase eingegeben werden.
Der Kontroller 237 steuert den Signalselektor 235 und wählt das Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 aus, das in den Leistungsteiler 232 ausgegeben wird, und der Signaldetektor 236 detektiert sie RSSI des Intermodulationssignals im Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214, wie in 5D gezeigt. Nach Vergleich und Analyse des RSSI-Werts des Intermodulationssignals, der von dem Signal-Detektor 236 ausgegeben wird, mit dem RSSI-Wert des vorgehenden Zustands, werden das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 und das Phasensteuerungssignal PIC3 auf solche Art erzeugt, daß die Unterdrückung des Intermodulationssignals durch den Hauptleistungsverstärker 214 glatt durchgeführt wird.
Das variable Dämpfungselement 315 stellt den Betrag des in dem harmonischen Generator 314 erzeugten Vorverzerrungssignals mittels des Dämpfungssteuerungssignals ATT3 ein, und das variable Phasenverschiebungselement 315 stellt die Phase so ein, daß das Vorzerrungssignal mit einer Gegenphase in den Hauptleistungsverstärker 214 eingegeben werden kann. Entsprechend dem oben gesagten sind der Betrag und die Phase des in dem harmonischen Generator 314 erzeugten harmonischen Signals wie in 5D gezeigt eingestellt, und der Signalkoppler 317 koppelt das Intermodulationssignal in den Eingangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214. Dann verzögert, wie in 5A gezeigt, das zweite Verzögerungsglied 311 zum Verzögern des eingegebenen RF-Signals das RF-Signal, bis das Vorverzerrungssignal in den Eingangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214 gekoppelt ist. Danach wird das Vorverzerrungssignal in den Eingangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214 gekoppelt. Hier wird vorzugsweise die Position, in der das Intermodulationssignal mit dem RF-Signal gekoppelt ist, wie es in 5C gezeigt ist, als Eingangsanschluß für den Leistungstransistor des Hauptleistungsverstärkers 214 verwendet.
Wie oben festgestellt, erwartet der Vorverzerrer 213 vorab die Erzeugung des Intermodulationssignals durch den Hauptleistungsverstärker 214, um dann das Vorverzerrungssignal zu erzeugen, und steuert die Phase und die Dämpfung der Harmonischen, um eine Erzeugung des Intermodulationssignals mit maximalem Wert zu verhindern, indem er die gesteuerte Phase und Dämpfung in den Hauptleistungsverstärker 214 eingibt. In diesem Fall eliminiert der Vorverzerrer 214 im wesentlichen die dritte Harmonische, die unter den Harmonischen, die von dem Hauptleistungsverstärker 214 erzeugt werden, den höchsten Pegel besitzt. Der Intermodulationssignaleliminationseffekt des Vorverzerrungssystems kann die Belastung durch das Intermodulationssignal durch Anpassung des Regelungssystems stark verringern. Insofern die Einstellung des Regelungssystems sehr fein ist, erreicht das Vorverzerrungssystem eine Verbesserung von einigen dB.
Nach dem ersten Unterdrücken des Intermodulationssignals, das in dem Hauptleistungsverstärker 214 erzeugt wird, durch das Vorverzerrungssystem wird das noch nicht unterdrückte Intermodulationssignal durch das Regelungssystem unterdrückt. In diesem Regelungssystem sind die Schritte zum Verringern des Intermodulationssignals des Hauptleistungsverstärkers 214 hauptsächlich in zwei Schritte unterteilt. Der eine besteht darin, die reine Intermodulationssignalverzerrung durch Subtrahieren des eingegebenen RF-Signals von dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 zu extrahieren. Der andere besteht darin, die Intermodulationssignalverzerrung in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 nach Korrektur des Betrags und der Phase des extrahierten Intermodulationssignals auszulöschen, um das in dem Signal, das letztendlich von dem Hauptleistungsverstärker ausgegeben wird, umfaßte Intermodulationssignal perfekt zu reduzieren.
Hiernach wird zunächst eine Erklärung des ersten Schritts in dem Regelungssystem gegeben. Der Leistungsteiler 216 in dem Nebenpfad teilt das RF-Signal, wie in 5A gezeigt, in den Nebenpfad, und die erste Verzögerungseinheit 217 verzögert das in dem Leistungsteiler 216 geteilte RF-Signal um die Zeit der Vorverzerrung und RF-Verstärkung, um dann das verzögerte Signal an das Signallöschelement 219 anzulegen. Somit wird die RF-Signalverzerrung, wie sie in 5A gezeigt ist, die von dem ersten Verzögerungsglied 217 ausgegeben wird, von der RF-Signalverzerrung des Verstärkungssignals, wie es in 5D gezeigt ist, das von dem Leistungsteiler 218 geteilt wird, subtrahiert, um die reine Intermodulationssignalverzerrung zu extrahieren und auszugeben.
Wie oben erwähnt, stellt das Signallöschelement 219 als Kern des Regelungssystems nur die Intermodulationssignalverzerrung in dem Hauptleistungsverstärker 214 fest. Das Signallöschelement 219 kann als Subtrahierer oder Addierer aufgebaut sein. Wenn das Signallöschelement 219 als Subtrahierer aufgebaut ist, sollten die eingegebenen RF-Signale so eingestellt sein, daß sie gleichphasig sind. Wenn das Signallöschelement 219 als Addierer aufgebaut ist, sollten die eingegebenen RF-Signale so eingestellt sein, daß sie gegenphasig sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Löschelement 219 nicht als Subtrahierer sondern als Addierer ausgeführt. In diesem Fall besitzt der Addierer einen Signalkoppler in seinem Inneren, erhält eines von zwei RF-Signalen, die gleichphasig in den Signalkoppler eingegeben werden und wandelt das andere Signal so um, daß es zu dem ersten Signal gegenphasig ist, wonach das umgewandelte Signal in den Signalkoppler eingegeben wird. Wenn das RF-Signal, wie es in 5A gezeigt ist, und das verstärkte RF-Signal, wie es in 5D gezeigt ist, in das als Addierer ausgeführten Signallöschelement 219 eingegeben werden, werden die beiden RF-Signalverzerrungen, die zueinander gleichphasig sind, so umgewandelt, daß sie zueinander gegenphasig sind. Danach wird das RF-Signal ausgelöscht, während es durch den Signalkoppler geht (hier kann ein Wilkinsonkoppler verwendet werden), wodurch nur die Intermodulationssignalverzerrung übrigbleibt.
An diesem Punkt können sowohl die Pegel als auch die Phasen der in das Signallöschelement 219 eingegebenen beiden RF-Signale einander exakt gleich sein. Um dies zu erreichen, müssen das verstärkte RF-Signal, das von dem Hauptleistungsverstärker 214 in dem Hauptpfad ausgegeben wird, und das RF-Signal, das über den Nebenpfad eingegeben wird, sowohl hinsichtlich der Gruppenverzögerung als auch der Flachheit der Verzögerung präzise zueinander ausgerichtet sein. Vorzugsweise wird die Erzeugung einer Phasenverzerrung des möglichst auszulöschenden RF-Signals verhindert.
Wie oben beschrieben, wird, wenn der Pegel und die Phase des in das erste Verzögerungsglied 217 eingegebenen RF-Signals und des von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegebenen Signals nicht genau aufeinander abgestimmt sind, das RF-Signal in dem Signallöschelement 219 nicht genau gelöscht. Um dies zu verhindern, stellt das erste variable Dämpfungselement 211 der 1 den Pegel des RF-Signals durch die Eingabe des Dämpfungssteuerungssignals ATT1, das von dem Kontroller 237 eingegeben wird, und das erste variable Phasenverschiebungselement 212 die Phase des eingegebenen RF-Signals durch die Eingabe des Phasensteuerungssignals PIC1, das von dem Kontroller 237 ausgegeben wird, ein. Folglich stellen das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 die Phase und den Pegel des RF-Signals des Nebenpfads so ein, daß sie mit denjenigen des RF-Signals des Hauptpfads übereinstimmen. Dann löscht das Signallöschelement 219 die beiden RF-Signale, die mit gleicher Phase und gleichem Pegel eingegeben werden, gegenseitig aus.
Wie zuvor erwähnt, gibt der Kontroller 237 zur Steuerung der Phasen und der Pegel der beiden RF-Signale das Schaltsteuerungssignal SWC zur Auswahl des dritten Signals SF3 an den Signalselektor 235 aus und gibt die Steuerungsdaten PCD zur Detek tion der RSSI der RF-Signalverzerrung des dritten Signals SF3 in den Signaldetektor 236 aus. Als Folge davon erhält der Signaldetektor 235 selektiv das dritte Signal SF3 als Ausgangssignal des Signallöschelements 219, wobei das Ausgangssignal des Signallöschelements 219 von dem Leistungsteiler 233 geteilt wird, und der Signaldetektor 236 erzeugt die RSSI, die die RF-Signalverzerrung des dritten Signals SF3 in eine Gleichspannung umwandelt. Dann erzeugt der Kontroller 237 das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 und das Phasensteuerungssignal PIC1, um die RF-Signalverzerrung in dem Signallöschelement 219 zu dämpfen.
Dann dämpft das erste, variable Dämpfungselement 211 das eingegebene RF-Signal, indem es das Dämpfungsverhältnis mittels des Dämpfungssteuerungssignals ATT1 bestimmt, und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 stellt die Phase des eingegebenen RF-Signals mittels des Phasensteuerungssignals PIC1 ein. Da das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 und das Phasensteuerungssignal PIC1 nach dem Vergleich und der Analyse der RSSI des an das Signallöschelement 219 auszugebenden RF-Signals mit der RSSI des vorhergehenden RF-Signals erzeugt werden, steuern das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 die beiden in 5D und 5A gezeigten RF-Signale, so daß diese RF-Signale schließlich die gleichen Phasen und die gleichen Pegel besitzen.
Der Grund für die Auslöschung der RF-Signalverzerrung in der Signallöschvorrichtung 219, wie sie oben beschrieben wurde, ist die Absicht, keine Auswirkungen auf den Fehlerverstärker 222 zu erhalten, der sich an dem hinteren Anschluß befindet, indem das RF-Signal stark unterdrückt wird und nur die Intermodulationssignalverzerrung extrahiert wird. Wenn nämlich das Ausgangssignal des Signallöschelements 219 geändert wird und das RF-Signal nicht ausreichend eliminiert ist, wird ein RF-Signal mit einem relativ großen Pegel in den Fehlerverstärker 222 eingegeben, wodurch eine Beschädigung des Fehlerverstärkers 222 bewirkt werden kann.
Hiernach folgt die Erklärung des zweiten Schritts in dem Regelungssystem. Dabei stellt das in dem Signallöschelement 219 wie oben beschrieben ausgegebene Intermodulationssignal seine Phase und seinen Pegel über das zweite, variable Dämpfungselement 220 und das zweite, variable Phasenverschiebungselement 221 und den Fehlerverstärker 222 ein, und die in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärker enthaltene Intermodulationssignalverzerrung wird durch Eingabe des eingestellten Signals in den Hauptpfad beseitigt. Hier sollte das durch den Signalkoppler 223 eingekoppelte Intermodulationssignal in Gegenphase zu dem verstärkten und ausgegebenen Signal sein.
Der Kontroller 237 erzeugt das Schaltsteuerungssignal SWC zur Auswahl des vierten Signals SF4 als endgültig ausgegebenes Signal, das in dem Leistungsteiler 234 geteilt wird, und gibt die Steuerungsdaten PCD zur Detektion der RSSI der Harmonischen als Intermodulationssignal des vierten Signals SF4 aus. Somit gibt der Signalselektor 235 selektiv das von dem Leistungsteiler 234 ausgegebene, vierte Signal SF4 durch das Schaltungssteuerungssignal SWC, das von dem Kontroller 237 angelegt wird, an den Signaldetektor 236 aus, der die RSSI der Harmonischen des vierten Signals SF4 durch die Steuerungsdaten PCD detektiert. Dann vergleicht und analysiert der Kontroller 237 die RSSI des Intermodulationssignals, das in dem endgültig ausgegeben Signal umfaßt ist, mit der RSSI des vorhergehenden Intermodulationssignals, so daß das Dämpfungssteuerungssignal ATT2 und das Phasensteuerungssignal PIC2 zum Unterdrücken des Intermodulations signals, das in dem letztlich ausgegebenen Signal umfaßt ist, in Abhängigkeit von dem analysierten Ergebnis erzeugt werden können.
Daher stellt das zweite, variable Dämpfungselement 220 zur Eingabe des Ausgangssignals des Signallöschelements 219 den Pegel des eingegebenen Intermodulationssignals durch das Dämpfungssteuerungssignal ATT2 ein, und das zweite, variable Phasenverschiebungselement 221 zur Eingabe des von dem zweiten, variablen Dämpfungselement 220 ausgegebenen Signals stellt die Phase des eingegebenen Intermodulationssignals durch das Phasensteuerungssignal PIC2 ein. Zu diesem Zeitpunkt steuert das zweite, variable Phasenverschiebungselement 221 mittels des Phasensteuerungssignals PIC2 die Phase des Intermodulationssignals derart, daß es die Gegenphase des Signalkopplers 223 besitzt. Somit verstärkt der zwischen dem zweiten, variablen Phasenverschiebungselement 221 und dem Signalkoppler 223 angeordnete Fehlerverstärker 222 das Intermodulationssignal, das einen, wie oben beschrieben, eingestellten Pegel und Phase besitzt, und gibt es aus.
Wie oben diskutiert, verwendet der lineare Leistungsverstärker nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Regelungssystem und das Vorverzerrungssystem, um das Intermodulationssignal zu unterdrücken, das zu dem Verstärkungssignal gehört. Um dieses Intermodulationssignal zu unterdrücken, wird das Intermodulationssignal, das in dem Hauptleistungsverstärker 214 erzeugt werden kann, zuvor schon durch das Vorverzerrungssystem unterdrückt, und dann wird das in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 enthaltene Intermodulationssignal von dem Regelungssystem festgestellt, wodurch das festgestellte Signal mit dem endgültig ausgegebenen Signal gekoppelt wird und das Intermodulationssignal auf sequentielle Weise unterdrückt wird. Für den Fall, daß das Intermodulationssignal nur unter Verwendung des Regelungs systems unterdrückt werden soll, ist es schwierig, einen entsprechenden Hauptleistungsverstärker 214 und einen entsprechenden Fehlerverstärker 222 zu entwerfen und zu konstruieren, so daß daher das Intermodulationssignal zunächst unter Verwendung des Vorverzerrers 213 unterdrückt wird und der Rest des Intermodulationssignals wird durch das Regelungssystem beseitigt wird. Aus diesem Grund kann der Entwurf und der Aufbau des linearen Leistungsverstärkers vereinfacht werden.
Im folgenden werden die Schritte zum Unterdrücken des Intermodulationssignals unter Verwendung des Regelungssystems und des Vorverzerrungssystems, die sich auf den Kontroller 237 beziehen, konkret beschrieben.
6 zeigt den Aufbau des Signaldetektors 236 der 1 nach der vorliegenden Erfindung.
Wie 6 gezeigt, dämpft ein Dämpfungselement 711 ein von dem Signalselektor 235 ausgegebenes SF-Signal und gibt dieses dann aus. Ein Filter, wie etwa ein Breitbandfilter, filtert das Signal des Übertragungsbands. Eine phasenverriegelte Schleife (hiernach PLL bezeichnet) 713 und ein Oszillator 714 erzeugen mittels der von dem Kontroller 237 ausgegebenen Steuerungsdaten PCD eine entsprechende lokale Frequenz LF1. Diese lokale Frequenz LF1 wird verwendet, um die Frequenz zur Detektion der RSSI des ausgewählten SF-Signals zu bestimmen. Ein Mischer 715 mischt das von dem Filter 712 ausgegebene Signal mit der lokalen Frequenz LF1 und erzeugt somit eine Zwischenfrequenz IF. Ein Filter 716 als filtert als Zwischenfrequenzfilter das Differenzsignal SF-SLF1 der beiden Frequenzen am Ausgang des Mischers 715, wodurch ein gefiltertes Zwischenfrequenzsignal IF1 erzeugt wird. Ein Oszillator 719 erzeugt eine feste lokale Frequenz LF2. Ein Mischer 718 mischt die von einem Zwischenfrequenzverstärker 717 ausgegebene Zwischenfrequenz IF1 und die lokale Frequenz LF2, um eine Zwischenfrequenz IF2 zu erzeugen. Ein Filter 720 filtert das Differenzsignal IF1-LF2 der beiden Frequenzen am Ausgang des Mischers 718 und gibt das gefilterte Signal als Zwischenfrequenz IF2 aus. Ein Lock-In Verstärker 721 wandelt die von dem Filter 720 ausgegebene Zwischenfrequenz IF2 in eine Gleichspannung um und erzeugt die umgewandelte Spannung als RSSI-Signal.
Bei Betrachtung der Arbeitsweise der Vorrichtung in 6 stellt man fest, daß der Signalselektor 235 selektiv das entsprechende RF-Signal unter den ersten bis vierten SF-Signalen SF1-SF4 durch das Schaltsteuerungssignal SWC des Kontrollers 237 ausgibt. Somit filtert das Filter 712 des Signaldetektors 236 das RF-Signal und legt das gefilterte RF-Signal an den Mischer 715 an. Dann erzeugen die PLL 713 und der Oszillator 714 die lokale Frequenz LF1 zur Auswahl des RF-Signals oder der Harmonischen des von den Steuerungsdaten PCD des Kontrollers 237 ausgewählten Signals. Dann mischt der Mischer 715 die SF-Signale und die lokale Frequenz LF1, und das Filter 716 filtert die der Differenz zwischen beiden Signalen entsprechende Frequenz und gibt die gefilterte Frequenz als Zwischenfrequenz IF1 aus. Der oben beschriebene Aufbau bestimmt die Detektionsfrequenz für die RSSI in dem ausgewählten SF-Signal und führt gleichzeitig eine Herabwandlung der Frequenz als ersten Schritt durch.
Danach mischt der Mischer 718 die lokale Frequenz LF2, die von dem lokalen Oszillator 718 ausgegeben wird, und die Zwischenfrequenz IF1, und das Filter 720 filtert die der Differenz der Zwischenfrequenz IF1 und der lokalen Frequenz LF2 der gemischten Signale entsprechende Frequenz und gibt die gefilterte Frequenz als Zwischenfrequenz IF2 aus. Die Frequenzherabwandlung des zweiten Schritts wird mittels des oben beschriebenen Aufbaus durchgeführt. Der Lock-In Verstärker 721 erhält die Zwischenfrequenz IF2 und wandelt die eingegebene Zwischenfrequenz IF2 in eine auszugebende Gleichspannung um. Das ausgegebene Signal entspricht dann der RSSI.
7 zeigt den Aufbau des Kontrollers 237 der 1 nach der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 gezeigt, wandelt ein Analog/Digital-Wandler 814 (hiernach ACD bezeichnet) die von dem Signalselektor 236 ausgegebene RSSI in digitale Daten um. Ein Nurlesespeicher 812 (hiernach als ROM bezeichnet) speichert ein Programm zum Steuern der Dämpfung und der Phase entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine zentrale Verarbeitungseinheit 811 (hiernach als CPU bezeichnet) erzeugt die Steuerungsdaten PCD zur Auswahl der Frequenz zur Auswahl der gewünschten RSSI in dem ausgewählten SF-Signal und das Schaltsteuerungssignal SWC zur Auswahl des RF-Signals in Abhängigkeit von dem Programm in dem ROM 812, und erzeugt die Dämpfungssteuerungssignale ATT und die Phasensteuerungssignale PIC nach Vergleich und Analyse der in den ADC 814 ausgegeben RSSIs miteinander. Ein Speicher 813 mit wahlfreiem Zugriff (hiernach als RAM bezeichnet) speichert zeitweise alle Arten von Daten, die während der Durchführung des Programms erzeugt werden. Ein Digital/Analog-Wandler 815 (hiernach DAC bezeichnet) wandelt die Dämpfungssteuerungsdaten und die Phasensteuerungsdaten, die von der CPU 811 ausgegeben werden, in analoge Daten um und gibt die umgewandelten Daten als Dämpfungssteuerungssignale ATT und als Phasensteuerungssignale PIC aus. Ein Kommunikator 816 teilt unter der Steuerung der CPU 811 Zustandsinformation über den linearen Leistungsverstärker mit.
8 ist ein Flußdiagramm, das den Vorgang des Einstellens des Pegels und der Phase unter der Steuerung der oben beschriebenen, variablen Dämpfungselemente und der variablen Phasenverschiebungselemente durch den Kontroller 237 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 8 gezeigt, stellt die X-Achse den Dämpfungswert dar, und die Y-Achse stellt die Phaseneinstellwerte dar. Wie in 8 gezeigt, wird bei Änderung des Wertes des variablen Dämpfungselements von Pa nach Pb an dem Punkt, an dem die RSSI eingegeben wird, wenn der Betrag des festgestellten Signals abnimmt, der Phasenänderungswert von Pb nach Pc geändert. Danach wird, wenn der Wert der variablen Dämpfung von Pc nach Pd an dem Punkt, an dem die RSSI eingegeben wird, geändert wird, wenn das festgestellte Signal wieder zunimmt, der Phasenänderungswert in der Richtung von Pc geändert. Hier ist Pc als der Punkt dargestellt, an dem der Betrag des Dämpfungswerts zeitweilig ist. Folglich bewegt, wenn der Phasenänderungswerts von Pc nach Pe geändert wird und der Betrag der festgestellten RSSI verringert wird, das variable Phasenverschiebungselement den Phasenänderungswert in der Richtung von Pf.
Wenn die Dämpfungs- und Phasenverschiebungsvorgänge wiederholt wie oben durchgeführt werden, können Werte für das variable Dämpfungselement und das variable Verschiebungselement erhalten werden, bei denen der Betrag des festgestellten SF-Signals minimiert wird. 9 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerungsvorgänge des Kontrollers 237 für das variable Dämpfungselement und das variable Phasenverschiebungselement nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 9 dargestellt, wird nach der Steuerung der Phase des detektierten Signals die Funktion der Signaldämpfung durchgeführt. Jedoch ist es auch möglich, die Phase des Signals nach der Dämpfung des Signals zu steuern.
Wie in 9 gezeigt, sind die Schritte zum Beseitigen der Intermodulationsverzerrung im wesentlichen in vier Gruppen unterteilt. Zunächst wird die RSSI des ersten Signals SF1 detektiert, und ein Kanal, in dem das RF-Signal in dem Übertragungsband detektiert wird, wird eingestellt, wodurch die Dienstkanäle bestimmt werden. Als zweites wird die RSSI des zweiten Signals SF2 detektiert, und der Hauptleistungsverstärker 214 unterdrückt das Intermodulationssignal, um das erhaltene RF-Signal zu verstärken, wodurch das Vorverzerrungssignal erzeugt wird. Als drittes wird die RSSI des dritten Signals SF3 detektiert, und somit wird das Intermodulationssignal zum Löschen der RF-Signalverzerrung in dem Signallöschelement 219 detektiert. Als viertes wird die RSSI des vierten Signals SF4 detektiert, und das Intermodulationssignal, das in dem endgültig ausgegebenen Signal, das von dem Hauptleistungsverstärker 214 in dem Hauptpfad ausgegeben wird, umfaßt ist, kann so gesteuert werden, daß es unterdrückt wird.
Die 10A bis 10C sind Flußdiagramme, die die Charakteristiken der Frequenzeinstellung zum Steuern der Dämpfung und der Phase eines Signals entsprechend 9 zeigen, wobei in 10A das zweite Signal SF2 als das Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 gezeigt ist, dessen Ausgangssignal in dem Signalkoppler 232 geteilt wird, in 10B das dritte Signal SF3 als das in dem Signalkoppler 232 geteilte Ausgangssignal gezeigt ist, und in 10C das vierte Signal SF4 als das entgültig ausgegebene Signal in dem Signalkoppler 224 gezeigt ist.
Wie in den 9 und 10 gezeigt, führt der Kontroller 237 in einem Schritt 1000 beim ersten Einschalten eine Initialisierung des linearen Leistungsverstärkers durch. Beim Initialisieren liest die CPU 811 die Spannungswerte der Dämpfungssteuerungssignale ATT1 bis ATT3 und der Phasensteuerungssignale PIC1 bis PIC3 bei einer bestimmten Leistung und einer bestimmten Frequenz, speichert die gelesenen Spannungswerte in dem entsprechenden Bereich des RAM 813 und initialisiert die entsprechenden Bereiche des RAM 813 zum Speichern der RSSI-Werte entsprechend der Nummer der Übertragungskanäle und der Dienstkanalinformation. Der obige Initialisierungsvorgang wird nur beim ersten Einschalten des linearen Leistungsverstärkers durchgeführt. Nachdem der lineare Leistungsverstärker eingeschaltet worden ist, wird keine Initialisierung mehr durchgeführt.
Nach Beendigung des Initialisierungsvorgangs gibt die CPU 811 in einem Schritt 1011 das Schaltsteuerungssignal SWC zur Auswahl des ersten durch den Leistungsteiler 231 ausgegebenen Signals SF1 aus, um den Dienstkanal zu bestimmen, und gibt in einem Schritt 1013 die Steuerungsdaten PCD zur Auswahl des ersten Kanals des Übertragungsbandes aus. In diesem Fall gibt der Signalselektor 235 selektiv das erste Signal SF1 durch das Schaltsteuerungssignal SWC aus, und der Signaldetektor 236 detektiert die RSSI der ersten Kanalfrequenz aufgrund der Steuerungsdaten PCD. Danach speichert der Kontroller 237 in einem Schritt 1015 die in dem eingestellten Kanal erhaltene RSSI in dem entsprechenden Kanalbereich des RAM 813 und erhöht in einem Schritt 1017 die Kanalnummer, um die RSSI des nächsten Kanals zu detektieren. Der obige Kanaleinstellvorgang wird bis zum letzten Kanal des Übertragungsbandes durchgeführt, indem die Schritte 1011 bis 1019 wiederholt durchgeführt werden.
Bei dem obigen Kanaleinstellvorgang detektiert der Kontroller 237 die RSSI jedes Kanals und speichert die detektierte RSSI, während er der Reihe nach die Kanalnummer von dem ersten Kanal bis zu letzten Kanal der Gesamtheit der Kanäle des Übertragungsbandes erhöht. Wenn es sich um ein mobiles Kommunikationssystem mit Vielfachzugriff durch Kodetrennung (hiernach als CDMA bezeichnet) handelt, liegt das Übertragungsband von 869,640 MHz bis 893,19 MHz und ein Kanalintervall beträgt 1,23 MHz. Somit liegt bei dem CDMA-System das Band des ersten Signals SF1 zwischen 869,640 MHz und 893,19 MHz, und die Steuerungsdaten PCD sind solcherart, daß sie das erste Signal SF1 von der ersten Kanalfrequenz 869,640 MHz bis zur zwanzigsten Kanalfrequenz von 893,19 MHz der Reihe nach in Intervallen von 1,23 MHz zuteilen. In dem oben erwähnten CDMA-System detektiert der Kontroller 237 die RSSI des bezeichneten Kanals und speichert die detektierte RSSI in dem RAM 813, während bei dem Kanalzuweisungsvorgang der Reihe nach jede Kanalfrequenz des Übertragungsbandes von 869,640 MHz bis 893,19 MHz zugewiesen wird.
Wenn der Kanalzuweisungsvorgang beendet ist, faßt der Kontroller 237 die RSSI aller Kanäle, die in dem RAM 813 gespeichert sind, in einem Schritt 1021 zusammen und berechnet den Mittelwert, indem er in einem Schritt 1023 die Summe der RSSI aller Kanäle durch die Anzahl der Kanäle teilt. Danach legt der Kontroller 235 durch Durchführung der Schritte 1015 bis 1035 die Dienstkanäle fest. Während der Schritte zum Bestimmen der Dienstkanäle greift der Kontroller 237 auf die RSSI-Werte jedes Kanals, die in dem RAM 813 gespeichert sind, der Reihe nach zu und vergleicht diese Werte mit dem Mittelwert. Nach der Überprüfung in einem Schritt 1027, ob die RSSI eines Kanals größer als der Mittelwert ist, überprüft der Kontroller 237 in einem Schritt 1029, ob der RSSI-Wert des entsprechenden Kanals größer als der Mittelwert +α ist. Es wird hier angenommen, daß α = 3 dB ist. Wenn also der RSSI-Wert des augenblicklichen Kanals in Schritt 1027 größer als der Mittelwert ist, überprüft der Kontroller 237 in Schritt 1029, ob der RSSI-Wert des entsprechenden Kanals um 30dB größer als der Mittelwert ist. Dies dient dazu, die Kanäle mit einer zuverlässigen Signalverzerrung als Dienstkanäle einzustellen, selbst wenn der RSSI-Wert größer als der Mittelwert ist. Wenn der RSSI-Wert entsprechend der vorliegen den Erfindung größer als der Mittelwert plus dem Referenzwert +α ist, stellt der Kontroller 237 den entsprechenden Kanal in einem Schritt 1031 als Dienstkanal ein. Während die Schritte 1025 bis 1035 wiederholt durchgeführt werden, überprüft der Kontroller 237 den Wert der RSSI aller Kanäle und stellt die Dienstkanäle ein.
Nach der Auswahl des ersten Signals SF1 auf die oben beschriebene Weise, detektiert und analysiert der Kontroller 237 den RSSI-Wert aller Kanäle des Übertragungsbandes des ersten Signals SF1 und stellt den zu sendenden und zu bedienenden Kanal ein. Jedoch werden für eine vereinfachte Erklärung in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zwei aufeinanderfolgende Kanäle bedient. Es wird angenommen, daß die Frequenz des RF-Signals der beiden Kanäle f1 beziehungsweise f2 beträgt, und das Intermodulationssignal wird mit IM1 und IM2 angenommen.
Wie in 9 gezeigt, überprüft der Kontroller 237 in Schritten 1111 bis 1163 das in dem Ausgangssignal des Hauptleitungsverstärkers 214 umfaßte Intermodulationssignal und steuert das variable Dämpfungselement 315 und das variable Phasenverschiebungselement 316. Der Vorverzerrer 213 erzeugt das Vorverzerrungssignal zum Unterdrücken des Intermodulationssignals, das bei der Verstärkung in dem Hauptleistungsverstärker 214 erzeugt werden kann, und der Kontroller 237 detektiert die RSSI des Intermodulationssignals, das in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 umfaßt ist und steuert variabel die Phase und den Pegel des Vorverzerrungssignals, so daß das Intermodulationssignal in dem Hauptleistungsverstärker 214 glatt unterdrückt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird angenommen, daß der Kontroller 237 nach der Detektion der RSSI des von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegebenen Intermodulationssignals den festgestellten Wert mit der RSSI des Intermodulationssignals des vorherigen Einstellungsschritts vergleicht und Steuerungsvorgänge mit drei Schritten entsprechend dem Vergleichsergebnis durchführt. Es wird hier angenommen, daß der ADC 814 und der DAC 815 16-Bit-Wandler sind. Der erste Schritt umfaßt drei Stufen, der zweite Schritt umfaßt zehn Stufen, und der dritte Schritt umfaßt zwanzig Stufen. Eine Stufe ist eine Quantisierungsstufe bei der A/D-Umwandlung. Dann erhöht, wenn der Anfangswert und die Anfangsphase gesteuert werden, der Kontroller 237 das Phasen- und Dämpfungssteuerungssignal um einen Stufe, und die RSSI des IM-Signals wird von dem zweiten Steuerungsvorgang bis zu einem X-ten Steuerungsvorgang detektiert. Der Kontroller 237 führt eine Steuerung als ersten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis unter zehn Stufen liegt, führt eine Steuerung als zweiten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis unter zwanzig Stufen liegt, und führt eine Steuerung als dritten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis über zwanzig Stufen liegt. Wie oben erwähnt, wird der Vorgang der Steuerung des Pegels und der Phase des Vorverzerrungssignals der Reihe nach X-mal durchgeführt.
Der Kontroller 237 gibt in einem Schritt 1111 das Schaltsteuerungssignal SWC zur Auswahl des zweiten Signals SF2 aus. Dann wählt der Signalselektor 235 das in 10A gezeigte Signal, das von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegeben wird, wodurch das ausgewählte Signal an den Signaldetektor 236 ausgegeben wird. Der Kontroller 237 überprüft in einem Schritt 1113, ob ein HG-Zählwert auf 0 gesetzt ist. Der HG-Zählwert zählt die Anzahl der Unterdrückung des in dem Hauptleistungsverstärker 214 enthaltenen Intermodulationssignals. Wenn der Wert der HG-Zählung auf 0 gesetzt ist, gibt der Kontroller 237 das Phasensteuerungssignal PIC3 als Phasensteuerungssignal PPIC3 + 1 Schrittwert des vorherigen Einstellungschritts (Anfangsschritt) in einem Schritt 1115 aus und wandelt das Phasensteuerungssignal PIC3 mittels des DAC6 des DAC815 in ein analoges Signal um, das an das variable Dämpfungselement 316 angelegt wird. Auf diesem Weise stellt das variable Dämpfungselement 316 des Vorverzerrers 213 mittels des Phasensteuerungssignals PIC3 die Phase des Vorverzerrungssignals ein, das in dem harmonischen Generator 314 ausgegeben wird, und koppelt den eingestellten Pegel mit dem Eingangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214. Dann speichert der Kontroller 237 in einem Schritt 1117 das Phasensteuerungssignal PIC3 als Phasensteuerungssignal PPIC3 des für den folgenden Zustand. Außerdem gibt der Kontroller 237 in einem Schritt 1119 das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 als Dämpfungssteuerungssignal PATT3 + 1 des vorhergehenden Zustands aus und wandelt das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 durch den DAC5 in ein analoges Signal um, das an das variable Dämpfungselement 315 anzulegen ist. An dieser Stelle stellt das variable Dämpfungselement 315 des Vorverzerrers 231 den Pegel des Vorverzerrungssignals, das von dem harmonischen Generator 314 ausgegeben wird, durch das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 ein und koppelt den eingestellten Pegel mit dem Eingangsanschluß des Hauptleistungsverstärkers 214. Danach speichert der Kontroller 237 in einem Schritt 1121 das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 als Dämp fungssteuerungssignal PATT3 des vorherigen Einstellungsschritts.
Man kann sehen, daß die erste Phasen- und Pegelsteuerung des Vorverzerrungssignals wie oben durch Addieren eines Schritts zu dem Steuerungssignal des vorherigen Einstellungsschritts durchgeführt wird. Jedoch kann das entsprechende Steuerungssignal beim Vergleich der Differenz zwischen dem augenblicklich detektierten Steuerungssignal und dem Steuerungssignal des vorherigen Einstellungsschritts auftreten. Nach dem oben beschriebenen Steuern der Phase und des Pegels des Vorverzerrungssignals erhöht der Kontroller 237 in einem Schritt 1161 die HG-Zählung.
Nach dem Steuern der Phase und des Pegels des Vorverzerrungssignals, wie es hiervor beschrieben wurde, führt der Kontroller 237 wieder die Schritte 1123 bis 1135 durch, detektiert die RSSIs der Intermodulationssignale IMI1 bis IM4, die in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 umfaßt sind und wählt das Intermodulationssignal IM mit dem größten RSSI-Wert in Schritt 1139 aus.
Dazu gibt der Kontroller 237 der Reihe nach die Steuerungsdaten PCD zum Bezeichnen der Signale IM1 bis IM4 als Intermodulationssignale im Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214, die, wie in 10A gezeigt, in den Signaldetektor 236 eingegeben werden, aus und erhält und speichert den RSSI-Wert der entsprechenden Intermodulationssignale IM1 bis IM4.
Danach vergleicht der Kontroller 237 in einem Schritt 1141 die RSSI des ausgewählten IM-Signals mit dem Phasensteuerungssignal PPIC3 des vorhergehenden Zustands. In diesem Moment stellt der Kontroller 237, wenn das IM-Signal größer als das Phasensteuerungssignal PPIC3 ist, den Phasensteuerungswert so ein, daß er in einem Schritt 1143 verringert wird, und wenn das IM-Signal geringer als das Phasensteuerungssignal PPIC3 ist, stellt der Kontroller 237 den Phasensteuerungswert so ein, daß er in einem Schritt 1145 erhöht wird. Nach dem Einstellen der Erhöhung/Verringerung des Phasensteuerungswerts führt der Kontroller 237 in einem Schritt 1147 die Subtraktion des Werts des IM-Signals von dem Phasensteuerrungssignal PPIC3 des vorhergehenden Zustands durch, um dadurch als Ergebnis der obigen Subtraktion das Phasensteuerungssignal PIC3 zu erzeugen. Das Phasensteuerungssignal PIC3 wird über den DAC 815 an das variable Phasenverschiebungselement 316 angelegt. Danach speichert der Kontroller 237 das Phasensteuerungs signal PIC3 als Phasensteuerungssignal PPIC3 des vorhergehenden Zustands, das für den nächsten Zustand verwendet wird.
Zusätzlich vergleicht der Kontroller 237 in einem Schritt 1151 nach dem Erzeugen des Phasensteuerungssignals PIC3, wie es oben erklärt wurde, die RSSI des ausgewählten IM-Signals mit dem Dämpfungssteuerungssignal PATT3 des vorhergehenden Zustands. Wenn das IM-Signal größer als das Dämpfungssteuerungssignal PATT3 ist, stellt der Kontroller 237 in einem Schritt 1153 das Dämpfungssteuerungssignal so ein, daß es verringert wird. Wenn jedoch das IM-Signal kleiner als das Dämpfungssteuerungssignal PATT3 ist, stellt der Kontroller 237 das Dämpfungssteuerungssignal in einem Schritt 1155 so ein, daß es erhöht wird. Nach dem Einstellen der Erhöhung/Verringerung des Dämpfungssteuerungssignals, wie es oben beschrieben wurde, erhält der Kontroller 237 in einem Schritt 1157 die Differenz zwischen dem Wert des IM-Signals und dem Dämpfungssteuerungssignal PPAT3 des vorhergehenden Zustands, wodurch das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 entsprechend dieser Differenz erzeugt wird. Das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 wird über den DAC 815 an das Dämpfungselement 315 angelegt. Danach speichert der Kontroller 237 in einem Schritt 1159 das Dämpfungssteuerungssignal ATT3 als Dämpfungssteuerungssignal PATT3 des vorhergehenden Zustands.
Hiernach erhöht der Kontroller 237 in Schritt 1161 die HG-Zählung um eins und überprüft, ob die HG-Zählung den X-Wert erreicht hat. Wenn der HG-Wert nicht den X-Wert erreicht hat, kehrt der Kontroller 237 zu Schritt 1071 zurück, wodurch die obigen Schritte wiederholt durchgeführt werden. Während der Wiederholung der obigen Schritte detektiert der Kontroller 237 die RSSI des Intermodulationssignals, das in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 umfaßt ist, und stellt somit die Phase und den Pegel des Vorverzerrungssignals ein, indem er einen Vergleich mit den Phasen- und Dämpfungssteuerungssignalen PIC und ATT durchführt und die Steuerungsrichtung und den Steuerungsbetrag bestimmt. Das Vorverzerrungssignal wird in Gegenphase zu dem Intermodulationssignal, das von dem Hauptleistungsverstärker 214 zu erzeugen ist, eingegeben. Gleichzeitig mit dem Einstellen der Phase und des Pegels des Vorverzerrungssignals, verhindert der Kontroller 237 die Erzeugung des Intermodulationssignals und beendet, wenn der HG-Zählwert gleich X wird, den Vorgang des Einstellens des Vorverzerrungssignals.
Nach dem Einstellen der Phase und des Pegels des Vorverzerrungssignals führt der Kontroller 237 den Vorgang der Unterdrückung der RF-Signalverzerrung, die in dem Ausgangssignal des Signallöschelements 219 umfaßt ist, durch.
Wie in 9 gezeigt, stellt der Kontroller in Schritten 1211 bis 1255 die RF-Signalverzerrung, die zum Ausgangssignal des Signallöschelements 219 gehört, fest und steuert das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212. Das Signallöschelement 219 subtrahiert das Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214, wie in 10A gezeigt, und von dem anliegenden RF-Signal und detektiert nur das bei der Verstärkung erzeugte Intermodulationssignal. Der Kontroller 237 detektiert die RSSI des RF-Signals, das in dem Ausgangssignal des Signallöschelements 219 umfaßt ist, wie in 10B gezeigt, und steuert variabel den Pegel und die Phase des RF-Signals, um das RF-Signal in dem Signallöschelement 219 glatt zu unterdrücken. In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vergleicht der Kontroller 237 nach der Detektion der RSSI des von dem Signallöschelement 219 ausgegebenen RF-Signals den festgestellten Wert mit der RSSI des RF-Signals des vorhergehenden Zustands und führt einen Steuerungsvorgang mit drei Schritten in Abhängigkeit von dem Vergleichs ergebnis durch. Es wird hier angenommen, daß der ADC 814 ein 16-Bit-Wandler ist. Der erste Schritt umfaßt drei Stufen, der zweite Schritt umfaßt zehn Stufen, und der dritte Schritt umfaßt zwanzig Stufen. Eine Stufe ist eine Quantisierungsstufe bei der A/D-Umwandlung. Dann steuert, wenn der Anfangswert und die Anfangsphase gesteuert werden, der Kontroller 237 das Phasen- und Dämpfungssteuerungssignal als ersten Schritt unabhängig von der festgestellten RSSI. Der Kontroller 237 führt eine Steuerung als ersten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis unter zehn Stufen liegt, führt eine Steuerung als zweiten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis unter zwanzig Stufen liegt, und führt eine Steuerung als dritten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis über zwanzig Stufen liegt. Wie oben erwähnt, wird der Vorgang der Steuerung des Pegels und der Phase des Vorverzerrungssignals der Reihe nach Y-mal durchgeführt.
Der Kontroller 237 gibt in einem Schritt 1211 das Schaltsteuerungssignal SWC zur Auswahl des dritten Signals SF3 aus. Dann wählt der Signalselektor 235 das in 10A gezeigte Signal, das von dem Signallöschelement 219 ausgegeben wird, wodurch das ausgewählte Signal an den Signaldetektor 236 ausgegeben wird. Danach detektiert und analysiert der Kontroller 237 die RSSI des Intermodulationssignals, das in dem Signallöschelement 219 umfaßt ist, steuert das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 und stellt den Pegel und die Phase des RF-Signals ein.
Dazu überprüft der Kontroller 237 in einem Schritt 1212, ob der Unterzählwert gleich 0 ist. Der Unterzählwert ist die Anzahl der Auslöschungen des RF-Signals, das in dem Signallöschelement 219 umfaßt ist. Wenn der Unterzählwert gleich 0 ist, gibt der Kontroller 237 in einem Schritt 1215 das Phasensteuerungssignal PIC1 als Phasensteue rungssignal PPIC1 + 1 Stufe des vorhergehenden Signals aus, das gespeichert wird, und wandelt das Phasensteuerungssignal PIC1 durch den DAC2 des DAC 815 in ein analoges Signal um, das an das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 angelegt wird. Somit stellt das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 durch die Eingabe des Phasensteuerungssignals PIC1 die Phase des RF-Signals ein und gibt die eingestellte Phase an den Hauptleistungsverstärker 214 aus. In einem Schritt 1217 speichert der Kontroller 237 das Phasensteuerungssignal PIC1 für den nächsten Zustand als Phasensteuerungssignal PPIC1 des vorhergehenden Zustands. Weiterhin gibt der Kontroller 237 in einem Schritt 1219 das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 als Dämpfungssteuerungssignal PATT1 + 1 Stufe des vorhergehenden Zustands aus und wandelt das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 durch den DAC1 in ein analoges Signal um, das an das variable Dämpfungselement 315 angelegt wird. Somit stellt das erste, variable Dämpfungselement 211 durch die Eingabe des Dämpfungssteuerungssignals ATT1 den Pegel des RF-Signals ein und gibt den eingestellten Pegel in den Hauptleistungsverstärker 214 ein.
Die erste Phase und der erste Pegel des RF-Signals, wie sie oben beschrieben wurden, werden durch Hinzufügen einer Stufe zu dem Steuerungssignal des vorhergehenden Zustands erhalten. Jedoch kann das entsprechende Signal beim Vergleich der Differenz zwischen dem augenblicklich detektierten Steuerungssignal und dem Steuerungssignal des vorhergehenden Zustands auftreten. Nach dem Steuern der Phase und des Pegels des RF-Signals, so wie es oben beschrieben wurde, erhöht der Kontroller 237 in einem Schritt 1253 den Unterzählwert.
Wenn jedoch in Schritt 1211 festgestellt wird, daß der Unterzählwert ungleich 0 ist, gibt der Kontroller 237 der Reihe nach die Steuerungsdaten PCD zum Bezeichnen der Signale f1 bis f2 in dem Ausgangssignal des Signallöschelements 219, die wie in 10B gezeigt ausgegeben werden, aus und empfängt und speichert den RSSI-Wert der entsprechenden Signale f1 bis f2. Der Kontroller 237 wählt in einem Schritt 1231 unter den Signalen f1 bis f2 das f-Signal mit dem größten RSSI-Wert aus.
Danach vergleicht der Kontroller 237 in einem Schritt 1233 die RSSI des ausgewählten f-Signals mit dem Phasensteuerungssignal PPIC1 des vorhergehenden Zustands. Wenn das f-Signal größer als das Phasensteuerungssignal PPIC1 ist, stellt der Kontroller 237 in einem Schritt 1235 den Phasensteuerungswert so ein, daß er verringert wird, und wenn das f-Signal kleiner als das Phasensteuerungssignal PPIC1 ist, stellt der Kontroller 237 in einem Schritt 1237 den Phasensteuerungswert so ein, daß er erhöht wird. Nach dem Einstellen der Verringerung/Erhöhung der Phasensteuerung erhält der Kontroller 237 in einem Schritt 1239 die Differenz zwischen dem Wert des f-Signals und dem Phasensteuerungssignal PPIC1 der vorhergehenden Stufe, wodurch ein Phasensteuerungssignal PIC1 entsprechend dieser Differenz erzeugt wird. Das Phasensteuerungssignal PIC1 wird über den DAC 815 an das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 angelegt. Danach speichert der Kontroller 237 das Phasensteuerungssignal PIC1 als Phasensteuerungssignal PPIC1 des vorhergehenden Zustands, das für den nächsten Zustand verwendet wird.
Zusätzlich vergleicht der Kontroller 237 in einem Schritt 1243 nach dem Erzeugen des Phasensteuerungssignals PIC1 die RSSI des ausgewählten f-Signals mit dem Dämpfungssteuerungssignal PATT1 des vorhergehenden Zustands. Wenn das f-Signal größer als das Dämpfungssteuerungssignal PATT1 ist, stellt der Kontroller 237 in einem Schritt 1245 das Dämpfungssteuerungssignal PATT1 so ein, daß es verringert wird, wenn das f-Signal kleiner als das Dämpfungssteuerungssignal PATT1 ist, stellt der Kontroller 237 in einem Schritt 1247 den Phasensteuerungswert so ein, daß er erhöht wird. Nach dem Einstellen der Verringerung/Erhöhung der Dämpfungssteuerung erhält der Kontroller 237 in einem Schritt 1249 die Differenz zwischen dem Wert des f-Signals und dem Dämpfungssteuerungssignal PATT1 der vorhergehenden Stufe, wodurch ein Dämpfungssteuerungssignal ATT1 entsprechend dieser Differenz erzeugt wird. Das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 wird über den DAC 815 an das erste, variable Dämpfungselement 211 angelegt. Danach speichert der Kontroller 237 das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 als Dämpfungssteuerungssignal PATT1 des vorhergehenden Zustands, das für den nächsten Zustand verwendet wird.
Danach überprüft der Kontroller 237 nach Erhöhen des Unterzählwerts in einem Schritt 1253, ob der Unterzählwert einen Y-Wert erreicht hat. Wenn der Unterzählwert den Y-Wert nicht erreicht hat, kehrt der Kontroller 237 zu Schritt 1223 zurück, wodurch die obigen Schritte wiederholt durchgeführt werden. Während die obigen Schritte wiederholt werden, stellt der Kontroller 237 die RSSI des RF-Signals, das in dem Signallöschelement 219 enthalten ist, fest und stellt somit die Phase und den Pegel des RF-Signals durch einen Vergleich mit der RSSI des von dem Signallöschelement 219 während des vorhergehenden Zustands ausgegebenen RF-Signals und durch eine Bestimmung der Steuerungsrichtung und des Steuerungsbetrags ein. Durch Einstellen der Phase und des Pegels des wie oben eingegebenen RF-Signals verhindert der Kontroller 237 die Erzeugung des RF-Signals und beendet, wenn der Unterzählwert gleich dem Y-Wert wird, den Vorgang der Unterdrükkung des RF-Signals, das in dem Signallöschelement 219 umfaßt ist.
In 9 stellt der Kontroller 237 in Schritten 1311 bis 1363 das in dem RF-Signal, das letztendlich von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegeben wird, enthaltene Inter modulationssignal IM fest und steuert das zweite, variable Dämpfungselement 220 und das zweite, variable Phasenverschiebungselement 221. Das von dem Hauptleistungsverstärker 214 ausgegebene RF-Signal wird, während das detektierte Intermodulationssignal in dem Nebenpfad verarbeitet wird, mittels des zweiten Verzögerungsglieds 215 ausgeglichen, und die Intermodulationsverzerrung, die in dem RF-Signal enthalten wird, das letztendlich ausgegeben wird, indem es mit der gegenphasigen Intermodulationsverzerrung, die in dem Nebenpfad verarbeitet wird, mittels des Signalkopplers 223 gekoppelt wird, kann unterdrückt werden. In diesem Fall kann die Intermodulationssignalverzerrung in dem RF-Signal umfaßt sein, das letztendlich ausgegeben wird, und die dann umfaßt Intermodulationsverzerrung kann nicht unterdrückt werden. Dann stellt der Kontroller 237 die RSSI der in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers 214 wie in 10C gezeigten Intermodulationssignale IM1 bis IM4 fest und steuert variabel des Phase und den Pegel der Intermodulationssignale IM1 bis IM4, damit die Intermodulationssignalverzerrung, die in dem RF-Signal enthalten ist, das letztendlich ausgegeben wird, in dem Hauptleistungsverstärker 214 glatt unterdrückt werden kann. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird angenommen, daß der Kontroller nach der Detektion des RSSI der Intermodulationssignale IM1 bis IM4, die in dem verstärkten und letztlich ausgegebenen RF-Signal enthalten sind, die festgestellten Werte mit der RSSI der Intermodulationssignale IM1 bis IM4 des vorhergehenden Zustands vergleicht und einen Steuerungsvorgang in drei Schritten entsprechend dem Vergleichsergebnis durchführt. Es wird hier angenommen, daß der ADC 814 ein 16-Bit-Wandler ist, daß der erste Schritt drei Stufen umfaßt, der zweite Schritt zehn Stufen umfaßt und daß der dritte Schritt zwanzig Stufen umfaßt. Die Stufen sind die Quantisierungsstufen bei der A/D-Wandlung. Während der Anfangspegel und die Anfangsphase geregelt werden, erhöht der Kontroller 237 das Phasen- und das Dämpfungssteuerungssignal um eine Stufe, und die RSSI des IM-Signals wird von dem zweiten Steuerungsvorgang bis zu einem Z-ten Steuerungsvorgang delektiert. Der Kontroller 237 führt eine Steuerung als ersten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis unter zehn Stufen liegt, führt eine Steuerung als zweiten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis unter zwanzig Stufen liegt, und führt eine Steuerung als dritten Schritt durch, wenn das Vergleichsergebnis über zwanzig Stufen liegt. Wie oben erwähnt, wird der Vorgang der Steuerung des Pegels und der Phase des Vorverzerrungssignals der Reihe nach Z-mal durchgeführt.
Wie in 9 gezeigt, werden die Schritte 1311 bis 1363 in derselben Reihenfolgende wie die vorhergehenden Schritte 1111 bis 1163 zum Einstellen des Pegels und der Phase des Vorverzerrungssignals durchgeführt. Der Kontroller 237 steuert den Signalselektor 235, wählt das vierte Signal SF4 aus, steuert den Signaldetektor 236 und wählt der Reihe nach die Intermodulationssignale IM1 bis IM4 aus. Danach erhält der Kontroller 237 der Reihe nach die RSSIs der Intermodulationssignale IM1 bis IM4, die in dem Signaldetektor 236 delektiert werden. Nach der Auswahl des Intermodulationssignals IM mit der größten RSSI unter den erhaltenen Intermodulationssignalen IM1 bis IM4, vergleicht der Kontroller 237 die RSSI des augenblicklich delektierten Intermodulationssignals IM mit dem entsprechenden Intermodulationssignals IM des vorhergehenden Zustands. Der Kontroller 237 steuert das zweite, variable Phasenverschiebungselement 221 und das zweite, variable Dämpfungselement 220 mittels des Phasensteuerungssignals PIC2 und des Dämpfungssteuerungssignals ATT2, die jeweils der Differenz zwischen den obigen Intermodulationssignalverzerrungen entsprechen. Dann steuert der Kontroller 237 das zweite, variable Dämpfungselement 220 und das zweite, variable Phasenverschiebungselement 221 Z-mal.
Wie in 9 gezeigt, stellt der lineare Leistungsverstärker nach der vorliegenden Erfindung die Dienstkanäle ein und stellt den Pegel und die Phase des Vorverzerrungssignals zum Unterdrücken des Intermodulationssignals, das in dem Hauptleistungsverstärker 214 umfaßt ist, der Reihe nach ein. Außerdem stellt der obige Verstärker die Phase und den Pegel des in den Hauptpfad eingegebenen RF-Signals ein, um das in dem Signallöschelement 219 enthaltene RF-Signal zu unterdrücken, und stellt den Pegel und die Phase des von dem Signallöschelement 219 ausgegebenen Intermodulationssignals ein, so daß das in dem entgültig ausgegebenen RF-Signal enthaltene Intermodulationssignal unterdrückt werden kann.
Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird erhalten, wenn zunächst die Dienstkanäle ausgewählt werden, als zweites die Phase und der Pegel des Vorverzerrungssignals gesteuert werden, drittens die Phase und der Pegel des eingegebenen RF-Signals gesteuert werden und viertens die Phase und der Pegel der Intermodulationsverzerrung, die von dem Signallöschelement 219 ausgegeben wird, gesteuert werden. Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Vorgang der Auswahl der Dienstkanäle in einem Intervall von von einem Zeitgeber vorgegebenen Zeiten erfolgen. Wenn ein solches Verfahren verwendet wird, führt der Kontroller 237 den Dienstkanalsuchvorgang immer dann durch, wenn eine Zeitgeberunterbrechung erzeugt wird, und steuert in den anderen Zeitperioden die variablen Dämpfungselemente und die variablen Phasenverschiebungselemente wie oben beschrieben. Wenn die Zeitgeberunterbrechung in einem Zustand erzeugt wird, in dem ein beliebiges, variables Dämpfungselement und ein beliebiges, variables Phasenverschiebungselement gesteuert wird, unterbricht der Kontroller 237 diesen Vorgang und führt den Zeitgeberunterbrechungsvorgang durch, wonach er wieder zum Hauptablauf zurückkehrt und den in Verarbeitung befindlichen Vorgang fortführt.
Während die Zahlen X, Y und Z, mit denen die variablen Dämpfungselemente und die variablen Phasenverschiebungselemente gesteuert werden, so eingestellt werden, daß der Pegel und die Phase der in die entsprechenden, variablen Dämpfungselemente und variablen Phasenverschiebungselemente eingegebenen Signale effektiv geregelt werden, sind in diesem Ausführungsbeispiel die Zahlen, wie in 9 gezeigt, untereinander gleich und genauer gleich fünf eingestellt.
11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines linearen Leistungsverstärkers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der lineare Leistungsverstärker nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besitzt den gleichen Aufbau wie der lineare Leistungsverstärker nach dem ersten Ausführungsbeispiel, der in 1 gezeigt ist, außer daß das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 in dem Nebenpfad angeordnet sind.
In dem in 11 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt der Vorverzerrer 213 in dem Hauptpfad denselben Aufbau, wie er in den 2 und 4 gezeigt ist, und erzeugt Harmonische entsprechend dem eingegebenen RF-Signal, steuert den Pegel und die Phase der Harmonischen in Abhängigkeit von dem Dämpfungssteuerungssignal ATT3 und dem Phasensteuerungssignal PIC3 des Kontrollers, koppelt die gesteuerten Signale mit dem eingegebenen RF-Signal, wandelt die gesteuerten Signale in das vorverzerrte RF-Signal um und gibt die umgewandelten Signale zum Hauptleistungsverstärker 214 aus. Der Hauptleistungsverstärker 214 erhält das Ausgangssignal des Vorverzerrers 213, verstärkt das vorverzerrte RF-Signal und gibt ein RF-Signal aus, bei dem die Intermodulationsverzerrung unterdrückt ist.
Der weitere Aufbau des linearen Leistungsverstärkers ist gleich demjenigen nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 1 gezeigt ist, wenn man von dem oben beschriebenen Aufbau absieht. Somit sind die Bezugszeichen in dem zweiten Ausführungsbeispiel gleich den Bezugszeichen in dem ersten Ausführungsbeispiel. Weiterhin erhält der Kontroller 237 selektiv das erste Signal SF1 bis zum vierten Signal SF4 auf die gleiche Weise, wie im Zusammenhang mit 9 beschrieben wurde, und erzeugt die Dämpfungssteuerungssignale ATT1 bis ATT3 und die Phasenverschiebungssteuerungssignale PIC1 bis PIC3 durch Detektion der RSSI des RF-Signals oder des Intermodulationssignals des ausgewählten SF-Signals. Nach dem Einstellen des Dienstkanals stellt der Kontroller 237 auf herkömmliche Weise den Pegel und die Phase des Vorverzerrungssignals zur Unterdrückung des in dem Hauptleistungsverstärker 214 umfaßten Intermodulationssignals ein, stellt den Pegel und die Phase des in den Nebenpfad eingegebenen RF-Signals ein, um die in dem Signallöschelement 219 umfaßte RF-Signalverzerrung zu unterdrücken, und stellt schließlich den Pegel und die Phase der Intermodulationssignalverzerrung, die von dem Signallöschelement 219 ausgegeben wird, so ein, daß die Intermodulationssignalverzerrung, die in dem verstärkten, endgültig ausgegebenen RF-Signal enthalten ist, unterdrückt wird.
12 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines linearen Leistungsverstärker nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der lineare Leistungsverstärker nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besitzt den gleichen Aufbau wie der lineare Leistungsverstärker nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, der in 11 gezeigt ist, außer daß das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 zwischen dem Nebenpfad und dem Hauptpfad angeordnet sind.
In dem in 12 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt der Vorverzerrer 213 in dem Hauptpfad denselben Aufbau, wie er in den 2 und 4 gezeigt ist, und erzeugt Harmonische entsprechend dem eingegebenen RF-Signal, steuert den Pegel und die Phase der Harmonischen in Abhängigkeit von dem Dämpfungssteuerungssignal ATT3 und dem Phasensteuerungssignal PIC3 des Kontrollers, koppelt die gesteuerten Signal mit dem eingegebenen RF-Signal, wandelt die gesteuerten Signale in das vorverzerrte RF-Signal um und gibt die umgewandelten Signale zum Hauptleistungsverstärker 214 aus. Der Hauptleistungsverstärker 214 erhält das Ausgangssignal des Vorverzerrers 213, verstärkt das vorverzerrte RF-Signal und gibt ein RF-Signal aus, bei dem die Intermodulationsverzerrung unterdrückt ist.
Das erste Verzögerungselement 217, das sich in dem Nebenpfad befindet, erhält das RF-Signal, das in dem Hauptpfad durch den Leistungsteiler 216 geteilt wird, verzögert das RF-Signal, während das RF-Signal in dem Vorverzerrer 213 und dem Hauptleistungsverstärker 214 verarbeitet wird, und gibt das verzögerte RF-Signal an das Signallöschelement 219 aus.
Das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 sind zwischen dem Leistungsteiler 218 und dem Signallöschelement 219 angeordnet und steuern den Pegel und die Phase des eingegebenen RF-Signals durch das Dämpfungssteuerungssignal ATT1 beziehungsweise durch das Phasensteuerungssignal PIC1, die von dem Kontroller 237 ausgegeben werden, und geben den gesteuerten Pegel und die gesteuerte Phase an das Signallöschelement 219 aus. Das erste, variable Dämpfungselement 211 und das erste, variable Phasenverschiebungselement 212 sind also zwischen dem Hauptpfad und dem Nebenpfad angeordnet, und die Phase und der Pegel des von dem Hauptleistungsverstärker 214 in dem Hauptpfad ausgegebenen RF-Signals werden gesteuert und zum Signallöschelement 219 ausgegeben.
Der weitere Aufbau des linearen Leistungsverstärkers ist gleich demjenigen nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 1 gezeigt ist, wenn man von dem oben beschriebenen Aufbau absieht. Somit sind die Bezugszeichen in dem zweiten Ausführungsbeispiel gleich den Bezugszeichen in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Weiterhin erhält der Kontroller 237 selektiv das erste Signal SF1 bis zum vierten Signal SF4 auf die gleiche Weise, wie im Zusammenhang mit 9 beschrieben wurde, und erzeugt die Dämpfungssteuerungssignale ATT1 bis ATT3 und die Phasenverschiebungssteuerungssignale PIC1 bis PIC3 durch Detektion der RSSI des RF-Signals oder des Intermodulationssignals des ausgewählten SF-Signals. Nach dem Einstellen des Dienstkanals stellt der Kontroller 237 auf herkömmliche Weise den Pegel und die Phase des Vorverzerrungssignals zur Unterdrückung des in dem Hauptleistungsverstärker 214 umfaßten Intermodulationssignals ein, stellt den Pegel und die Phase des in den Nebenpfad eingegebenen RF-Signals ein, um die in dem Signallöschelement 219 umfaßte RF-Signalverzerrung zu unterdrücken, und stellt schließlich den Pegel und die Phase der Intermodulationssignalverzerrung, die von dem Signallöschelement 219 ausgegeben wird, so ein, daß die Intermodulationssignalverzerrung, die in dem verstärkten, endgültig ausgegebenen RF-Signal enthalten ist, unterdrückt wird.
Wie bei dem linearen Leistungsverstärker nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden bei den linearen Leistungsverstärkern nach den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zunächst die Dienstkanäle ausgewählt, als zweites die Phase und der Pegel des Vorverzerrungssignals gesteuert, drittens die Phase und der Pegel des eingegebenen RF-Signals gesteuert und viertens die Phase und der Pegel der Intermodulationsverzerrung, die von dem Signallöschelement 219 ausgegeben wird, gesteuert. Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Vorgang der Auswahl der Dienstkanäle in einem Intervall von von einem Zeitgeber vorgegebenen Zeiten erfolgen. Wenn ein solches Verfahren verwendet wird, führt der Kontroller 237 den Dienstkanalsuchvorgang immer dann durch, wenn eine Zeitgeberunterbrechung erzeugt wird, und steuert in den anderen Zeitperioden die variablen Dämpfungselemente und die variablen Phasenverschiebungselemente wie oben beschrieben. Wenn die Zeitgeberunterbrechung in einem Zustand erzeugt wird, in dem ein beliebiges, variables Dämpfungselement und ein beliebiges, variables Phasenverschiebungselement gesteuert wird, unterbricht der Kontroller 237 diesen Vorgang und führt den Zeitgeberunterbrechungsvorgang durch, wonach er wieder zum Hauptablauf zurückkehrt und den in Verarbeitung befindlichen Vorgang fortführt.
Während die Zahlen X, Y und Z, mit denen die variablen Dämpfungselemente und die variablen Phasenverschiebungselemente gesteuert werden, so eingestellt werden, daß der Pegel und die Phase der in die entsprechenden, variablen Dämpfungselemente und variablen Phasenverschiebungselemente eingegebenen Signale effektiv geregelt werden, sind in diesem Ausführungsbeispiel die Zahlen, wie in 9 gezeigt, einander gleich und genauer gleich fünf eingestellt.
Wie aus dem vorstehenden offensichtlich wurde, unterteilt und steuert der lineare Leistungsverstärker nach den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wirkungsvoll die Intermodulationssignalverzerrung mit Hilfe des Vorverzerrungssystems und des Regelungssystems. Mit anderen Worten unterdrückt der lineare Leistungsverstärker zunächst die Intermodulationssignalverzerrung, die in dem Hauptverstärker erzeugt werden kann, indem er das Vorverzerrungssystem verwendet, und unterdrückt dann das Intermodulationssignal, das in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers umfaßt ist, indem er das Regelungssystem verwendet. Auf diese Weise ist es einfach, den Hauptleistungsverstärker 214 oder den Fehlerverstärker 222 zu entwerfen und zu konstruieren. Da die variablen Dämpfungselemente und die variablen Phasenverschiebungselemente, die die Linearitätsfunktionen durchführen, ihre Bandbreiten in den Frequenzcharakteristiken mit einer relativ guten Flachheit aufweisen und gute Variationscharakteristiken besitzen, kann der lineare Leistungsverstärker nach der vorliegenden Erfindung auch für andere Anwendungen verwendet werden.

Claims

Linearer Leistungsverstärker, welcher umfasst: ein erstes, variables Dämpfungselement (211) und ein erstes, variables Phasenverschiebungselement (212), um den Pegel und die Phase eines eingehenden RF-Signals einzustellen, einen Vorverzerrer (213) dem das von dem ersten, variablen Dämpfungselement (211) und dem ersten, variablen Phasenverschiebungselement (212) ausgegebene RF-Signal zum Erzeugen eines durch Intermodulationsverzerrungen vorverzerrten RF-Signals zugeführt wird, wobei der Vorverzerrer einen automatischen Pegelkontroller (313) zum Steuern des RF-Signals mit einem vorgegebenen Pegel umfasst, einen Hauptleistungsverstärker (214) zum Verstärken des vorverzerrten RF-Signals, ein Signallöschelement (219), zum Subtrahieren des eingehenden RF-Signals von dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers (214), wodurch ein in dem verstärkten RF-Signal enthaltenes Intermodulationssignal extrahiert wird, ein zweites, variables Dämpfungselement (220) und ein zweites, variables Phasenverschiebungselement (221) zum Einstellen des Pegels und der Phase des von dem Signallöschelement (219) ausgegebenen Intermodulationssignals, einen Fehlerverstärker (222) zum Verstärken des von dem zweiten, variablen Dämpfungselement (220) und dem zweiten, variablen Phasenverschiebungselement (221) ausgegebenen Intermodulationssignals, und einen Signalkoppler (223) zum Koppeln des von dem Fehlerverstärker (222) ausgegebenen Intermodulationssignals mit dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers (214), wodurch ein Intermodulationssignal des endgültig ausgegebenen RF-Signals unterdrückt wird.
Linearer Leistungsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorverzerrer (213) umfasst: einen Leistungsteiler (312) zum Teilen des eingegebenen RF-Signals und zum Zuführen eines Signalteils zum Pegelkontroller (313), einen harmonischen Generator (314) zum Erzeugen von dem im Pegel gesteuerten RF-Signal entsprechenden Intermodulationsverzerrungen, ein drittes, variables Dämpfungselement (315) und ein drittes, variables Phasenverschiebungselement (316) zum Einstellen des Pegels und der Phase der von dem harmonischen Generator (314) ausgegebenen Intermodulationsverzerrungen, ein drittes Verzögerungsglied (311) zum Verzögern des eingegebenen RF-Signals, und einen Signalkoppler (317) zum Koppeln der Intermodulationsverzerrungen, die von dem dritten, variablen Dämpfungselement (315) und dem dritten, variablen Phasenverschiebungselement (316) ausgegeben werden, mit dem Ausgangssignal des dritten Verzögerungselements (311) zum Erzeugen eines vorverzerrten RF-Signals.
Linearer Leistungsverstärker nach Anspruch 2, gekennnzeichnet durch: Ein erstes, variables Dämpfungselement (211) und ein erstes, variables Phasenverschiebungselement (212), um den Pegel und die Phase eines eingehenden RF-Signals mittels eines ersten Dämpfungssteuerungssignals (ATT1) und eines ersten Phasensteuerungssignals (PIC1) einzustellen, einen Vorverzerrer (213) zum Erzeugen eines durch Intermodulationsverzerrungen vorverzerrten RF-Signal und zum Einstellen des Pegels und der Phase der Intermodulationsverzerrungen durch ein drittes Dämpfungssteuerungssignal (ATT3) und ein drittes Phasensteuersignal (PIC3), wobei dem Vorverzerrer (213) das von dem ersten, variablen Dämpfungselement und dem ersten, variablen Phasenverschiebungselement ausgegebene RF-Signal zugeführt wird, einen Hauptleistungsverstärker (214) zum Verstärken und Ausgeben des vorverzerrten RF-Signals, ein erstes Verzögerungsglied (217) zum Verzögern eines durch einen Leistungsteiler (216) abgeteilten RF-Signals, ein Signallöschelement (219) zum Subtrahieren des Ausgangssignals des Hauptleistungsverstärkers (214) und des Ausgangssignals des ersten Verzögerungsglieds (217), wodurch ein in dem verstärkten RF-Signal enthaltenes Intermodulationssignal extrahiert wird, ein zweites, variables Dämpfungselement (220) und ein zweites, variables Phasenverschiebungselement (221), die das von dem Signallöschelement (219) ausgegebene Intermodulationssignal erhalten, zum Einstellen des Pegels und der Phase des Intermodulationssignals durch ein zweites Dämpfungssteuerungssignal (ATT2) und ein zweites Phasensteuerungssignal (PIC2), einen Fehlerverstärker (222) zum Verstärken des von dem zweiten, variablen Dämpfungselement (220) und dem zweiten, variablen Phasenverschiebungselement (221) ausgegebenen Intermodulationssignals, ein zweites Verzögerungsglied (215) zum Verzögern des Ausgangssignals des Hauptl-eistungsverstärkers (214), einen Signalkoppler (223) zum Koppeln des von dem Fehlerverstärker (222) ausgegebenen Intermodulationssignals mit dem Ausgangssignal des zweiten Verzögerungsglieds (215), wodurch das in dem endgültig ausgegebenen RF-Signal enthaltene Intermodulationssignal unterdrückt wird, einen Signalselektor (235) mit Leistungsteilern (232, 233, 234), die die Ausgangssignale des Hauptleistungsverstärkers (214), des Signallöschelements (219) und das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers abgreifen, zum selektiven Ausgeben eines abgegriffenen Signals (SF) in Abhängigkeit eines Schaltsteuerungssignals (SWC), einen Signaldetektor (236), der das Ausgangssignal des Signalselektors (235) erhält, die Frequenzen der Ruf-Signale und der Intermodulationssignale durch Steuerungsdaten (PCD) synchronisiert und eine Signalstärke (RSSI) der Signale detektiert; und einen Kontroller (237) zum Erzeugen des Schaltsteuerungssignals (SWC) zur Steuerung des Signalselektors (235), zur Ausgabe der Steuerungsdaten (PCD) zur Synchronisation der Intermodulationssignale, des Hauptleistungsverstärkers (214), bei Auswahl des Ausgangssignals des Hauptleistungsverstärkers (214), zum Vergleich der Signalstärke (RSSI) des von dem Signaldetektor ausgegebenen Intermodulationssignals mit der Signalstärke (RSSI) des Intermodulationssignals aus einem vorherigen Einstellungsschritt, zum Erzeugen des dritten Dämpfungssteuerungssignals (ATT3) und des dritten Phasensteuerungssignals (PIC3) entsprechend dem Vergleichsergebnis, zur Ausgabe der Steuerungsdaten (PCD) zur Synchronisation der RF-Signale, die in den Ausgangssignalen des Signallöschelements (219) umfasst sind, zum Vergleich der Signalstärke (RSSI) des von dem Signaldetektor ausgegebenen RF-Signals mit der Signalstärke (RSSI) des RF-Signals eines vorherigen Einstellungsschrittes, zum Erzeugen des ersten Dämpfungssteuerungssignals (ATT1) und des ersten Phasensteuerungssignals (PIC1) entsprechend dem Vergleichsergebnis, zur Ausgabe der Steuerungsdaten (PCD) zur Synchronisation der Intermodulationssignale, die in dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers sind, zum Vergleich der Signalstärke (RSSI) des von dem Signaldetektor ausgegebenen Intermodulationssignals mit der Signalstärke (RSSI) des Intermodulationssignals eines vorherigen Einstellungsschrittes, und zum Erzeugen des zweiten Dämpfungssteuerungssignals (ATT2) und des zweiten Phasensteuerungssignals (PIC2) entsprechend dem Vergleichsergebnis.
Linearer Leistungsverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorverzerrer (213) umfasst: einen Leistungsteiler (312) zum Teilen des eingegebenen RF-Signals, einen automatischen Pegelkontroller (313) zum Steuern des geteilten RF-Signals mit einem vorgegebenen Pegel, eine Vorverzerrerschaltung (314) zum Erzeugen von dem im Pegel gesteuerten RF-Signal entsprechenden Intermodulationsverzerrungen, ein drittes, variables Dämpfungselement (315) und ein drittes, variables Phasenverschiebungselement (316) zum Einstellen des Pegels und der Phase der von dem harmonischen Generator (314) ausgegebenen Intermodulationsverzerrungen, ein drittes Verzögerungsglied (311) zum Verzögern des eingegebenen RF-Signals, und einen Signalkoppler (317) zum Koppeln der Intermodulationsverzerrungen, die von dem dritten, variablen Dämpfungselement (315) und dem dritten, variablen Phasenverschiebungselement (316) ausgegeben werden, mit dem Ausgangssignal des dritten Verzögerungselements (311) zum Erzeugen eines vorverzerrten RF-Signals.
Linearer Leistungsverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Signaldetektor (236) umfasst: eine phasenverriegelte Schleife (713), die die Steuerungsdaten (PCD) erhält und eine lokale Frequenz erzeugt, die den eingegebenen Steuerungsdaten entspricht, einen Mischer (715) zum Mischen des von dem Signalselektor (235) ausgegebenen Signals mit dem Ausgangssignal der phasenverriegelten Schleife (713), ein Filter (716) zum Durchführen einer Frequenzherabwandlung der von dem Mischer (715) ausgegebenen Frequenz, und einen Lock-in-Verstärker (720, 721) zum Umwandeln des Ausgangssignals des Filters in eine Gleichspannung und zur Ausgabe der Gleichspannung als RSSI.
Linearer Leistungsverstärker nach Anspruch 1, wobei das erste variable Dämpfungselement (211) und das Phasenverschiebungselement (212) eine Dämpfung der Verstärkung und eine Phaseneinstellung des eingehenden RF-Signal vornehmen und dem Signallöschelement (219) zuführen, um in dem Signallöschelement (219) das Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers (214) mit dem Ausgangssignal des ersten variablen Dämpfungselementes (211) und des Phasenverschiebungselementes (212) zur Extraktion eines Intermodulationssignals auszulöschen.
Linearer Leistungsverstärker nach Anspruch 1, wobei das erste variable Dämpfungselement (211) und das Phasenverschiebungselement (212) eine Dämpfung der Verstärkung und eine Phaseneinstellung des Ausgangssignals des Hauptleistungsverstärkers (214) vornehmen und dem Signallöschelement (219) zuführen, um in dem Signallöschelement (219) das Ausgangssignal des ersten variablen Dämpfungselementes (211) und des Phasenverschiebungselementes (212) mit dem Ausgangssignal des eingehenden RF-Signals zur Extraktion eines Intermodulationssignals auszulöschen.
Verfahren zur linearen Leistungsverstärkung mit den Schritten: Einstellen des Pegels und der Phase eines eingehenden RF-Signals über ein erstes, variables Dämpfungselement (211) und ein erstes, variables Phasenverschiebungselement (212), Zuführen des von dem ersten, variablen Dämpfungselement (211) und dem ersten, variablen Phasenverschiebungselement (212) ausgegebenen RF-Signals zu einem Vorverzerrer (213) zum Erzeugen eines durch Intermodulationsverzerrungen vorverzerrten RF-Signals, wobei das RF-Signal mit einem vorgegebenen Pegel über einen automatischen Pegelkontroller (313) des Vorverzerrers (213) gesteuert wird, Verstärken des vorverzerrten RF-Signals in einem Hauptleistungsverstärker (214), Subtrahieren des eingehenden RF-Signals von dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers (214) in einem Signallöschelement (219), wodurch ein in dem verstärkten RF-Signal enthaltenes Intermodulationssignal extrahiert wird, Einstellen des Pegels und der Phase von dem Signallöschelement (219) ausgegebenen Intermodulationssignals über ein zweites, variables Dämpfungselement (220) und ein zweites, variables Phasenverschiebungselement (221), Verstärken des von dem zweiten, variablen Dämpfungselement (220) und dem zweiten, variablen Phasenverschiebungselement (221) ausgegebenen Intermodulationssignals in einen Fehlerverstärker (222) und Koppeln des von dem Fehlerverstärker (222) ausgegebenen Intermodulationssignals mit dem Ausgangssignal des Hauptleistungsverstärkers (214) in einem Signalkoppler (223), wodurch ein Intermodulationssignal des endgültig ausgegebenen RF-Signals unterdrückt wird.