СХЕМА И СПОСОБ ОСЛАБЛЕНИЯ ПОМЕХ Российский патент 2014 года по МПК H04B1/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к области ослабления помех в схемах радиочастотного передатчика.

Уровень техники

В общем, требования к рабочим характеристикам схем радиочастотных (RF) передатчиков могут быть высокими и могут относиться, например, к генерации шума, чувствительности к внешним помехам, линейности в рабочем диапазоне и т.п. Требования по радиочастотным рабочим характеристикам передатчика с множеством несущих обычно очень высоки. Чтобы выполнить такие требования, могут использоваться различные решения (по одному или в сочетании).

Например, чтобы иметь возможность выполнения требований по линейности, возможно, потребуется линеаризация выходного усилителя мощности (PA) (например, посредством контура линеаризации).

Кроме того, чтобы иметь возможность выполнения требований по чувствительности к помехам, возможно, потребуется экранировать/развязать усилитель мощности (PA) и контур линеаризации от помеховых сигналов антенного порта (например, сигналов, принимаемых антенной, и/или внутренних сигналов, отраженных на антенный порт).

Одно из возможных решений проблемы развязки усилителя мощности (PA) состоит в подключении (одиночного или сдвоенного) циркулятора между выходом усилителя мощности (PA) и антенным портом, как показано, например, в EP 1432132 A1 и US 7092684 B2.

Одна из проблем упомянутых решений состоит в том, что посредством контура линеаризации нельзя справиться с интермодуляционным (IM) искажением, создаваемым или связанным с циркулятором(ами).

Тем не менее, упомянутые решения удовлетворительно выполняют свою задачу для передатчиков с одной несущей. Передатчики с одной несущей обычно имеют высокую эффективность усилителя мощности (PA), и любое интермодуляционное (IM) искажение в таких передатчиках обычно связано с циркулятором(ами). Однако для данных передатчиков интермодуляционное искажение не является серьезной проблемой, так как оно ухудшает только спектральную маску, требования к которой обычно выполнить несложно.

Однако в передатчиках с множеством несущих (MC-передатчиках) пики интермодуляционных искажений будут складываться не только вблизи соответствующих несущих, но также частот, которые равны любому кратному значению интервала между несущими. Таким образом, интермодуляционное искажение является серьезной проблемой для таких передатчиков, которая должна быть решена, когда надо обеспечить возможность выполнения требований по рабочим характеристикам.

Поэтому существует потребность в усовершенствованных схемах и способах, которые ослабляют помехи и/или повышают линейность в схемах радиочастотного передатчика.

Раскрытие изобретения

Следует подчеркнуть, что термин «содержит/содержащий», при использовании в настоящем описании, служит для указания присутствия заявленных признаков, отдельных объектов, этапов или компонентов, но не исключает присутствия или добавления, по меньшей мере, одного другого признака, отдельного объекта, этапа, компонента или их группы.

Целью настоящего изобретения является устранение, по меньшей мере, некоторых из вышеупомянутых недостатков и обеспечение усовершенствованных схем и способов, которые ослабляют помехи и/или повышают линейность схем радиочастотного передатчика.

В соответствии с первым аспектом изобретения, это достигается посредством схемы ослабления помех для радиочастотного передатчика, при этом радиочастотный передатчик содержит усилитель, антенный порт, развязывающее устройство, выполненное с возможностью развязки выхода усилителя от помехового сигнала антенного порта, контур линеаризации, выполненный с возможностью ослабления нелинейности развязывающего устройства, и линию передачи, содержащую первую часть, вторую часть и третью часть.

Первая часть содержит первый конец, соединяемый с источником сигнала, и второй конец, связанный с входом усилителя. Вторая часть содержит третий конец, связанный с выходом усилителя, и четвертый конец, связанный с входом развязывающего устройства. Третья часть содержит пятый конец, связанный с выходом развязывающего устройства, и шестой конец, связанный с антенным портом.

Контур линеаризации содержит первый направленный ответвитель, связанный с третьей частью линии передачи, импеданс контура, связанный первым портом с первым направленным ответвителем, и, по меньшей мере, один дополнительный элемент контура линеаризации, связанный со вторым портом импеданса контура через фидерную линию контура и выполненный с возможностью коррекции сигнала линеаризации и подачи скорректированного сигнала линеаризации в линию передачи.

Схема ослабления помех выполнена с возможностью ослабления влияния помехового сигнала антенного порта на контур линеаризации и содержит второй направленный ответвитель, выполненный с возможностью выделения сигнала компенсации из третьей части линии передачи. Схема ослабления помех содержит также регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и фазы, связанное первым портом с третьей частью линии передачи через второй направленный ответвитель и выполненное с возможностью коррекции амплитуды сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала антенного порта, проходящего через импеданс контура, и с возможностью коррекции фазы сигнала компенсации, чтобы он был противоположен по фазе помеховому сигналу антенного порта, проходящему через импеданс контура. Схема ослабления помех дополнительно содержит третий направленный ответвитель, связывающий второй порт регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы с фидерной линией контура и выполненный с возможностью подачи скорректированного сигнала компенсации в фидерную линию контура.

В некоторых вариантах осуществления первый и второй направленные ответвители могут представлять собой один направленный ответвитель, и регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и фазы может быть связано с третьей частью линии передачи через порт развязки этого одного направленного ответвителя.

В некоторых вариантах осуществления регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и фазы может содержать регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и регулируемое устройство сдвига фазы, включенные последовательно.

Схема ослабления помех может быть предназначена для радиочастотного передатчика с множеством несущих в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.

Вторым аспектом изобретения является схема компенсации, содержащая схему ослабления помех в соответствии с первым аспектом изобретения, и контур линеаризации, описанный в связи с первым аспектом изобретения.

Контур линеаризации может быть контуром упреждения или контуром обратной связи.

В некоторых вариантах осуществления контур линеаризации может быть дополнительно выполнен с возможностью снижения нелинейности усилителя.

Третьим аспектом изобретения является радиочастотный передатчик, содержащий схему компенсации в соответствии со вторым аспектом изобретения и усилитель, антенный порт, развязывающее устройство и линию передачи, описанные в связи с первым аспектом изобретения.

Развязывающее устройство может содержать циркулятор.

Четвертым аспектом изобретения является устройство связи, содержащее радиочастотный передатчик в соответствии с третьим аспектом изобретения. В некоторых вариантах осуществления устройство связи может также быть базовой радиостанцией или мобильным терминалом.

Пятым аспектом изобретения является способ ослабления помех для радиочастотного передатчика, при этом радиочастотный передатчик содержит признаки, идентичные или соответствующие любому из различных признаков, описанных выше для первого аспекта изобретения.

Способ ослабления помех предназначен для ослабления влияния помехового сигнала антенного порта на контур линеаризации и содержит выделение сигнала компенсации из третьей линии передачи через второй направленный ответвитель, коррекцию амплитуды сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала антенного порта, проходящего через импеданс контура, коррекцию фазы сигнала компенсации, чтобы он был противоположен по фазе помеховому сигналу антенного порта, проходящему через импеданс контура, и подачу скорректированного сигнала компенсации в фидерную линию контура через третий направленный ответвитель.

Шестым аспектом изобретения является способ изготовления радиочастотного передатчика, содержащий связывание источника сигнала с входом усилителя посредством первой части линии передачи и установку развязывающего устройства для развязки выхода усилителя от помехового сигнала антенного порта путем связывания выхода усилителя с входом развязывающего устройства посредством второй части линии передачи и связывания выхода развязывающего устройства с антенным портом посредством третьей части линии передачи.

Способ также содержит установку контура линеаризации для ослабления нелинейности развязывающего устройства путем связывания первого направленного ответвителя с третьей частью линии передачи, связывания импеданса контура первым портом с первым направленным ответвителем, связывания, по меньшей мере, одного дополнительного элемента контура линеаризации со вторым портом импеданса контура через фидерную линию контура и конфигурирования, по меньшей мере, одного дополнительного элемента контура линеаризации для коррекции сигнала линеаризации и подачи скорректированного сигнала линеаризации в линию передачи.

Кроме того, способ содержит установку схемы ослабления помех для ослабления влияния помехового сигнала антенного порта на контур линеаризации путем конфигурирования второго направленного ответвителя для выделения сигнала компенсации из третьей части линии передачи, связывания регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы первым портом с третьей частью линии передачи через второй направленный ответвитель, конфигурирования регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы для коррекции амплитуды сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала антенного порта, проходящего через импеданс контура, и для коррекции фазы сигнала компенсации, чтобы он был противоположен по фазе помеховому сигналу антенного порта, проходящему через импеданс контура, и связывания второго порта регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы с фидерной линией контура посредством третьего направленного ответвителя, чтобы подавать скорректированный сигнал компенсации в фидерную линию контура.

В некоторых вариантах осуществления пятый и шестой аспекты изобретения могут содержать признаки, идентичные или соответствующие любому из различных признаков, описанных выше для первого, второго или третьего аспектов изобретения.

Преимущество некоторых вариантов осуществления изобретения состоит в том, что обеспечивается линеаризация радиочастотного передатчика.

Другое преимущество некоторых вариантов осуществления изобретения состоит в том, что линеаризуется искажение, создаваемое развязывающим устройством (например, циркулятором).

Другое преимущество некоторых вариантов осуществления изобретения состоит в том, что ослабляется чувствительность к шуму, связанному с антенным портом радиочастотного передатчика.

Другое преимущество некоторых вариантов осуществления изобретения состоит в том, что комбинация с контуром упреждения обеспечивает лучшее ослабление (прямой и/или обратной) интермодуляции.

Другое преимущество некоторых вариантов осуществления изобретения состоит в том, что второй циркулятор не требуется. Данное преимущество может, в свою очередь, ослаблять требования по выходу усилителя мощности (PA), так как не требуется компенсировать потери на прохождение второго циркулятора (обычно 0,25-0,35 дБ).

Краткое описание чертежей

Дополнительные цели, признаки и преимущества изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1A - принципиальная схема, поясняющая примерную известную схему с обратной связью;

фиг.1B - принципиальная схема, поясняющая примерную известную упреждающую схему;

фиг.2 - принципиальная схема, поясняющая примерную схему с обратной связью в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

фиг.3A и 3B - принципиальные схемы, поясняющие две примерные упреждающие схемы в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

фиг.4 - блок-схема последовательности этапов примерного способа в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

фиг.5A - схематичное изображение узла базовой станции, при этом базовая станция может содержать схему в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения; и

фиг.5B - схематичное изображение мобильного терминала, при этом мобильный терминал может содержать схему в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Далее приведены описания вариантов осуществления изобретения, в которых применяется контур линеаризации, который содержит не только усилитель мощности (PA) радиочастотной (RF) схемы, но также развязывающее устройство (например, циркулятор), подключенный между усилителем мощности (PA) и антенным портом RF схемы. Таким образом, PA развязывается от антенного порта, а точка обратной связи контура линеаризации находится после (снаружи) развязывающего устройства в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Линеаризацию можно выполнять с использованием любого известного или будущего способа линеаризации.

Следует понимать, что в соответствии с некоторыми вариантами осуществления между PA и антенным портом могут также присутствовать дополнительные элементы. Например, между развязывающим устройством и антенным портом может находиться фильтр.

Для развязки такой компоновки контура линеаризации от помеховых сигналов, ассоциированных с антенным портом (или, по меньшей мере, сведения к минимуму влияния помеховых сигналов), варианты осуществления изобретения представляют компоновку ослабления помех, ассоциированную с контуром линеаризации.

Компоновка ослабления помех выделяет сигнал компенсации из тракта передачи сигналов между развязывающим устройством и антенным портом, корректирует его и подает скорректированный сигнал компенсации в тракт передачи сигналов контура линеаризации.

Коррекция имеет своей целью подстройку сигнала компенсации для подавления или, по меньшей мере, ослабления помеховых сигналов в контуре линеаризации. Коррекция может содержать коррекцию амплитуды сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала и коррекцию фазы сигнала компенсации, чтобы она была противоположна фазе помехового сигнала.

Применение вариантов осуществления изобретения может обеспечивать ряд преимуществ. Например, PA линеаризуется и развязывается от антенного порта, развязывающее устройство линеаризуется, и контур линеаризации защищается от помеховых сигналов, ассоциированных с антенным портом.

Помеховые сигналы, ассоциированные с антенным портом, могут содержать внешние помеховые сигналы, принимаемые антенной и распространяющиеся через антенный порт.

В качестве альтернативы или дополнительно помеховые сигналы, ассоциированные с антенным портом, могут содержать составляющие внутренних сигналов, отраженные на антенном порте. Можно также предположить присутствие других помеховых сигналов, ассоциированных с антенным портом.

Как упоминалось выше, применение вариантов осуществления изобретения особенно полезно для радиочастотных передатчиков с множеством несущих. Однако следует отметить, что варианты осуществления изобретения могут быть полезны и равным образом применимы также для радиочастотных передатчиков других типов.

В некоторых вариантах осуществления вышеописанный радиочастотный передатчик может быть изготовлен посредством связывания источника сигнала с входом усилителя посредством первой части линии передачи, связывания выхода усилителя с входом развязывающего устройства посредством второй части линии передачи и связывания выхода развязывающего устройства с антенным портом посредством третьей части линии передачи.

В процессе изготовления контур линеаризации может быть выполнен с возможностью, по меньшей мере, ослабления (и, возможно, устранения) нелинейности развязывающего устройства (и, возможно, также PA) в пределах подходящего рабочего диапазона. Выполнение контура линеаризации может содержать связывание направленного ответвителя с третьей частью линии передачи, чтобы выделять сигнал линеаризации, и выполнение импеданса контура и/или, по меньшей мере, одного дополнительного элемента контура линеаризации таким образом, чтобы они могли корректировать сигнал линеаризации. В процессе изготовления контур линеаризации может быть также выполнен с возможностью подачи скорректированного сигнала линеаризации обратно в линию передачи.

При изготовлении радиочастотной схемы в соответствии с некоторыми вариантами осуществления также выполняется схема ослабления помех для ослабления влияния помехового сигнала антенного порта на контур линеаризации. Такое выполнение может содержать адаптацию направленного ответвителя для выделения сигнала компенсации из третьей части линии передачи, связывание регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы с направленным ответвителем и с фидерной линией контура.

В связи с процессом изготовления регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и фазы может быть также выполнено с возможностью коррекции амплитуды сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала и коррекции фазы сигнала компенсации, чтобы он был противоположен по фазе помеховому сигналу.

В некоторых вариантах осуществления регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и фазы схемы ослабления помех может быть откалибровано путем применения внешнего источника помех. Внешний источник помех может иметь различную характеристику в зависимости от различных параметров. Например, внешний источник помех имеет температурно-зависимые коэффициент усиления и фазу. Детальные данные калибровки, полученные таким образом, можно сохранять со ссылкой на соответствующие им параметры, например, в справочной таблице. Тогда значения справочной таблицы, дополненные значениями соответствующих параметров (например, результатами измерений температурного датчика), могут использоваться для управления регулируемым устройством сдвига коэффициента усиления и фазы во время работы.

В процессе калибровки с известными помехами, как пояснялось выше, составной сигнал (содержащий как полезный сигнал, так и помеховый сигнал) может быть коррелирован с известным помеховым сигналом, и результат можно наблюдать при изменении параметров регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы. Таким образом, параметры регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы можно устанавливать для ослабления (и предпочтительно сведения к минимуму) энергии помехового сигнала в сигнале компенсации.

В процессе калибровки с неизвестными помехами (например, если ослабление/подавление помех требуется калибровать во время работы в реальном времени или если калибровку требуется обновлять или точно настроить в реальном времени), процесс обычно является более сложным и менее точным. Один способ обеспечения калибровки в данной ситуации заключается в корреляции составного сигнала с (известным) передаваемым сигналом и установке параметров регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы с целью уменьшения энергии, которая не коррелированна с передаваемым сигналом.

На фиг.1A проиллюстрирован пример известной из уровня техники схемы с контуром линеаризации с обратной связью. Порт 101 для подачи RF сигнала сопряжен с входом PA 103 через соединение 102. Выход PA 103 развязывается от антенного порта 108 посредством установки циркулятора 106 в соединение 104, 107 между PA 103 и антенным портом 108. Контур линеаризации соединен с линией передачи через направленный ответвитель 110 с соединением 104 и подает обратно выделенный линеаризованный сигнал, как показано позицией 111. Таким образом, контур линеаризации не оказывает влияния на циркулятор 106, и любые нелинейности, вносимые циркулятором 106, не будут компенсироваться.

Контур линеаризации с обратной связью может, например, применять линеаризацию с использованием цифровых предыскажений (DPD). Сигнал обратной связи, обозначенный позицией 111, может быть входным сигналом для дополнительных схем обработки, которые могут, например, содержать один или более смесителей, один или более фильтров промежуточной частоты (IF) и аналого-цифровой преобразователь (ADC). В общем, DPD линеаризация является методом для повышения линейности компонентов (например, усилителей) радиопередатчика. Обычно DPD контур выполняет обратное моделирование характеристик коэффициента усиления и фазы в усилителе и при объединении с усилителем формирует комплексную систему, которая является более линейной, чем один усилитель, и, тем самым, ослабляет искажения усилителя. В соответствии с вариантами осуществления изобретения, применимы любые подходящие (известные или будущие) способы и архитектуры DPD линеаризации.

На фиг.1B проиллюстрирован пример известной в уровне техники схемы с контуром линеаризации с упреждением. Порт 151 для подачи RF сигнала сопряжен с входом PA 153 через соединение 152. Выход PA 153 развязывается от антенного порта 158 посредством установки циркулятора 156 в соединение 154, 157 между PA 153 и антенным портом 158. Контур линеаризации соединяется с линией передачи через направленный ответвитель 160, с соединением 154, и через другой направленный ответвитель 163, с соединением 152, и подает обработанный линеаризованный сигнал вперед в соединение 154 через еще один направленный ответвитель 168. Таким образом, контур линеаризации не оказывает влияния на циркулятор 156, и любые нелинейности, введенные циркулятором 156, не будут компенсироваться.

В данном варианте осуществления контур линеаризации с упреждением содержит элемент 164 задержки, регулируемые устройства 165 и 167 сдвига коэффициента усиления и фазы, импеданс 161, направленный ответвитель 162, усилитель 166 и усилитель 169 мощности сигнала рассогласования (EPA). Компоненты могут быть расположены, как показано на фиг.1B. В альтернативном варианте EPA 169 может быть перемещен в любое другое подходящее местоположение в линии линеаризации. EPA усиливает сигнал искажений (например, векторное рассогласование) для согласования сигнала искажений с сигналом основного тракта, а регулируемые устройства 165 и 167 сдвига коэффициента усиления и фазы выполняют точную подстройку сигнала искажений для оптимизации вычитания в направленном ответвителе 168. В соответствии с вариантами осуществления изобретения, можно воспользоваться любыми подходящими (известными или будущими) способами и архитектурами EPA линеаризации с упреждением.

Передающая фидерная линия содержит также элемент 155 задержки в соединении 154, назначением которого является согласование по времени сигнала в линии передачи с задержкой, вносимой в сигнал линеаризации контуром линеаризации. Обычно элементы 164 и 155 задержки можно настраивать относительно друг друга.

Обычно контуры с упреждением могут очень сильно зависеть от точности задержки для адекватной работы. Если точность задержки невелика, то подавление помех, для которых предназначен контур линеаризации, может стать ограниченным в узкой полосе.

Можно подчеркнуть, что фиг.1A и 1B являются схематичными изображениями и не обязательно представляют все элементы радиочастотного передатчика. Например, с выходным портом (108, 158) могут быть связаны диплексорный фильтр и/или RF фильтр, вследствие чего компенсацию будет необходимо выполнять только в полосе передачи, так как фильтр сузит ширину полосы источников помех. В приведенном сценарии все источники помех вне полосы RF частот значительно ослабляются и поэтому не создают каких-либо проблем. Такой признак может, например, в некоторой степени смягчать требования к точности задержки и регулированию мощности контура подавления помех. Кроме того, в EPA схеме, показанной на фиг.1B, может присутствовать один или более дополнительных усилителей или блок коэффициента усиления и фазы. Возможно также присутствие дополнительных контуров, например, контура управления для подстройки задержек, параметров коэффициента усиления и фазы и т.п.

На фиг.2 проиллюстрирована примерная схема с контуром линеаризации с обратной связью в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Фиг.2 целесообразно сравнивать с фиг.1A. Порт 201 для подачи RF сигнала связан с входом PA 203 через соединение 202. Выход PA 203 развязывается от антенного порта 208 посредством установки циркулятора 206 в соединение 204, 207 между PA 203 и антенным портом 208.

Контур линеаризации подсоединен к линии передачи через направленный ответвитель 210, с соединением 207, и подает обратно выделенный сигнал линеаризации, как указано позицией 211. Таким образом, данный контур линеаризации оказывает влияние на циркулятор 206, и нелинейности, введенные циркулятором 206, можно компенсировать.

Направленный ответвитель 210 соединен с импедансом 221, который, в свою очередь, связан с остальной частью контура 211 обратной связи через другой направленный ответвитель 224. Остальная часть контура 211 обратной связи может, например, иметь конфигурацию, поясненную для контура 111 обратной связи, показанного на фиг.1A.

В настоящем описании, при использовании термина «импеданс» или «импеданс контура» (см., например, 161, 221, 361 и 391), считается, что данный термин охватывает также случай аттенюатора (который может быть реализован, например, в виде импедансной схемы).

Перемещение контура линеаризации, чтобы охватить также циркулятор 206, создает проблему развязки самого контура линеаризации. В настоящем варианте осуществления решение упомянутой проблемы обеспечивается посредством связывания регулируемого устройства 222 сдвига коэффициента усиления и фазы с соединением 207 через порт 230 развязки направленного ответвителя 210. Регулируемое устройство 222 сдвига коэффициента усиления и фазы выполнено с возможностью регулировки сигнала, отведенного из соединения 207 таким образом, что, когда данный сигнал подается в контур линеаризации через направленный ответвитель 223, он подавляет (или, по меньшей мере, ослабляет) помехи, происходящие от антенного порта и наблюдаемые в контуре линеаризации.

Компоновка, показанная на фиг.2, снижает мощность в контуре линеаризации сигналов, отраженных от антенны или любой другой точки между циркулятором 206 и антенным портом 208. Эта компоновка снижает также мощность помехового сигнала, например, от близкой антенны или размещенного тут же передатчика. Коэффициент усиления контура и фазу отраженного сигнала и источника помех можно корректировать в полярной или прямоугольной системе координат для того, чтобы получить максимальное подавление помех. Подавление может осуществляться при очень низких уровнях мощности для предотвращения формирования нежелательных интермодуляционных шумов.

На фиг.3A проиллюстрирована примерная схема с контуром линеаризации с упреждением в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Фиг.3A целесообразно сравнивать с фиг.1B.

Порт 351 для подачи RF сигнала сопряжен с входом PA 353 через соединение 352. Выход PA 353 развязывается от антенного порта 358 посредством установки циркулятора 356 в соединение 354, 357 между РА 353 и антенным портом 358.

Контур линеаризации с упреждением соединен с линией передачи через направленные ответвители 360 и 368 в соединении 357. Таким образом, этот контур линеаризации влияет на циркулятор 356, и нелинейности, вносимые циркулятором 356, можно компенсировать. Элементы 360, 361, 362, 366, 367, 368 и 369 контура линеаризации, соответственно, подобны или идентичны элементам 160, 161, 162, 166, 167, 168 и 169 контура линеаризации, показанного на фиг.1B, и поэтому в дальнейшем не поясняются подробно. Кроме того, свободный конец 363 может быть соединен с дополнительными подходящими элементами контура линеаризации, например аналогичными элементам 163, 164 и 165, показанным на фиг.1B.

Перемещение контура линеаризации, чтобы охватить также циркулятор 356, создает проблему развязки самого контура линеаризации таким же образом, как это пояснялось выше. В настоящем варианте осуществления решение упомянутой проблемы обеспечивается посредством связывания регулируемого устройства 322а сдвига коэффициента усиления и фазы с соединением 357 через направленный ответвитель 330a. Регулируемое устройство 322а сдвига коэффициента усиления и фазы выполнено с возможностью коррекции сигнала, отводимого из соединения 357 таким образом, что, когда он подается в контур линеаризации через направленный ответвитель 323a, он подавляет (или, по меньшей мере, ослабляет) помехи, происходящие от антенного порта и наблюдаемые в контуре линеаризации.

Передающая фидерная линия содержит также элемент 355 задержки в соединении 357, назначением которого является согласование по времени сигнала в линии передачи с задержкой, вносимой в сигнал линеаризации контуром линеаризации. Элемент 365 задержки вводится также в связи с регулируемым устройством 322а сдвига коэффициента усиления и фазы, чтобы повысить точность согласования задержки в различных трактах передачи сигналов. Следует подчеркнуть, что некоторые или все упомянутые элементы задержки можно исключить, а другие элементы можно установить в отличающихся местоположениях в других вариантах осуществления изобретения, при условии что разные тракты передачи сигналов будут надлежащим образом согласованы по задержкам, как подробно пояснялось выше. Обычно различные элементы задержки (например, 365 и 355) можно настраивать относительно друг друга. В примере, показанном на фиг.3A, одно возможное требование по задержке может быть таким, чтобы задержки в разных трактах от ответвителя 330a до ответвителя 323a были согласованы (например, равными или, по существу, равными).

На фиг.3B проиллюстрирована другая примерная схема с контуром линеаризации с упреждением в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Фиг.3B также целесообразно сравнивать с фиг.1B.

Порт 381 для подачи RF сигнала связан с входом PA 383 через соединение 382. Выход PA 383 развязывается от антенного порта 388 посредством установки циркулятора 386 в соединение 384, 387 между PA 383 и антенным портом 388.

Контур линеаризации с упреждением соединен с линией передачи через направленные ответвители 390 и 398 в соединении 387. Таким образом, данный контур линеаризации влияет на циркулятор 386, и нелинейности, вносимые циркулятором 386, можно компенсировать. Элементы 390, 391, 392, 396, 397, 398 и 399 контура линеаризации, соответственно, подобны или идентичны элементам 160, 161, 162, 166, 167, 168 и 169 контура линеаризации, показанного на фиг.1B, и поэтому в дальнейшем не поясняются подробно. Кроме того, свободный конец 393 может быть соединен с дополнительными подходящими элементами контура линеаризации, например, аналогичными элементам 163, 164 и 165, показанным на фиг.1B.

Перемещение контура линеаризации, чтобы охватить также циркулятор 386, создает проблему развязки самого контура линеаризации таким же образом, как это пояснялось выше. В настоящем варианте осуществления решение упомянутой проблемы обеспечивается посредством связывания регулируемого устройства 322b сдвига коэффициента усиления и фазы с соединением 387 через порт развязки 330b направленного ответвителя 390. Регулируемое устройство 322b сдвига коэффициента усиления и фазы выполнено с возможностью коррекции сигнала, выделяемого из соединения 387 таким образом, что, когда он подается в контур линеаризации через направленный ответвитель 323b, он подавляет (или, по меньшей мере, ослабляет) помехи, происходящие от антенного порта и наблюдаемые в контуре линеаризации.

Передающая фидерная линия содержит также элемент 385 задержки в соединении 387, назначением которого является согласование по времени сигнала в линии передачи с задержкой, вносимой в сигнал линеаризации контуром линеаризации. Следует подчеркнуть, что некоторые элементы задержки можно исключить, а другие элементы можно установить в отличающихся местоположениях в других вариантах осуществления изобретения, при условии, что разные тракты передачи сигналов будут надлежащим образом согласованы по задержке, как подробно пояснялось выше. Обычно различные элементы задержки можно настраивать относительно друг друга.

В вариантах осуществления, показанных на фиг.3A и 3B, можно ослабить или подавить интермодуляционные помехи, формируемые либо в циркуляторе, либо в EPA, либо в них обоих. EPA может формировать интермодуляционные помехи, если, например, присутствует сигнал от источника сильных помех.

Обычно контуры, показанные на фиг.3A и 3B, являются последним контуром блока линеаризации с упреждением. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления PA можно предварительно линеаризовать с использованием других методов линеаризации и/или других контуров линеаризации (например, других контуров линеаризации с упреждением).

На фиг.4 проиллюстрирован примерный способ 400 ослабления помех, присутствующих в контуре линеаризации радиочастотного передатчика в соответствии с вариантами осуществления изобретения.

Способ начинается с этапа 410, на котором сигнал компенсации выделяют из основной линии передачи RF передатчика. Обычно сигнал можно выделять вблизи антенного порта и после развязывающего устройства, примененного в основной линии передачи.

На необязательном этапе 420 измеряют амплитуду и фазу сигнала, подлежащего подавлению. Обычно это выполняют в процессе калибровки, которую, например, можно осуществить при изготовлении передатчика.

Также можно выполнять другие измерения в связи с процессом калибровки или другим образом после этапа 410 (даже если необязательный этап 420 не выполняется). Такие другие измерения могут включать в себя измерения температуры.

На этапах 430 и 440 корректируют амплитуду и фазу сигнала компенсации на основании результатов измерений на этапе 420 и/или других измерений. В некоторых вариантах осуществления корректировка содержит выделение информации об амплитуде и фазе из справочной таблицы, которая может быть сконфигурирована в процессе более ранней калибровки. Амплитуду можно корректировать для согласования с амплитудой помехового сигнала, и фазу можно корректировать так, чтобы она была противоположна фазе помехового сигнала.

Наконец, на этапе 450 скорректированный сигнал подают в контур линеаризации для подавления или ослабления помех, наблюдаемых в контуре.

На фиг.5A проиллюстрирована базовая станция 510, которая может содержать, по меньшей мере, одну схему или выполнять способы в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Например, базовая станция 510 может содержать любую из компоновок, приведенных на фиг.2, 3A и 3B.

На фиг.5B проиллюстрирован мобильный терминал 520, который может содержать, по меньшей мере, одну схему или выполнять способы в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Например, мобильный терминал 520 может содержать любую из компоновок, приведенных на фиг.2, 3A и 3B.

Описанные варианты осуществления изобретения и эквивалентные им варианты могут быть реализованы в программном обеспечении, или аппаратных средствах, или их комбинации. Они могут исполняться универсальными схемами, связанными или интегрированными с устройством связи, например процессорами цифровых сигналов (DSP), центральными процессорами (CPU), сопроцессорными блоками, программируемой пользователем вентильной матрицей (FPGA) или другими аппаратными средствами, специализированными схемами, например специализированными интегральными схемами (ASIC) или дискретными электронными компонентами. Предполагаются, что все такие формы осуществления охвачены объемом изобретения.

Изобретение можно осуществить в электронном устройстве, содержащем схемы/логику или выполняющем способы в соответствии с любым из вариантов осуществления изобретения. Электронное устройство может быть, например, портативным или ручным мобильным оборудованием радиосвязи, мобильным радиотерминалом, мобильным телефоном, базовой станцией, пейджером, коммуникатором, электронным органайзером, интеллектуальным телефоном, компьютером, ноутбуком, мобильным игровым устройством или базовой станцией.

Выше приведено описание изобретения со ссылкой на различные варианты осуществления. Однако специалисту в данной области техники будут понятны многочисленные видоизменения описанных вариантов осуществления, которые, по-прежнему, не будут выходить за пределы объема изобретения. Например, представленные в заявке варианты осуществления способа поясняют примерные способы, описывая этапы способа, выполняемые в некотором порядке. Однако должно быть понятно, что данные последовательности событий могут происходить в другом порядке, не выходя за пределы объема изобретения. Кроме того, некоторые этапы способов могут выполняться параллельно, даже несмотря на то, что этапы описаны как выполняемые последовательно.

Аналогично следует отметить, что в описании вариантов осуществления изобретения разделение функциональных блоков на конкретные модули никак не ограничивает изобретение. Напротив, варианты такого разделения являются простыми примерами. Функциональные блоки, представленные в настоящем описании в виде одного модуля, могут быть разделены, по меньшей мере, на два модуля. Аналогично функциональные блоки, которые в настоящем описании представлены как реализованные в виде, по меньшей мере, двух модулей, могут быть реализованы в виде одного модуля, не выходя за пределы объема изобретения.

Таким образом, следует понимать, что вышеописанные варианты осуществления представлены просто для иллюстрации и ни в коем случае не для ограничения. Напротив, объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не описанием, и предполагается, что все видоизменения, которые находятся в пределах объема формулы изобретения, входят в объем изобретения.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в схемах радиочастотного передатчика для ослабления помех. Технический результат - уменьшение помех и/или повышение линейности в радиочастотном передатчике. Радиочастотный передатчик содержит усилитель, антенный порт, развязывающее устройство, выполненное с возможностью развязки выхода усилителя от помехового сигнала антенного порта, контур линеаризации и линию передачи, содержащую первую часть (связывающую источник сигнала с входом усилителя), вторую часть (связывающую выход усилителя с входом развязывающего устройства) и третью часть (связывающую выход развязывающего устройства с антенным портом). Контур линеаризации выполнен с возможностью ослабления нелинейности развязывающего устройства и содержит первый направленный ответвитель, связанный с третьей частью линии передачи, импеданс контура и, по меньшей мере, один дополнительный элемент контура линеаризации, выполненный с возможностью коррекции сигнала линеаризации и подачи скорректированного сигнала линеаризации в линию передачи. Предусмотрена возможность коррекции сигнала линеаризации и подачи скорректированного сигнала линеаризации в линию передачи. Радиочастотный передатчик содержит также схему ослабления помех, выполненную с возможностью ослабления влияния помехового сигнала на контур линеаризации. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Схема ослабления помех для радиочастотного передатчика, при этом радиочастотный передатчик содержит:
усилитель (203, 353, 383);
антенный порт (208, 358, 388);
развязывающее устройство (206, 356, 386), выполненное с возможностью развязки выхода усилителя от помехового сигнала антенного порта;
линию передачи, содержащую первую часть (202, 352, 382), вторую часть (204, 354, 384) и третью часть (207, 257, 287), причем первая часть содержит первый конец, соединяемый с источником сигнала, и второй конец, связанный с входом усилителя, вторая часть содержит третий конец, связанный с выходом усилителя, и четвертый конец, связанный с входом развязывающего устройства, третья часть содержит пятый конец, связанный с выходом развязывающего устройства, и шестой конец, связанный с антенным портом; и
контур линеаризации, выполненный с возможностью ослабления нелинейности развязывающего устройства, причем контур линеаризации содержит:
первый направленный ответвитель (210, 360, 390), связанный с третьей частью линии передачи;
импеданс (221, 361, 391) контура, связанный первым портом с первым направленным ответвителем; и
по меньшей мере, один дополнительный элемент контура линеаризации, связанный со вторым портом импеданса контура через фидерную линию контура и выполненный с возможностью коррекции сигнала линеаризации и подачи скорректированного сигнала линеаризации в линию передачи;
причем схема ослабления помех выполнена с возможностью ослабления влияния помехового сигнала антенного порта на контур линеаризации и содержит:
второй направленный ответвитель (210, 330a, 390b), выполненный с возможностью выделения сигнала компенсации из третьей части линии передачи;
регулируемое устройство (222, 322a, 322b) сдвига коэффициента усиления и фазы, связанное первым портом с третьей частью линии передачи через второй направленный ответвитель и выполненное с возможностью:
коррекции амплитуды сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала антенного порта, проходящего через импеданс контура; и
коррекции фазы сигнала компенсации, чтобы он был противоположен по фазе помеховому сигналу антенного порта, проходящему через импеданс контура; и
третий направленный ответвитель (223, 323a, 323b), связывающий второй порт регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы с фидерной линией контура и выполненный с возможностью подачи скорректированного сигнала компенсации в фидерную линию контура.

2. Схема ослабления помех по п.1, в которой первый и второй направленные ответвители представляют собой один направленный ответвитель (210, 390), и при этом регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и фазы связано с третьей частью линии передачи через порт (230, 330b) развязки этого одного направленного ответвителя.

3. Схема ослабления помех по любому из пп.1-2, в которой регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и фазы содержит регулируемое устройство сдвига коэффициента усиления и регулируемое устройство сдвига фазы, включенные последовательно.

4. Схема ослабления помех по п.1, причем схема ослабления помех предназначена для радиочастотного передатчика с множеством несущих.

5. Способ ослабления помех для радиочастотного передатчика, причем радиочастотный передатчик содержит:
усилитель;
антенный порт;
развязывающее устройство, выполненное с возможностью развязки выхода усилителя от помехового сигнала антенного порта;
линию передачи, содержащую первую часть, вторую часть и третью часть, причем первая часть содержит первый конец, соединяемый с источником сигнала, и второй конец, связанный с входом усилителя, вторая часть содержит третий конец, связанный с выходом усилителя, и четвертый конец, связанный с входом развязывающего устройства, третья часть содержит пятый конец, связанный с выходом развязывающего устройства, и шестой конец, связанный с антенным портом; и
контур линеаризации, выполненный с возможностью ослабления нелинейности развязывающего устройства, причем контур линеаризации содержит:
первый направленный ответвитель, связанный с третьей частью линии передачи;
импеданс контура, связанный первым портом с первым направленным ответвителем; и
по меньшей мере, один дополнительный элемент контура линеаризации, связанный со вторым портом импеданса контура через фидерную линию контура и выполненный с возможностью коррекции сигнала линеаризации и подачи скорректированного сигнала линеаризации в линию передачи;
причем способ ослабления помех предназначен для ослабления влияния помехового сигнала антенного порта на контур линеаризации и содержит этапы, на которых:
выделяют (410) сигнал компенсации из третьей линии передачи через второй направленный ответвитель;
корректируют (430) амплитуду сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала антенного порта, проходящего через импеданс контура;
корректируют (440) фазу сигнала компенсации, чтобы он был противоположен по фазе помеховому сигналу антенного порта, проходящему через импеданс контура; и
подают (450) скорректированный сигнал компенсации в фидерную линию контура через третий направленный ответвитель.

6. Способ ослабления помех по п.5, в котором первый и второй направленные ответвители представляют собой один направленный ответвитель, и при этом этап выделения сигнала компенсации из третьей линии передачи через второй направленный ответвитель содержит выделение сигнала компенсации из порта развязки этого одного направленного ответвителя.

7. Способ изготовления радиочастотного передатчика, содержащий этапы, на которых:
связывают источник сигнала с входом усилителя (203, 353, 383) посредством первой части (202, 352, 382) линии передачи;
устанавливают развязывающее устройство (206, 356, 386) для развязки выхода усилителя (203, 353, 383) от помехового сигнала антенного порта (208, 358, 388) путем:
связывания выхода усилителя с входом развязывающего устройства (206, 356, 386) посредством второй части (204, 354, 384) линии передачи; и
связывания выхода развязывающего устройства (206, 356, 386) с антенным портом (208, 358, 388) посредством третьей части (207, 257, 287) линии передачи;
устанавливают контур линеаризации для ослабления нелинейности развязывающего устройства путем:
связывания первого направленного ответвителя (210, 360, 390) с третьей частью линии передачи;
связывания импеданса (221, 361, 391) контура первым портом с первым направленным ответвителем;
связывания, по меньшей мере, одного дополнительного элемента контура линеаризации со вторым портом импеданса контура через фидерную линию контура; и
конфигурирования, по меньшей мере, одного дополнительного элемента контура линеаризации для коррекции сигнала линеаризации и подачи скорректированного сигнала линеаризации в линию передачи;
устанавливают схему ослабления помех для ослабления влияния помехового сигнала антенного порта на контур линеаризации путем:
конфигурирования второго направленного ответвителя (210, 330a, 390) для выделения сигнала компенсации из третьей части линии передачи;
связывания регулируемого устройства (222, 322a, 322b) сдвига коэффициента усиления и фазы первым портом с третьей частью линии передачи через второй направленный ответвитель;
конфигурирования регулируемого устройства (222, 322a, 322b) сдвига коэффициента усиления и фазы для коррекции амплитуды сигнала компенсации для согласования с амплитудой помехового сигнала антенного порта, проходящего через импеданс контура, и для коррекции фазы сигнала компенсации, чтобы он был противоположен по фазе помеховому сигналу антенного порта, проходящему через импеданс контура; и
связывания второго порта регулируемого устройства сдвига коэффициента усиления и фазы с фидерной линией контура посредством третьего направленного ответвителя (223, 323a, 323b), чтобы подавать скорректированный сигнал компенсации в фидерную линию контура.