JP6720647B2 - Power amplifier and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、エンベロープトラッキング方式の電力増幅装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an envelope tracking power amplifier and a control method thereof.
移動体通信システムに用いられるOFDMのようなピーク電力対平均電力比(PAPR:Peak to Average Power Ratio)が大きい信号を増幅する場合、電力増幅装置にピーク電力対平均電力比(PAPR)以上のバックオフ(出力最大振幅レベルと出力飽和電力レベルのデシベル差)を持たせる必要があり、その結果、電力付加効率(PAE:Power Added Efficiency:高周波増幅器で生成される高周波信号電力と、高周波増幅器で消費される直流電力の比率を表す。同一の出力電力であれば、電力付加効率が高い程低消費電力である)が低下する。 When amplifying a signal having a large peak-to-average power ratio (PAPR) such as OFDM used in a mobile communication system, a power amplifier device has a back-up having a peak-to-average power ratio (PAPR) or more. It is necessary to have OFF (the decibel difference between the maximum output amplitude level and the output saturation power level), and as a result, the power added efficiency (PAE) is the high frequency signal power generated by the high frequency amplifier and the high frequency amplifier. The higher the power added efficiency, the lower the power consumption).
この電力増幅装置の電力効率を向上させるために、エンベロープトラッキング方式がある。これは、送信信号のエンベロープ信号の振幅に応じて高周波増幅器の電源電圧を変化させることで、高周波増幅器を常に飽和に近い状態で動作させて高効率動作を実現する技術である。
この高周波増幅器で使用されるFETやトタンジスタなどの増幅素子は、温度によって電力利得が変化する。このため、電力付加効率を上げるために出力飽和電力に近いとこで使用すると、温度によって電力利得が上がると、高周波増幅器に供給される電源電圧が不足して歪が生じて高調波が発生し、反対に電力利得が下がると、送信出力が下がり送信電力の不足が発生する。このため、エンベロープ信号にこの温度条件を考慮した電源電圧の補正を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
In order to improve the power efficiency of this power amplification device, there is an envelope tracking method. This is a technique in which the power supply voltage of the high-frequency amplifier is changed according to the amplitude of the envelope signal of the transmission signal, so that the high-frequency amplifier is always operated in a state close to saturation and high-efficiency operation is realized.
The power gain of an amplification element such as an FET or a transistor used in this high frequency amplifier changes with temperature. Therefore, when used near the output saturation power in order to increase the power added efficiency, if the power gain increases due to temperature, the power supply voltage supplied to the high frequency amplifier will be insufficient and distortion will occur, generating harmonics, On the contrary, when the power gain decreases, the transmission output decreases and the transmission power becomes insufficient. Therefore, it is known that the envelope signal is corrected for the power supply voltage in consideration of this temperature condition (for example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、この先行技術では、温度条件に基づいてエンベロープ信号を補正する際のタイミングを考慮していないため、エンベロープ信号の振幅が不連続となって、高周波増幅器から出力される出力送信信号の波形も不連続となり、歪等を発生する場合があるので、エンベロープ信号を補正する際、エンベロープ信号の振幅が不連続にならないようにすることが課題となる。 However, in this prior art, since the timing when correcting the envelope signal based on the temperature condition is not considered, the amplitude of the envelope signal becomes discontinuous, and the waveform of the output transmission signal output from the high frequency amplifier is also When the envelope signal is corrected, it is a problem to prevent the amplitude of the envelope signal from becoming discontinuous because it may become discontinuous and generate distortion or the like.
そこで、本発明は上記先行技術の課題に着目してなされたものであり、温度条件に基づいてエンベロープ信号を補正する際、エンベロープ信号の振幅の連続性を保ってエンベロープ信号の補正を行うことができる電力増幅装置及びその制御方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and when correcting the envelope signal based on the temperature condition, it is possible to correct the envelope signal while maintaining the continuity of the amplitude of the envelope signal. An object of the present invention is to provide a power amplification device and a control method thereof that can be performed.
本発明の一態様に係る電力増幅装置は、エンベロープトラッキング方式の電力増幅装置であって、ベースバンドの入力送信信号からエンベロープ信号を生成するエンベロープ信号生成部と、エンベロープ信号を増幅して制御電源電圧を生成するエンベロープ信号処理部と、制御電源電圧を電源電圧として入力送信信号を増幅して出力送信信号を生成する送信信号処理部と、この送信信号処理部の温度を検出する温度検出部と、このエンベロープ信号生成部で生成したエンベロープ信号のレベルを検出するレベル検出部と、前記エンベロープ信号を入力して補正エンベロープ信号を出力するエンベロープ補正処理部と、を備え、前記エンベロープ補正処理部は、前記温度検出部で検出した検出温度に応じて入出力特性の異なる複数の補正エンベロープ信号を生成して出力可能なものであって、前記温度検出部で検出した検出温度が変化した場合、前記検出レベルが所定の閾値以下となったときに変化した後の前記検出温度に応じた補正エンベロープ信号に切り換える。 A power amplification device according to one aspect of the present invention is a power amplification device of an envelope tracking system, which includes an envelope signal generation unit that generates an envelope signal from a baseband input transmission signal, and a control power supply voltage that amplifies the envelope signal. An envelope signal processing unit that generates a transmission signal processing unit that generates an output transmission signal by amplifying an input transmission signal using a control power supply voltage as a power supply voltage, and a temperature detection unit that detects the temperature of the transmission signal processing unit. a level detecting section for detecting the level of the envelope signal generated by the envelope signal generating unit, and a envelope correction processing section for outputting a correction envelope signal to input the envelope signal, the envelope correction processing unit, It is possible to generate and output a plurality of correction envelope signals having different input/output characteristics according to the detected temperature detected by the temperature detecting unit, and when the detected temperature detected by the temperature detecting unit changes, the detection The correction envelope signal is switched to the corrected envelope signal according to the detected temperature after the change when the level becomes equal to or lower than a predetermined threshold value .
本発明の一態様によれば、送信信号処理部の温度条件に基づいた補正エンベロープ信号に切り換えるタイミングをエンベロープ信号のレベルを検出しながら検出レベルが所定の閾値以下である時に行うので、エンベロープ信号の振幅の連続性を保って補正することができる。 According to one aspect of the present invention, the timing of switching to the corrected envelope signal based on the temperature condition of the transmission signal processing unit is performed when the detection level is equal to or lower than a predetermined threshold while detecting the level of the envelope signal. The amplitude continuity can be maintained and corrected.
次に、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成部品については以下の説明を参酌して判断すべきものである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar reference numerals are given to the same or similar parts. However, it should be noted that the drawings are schematic and different from the actual ones. Therefore, specific components should be determined in consideration of the following description.
Further, the embodiments described below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention. Not specific to: Various changes can be added to the technical idea of the present invention within the technical scope defined by the claims described in the claims.
以下の詳細な説明では、本発明の一実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても1つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
以下に、本発明の一実施形態に係る電力増幅装置について説明する。
図1に示すように、電力増幅装置10は、送信信号生成部1と、エンベロープ信号生成部2と、エンベロープ補正処理部3と、エンベロープ信号処理部4と、送信信号処理部5と、温度検出部6と、レベル検出部7とを備える。
In the following detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one embodiment of the invention. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without such specific details. In addition, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.
Hereinafter, a power amplification device according to an embodiment of the present invention will be described.
As illustrated in FIG. 1, the
送信信号生成部1は、ベースバンドのデジタル信号である入力送信信号SITを生成し、生成した入力送信信号SITをエンベロープ信号生成部2及び送信信号処理部5に出力する。なお、送信信号生成部1は、電力増幅装置10の外部に設けられていても良い。すなわち、入力送信信号は、電力増幅装置10の外部からの入力信号でも良い。この場合、電力増幅装置10は、外部の送信信号生成部1と接続するための入力部を有していれば良い。
The transmission
エンベロープ信号生成部2は、送信信号生成部1からの入力送信信号SITをもとにエンベロープ信号SIEを生成する。
温度検出部6は、後述する送信信号処理部5を構成する高周波増幅器5bの近傍に配置されて、高周波増幅器5bの温度を検出し、温度検出信号Stをエンベロープ補正処理部3へ出力する。
The
The
レベル検出部7は、エンベロープ信号生成部2から出力されるエンベロープ信号SIEの信号レベルを検出し、検出した信号レベルを示すレベル検出信号SLをエンベロープ補正処理部3へ出力する。
高周波増幅器5bの入出力特性は、高周波増幅器5bの温度によって変化する。そこで、エンベロープ補正処理部3は、温度検出部6で検出した温度に応じてエンベロープ信号を補正して補正エンベロープ信号SAEを出力する。エンベロープ補正処理部3は、高周波増幅器5bの温度に応じてエンベロープ信号を補正するための複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部8が接続されている。
The
The input/output characteristics of the
エンベロープ補正処理部3の具体的構成は、図1に示すように、補正エンベロープ信号生成部3aと、この補正エンベロープ信号生成部3aの補正動作を制御する補正動作制御部3bとを備えている。
補正エンベロープ信号生成部3aは、補正動作制御部3bが温度検出部6で検出した温度に基づいて、記憶部8に記憶されたルックアップテーブルを参照して、エンベロープ信号生成部2から入力されるエンベロープ信号SIEをもとに補正エンベロープ信号SAEを生成する。
As shown in FIG. 1, the specific configuration of the envelope correction processing unit 3 includes a correction envelope signal generation unit 3a and a correction
The corrected envelope signal generation unit 3a is input from the envelope
ここで、記憶部8に記憶されているルックアップテーブルは、図2(a)〜(c)のように高周波増幅器5bの温度領域毎に例えば低温用(送信開始時、または使用する環境温度が低温時)ルックアップテーブルLT1、常温用(通常の動作時)ルックアップテーブルLT2及び高温用(送信時間が長時間、または使用する環境温度が高温時)ルックアップテーブルLT3の3種類が用意されている。
Here, the look-up table stored in the storage unit 8 is, for example, for low temperature (at the start of transmission or when the environment temperature to be used is set for each temperature region of the high-
低温用ルックアップテーブルLT1は、高周波増幅器5bの温度が例えば−10℃(低温側の動作保証温度)以上20℃未満の範囲の低温領域に属する場合に適用される。常温用ルックアップテーブルLT2は、高周波増幅器5bの温度が例えば20℃以上60℃未満の範囲の通常時の常温領域に属する場合に適用される。高温用ルックアップテーブルLT3は、高周波増幅器5bの温度が例えば60℃以上90℃(高周波増幅器の素子の動作保証温度)未満の範囲の高温領域に属する場合に適用される。
図2(a)〜(c)に示すルックアップテーブルは、高周波増幅器5bの温度が常温(通常動作時)に比べ低温で電力利得が上昇し、高温で電力利得が低下する特性に対応している。
The low-temperature lookup table LT1 is applied when the temperature of the high-
The look-up tables shown in FIGS. 2A to 2C correspond to the characteristics that the power gain increases when the temperature of the high-
低温用ルックアップテーブルLT1は、通常動作時より高周波増幅器5bの温度が低く、高周波増幅器5bの電力利得が高くなる特性を補償するためのテーブルで、図2(a)の特性線L1で設定されるものであり、横軸がエンベロープ信号SIEのレベルLV1であり、縦軸が補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2である。この特性線L1は、エンベロープ信号SIEのレベルLV1が零であるときに補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2も零となる。この状態からエンベロープ信号SIEのレベルLV1が増加したときに、予め設定した閾値LV1thまではエンベロープ信号SIEのレベルLV1の増加量に比例して補正エンベロープ信号SAEも増加する。しかしながら、エンベロープ信号SIEのレベルLV1が閾値LV1thを超えると、エンベロープ信号SIEのレベルLV1の増加量に対して補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2の増加量が少なくなるように傾きが小さく設定されている。
The low temperature lookup table LT1 is a table for compensating for the characteristic that the temperature of the
常温用ルックアップテーブルLT2は、通常動作時で使用されるため電力利得の標準特性に対応するテーブルで、図2(b)の特性線L2で設定されるものであり、エンベロープ信号SIEのレベルLV1の増加量に比例して補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2の増加量が増加するように設定されている。 The normal temperature lookup table LT2 is a table corresponding to the standard characteristic of the power gain because it is used in the normal operation, and is set by the characteristic line L2 of FIG. 2B, and is the level LV1 of the envelope signal SIE. The increase amount of the level LV2 of the correction envelope signal SAE is set to increase in proportion to the increase amount of
高温用ルックアップテーブルLT3は、通常動作時より高周波増幅器5bの温度が高く、高周波増幅器5bの電力利得が低くなる特性を補償するためのテーブルで、図2(c)の特性線L3で設定されるものであり、エンベロープ信号SIEのレベルLV1が零から閾値LV1thに達する間での間はエンベロープ信号SIEのレベルLV1の増加量に応じて補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2の増加量が増加し、エンベロープ信号SIEのレベルLV1が閾値LV1thを超えるとエンベロープ信号SIEのレベルLV1の増加量に対して補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2の増加量が大きくなるように特性線L2に比較して傾きが大きく設定されている。
The high temperature lookup table LT3 is a table for compensating for the characteristic that the temperature of the
なお、各ルックアップテーブルLT1〜LT3の特性線L1〜L3は、説明の簡単のため線形に設定されているが、実際には、高周波増幅器5bの温度特性に合わせるため非線形の特性となる場合もある。
補正動作制御部3bは、補正エンベロープ信号生成部3aの補正動作を制御するもので、温度検出部6で検出した温度検出信号St及びレベル検出部7で検出したエンベロープ信号SIEのレベルLV1が入力される。この補正動作制御部3bでは、温度検出信号Stが低温領域、常温領域及び高温領域のいずれに属するかを判定し、補正エンベロープ信号生成部3aで参照するルックアップテーブルを選択する。そして、補正動作制御部3bは、選択したルックアップテーブルが現在のルックアップテーブルとは異なるときに、選択したルックアップテーブルへの切り換えを、エンベロープ信号SIEのレベルLV1が閾値LV1th以下であるときに行なう。
The characteristic lines L1 to L3 of the look-up tables LT1 to LT3 are set to be linear for the sake of simplicity of description, but in reality, the characteristic lines L1 to L3 may be non-linear in order to match the temperature characteristic of the high frequency amplifier 5b. is there.
The correction
エンベロープ信号処理部4は、エンベロープ補正処理部3からの補正エンベロープ信号を増幅して制御電源電圧VCPを生成し、その制御電源電圧VCPを送信信号処理部5に出力する。
ここでは、一例として、エンベロープ信号処理部4は、D/Aコンバータ(以下、DACと称す)4aと、増幅器4bと、DC電源4cとを備える。
The envelope signal processing unit 4 amplifies the corrected envelope signal from the envelope correction processing unit 3 to generate a control power supply voltage VCP, and outputs the control power supply voltage VCP to the transmission
Here, as an example, the envelope signal processing unit 4 includes a D/A converter (hereinafter referred to as a DAC) 4a, an
DAC4aは、エンベロープ補正処理部3からの補正エンベロープ信号SAEをデジタル信号からアナログ信号に変換して後段の増幅器4bに出力する。
増幅器4bは、DC電源4cから供給されたDC電圧を受けて動作し、DAC4aからの補正エンベロープ信号SAEのアナログ信号を増幅して制御電源電圧VCPを生成し、その制御電源電圧VCPを送信信号処理部5に出力する。
The
The
DC電源4cは、バッテリ等の直流電源である。なお、DC電源4cは、電力増幅装置10の外部に設けられていても良い。この場合、電力増幅装置10は、外部のDC電源4cと接続するための電源入力部を有していれば良い。
送信信号処理部5は、送信信号生成部1からの送信信号SITをデジタル信号からアナログ信号に変換し、そのアナログ信号をエンベロープ信号処理部4からの制御電源電圧VCPが印加される高周波増幅器5bで増幅して出力送信信号を生成し、その出力送信信号をアンテナ9に出力する。
The
The transmission
ここでは、一例として、送信信号処理部5は、DAC・RFコンバータ5aと、高周波増幅器5bとを備える。
DAC・RFコンバータ5aは、送信信号生成部1からの送信信号SITをデジタル信号からアナログ信号に変換後にRF(Radio Frequency)帯域の高周波信号にアップコンバートしてRF信号SRFを生成し、後段の高周波増幅器5bに出力する。
Here, as an example, the transmission
The DAC/
高周波増幅器5bは、例えばNチャネルの電界効果トランジスタ(FET)を含んで構成され、ドレイン電極にエンベロープ信号処理部4から出力される制御電源電圧VCPを印加する。この制御電源電圧VCPはエンベロープ補正処理部3で高周波増幅器5bの温度による入出力特性に合わせて補正された補正エンベロープ信号SAEに基づくので、図4の電力増幅装置の入力電力に対する出力電力の特性L11及び電力効率の特性L21で示すように、高周波増幅器5bが飽和電力点付近で動作することにより、RF信号SRFを高効率で増幅して出力送信信号SOTを生成する。そして、高周波増幅器5bは、この出力送信信号SOTをアンテナ9に出力する。
The
アンテナ9は、送信信号処理部5からの出力送信信号SOTを電波(電磁波)として空間に放射することで、その出力送信信号SOTを電力増幅装置10の外部に送信する装置である。なお、アンテナ9は、電力増幅装置10の内部に設けられていても良い。
次に、電力増幅装置10による送信処理の流れについて図3に基づいて説明する。
送信開始指示(送信オン)が入力されると、先ず、図3の送信処理が開始され、エンベロープ補正処理部3の補正動作制御部3bで、温度検出部6で検出した温度検出信号Stを取得する(ステップS1)。
The
Next, the flow of transmission processing by the
When the transmission start instruction (transmission ON) is input, first, the transmission process of FIG. 3 is started, and the correction
この補正動作制御部3bでは、温度検出信号Stに基づいて高周波増幅器5bの温度が低温領域、常温領域及び高温領域の何れに属するかを判定し、その判定結果に基づいて記憶部8に記憶されている低温用ルックアップテーブルLT1、常温用ルックアップテーブルLT2及び高温用ルックアップテーブルLT3の何れかを選択して、選択されたルックアップテーブルを基に補正エンベロープ信号生成部3aで補正エンベロープ信号を生成する(ステップS2)。
The correction
次いで、送信信号生成部1、エンベロープ信号生成部2、エンベロープ補正処理部3、エンベロープ信号処理部4及び送信信号処理部5を動作させて送信処理を開始する(ステップS3)。
このため、送信信号生成部1は、ベースバンドの入力送信信号SITを生成し、生成した入力送信信号SITをエンベロープ信号生成部2及び送信信号処理部5に出力する。
Next, the transmission
Therefore, the transmission
エンベロープ信号生成部2は、入力送信信号SITをもとにエンベロープ信号SIEを生成して、エンベロープ補正処理部3に出力する。
このエンベロープ補正処理部3では、補正動作制御部3bが温度検出部6で検出した温度に応じて選択したルックアップテーブルLTi(i=1,2,3)を参照して、エンベロープ信号生成部2から入力されたエンベロープ信号SIEの信号をもとに補正エンベロープ信号SAEを生成してエンベロープ信号処理部4に出力する。
エンベロープ補正処理部3は、温度検出部6で検出した温度に応じてエンベロープ信号を補正して補正エンベロープ信号SAEを出力する。エンベロープ補正処理部3は、高周波増幅器5bの温度に応じてエンベロープ信号のレベルを補正するための複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部8が接続されている。
The
The envelope correction processing unit 3 refers to the lookup table LTi (i=1, 2, 3) selected by the correction
The envelope correction processing unit 3 corrects the envelope signal according to the temperature detected by the
エンベロープ信号処理部4は、エンベロープ補正処理部3からの補正エンベロープ信号SAEをもとに制御電源電圧VCPを生成し、送信信号処理部5に出力する。
送信信号処理部5は、送信信号生成部1からの送信信号SITをデジタル信号からアナログ信号に変換後にRF信号SRFを生成し、そのRF信号SRFをエンベロープ信号処理部4からの制御電源電圧VCPが印加される高周波増幅器5bで増幅して出力送信信号SOTを生成し、その出力送信信号をアンテナ9に出力する。
The envelope signal processing unit 4 generates the control power supply voltage VCP based on the corrected envelope signal SAE from the envelope correction processing unit 3 and outputs it to the transmission
The transmission
このように、送信処理を開始した後は、ステップS4に移行して、所定時間(例えば1分間)を計時する補正動作制御部3bに内蔵された計時タイマ(図示なし)がタイムアップしたか否かを判定し、計時タイマがタイムアップしていないときにはタイムアップするまで待機し、計時タイマがタイムアップするとステップS5に移行する。
このステップS5では、補正動作制御部3bで再度温度検出部6からの温度検出信号Stを取得し、次いで温度検出信号Stが現在選択されているルックアップテーブルLTiの温度範囲内であるか否かを判定する(ステップS6)。
As described above, after the transmission process is started, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not a time measuring timer (not shown) built in the correction
In step S5, the correction
この判定結果が、現在選択されているルックアップテーブルLTiの温度範囲内であるときには前記ステップS4に戻り、現在選択されているルックアップテーブルLTiの温度範囲と異なる場合には、温度検出信号Stが属する温度範囲のルックアップテーブルLTj(j=1,2,3のうちiを除く値)を選択する(ステップS7)。
次いで、レベル検出部7からのエンベロープ信号SIEのレベルLV1を取得し(ステップS8)、取得したエンベロープ信号SIEのレベルLV1が閾値LV1th以下であるか否かを判定する(ステップS9)。
If this determination result is within the temperature range of the currently selected lookup table LTi, the process returns to step S4. If it is different from the currently selected temperature range of the lookup table LTi, the temperature detection signal St is output. A lookup table LTj (a value excluding i out of j=1, 2, 3) of the temperature range to which it belongs is selected (step S7).
Next, the level LV1 of the envelope signal SIE from the
この判定結果が、エンベロープ信号SIEのレベルLV1が閾値LV1thを超えている場合には、前記ステップS8に戻り、レベルLV1が閾値LV1th以下の場合、ルックアップテーブルLTiを新たに選択したルックアップテーブルLTjに切り換える(ステップS10)。
次いで、送信停止指示(送信オフ)が入力されたか否かを判定し(ステップS11)、送信停止指示が入力されたときには、送信処理停止処理を行なって(ステップS12)、送信信号生成部1、エンベロープ信号生成部2、エンベロープ補正処理部3、エンベロープ信号処理部4及び送信信号処理部5を停止させてから処理を終了する。
If the result of this determination is that the level LV1 of the envelope signal SIE exceeds the threshold value LV1th, the process returns to step S8, and if the level LV1 is less than or equal to the threshold value LV1th, the lookup table LTj that newly selects the lookup table LTi. (Step S10).
Next, it is determined whether or not a transmission stop instruction (transmission off) has been input (step S11). When the transmission stop instruction has been input, transmission processing stop processing is performed (step S12), and the transmission
一方、送信停止指示が入力されていないときには前記ステップS4に戻る。
このようにして、エンベロープ信号生成部2からのエンベロープ信号SIEが、エンベロープ補正処理部3に出力され、このエンベロープ補正処理部3で、温度検出部6から入力される高周波増幅器5bの温度検出信号Stに応じて温度補償された補正エンベロープ信号SAEを生成する。このエンベロープ補正処理部3から出力される補正エンベロープ信号SAEに基づいてエンベロープ信号処理部4で制御電源電圧VCPを生成し、生成した制御電源電圧VCPを送信信号処理部5に出力する。
On the other hand, when the transmission stop instruction is not input, the process returns to step S4.
In this way, the envelope signal SIE from the envelope
このように高周波増幅器5bの温度検出信号Stに応じてエンベロープ信号を補正して、制御電源電圧VCPを制御することで、低温時に電力利得が上昇する特性を補償して歪の発生による高調波の発生を抑え、または高温時に電力利得が低下する特性を補償して出力電力不足の発生を抑えるとともに、エンベロープ信号を補正しない場合よりバックオフを小さくすることができるため、電力増幅装置10の電力効率を上げられる。
In this way, by correcting the envelope signal according to the temperature detection signal St of the
エンベロープ補正処理部3の補正動作制御部3bによる補正エンベロープ信号生成部3aで使用するルックアップテーブルLTiの切り換えをエンベロープ信号SIEのレベルLV1が閾値LV1th以下であるときに行なう。このため、各ルックアップテーブルLT1〜LT3の閾値LV1th以下のレベルでは、何れのルックアップテーブルLT1〜LT3を選択しても補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2が同じ値となる。したがって、図5に示すように、現在、選択しているルックアップテーブルLTiから新たなルックアップテーブルLTjへの切り換え時に補正エンベロープ信号SAEのレベルが不連続になることがなく、高周波増幅器5bから出力される出力送信信号の波形の歪の発生を防止することができる。
The lookup table LTi used by the correction envelope signal generator 3a by the
なお、上記実施形態では、エンベロープ補正処理部3で使用するルックアップテーブルとして、低温用ルックアップテーブルLT1、常温用ルックアップテーブルLT2及び高温用ルックアップテーブルLT3の3種類を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば20℃未満の低温用ルックアップテーブルLT1と60℃以上の高温用ルックアップテーブルLT3との2種類のルックアップテーブルを用意する。そして、温度検出部6で検出した高周波増幅器5bの温度が低温用ルックアップテーブルLT1及び高温用ルックアップテーブルLT3の中間の温度である場合には、図6に示すように、低温用ルックアップテーブルLT1及び高温用ルックアップテーブルLT3で個別に算出した2つの補正エンベロープ信号SAEのレベルを均等割りした補間処理で検出温度に対応するレベルを算出するようにしてもよい。この場合には、ルックアップテーブルが2つでよいので、記憶部8の記憶容量を少なくすることができる。
In the above embodiment, the case where three types of lookup tables LT1 for low temperature, lookup table LT2 for normal temperature, and lookup table LT3 for high temperature are used as the lookup tables used in the envelope correction processing unit 3 have been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, two types of lookup tables are prepared: a low temperature lookup table LT1 below 20° C. and a high temperature lookup table LT3 above 60° C. When the temperature of the high-
また、低温用ルックアップテーブルLT1及び高温用ルックアップテーブルLT3で個別に算出した2つの補正エンベロープ信号SAEのレベルを均等割りする場合に代えて、例えば、高周波増幅器5bが高温での温度変化に対する電力利得の変化が低温時より大きい場合、図7に示すように、低温側では荒くし高温側に行くにしたがい密にして高温側でのエンベロープ信号補正精度を向上させることができる。
Further, instead of equally dividing the levels of the two correction envelope signals SAE calculated individually by the low temperature look-up table LT1 and the high temperature look-up table LT3, for example, the high-
さらに、エンベロープ補正処理部3でのエンベロープ信号SIEの補正精度をより高めるには、温度範囲を狭めた4以上のルックアップテーブルを記憶部8に記憶し、温度検出部6からの温度検出信号Stに基づいてきめ細かにルックアップテーブルを設定するようにすればよい。
Further, in order to further improve the correction accuracy of the envelope signal SIE in the envelope correction processing unit 3, four or more look-up tables having a narrowed temperature range are stored in the storage unit 8, and the temperature detection signal St from the
また、上記実施形態では、ルックアップテーブルLT1〜LT3を参照して、エンベロープ信号SIEのレベルから補正エンベロープ信号SAEのレベルを算出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各ルックアップテーブルLT1〜LT3に設定されている特性線L1〜L3を表す例えば変数xをエンベロープ信号SIEのレベルLV1とし、変数yを補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2とする方程式を個別に作成して記憶部8に記憶しておき、補正動作制御部3bで、温度検出部6で検出した温度検出信号Stに基づいて作成した方程式を選択し、補正エンベロープ信号生成部3aで選択した方程式にエンベロープ信号SIEのレベルLV1を代入して、補正エンベロープ信号SAEのレベルLV2を算出するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the level of the corrected envelope signal SAE is calculated from the level of the envelope signal SIE is described with reference to the lookup tables LT1 to LT3, but the present invention is not limited to this. .. For example, an equation is created for each of the characteristic lines L1 to L3 set in the lookup tables LT1 to LT3, for example, a variable x is the level LV1 of the envelope signal SIE, and a variable y is the level LV2 of the corrected envelope signal SAE. Then, the correction
以上、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これらの説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。したがって、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例又は実施形態も網羅すると解すべきである。 Although the present invention has been described with reference to the specific embodiments, it is not intended to limit the invention by these descriptions. Various embodiments of the invention, as well as various modifications of the disclosed embodiments, will be apparent to persons skilled in the art upon reference to the description of the invention. Therefore, the scope of the claims should be understood to cover these modifications and embodiments included in the scope and gist of the present invention.
1…送信信号生成部、2…エンベロープ信号生成部、3…エンベロープ補正処理部、3a…補正エンベロープ信号生成部、3b…補正動作制御部、4…エンベロープ信号処理部、4a…DAC、4b…増幅器、4c…DC電源、5…送信信号処理部、5a…DAC・RFコンバータ、5b…高周波増幅器、6…温度検出部、7…レベル検出部、8…記憶部、9…アンテナ、10…電力増幅装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ベースバンドの入力送信信号からエンベロープ信号を生成するエンベロープ信号生成部と、
前記エンベロープ信号を増幅して制御電源電圧を生成するエンベロープ信号処理部と、
前記制御電源電圧を電源電圧として入力送信信号を増幅して出力送信信号を生成する送信信号処理部と、
該送信信号処理部の温度を検出する温度検出部と、
該エンベロープ信号生成部で生成したエンベロープ信号のレベルを検出するレベル検出部と、
前記エンベロープ信号を入力して補正エンベロープ信号を出力するエンベロープ補正処理部と、を備え、
前記エンベロープ補正処理部は、前記温度検出部で検出した検出温度に応じて入出力特性の異なる複数の補正エンベロープ信号を生成して出力可能なものであって、前記温度検出部で検出した検出温度が変化した場合、前記検出レベルが所定の閾値以下となったときに変化した後の前記検出温度に応じた補正エンベロープ信号に切り換えることを特徴とする電力増幅装置。 An envelope tracking type power amplification device,
An envelope signal generation unit that generates an envelope signal from the input transmission signal of the baseband,
An envelope signal processing unit for amplifying the envelope signal to generate a control power supply voltage,
A transmission signal processing unit that amplifies an input transmission signal using the control power supply voltage as a power supply voltage to generate an output transmission signal,
A temperature detector for detecting the temperature of the transmission signal processor,
A level detection unit that detects the level of the envelope signal generated by the envelope signal generation unit;
And a envelope correction processing section for outputting a correction envelope signal to input the envelope signal,
The envelope correction processing unit is capable of generating and outputting a plurality of corrected envelope signals having different input/output characteristics according to the detected temperature detected by the temperature detecting unit, and the detected temperature detected by the temperature detecting unit. When the detected level becomes equal to or lower than a predetermined threshold value, the power amplifier device switches to a corrected envelope signal according to the detected temperature after the change .
前記送信信号処理部の温度を検出し、
前記エンベロープ信号のレベルを検出し、
前記検出した検出温度に応じて入出力特性の異なる複数の補正エンベロープ信号を生成し、
前記検出した検出温度が変化した場合、前記エンベロープ信号の検出レベルが所定の閾値以下となったときに変化した後の前記検出温度に応じた補正エンベロープ信号に切り換えることを特徴とするエンベロープトラッキング方式の電力増幅制御方法。 Generates an envelope signal generated based on the input transmission signal, amplifies the generated envelope signal to generate a control power supply voltage, and supplies the generated control power supply voltage as a power supply voltage to the transmission signal processing unit. An envelope tracking power amplification control method for amplifying a signal level of an input transmission signal in a processing unit to generate an output transmission signal,
Detecting the temperature of the transmission signal processing unit,
Detecting the level of the envelope signal,
Generating a plurality of corrected envelope signals having different input/output characteristics according to the detected temperature detected,
If the detected temperature and the detected changes, the envelope tracking method, characterized in that switching to the correction envelope signal corresponding to the previous SL detected temperature after the change when the detection level of the envelope signal is equal to or less than a predetermined threshold value Power amplification control method.
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