CN1083172C

CN1083172C - 线性功率放大装置及方法

Info

Publication number: CN1083172C
Application number: CN96118973A
Authority: CN
Inventors: 金英; 朴钟泰; 金弘基; 李永坤; 郑胜源; 李城勋; 郑淳哲; 金哲东; 张益洙
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1996-11-16
Publication date: 2002-04-17
Anticipated expiration: 2016-11-16
Also published as: RU2142670C1; US5877653A; CN1154600A

Abstract

一种采用预矫正系统和前馈系统要分开并消除互调失真的线性功率放大装置和方法。具有一个主功率放大器，包括：一个预矫正器，通过产生与输入的射频信号相应的谐波和将射频信号耦合到谐波中产生的预矫正信号，首次抑制在主功率放大器放大射频信号的过程中产生的互调信号；一个前馈器，通过消除输入的射频信号和主功率放大器的输出，提取互调信号失真，放大提取的互调信号失真，将互调信号与主功率放大器的输出耦合。

Description

线性功率放大装置及方法

本发明涉及线性功率放大装置及方法，特别是使用预矫正系统和前馈系统消除互调失真的线性功率放大装置及方法。

一般来说，大功率放大器(下文用HPA表示)在具有非线性特性的饱和区附近工作，以产生最大输出。然而，在多路载波输入大功率放大器的情况下，此多路载波产生一个互调失真(下文用IMD表示)。因此，这种放大器的性能就会恶化。这样，由于输入信号的电平应由一定数量的dB来补偿或应用比普通晶体管具有更大容量的功率晶体管来防止上述放大器性能的恶化。就会产生一个问题。

在这种情况下，由于使用一个适当容量的晶体管而不是一个大容量晶体管，此线性功率放大器就可使用线性来消除已产生的互调失真。因此，必须要求此线性功率放大器能提高从通信设备传送来的RF信号的质量。

图1是一框图，表示已有技术的线性功率放大器的结构。此结构在美国专利NO.5,130,663中公开并在1992.7.4发表，由于与图1所示的结构相同的线性功率放大器产生一个信号，并将产生的信号与一个输入信号耦合，在最后的输出终端检测此引导信号，并控制放大器的相位和增益，因此互调失真就可得到抑制。也就是，不管环境的各种因素，此线性功率放大器利用引导信号来不断地抑制误差放大器的相位和增益，以达到消除互调失真的目的。

但是，既然使用如图1所示的引导信号的线性功率放大器没有考虑环境的各种因素，那就很难对上述放大器设定条件以使之能自动调节线性放大，同时，由于线性功率放大器另外还包含一个引导发生器和一个引导检测器等，所以此线性功率放大器的结构和控制过程就很复杂。

如上所述，用于在输入信号中产生预矫正并提高主放大器的互调抑制特性的预矫正系统，用于反馈且抑制包含在放大器输出中的失真的负反馈系统，用于仅提取失真、产生反相位、并抑制提取的失真的前馈系统，是一种不使用引导系统来消除互调失真的示范性线性功率放大方法。

因此，本发明的一个目的是提供一种采用预矫正系统和前馈系统来分离并消除互调失真的线性功率放大装置及方法。

本发明的另一个目的是提供一种用预矫正系统来抑制主放大器产生的互调失真并抑制包含在最后输出的放大信号中的互调失真的线性功率放大装置及方法。

本发明的再一个目的是提供一种线性功率放大装置及方法，此装置在前端安装一个预矫正器，首先假定在主放大器中产生互调失真，产生一个预矫正信号，并将此信号输入到主放大器中，从而首先抑制主放大器产生的互调失真。

本发明的更进一步的目的是提供一种线性功率放大装置及方法，此装置及方法将包含在主功率放大器输出中的互调失真已先抑制的剩余的互调失真提取，并将此提取的互调失真与最后输出的信号耦合，从而第二次抑制最后输出的放大信号中的互调失真。

为实现本发明的上述目的，本发明采用具有一个主功率放大器的线性功率放大装置，来消除互调信号。此装置包括：一个预矫正器，通过产生一个对应于已输入的RF信号和预矫正信号的谐波，并使RF信号与此谐波耦合，来第一次抑制由于主功率放大器中的RF信号的放大而产生的互调信号；一个前馈器，它通过取消已输入的RF信号和主功率放大器的输出，提取互调信号失真，错误放大已提取的互调信号失真，并使放大的互调信号与主功率放大器的输出耦合，从而第二次抑制互调信号。

而且，本发明可用一种方法来消除包括一个主功率放大器的线性功率放大装置的互调信号，此方法包括如下步骤：(a)通过产生一个对应于已输入的RF信号和预矫正信号的谐波，并使RF信号与此谐波耦合，来第一次抑制由于主功率放大器中的RF信号的放大而产生的互调信号；(b)通过取消已输入的RF信号和主功率放大器的输出，分离出互调信号失真，错误放大已分离的互调信号失真，并使放大的互调信号与主功率放大器的输出耦合，从而第二次抑制互调信号。

参考下列详细的描述及相关附图。则本发明的全部特点及其优点就显而易见，在附图中，相同的参考号表示相同或相似单元。

图1是表示已有技术的线性功率放大器的结构的框图；

图2是表示本发明的第一实施例的线性功率放大器的结构的框图；

图3是表示图2的预矫正器的结构的示意图；

图4是表示图3中的一个自动电平控制器的结构的示意图；

图5是表示图4的信号检测器的结构的示意图；

图6A至6G是表示信号频谱的特性，用来说明如图2所示的根据本发明的第一实施例的线性功率放大器的工作过程的示意图。

图7是表示图2的信号检测的结构的示意图；

图8是表示图2的控制的结构的示意图；

图9是表示本发明的一个实施例的衰减过程及控制器的相位控制功能的流程图；

图10是表示依据本发明的一个实施例，由控制器来控制图2的可变衰减器及可变移相器的工作过程的流程图；

图11A至11C是表示设定一个频率来控制图10中的信号衰减及相位的特性的流程图；

图12是表示依据本发明的第二实施例的线性功率放大器的结构的框图；

图13是表示依据本发明的第三实施例的线性功率放大器的结构的框图。

在下面的描述中，给出了数字的具体细目如具体电路的单元及频率，以便更深刻地理解本发明。然而，显而易见，熟练的技术人员可以不用这些具体细目就可实施本发明。对于容易与本发明的主题混淆的已知功能及结构的详细描述，在本发明中省略。

图2是一个框图，表示本发明的第一实施例的线性功率放大器的结构，参考图2，第一可变衰减器211控制由衰减控制信号ATT1输入的RF信号的增益的衰减。第一可变移相器212将第一可变衰减器211的输出输入并控制由相位控制信号PCI1输入的RF信号的相位。

预矫正器213输入RF信号，光假定在最后终端的主功率放大器214中产生一个谐波即互调失真并产生一个失真信号。主功率放大器214将预矫正器213输出的RF信号进行功率放大并输出一个功率放大信号。第二延时单元215输入由主功率放大器214输出的RF信号，在需要互调信号时，延时输出已输入的RF信号。上文所提到的结构即是根据本发明的本实施例的线性功率放大器的主通路。

功率分配器216将输入给主通路的RF信号分开并输出此分开的RF信号。也可以使用定向耦合器作为功率分配器216，第一延时单元217补偿在主通路的预矫正及放大过程中的RF信号的延迟时间，功率分配器218设置在主功率放大器214的输入终端，将主功率放大器214的输出分开并输出，与功率分配器216一样，定向耦合器可用作功率分配器218。信号消除器219输入第一延时单元217输出的RF信号和功率放大器214输出的放大RF信号。信号消除器219从主功率放大器214的输出中消除由第一延时单元217输出的RF信号。从而检测互调信号，在本发明的实施例中，信号消除器219由减法器来实现。

第二可变衰减器220输入从信号消除器219输出的互调信号并控制通过衰减控制信号ATT2输入的互调信号的增益，衰减控制信号ATT2由控制器237输出，第二可变移相器221输入由第二可变衰减器220输出的互调信号并控制通过相位控制信号PIC2输入的互调信号的相位，相位控制信号PIC2由控制器237输出。错误放大器222放大由第二可变移相器221输出的互调信号并将此放大信号输出。信号耦合器223将错误放大器222的输出耦合到第二延时单元215的输出端。定向耦合器可用作信号耦合器223。

上述结构即为子通路，在本发明的上述实施例中，用来抑制主通路的互调信号。

功率分配器231设置在输入端，将已输入的RF信号分开并输出一个第一信号SF1。功率分配器232在主功率放大器214的输出终端，将放大的RF信号分开并输出一个第二信号SF2。功率分配器233设置在信号消除器219的输出端，分开互调信号，其中RF信号已消除，并输出一个第三信号SF3，功率分配器234设置在输出终端上，分开最后输出的RF信号，并输出一个第四信号SF4，功率分配器231至234可用定向耦合器代替。信号选择器235输入上述由功率分配器231至234输出的信号SF1至SF4并选择地输出SF信号，此信号由控制器237输出的开关控制数据SWC相应控制。

信号检测器236检测由控制数据PCD(PLL控制数据)控制的由信号选择器输出的信号SF的接收信号强度指示(下文用RSSI表示)，控制数据PCD由控制器237输出。然后输出一个RSSI信号，此信号转换成直流，控制器237产生开关控制信号SWC来选择信号选择器235的信号SF，还产生一个控制数据PCD来确定由信号检测器236选择的信号SF的RSSI的检波频率。

另外，控制器237分析信号检测器236的输出信号RSSI的值并产生衰减控制信号ATT1对ATT3和相位控制信号PIC1至PCI3。上述信号控制可变衰减器和可变移相器以调节对应于控制器237的分析结果的信号SF的增益和相位。而且，在功率分配器231输出的输入信号被选择的情况下，控制器237控制信号检测器236，检测输入信号RF的RSSI，判断RSSI的大小，以识别输入信号RF的频率成分。这样，在由功率分配器232输出的主功率放大器214的输出被选择时，控制器237控制信号检测器236，检测已放大信号RF的谐波信号的RSSI，判断RSSI的大小，从而产生一个衰减控制信号ATT3和相位控制信号PIC3，每个信号都用来调节由预矫正器213输出的互调信号的衰减和相位。下一步，当信号消除器219的输出被选择时，控制器237控制信号检测器236，检测从已经消除的互调信号中取得的RF信号的RSSI，从而，产生衰减控制信号ATT1和相位控制信号PCI1，每个信号都用来调节由线性功率放大器的输入终端输入的RF信号的衰减和相位，第三步，当选择最后输出的放大信号时，控制器237控制信号检测器236，检测包含在最后输出信号中的互调信号的RSSI，判断RSSI的大小，从而产生衰减控制信号ATT2和相位控制信号PIC2，每个信号都用来调节由信号消除器219输出的互调信号的衰减和相位。

根据上述描述的本发明的实施例，使用预矫正系统和前馈系统，此线性功率放大器消除了会在放大步骤中产生的互调信号，在上述实施例中，预矫正器213首先执行消除会输出给主功率放大器214的互调信号的功能。为实现上述功能，预矫正器213先假定产生一个谐波，此谐波按主功率放大器214的放大率产生，然后调节其相位以使其具有与主功率放大器214中可能产生的谐波相反的相位。从而在主功率放大器214的功率晶体管需要此谐波时就可输出。

如果使用预矫正系统，则可能完全消除线性功率放大器中产生的互调信号，结果，根据本发明的实施例，此线性功率放大器首先在预矫正器213中抑制了互调信号，并且最后有用前馈系统，消除了在主功率放大器214输出中的纯RF信号失真，提取互调信号，并将此提取的互调信号耦合到信号耦合器223中，从而消除互调失真。因此，当使用前馈系统时，就可以抑制互调信号失真，此互调信号失真包含在线性功率放大器的最后输出终端中的放大信号中，以便输出纯放大的RF信号。

在前面介绍的本发明的实施例中，在主功率放大器214的放大中产生的互调信号首先使用预矫正系统来进行抑制，主功率放大器214的输出中的互调信号用前馈系统第二次被抑制，这里，为说明方便，在描述利用预矫正系统来抑制互调信号的工作过程之后，再描述利用前馈系统来抑制互调信号的工作过程。

图6A至6G是示意图，根据图2所示的本发明的第一实施例，表示信号的频谱特性，以说明线性功率放大器的工作过程，图6A至6G示意了假定的两种音调，也即，图6A表示输入的RF信号，图6B表示由谐波发生器314产生的RF信号的谐波信号，图6C表示一个信号，此信号可以通过预矫正器213中的可变衰减器315来调节谐波的大小，并具有的调节后的相位可通过可变移相器316以与主功率放大器214相反的相位输入。图6D表示放大的RF信号，此信号通过放大如图6C所示的由主功率放大器214输入的预矫正信号来控制互调信号。图6E表示互调信号，此信号是通过消除图6A所示的信号消除器219中放大信号RF中的信号失真而提取的。图6F表示的信号可调节图6E所示的互调信号的大小，它是利用与图6D所示的主功率放大器215的输出反相来进行调节的。图6G表示最后输出信号，此信号是通过将图6D中提取的互调信号和图6D中的放大的RF信进行反相耦合而抑制互调信号进而得到的。

图3是一个示意图，表示图2的预矫正器213的结构。参考图3，功率分配器312设置在输入端，分开RF信号并输出此分开的RF信号。一个自动电平控制器(下文用ALC表示)不断地保持输入的RF信号的电平，以产生恒定的谐波而不考虑所输入的RF信号电平的变化，谐波发生器输入由自动电平控制器313调节电平后的RF信号，并产生RF信号的三次、五次、七次和高次谐波。可变衰减器315输入由谐波发生器314输出的谐波信号并通过控制器237输出的衰减控制信号ATT3来控制谐波失真的增益。可变移相器316通过控制器237输出的相位控制信号PIC3输入谐波失真输出的谐波信号。第二延时单元311在预矫正信号发生时，使通过主通路输入的RF信号延时。信号耦合317设置在第二延时单元311的输出端和主功率放大器214的输入端之间，从而使预矫正信号耦合到延时后的RF信号中。

参考图3，谐波发生器314由一个信号耦合器和一个肖特基二极管组成，当RF信号输到肖特基二极管中时，肖特基二极管根据输入的RF信号的电平产生高次谐波，因此，设定输入给肖特基二极管的RF信号的电平时，最好能使此电平能抑制包含在主功率放大器214的输出中的互调信号，为满足此要求，在谐波发生器314的前端设置，自动电平控制器313，以使RF信号部能以特定的电平输入。

自动电平控制器313控制并输出特定电平的RF信号而不考虑输给线性功率放大器的RF信号的电平的变化。图4是一个示意图，表示图3的自动电平控制器313的结构。其中，可变衰减器412连结在功率分配器312和谐波发生器314之间。这样，功率分配器414设置在谐波发生器314的输入端，固定地分开并输出具有调节后的电平的而且是输送给谐波发生器314的RF信号。在此情况下，功率检测器415将RF信号转换成DC(直流)电压，并将转换后的信号输出给电平控制器416。这样，电平控制器416根据功率检测器415输出的DC电压控制可变衰减器412，以使具有特定电平的RF信号输到谐波发生器314中。

这里，图4的功率检测器415应自动检测多路载波，即功率检测器415应输入RF信号给多路载波并将输入的RF信号转换成DC电压。图5是一个示意图，表示图4中的功率检测器415的结构。其中RF变压器451输入RF信号并产生两个互相相差180°相位的信号。从RF变压器451输出的两个信号由传输线452和453通过肖特基二极管454和455转换成DC电平，从而通过电容456和电阻457合成过滤经转换的信号，以DC电压输出此过滤信号。

参考图3和4，关于输入的RF信号的电平控制过程，RF变压器产生的信号与功率检测器415相差180°的相位，并由一个单元将输入的RF信号分开从而产生两个信号。而且，通过传输线452和453，肖特基二极管454和455将输入的两个信号分别转换成DC电平。因此，多路载波的平均功率就可进行无误差控制。这样，输送给谐波发生器314的RF信号的电平就可精确地转换成DC电压。

在此方面，电平控制器416产生控制信号，此信号依赖于从功率检测器415输出的RF信号的DC电压电平，并将此产生的控制信号传送给可变衰减器412。电平控制器314可用OP放大器来实现。此时，由电平控制器416输出的控制信号的产生，可使衰减控制更能按电压执行，而电压按检测的RF信号的DC电压而增加，也可能衰减控制不按电压执行，此时电压降低，这样，可变衰减器412可变地使RF信号衰减至它所具有的固定的电平而不管输入的RF信号的电平，并将衰减后的信号输入到谐波发生器314中。

然而，当输入的RF信号的电平变化量为10dB时，自动电平控制器313的工作区域应设计为最小控制其电平在10dB以上。另外，自动电平控制器313的RF信号的输出电平应设定成最能抑制谐波发生器314在主功率放大器214中产生的互调信号，如预矫正信号，因此，既然输入了自动电平控制器313的输出的谐波发生器314，输入了固定电平的RF信号，谐波就可以稳定地发生。并且由于谐波发生器314输出的谐波输送到主功率放大器214中与RF信号耦合，所以主功率放大器214就能在放大RF信号的过程中防止互调信号的产生。

同样地，由于上述产生的谐波输给了主功率放大器214，所以就可以调节放大过程中可以产生的谐波的大小和反相。如图3所示的可变衰减器315和可变移相器315，按在放大过程中可能产生的互调信号的大小来调节产生的谐波大小，并按输入的具有调节后大小的谐波来调节使之反相。

控制器237控制信号选择器235，选择主功率放大器214的输出，此输出由功率分配器232输出。信号检测器236检测如图6D所示的在主功率放大器214的输出中的互调信号的RSSI，将信号检测器236输出的互调信号的RSSI值与先前状态的RSSI值比较分析之后，产生衰减控制信号ATT3和相位控制信号PIC3以便由主功率放大器214平滑地完成对互调信号抑制的控制。

然后，可变衰减器调节通过衰减控制信号ATT3在谐波发生器315中产生的预调信号的大小、可变移相器调节其相位以便使预矫正信号能以相反相位输到主功率放大器214中。如上调节的在谐波发生器314中产生的谐波信号，如图6D所示，调节其大小和相位，信号耦合器317将互调信号耦合到主功率放大器214的输入端，此时，如图6A所示，用于使输入的RF信号延时的第二延时单元311使RF信号延时直到预矫正信号耦合到主功率放大器214的输入端。此后，可见预矫正信号耦合到主功率放大器214的输入端、这里，最好使用这样的位置：耦合到RF信号中的如图6C所示的互调信号已进行反相调节，即主功率放大器214的功率晶体管的输入端。

如上所述，先假定在主功率放大器214中产生互调信号，从而预矫正器213产生预矫正信号，并控制谐波的相位和衰减以防止互调信号以最大值产生并将控制的衰减和相位输入到主功率放大器214中，在这种情形下，预矫正器213主要消除可能在主功率放大器214中产生的谐波中，具有最高电平的第三谐波，通过采用前馈系统，预矫正系统的互调信号的消除结果就能极大地减少互调信号的负载。由于此前馈系统的调节作用很好并且特别，所以在考虑一定数量的dB改进时，此预矫正系统是有益的。

如前述的通过预矫正系统首先抑制了主功率放大器214中产生的互调信号之后，不可能被抑制的互调信号再通过前馈系统进行抑制，在上述的前馈系统中，使主功率放大器214中的互调信号减弱的步骤大体分成两步，一步是通过消除输入的RF信号和主功率放大器214的输出，提取纯的互调信号失真。另一步是在校正提取的互调信号的大小和相信之后消除主功率放大器214的输出中的互调信号失真，以便以最好的方式减小包含在最终由主功率放大器输出的信号中的互调信号。

总之，下文将介绍前馈系统的第一步，在子通路上的功率分配器216将图6A所示的输入子通路的RF信号分开，第一延时单元217在预矫正及RF放大过程中使从功率分配器216中分取的RF信号延时，从而给信号消除器219提供延时信号。这样，图6A所示的由第一延时单元217输出的RF信号失真就与图6D所示的从功率分配器218分取的放大信号的RF信号失真彼此相反地被消除。因此，提取并输出纯的互调信号失真。

如上文提到的，作为前馈系统核心结构的信号消除器219，仅检测主功率放大器214中的互调信号失真，信号消除器219可以减法器或加法器设置。在以减法器作为信号消除器219的情况下，输入的两个信号应调节成互相间具有相同的相位，在以加法器作为信号消除器219的情况下，输入的两个信号应调节成互相间具有相反的相位，在本发明的上述实施例中，信号消除器用加法器实现，而不是减法器，在这种情况下，减法器在其内部有一个信号耦合器，输入要输入的两个RF信号之一给信号耦合器，假定另一信号与此信号相位相同，则把另一信号转相使之与此信号反相，而且输入转相后的信号给信号耦合器，当图6A示意的RF信号和图6D示意的放大的RF信号输入到以减法器来实现的信号消除器219时，具有相等相位的这两个RF信号失真在其内部转换成互相具有相反的相位。因此，当RF信号通过信号耦合器(这里可用Wilkinson组合器)时就被消除，从而完全保留互调信号失真。

因此，输入到信号消除器219中的两个RF信号的电平和相位就可彼此完全相等。为此，主通路的主功率放大器214输出的放大RF信号与经过子通路输入的RF信号就应精确地符合组延时，同时应确定延时平展的特性，也即是说最好是期望要消除的RF信号的相位失真能最大限度地防止产生。

如上所述，当第一延时单元217输出的RF信号和主功率放大器214的输出的电平和相位互相之间不完全一致时，RF信号就不能在信号消除器219中完全消除，为克服这种现象，图2的第一可变衰减器211通过控制器237输出的衰减控制信号ATT1调节输入的RF信号的电平，第二可变移相器通过控制器237输出的相位控制信号PIC1调节输入的RF信号的相位，因此，第一可变衰减器211和第二可变移相器212分别调节并使子通路的RF信号的电平和相位与主通路的RF信号的电平和相位一致。这样，信号消除器219就消除了以互相具有相同电平和相位输入的两个RF信号。

如前面提到的，为了控制两个信号的相位和电平，控制器237输出一个并开关信号S WC给信号选择器235以选择一个第三信号SF3，输出一个控制数据PCD给信号检测器236以检测第三信号的RF信号失真的RSSI。结果，信号选择器235选择输入第三信号SF3即信号消除器219的输出信号选择器219的输出由功率分配器233分开，信号检测器236产生RSSI，比RSSI将第三信号SF3的RF信号失真转换成DC电压。然后，控制器237产生衰减控制信号ATT1和相位控制信号PIC1以在信号消除器219中衰减RF信号失真。

然后，第一可变衰减器211衰减输入的RF信号，此信号通过衰减控制信号ATT1确定衰减比率，第一可变移相器通过相位控制信号PIC1来调节输入的RF信号。这里，由于在相互比较及分析输入到信号消除器219中的RF信号的RSSI和先前的RSSI的RSSI之后产生衰减控制信号ATT1和相位控制信号PIC1，所以第一可变衰减器211和第一可变移相器212控制如图6D和6A所示的两个RF信号，以使上述的RF信号最终能具有相同的相位和电平。

如上所述的在信号消除器219中消除RF信号失真的前提，是极大地抑制RF信号且单纯提取互调信号失真而对误差放大器222无任何影响。也即是说，如果信号消除器219的输出变化了而RF信号没有有效地清除，则具有相对高电平的RF信号就输入到误差放大器222中，从而对误差放大器222产生损害。

下面介绍前馈系统的第二步，其中，由上述信号消除器219输出的互调信号通过第二可变衰减器220，第二可变移相器221及误差放大器222来调节其相位和电平，将此调节后的信号输入到主通路中，则可消除包含在主功率放大器输出中的互调信号失真，此时，通过信号耦合器223耦合的互调信号应具有与放大输出的信号相反的相位。

这里，控制器237产生开关控制信号SWC来选择第四信号SF4即由功率分配器234分开的最后输出信号，并输出控制数据PCD来检测此谐波即第四信号SF4的互调信号的RSSI。这样，信号选择器235选择输出通过开关控制信号SWC由功率分配器234输出的第四信号SF4，控制器237通过控制数据PCD使信号检测器236来检测第四信号SF4的谐波的RSSI。此后，控制器将包含在最后输出信号中的互调信号的RSSI与先前互调信号的RSSI进行比较分析，从而依此分析结果产生衰减控制信号ATT2和相位控制信号PIC2来抑制包含在最后输出的信号中的互调信号。

因此，将信号消除器219的输出输入的第二可变衰减器220通过衰减控制信号ATT2输入的互调信号的电平，第二可变移相器221输入从第二可变衰减器输出的信号，调节通过相位控制信号PIC2输入的互调信号的相位。此时，第二可变移相器221通过相位控制信号PIC2来控制互调信号的相位，使之与信号耦合器223反相。这样，连接于第二可变移相器221和信号耦合器223之间的误差放大器222放大并输出具有如上调节的电平和相位的互调信号。

如上所述，依据本发明的一个实施例的线性功率放大器，采用前馈系统和预矫正系统来抑制属于放大信号的互调信号，为抑制此互调信号，这种可能在主功率放大器214中产生的互调信号首先用预矫正系统来抑制，而包括在主功率放大器214的输出中的互调信号用前馈系统来检测，从而将上述检测的信号以一个连续的方式耦合到最后输出的信号是并减小互调信号。在仅采用前馈系统来消除互调信号的情况下，因为很难设计并设置主功率放大器214和误差放大器222，所以固定大小的互调信号首先要采用预矫正器213来进行抑制，其余的互调信号则通过前馈系统来消除。由于这种原因，设计并设置线性功率放大器就会很容易。

在下面的描述中，具体描述采用前馈系统和以控制器237为中心的预矫正系统来抑制互调信号的步骤。

图7是一个示意图，表示图2中依据本发明的信号检测器236的结构。

参考图7，衰减器711衰减并输出从信号选择器235输出的SF信号。滤波器712是一个宽频滤波器，对传送的带的信号进行滤波。相位锁住回路(下文用PLL表示)和振荡器714通过控制器237输出的控制数据PCD产生一个相应的本次频率LF1，上述的本次频率LF1确定检测被选择的SF信号的RSSI的频率、混频器715将滤波器712输出的信号与本频LF1混合，产生一个中间频率IF。滤波器716即中间频率滤波器，滤去混合器715输出中的两个频率的减去信号SF-LF1，从而产生已滤波信号即一个中间频率LF1，振荡器719产生一个固定的本频LF2，混频器718将中间频率放大器717输出的中间频率LF1与中间频率IF2进行混合，产生中间频率IF2，滤波器720对混合器718输出的两个频率的减去信号IF1-LF2进行滤波，输出已滤波信号即本频LF2。对数放大器712把由滤波器720输出的中间频率IF2转换成DC电压并产生已转换的电压作为RSSI信号。

参考图7的工作过程，信号选择器235通过控制器237的开关控制信号S WC选择输出在第一信号SF1至第四信号SF4中的相应的RF信号。这样，信号检测器236的滤波器712对RF信号过滤，并将过滤后的信号RF提供给混频器715。然后，PLL 713和振荡器714产生本频LF1来选择RF信号或通过控制器237的控制数据PCD1选择的信号的谐波，接下来，混频器混合输出SF信号和本频LF1，滤波器716将对应于两个信号中的减去信号的频率过滤，并输出一个已滤波频率即中间频率IF1。上述结构确定检测在被选信号SF中的RSSI的频率并同时完成第一步的频率向下转换。

下面，混频器118将本频LF2和由振荡器718输出的中间频率IF1进行混合，滤波器720将对应于混合信号中的中间频率IF1和本频LF2中的减去信号的频率进行过滤，从而输出已过滤频率即中间频率IF2。通过上述结构完成第二步的频率向下转换，逻辑放大器721输入中间频率IF2，并将输入的中间频率IF2转换成DC电压输出，这里，输出的信号就是RSSI。

图8是一个示意图，是依据本发明表示的图2的控制器237的结构。在图8中，模数转换器814(下文用ADC表示)将信号选择器236输出的RSSI转换成数字数据输出。只读贮存器812(下文用ROM表示)按本发明的一个实施例贮存控制衰减和相位的程序，中央处理单元811(下文用CPU表示)产生选择频率控制数据PCD来选择被选的SF信号中需要的RSSI，产生一个开关控制信号S WC来依据ROM 812中的程序选择RF信号。在比较分析ADC 814输出的RSSI之后，产生衰减控制信号ATT和相位控制信号PIC随机存取存贮器813(下文用RAM表示)暂存在执行程序过程中产生的各种数据。数据转换器815(下文用DAc表示)将控制器811输出的衰减控制数据和相位控制数据转换成模拟数据并输出已转换的数据即衰减控制信号ATT和相位控制信号PIC。通信程序816在CPU 816的控制下传送线性功率放大器的状态信息。

图9是一个流程图，表示依据本发明的一个实施例通过控制器237控制上述可变衰减器和可变移相器来调节电平和相位的工作过程。如图9所示，“X”轴表示衰减值，“Y”轴表示相位变化值。参考图9，对于可变衰减器的值从Pa变化到Pb，在此点输入RSSI，如果被检信号减小，则相位变化值从Pb到Pc。之后，在可变衰减器的值从Fc变化到Pd，在Pd点上输入RSSI的情况下，如果被检信号又增大，则相位变化值在Pc的方向上改变。这里，Pc表示衰减值的暂态点。因此，对于相位变化值从Pc变化到Pe且被检的RSSI减小，则可变移相器在Pf的方向上移动其相位变化值。

当衰减和移相过程如上述不断控制，则可找出可变衰减器和可变移相器的值，此时被检的SF信号为最小，图10是一个流程图，表示依据本发明的一个实施例的控制器237的可变衰减器和可变移相器的工作过程，如图10所示，在首先控制3被检信号的相位之后，执行衰减信号功能。然而，在信号衰减之后也可控制信号的相位。

参考图10，消除互调失真的步骤大体分成4步，对此，首先，第一信号SF1的RSSI被检测，在传送频带上设定检测RF信号的通道，从而确定服务通道，第二，检测第二信号SF2的RSSI，主功率放大器214抑制互调信号以放大收到的RF信号，从而产生预矫正信号。第三，检测第三信号SF3的RSSI，并同样检测在信号消除器219中用于消除RF信号失真的互调信号。第四，检测第四信号SF4的RSSI，并可控制包含在最后输出信号中的互调信号被抑制，最后输出信号由主通路上的主功率放大器214输出。

图11A至11C是流程图，表示设定一个频率来控制图10中的信号的衰减和相位的特性，其中图11A代表第二信号SF2即主功率放大器214的输出，在信号耦合器232中分开输出，图11B代表第三信号SF3即在信号耦合器232中分开的输出。图11C代表第四信号SF4，即在信号耦合器224中最终输出的信号。

参考图10和11，在首次起动时，控制器237在1000步上执行线性功率放大器的初始化操作。对于初始化，CPU 811以特定的功率和特定的频率读取衰减控制信号ATT1至ATT3和相位控制信号PIC1至PIC3的电压值，在RAM 813的相应区域贮存读取的电压值，并使RAM 813的相应区域初始化以贮存表示传送通道和服务通道信息的数量的RSSI值。上述初始化操作仅在线性功率放大器首次工作时执行，一旦线性功率放大器工作以后，就不需再执行初始化操作。

在完成初始化操作时，CPU 811输出开关控制信号SWC来选择由功率分配器231输出的第一信号SF1以在1011步中确定服务通道，并输出控制数据PCD以在1013步中选择传送频带的第一通道。在这种情况下，信号选择器235通过控制信号S WC选择输出第一信号SF1，并且信号检测器236通过控制数据PCD检测第一通道频率的RSSI。然后，在1015步中控制器237将在设定通道中收到的RSSI贮存在RAM813的相应通道区域，并在1017步增加通道号以检测下一通道的RSSI。重复执行1011至1019步骤，如上所述执行通道浏览操作直到传送频带的最后一个通道。

关于上述执行的通道浏览操作，控制器237检测在每个通道中检测到的RSSI并在其内部贮存检测的RSSI并不断地从第一通道到最后通道增加通道号直到传送频带的所有通道。在移动通信系统为代分多路存取(下文用CDMA 表示)的情况下，传送频带为869.640MHz到893.219MHz。通道间隙为1.23MHz。这样，在CDMA系统的情况下，第一信号SF1的频带是869.640MHz到893.19MHz。控制数据PCD利用连续方式从第一通道频率869.640MHz到第二十通道频率893.10MHz中指定第一信号SF1，其频率间隔为1.23MHz。在前面提到的CDMA系统中，控制器检测指定通道的RSSI并在RAM813中贮存检测的RSSI。并在通道浏览过程中顺序指定从869.640MHz到893.19MHz的传送频带的每一个通道频率。

在通道浏览操作结束时，在1021步中控制器237总计所有贮存在RAM 813中的通道的RSSI并在1023步中用全部通道的RSSI的总计值除以通道数来计算平均值。此后，在执行1015至1035步骤的同时，控制器237确定服务通道。关于确定服务通道的步骤，控制器237以一定的方式访问贮存在RAM 823中的每个通道的RSSI值并将访问的值与平均值进行比较。在1027步中如果检测出通道的RSSI大于平均值。在1029中控制器则检查相应通道的RSSI值是否大于参考值+α。这里，假定α＝3dB。这样，如果本通道的RSSI值大于前面步骤1027和1029中的平均值和参考值，则在1029步中，控制器检查相应的通道的RSSI值是否比参考值+α大30dB。即使检测的RSSI值比平均值大，也将具有确定的信号失真的通道设定为服务通道。当本通道的RSSI值比平均值和参考值+α大时，在1031中控制器将相应的通道设定为服务通道。控制器237在重复执行1025至1035的步骤中检查所有通道的RSSI的大小并设定服务通道。

在选择上述的第一信号SF1之后，控制器237检测分析第一信号SF1的频带的所有通道的RSSI值，设定并贮存传送通道和服务通道。此后，控制器237放大并输出设定服务通道的RF信号。然而为解释方便，在本发明的实施例中，提供了两个相连的通道。此时，两个通道的RF信号的频率设定为f1和f2，互调信号假定为IM1至IM2。

在图10中，通过步骤1111至1163，控制器237检测包含在主功率放大器214中的互调信号并控制可变衰减器315和可变移相器316。预矫正器213产生预矫正信号以抑制可能在主功率放大器放大过程中产生的互调信号。控制器237检测包含在主功率放大器214的输出中的互调信号的RSSI，并可变地控制预矫正信号的相位和电平，以使互调信号能在主功率放大器214中被平滑地抑制。在本发明的此实施例中，在检测主功率放大器214输出的互调信号的RSSI之后，假定控制器237将先前状态的互调信号的RSSI与检测的值进行比较，并根据比较的结果执行三个步骤的控制过程。这里，假定ADC 814和DAC 815是16位转换器。第一步设定3步，第二步设定10步，第三步设定20步，该步骤变成了根据A/F转换的量化步骤。然后，在控制初始电平和相位之时，控制器237通过1步来增加相位和衰减控制信号并从第二控制操作到第X控制操作检测IM信号的RSSI。如果比较差值在10步以下，则控制器237控制其作为第一步，如果比较差值在20步以下，则控制其作为第二步，如果比较差值在20步以上，则控制其作为第三步，如上面提到的，控制预矫正信号的电平和相位的操作被连续地执行X次。

在1111步中，控制器237输出开关控制信号SWC一选择第二信号SF2。这样，信号选择器235选择如图11A所示的由主功率放大器214输出的信号。从而将选择的信号输出信号检测器236。为此，在1113步中控制器237检查HG计数的值是否设定为0。此时，HG计数器计算包含在主功率放大器214中的互调信号的抑制次数。这里，当HG计数器的值设为0时，在1115步中，控制器237输出相位控制信号PIC3即相位控制信号PPPIC3+1步先前状态(初始状态)值。并通过DAC815的DAC6将相位控制信号PIC3转换成模拟信号，然后提供给可变衰减器316。这样，预矫正器213的可变衰减器316通过相位控制信号PIC3来调节谐波发生器314输出的预矫正信号的相位并将调节的电压耦合到主功率放大器214的输入端，接下来，在117步中，控制器237贮存相位控制信号PIC3作为先前相位控制信号PPIC3的下一状态。同时，在1119中，控制器237输出衰减控制信号ATT3作为先前状态的衰减控制信号PATT3+1并将衰减控制信号ATT3通过DAC5转换成模拟信号并提供给可变衰减器315。在这点上，预矫正器213的可变衰减器315通过衰减控制信号ATT3调节由谐波发生器314输出的预矫正信号的电平，并将调整的电平耦合到主功率放大器214的输入端。随后，在1121步中，控制器237贮存衰减控制信号ATT3作为先前衰减控制信号PATT3。

可见，上述的预矫正信号的第一相位和电平控制是通过加1步到先前状态的控制信号中来完成的。然而，相应的控制信号可与比较当前检测控制信号和原来状态的控制信号的差异时同时发生。在1161步中，经过上述的对预矫正信号的相位和电平进行控制之后，控制器237增加HG计数。

如上所述，控制器在控制预矫正信号的相位和电平之后，再执行1123至1135步骤，检测包含在主功率放大器214的输出中的互调信号IM1至IM4的RSSI并在1139步中选择具有最大的RSSI值的互调IM。

为达此目的，控制器237连续输出控制数据PCD来指定信号IM1至IM4作为主功率放大器214的输出中的由信号选择器236输出的互调信号，如图11A所示，并接收贮存相应的MI1至IM4互调信号的RSSI值。

其后，在1141步中，控制器237将选择的IM信号的RSSI与原来状态的相位控制信号PPIC3进行比较。此时，如果IM信号大于相位控制信号PPIC3，则在1143步中，控制器237使相位控制值减小，如果IM信号比相位控制信号FPIC3小，则在1145步中，控制器使相位控制值增加。在设定增加/减小相位控制后，控制器237在1147步中，获取IM信号和原来状态的相位控制信号PPIC3之间的差值。从而依据此差值产生相位控制信号PIC3。相位控制信号通过DAC 815提供给可变移相器3116。此后，控制器237贮存相位控制信号PIC3外作为原有的相位控制信号，以在下一状态中使用。

另外，在如上所述的相位控制信号产生之后，在1151步中，控制器237将选择的I M信号的RSSI与原有状态的衰减控制信号PATT3进行比较。在此情况下，如果I M信号比衰减控制信号PATT3大，则在1153步中，控制器237使衰减控制值减小。相反，如果IM信号小于衰减控制信号PATT3，则在1155步中，控制器237使衰减控制值增加，如上述设定增加/减小衰减控制之后，在1157步中，控制器237获取IM信号与原有状态的衰减控制信号PATT3之间的差值，从而根据上述差值产生衰减控制信号ATT3，衰减控制信号ATT3通过DAC 815提供给可变衰减器315。此后，控制器337在1159步中贮存衰减控制信号作为原有的衰减控制信号FATT3。

此后，在1161步中，控制器237使HG计数增加1，并检查HG计数是否变为X值。如果HG计数不为X值，则控制器返回到前述的1071步。从而重复执行上述一些步骤，在重复执行以上这些步骤时，控制器237检测包含在主功率放大器214的输出中的互调信号的RSSI，通过预矫正信号的相位和电平与相位及衰减控制信号PIC和ATT的比较，并确定控制方向和控制大小，以此来调节预矫正信号的相位和电平。这里，预矫正信号与主功率放大器214中产生的互调信号反相，在调节预矫正信号的相位和电平相同时，控制器237防止互调信号的产生。如果HG计数为X。控制器237则完成调整预矫正信号的操作。

控制器237在调整预矫正信号的相位和电平后，执行抑制包含在信号消除器219的输出中的RF信号失真的操作。

在图10中，从1211至1255步，控制器237检测信号消除器219的输出中的RF信号失真并控制第一可变衰减器211和第一可变移相器212。信号消除器219消除如图11A所示的主功率放大器214的输出和输入的RF信号，仅检测在放大过程中产生的互调信号。在此方面，控制器237检测包含在如图11B所示的信号消除器219的输出中的RF信号的RSSI，并可变地控制RF信号的电平和相位，以平滑地抑制信号消除器219中的RF信号。在本发明的实施例中，控制器237在检测信号消除器219输出的RF信号的RSSI之后，比较检测值与原来状态的RF信号的RSSI，并根据比较差异，执行包含三步的控制操作。这里，如果假定ADC 814是16位转换器，则第一步设为3步，第二步设为10步，第三步设为20步，每一步都是关于A/D转换的量子化步骤。如果是最初控制相位和电平，则控制器237以第一步控制相位和电平而不管检测的RSSI，在比较差分在10步以下的情况下，以第一步进行控制，在比较差分在20步以下的情况下，以第二步进行控制，在比较差分在20步以上的情况下，以第三步进行控制。如上所述，预矫正信号的电平和相位控制操作连续执行X次。

在1211步中，控制器237输出开关控制信号SWC以选择第三信号SF3。这样，信号选择器235选择由信号消除器219输出的如图11A所示的信号，从而将选择的信号输出给信号检测器236。此后，控制器237检测分析包含在信号消除器219中的互调信号的RSSI，控制第一可变衰减器211和第一可变移相器212，并调整RF信号的电平和相位。

为此，在1212步中，控制器237检查子计数是否设为0。这里，子计数计算消除包含在信号消除器219中的RF信号的次数。如果子计数的值为0，则在1215步中控制器237输出相位控制信号PIC1作为相位控制信号PPIC1+1步贮存的原有信号，并将相位控制信号PIC1通过DAC 815的DAC2转换成模拟信号且提供给第一可变移相器212。这样，第一可变移相器212整节通过相位控制信号PIC1输入的RF信号的相位，并将调整的相位输出到主功率放大器214中。下一步，在1217步中，控制器237贮存相位控制信号PIC1作为原有的相位控制信号PPIC1的下一个状态。而且，在1219步中，控制器237输出衰减控制信号ATT1作为衰减控制信号PATT+1步的原有状态。并通过DAC1将衰减控制信号AT1转换成模拟信号，然后提供给可变衰减器315。这样，第一可变衰减器211整节通过衰减控制信号ATT1输入的RF信号的电平并将调整的电平输入到主功率放大器214中。

通过加1步给原有状态的控制信号来控制上述的RF信号的第一相位和电平。然而，在比较当前检测的控制信号和原有状态的控制信号之间的差分时可同时产生相应的控制信号。控制237在控制上述的RF信号的相位和电平之后，在1253步中，增加子计数。

相反，在1211步中，如果检测出子计数为0，则控制器237连续输出控制数据PCD来指定由信号消除器219输出的信号f₁至f₂，如图11B所示，并接收及贮存相应的信号f₁和f₂的RSSI值，在1231步中，控制器237选择f₁至f₂中具有最大RSSI值的f信号。

随后，在1233步中，控制器237将选择的f信号的RSSI与原有状态的相位控制信号PPIC1进行比较。此时，如果f信号大于相位控制信号PPIC1，则在1235步中，控制器237使相位控制值减小，如果f信号小于相位控制信号PPIC1，则在1237步中，控制器237使相位控制值增加。在设定增加/减小相位控制以后，控制器237在1239步中，获取f信号和原有状态的相位控制信号PPIC3之间的差值，从而根据上述差值产生相位控制信号PIC1。相位控制信号通过DAC 815提供给第一可变移相器。此后，控制器237贮存此相位控制信号PIC1作为原有的相位控制信号以在下一状态使用。

另外，在1243步，控制器237在产生相位控制信号PIC1之后，将选择的f信号的RSSI与原有状态的衰减控制信号PATT1的值进行比较，在这种情况下，如果f信号大于衰减控制信号PATT1，则在1245步中控制器237使衰减控制值PATT1减小，如果f信号小于衰减控制信号PATT1，则在1247步中，控制器237使衰减控制值PATT2增加，在设定增加/减小衰减控制后，在1249步中，控制器237获取f信号值与原有状态的衰减控制信号PPI C1之间的差值，从而根据上述差值产生衰减控制信号ATT1。衰减控制信号ATT1通过DAC 815提供给第一可变衰减器211。此后，在1251步中，控制器237贮存衰减控制信号ATT1作为原有的衰减控制信号PATT1。

之后，在1253步，在子计数加1后，控制器237检查子计数是否为Y值。如果子计数不为Y值，控制器237返回到1223步，从而重复执行以上步骤。在重复以上步骤时，控制器237检测包含于信号消除器219中的RF信号的RSSI，通过比较以原相位从信号消除器219中输出的RF信号的RSSI并确定控制方向和控制大小，来调节RF信号的相位和电平。在调节如上输入的RF信号的相位和电平的同时，控制器237防止了与此信号有关的RF信号的产生。如果子计数为Y，则完成抑制包含于信号消除器219的RF信号的操作。

在图10中，在1311至1363步中，控制器237检测包含于由主功率放大器214最后输出的RF信号中的互调信号IM。并控制第二可变衰减器220和第二可变移相器221。在处理子通路中检测的互调信号时，通过第二延时单元215补偿主功率放大214输出的RF信号，并通过信号耦合器223使RF信号与在子通路中处理的反相的互调失真进行耦合，则最终输出的RF信号中的互调信号失真就可得到抑制。在此情况下，互调信号失真可能包含在最后输出的RF信号中，且此包含的互调失真。此时，控制器237检测如图11C所示的包含于主功率放大器214的输出中的互调信号IM1至IM4的RSSI，并可变地控制互调信号IM1至IM4的相位和电平，以使与信号耦合器223最后输出的RF信号有关的互调信号失真能在主功率放大器214中被平滑地抑制。在本发明的实施例中，在检测包含于最后放大输出的RF信号中的互调信号IM1至IM4的RSSI之后，假定控制器237使检测值与先前状态的互调信号IM1至IM4的RSSI进行比较，并依据比较结果执行三步的控制操作。这里，假定ADC为16位转换器，第一步设为3步，第二步设为10步，第三步设为20步。每步都是关于A/D转换的量子化步骤。再者，在控制最始电平和相位时，控制器237用1步来增加相位和衰减控制信号。而且从第二控制过程至第X控制过程都检测IM信号的RSSI。在比较差分在10步以下的情况下，控制器以第一步进行控制，在比较差分在20步以下的情况下，则以第二步进行控制，在比较差分在20步以上的情况下，则以第三步进行控制。如上面提到的，控制预矫正信号的电平和相位的操作连续执行2次。

如图10所示，1311至1363步按前述的1111至1163步相同的顺序进行，以调节预矫正信号的电平和相位。也即是，控制器237控制信号选择器235，选择第四信号SF4，控制信号检测器236，连续选择互调信号IM1至IM4。此后，控制器237连续接收在信号检测器236中检测的互调信号IM1至IM4的RSSI。在收到的互调信号IM1至IM4中选择具有最大RSSI的互调信号IM之后，控制器237用先前状态的相应的互调信号IM与当前检测的互调信号IM的RSSI进行比较。通过获取对应于上述互调信号失真之间的比较差分的相位控制信号PIC2和衰减控制信号ATT2，控制器237控制第二可变移相器221和第二可变衰减器220。此时，控制器239控制第二可变衰减器220和第二可变移相器2次。

如图10所示，依据本发明的实施例的线性功率放大器设置服务通道并调节预矫正信号的电平和相位，以一连续方式来抑制包含于主功率放大器214中的互调信号。同时，上述放大器调节主通路中输入的RF信号的电平和相位，以抑制包含于信号消除器219中的RF信号。并调节信号消除器129输出的互调信号的电平和相位，以抑制最后输出的放大的RF信号中的互调信号。

而且，依据本发明的实施例的例子也可以这样实现：第一选择服务通道，第二控制预矫正信号的相位和电平，第三控制输入的RF信号的相位和电平，第四控制由信号消除器219输出的互调信号失真的相位和电平。然而，作为另一个实施例，选择服务通道的操作也可以以一个由定时器中断的固定次数的间隔来执行。在使用上述控制方法的情况下，不论是否产生定时器中断，控制器237执行服务通道搜寻操作，并在其余期间内按上面的描述控制可变衰减器和可变移相器。在此方面，如果在任意可变衰减器和任意可变移相器受到控制的状态下产生定时器中断，则控制器237中断操作并执行定时器中断服务程序，从而再返回到主程序上并执行正在进行的操作。

而且，参照图10，如果控制可变衰减器和可变移相器的数字X、Y、Z能设定为可能有效地控制由相应的可变衰减器和可变移相器输入的信号的电平和相位的数字，则数字设定为互相相同数，具体地，设定为5。

图12是一框图，表明了依据本发明的第二实施例的线性功率放大器的结构。除第一可变衰减器211和第一可变移相器212设置在子通路中以外，根据本发明的第二实施例的线性功率放大器具有如图1所示的如第一实施例的线性功率放大器相同的结构。

参考图12，在主通路上的预矫正器具有如图3和图5所示的相同的结构，产生对应于输入的RF信号的谐波，依据控制器237的衰减控制信号ATT3和相位控制信号PIC3控制谐波的电平和相位，将控制的信号耦合到输入的RF信号中，将耦合的信号转换成预矫正的RF信号并将转换的信号输出给主功率放大器214。主功率放大器将预矫正器213中的输出输入，放大预矫正的RF信号，并输出互调信号失真已被抑制的RF信号。

此线性功率放大器的其他结构与图2所示的本发明的第一实施例的结构相同，除上述结构以外。这样，本发明的第二实施例的参考号与第一实施例中的一样。而且，控制器237以与图10同样的方式选择输入第一信号SF1至第四信号SF4，并通过检测选择的SF信号中的互调信号或RF信号的RSSI，产生衰减控制信号ATT1至ATT3和相位控制信号PIC1至PIC3。在设定服务通道之后，控制器237顺序调节预矫正信号的相位和电平以抑制主功率放大器214中的互调信号，调节由子通路输入的RF信号的电平和相位以抑制包含在信号消除器219中的RF信号，并最后调节信号消除器129输出的互调信号失真的电平和电位以抑制最后输出放大的RF信号中的互调信号失真。

图13是一个框图，表示依据本发明的第三实施例的线性功率放大器的结构。如图13所示，除第一可变衰减器211和第一可变移相器212设置在主通路和子通路之间外，依据本发明的第三实施例的线性功率放大器具有如依据第二实施例的线性功率放大器相同的结构。

参考图12，在主通路上的预矫正器213具有如图3和图5所示的相同的结构，产生相应于输入的RF信号的谐波，依据控制器237的衰减控制信号ATT3和相位控制信号PIC3控制谐波的电平和相位，将控制的信号耦合到输入的RF信号中，将耦合的信号转换成预矫正信号，最后将转换的信号输出给主功率放大器214，主功率放大器214将预矫正器213的输出输入，并输出通过放大预矫正的RF信号使互调信号失真被抑制的RF信号。

第一延时单元217位于子通路上，将主通路上由功率分配器216分开的RF信号输入，在预矫正器213和主功率放大器214处理RF信号的过程A中，使RF信号延时，并将延时的RF信号输出给信号消除器219。

第一可变衰减器211和第一可变移相器212连结于功率分配器218和信号消除器219之间，分别通过控制器237输出的衰减控制信号ATT1和相位控制信号PIC1控制输入的RF信号的电平和相位。也就是，第一可变衰减器211和第一可变移相器固定于主通路和子通路之间，控制主通路上的主功率放大器214放大输出的RF信号的相位和电平并输出给信号消除器219。

除上述结构外，此线性功率放大器的其他结果与图2所示的本发明的第一实施例的结构相同。这样，本发明的第二实施例的数字参考号如第一实施例相同。

而且，控制器237按与图10相同的方式选择输入第一信号SF1至第四信号SF4，并通过检测选择的SF信号中的互调信号或RF信号的RSSI，产生衰减控制信号ATT1至ATT3和相位控制信号PIC1至PIC3，在设定服务通道之后，控制器顺序调节预矫正信号的相位和电平以抑制主功率放大器214中的互调信号，调节电子通路输入的RF信号的电平和相位以抑制包含在信号消除器219中的RF信号，并最后调节信号消除器129输出的互调信号失真的电平和相位以抑制最后输出放大的RF信号中的互调信号失真。

与依据本发明的第一实施例的线性功率放大器一样，依据本发明的第二和第三实施例的线性功率放大器，第一选择服务通道，第二控制预矫正信号的相位和电平，第三控制输入的RF信号的相位和电平，第四控制由信号消除器219输出的互调信号失真的相位和电平。相反，如其另一实施例，选择服务通道的操作也可以一个由定时器中断的固定次数的间隔来执行。在使用上述控制方法的情况下，不论是否产生定时器中断，控制器237执行服务通道搜寻操作，并在其余期内按上面的描述控制可变衰减器和可变移相器，在此方面，如果在任意可变衰减器和任意可变移相器受到控制的状态下产生定时器中断，则控制器237中断操作并执行定时器中断服务程序，从而再返回到主程序上并执行正在进行的操作。

而且，参照图10，如果控制可变衰减器和可变移相器的数字X、Y、Z能设定为可能有效地控制由相应的可变衰减器和可变移相器输入的信号的电平和相位的数字，则数字设定为互相相同，具体地，设定为5。

由前文可见，根据本发明的实施例的线性功率放大器用预矫正系统和前馈系统有效地分开并控制互调信号失真，换句话说，线性功率放大器，首先用预矫正系统抑制可能在主功率放大器中产生的互调信号失真，其次用前馈系统抑制主功率放大器的输出中的互调信号。用这种方式，就很容易设计制造主功率放大器214或误差放大器222。同样，由于可变衰减器和可变移相器执行线性功能时，具有频率特性上的很宽的频带宽度，相对好的平坦性和好的可变特性，因而根据本发明的线性功率放大器还有其他用处。

因此，可知本发明并不局限于这里以实现本发明所期望的最好方式公开的特殊实施例。而且除权利要求所指定的以外，本发明也不局限于本说明书中所描述的特定的实施例。

Claims

1.一种线性功率放大器设备包括：

一个第一可变衰减器和相位移相器，用于通过第一衰减和相位控制信号对经放大的信号进行增益衰减和相位控制；

一个预校正器，用于预校正所述第一可变衰减器和相位移相器的输出；

一个第二可变衰减器和相位移相器，用于根据第二衰减和相位控制信号对信号消除器的输出进行增益衰减和相位控制；

一个误差放大器，用于放大所述第二可变衰减器和相位移相器的输出；

一个信号耦合器，用于将所述误差放大器的输出和所述放大器的输出端相耦合作为相反的相位，以移去经放大的信号的所述中间调制信号；

一个控制器，用于产生一个选择信号，其中当信号消除器的输出被选择时，信号消除器的当前输出被和前一输出相比较，以产生第二衰减和相位控制信号；当信号耦合器的输出被选择时，信号耦合器的当前输出被和前一个输出相比较，以产生第三衰减和相位控制信号；当放大器的输出被选择时，放大器的当前输出被和前一输出相比较，以产生第一衰减和相位控制信号；

一个选择器，用于根据选择信号选择信号消除器，信号耦合器和放大器的输出；

一个检测器，用于检测所述选择器的输出的强度，以应用于所述控制器。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述预校正器包括：

一个自动电平控制器，用于自动控制一个电平，以应用所述具有恒定电平的输入传输信号；

一个中间调制信号发生器，用于根据输入传输信号的电平产生所述中间调制信号；

一个可变衰减器和相位移相器，用于通过衰减和相位控制信号控制所述中间调制信号的增益和相位；

一个信号耦合器，用于将所述可变衰减器和相位移相器的输出转换为一个相反相位，用于和所述输入传输信号相耦合。

3.根据权利要求2的设备，其中所述自动电平控制器包括一个180度变换器，经第一传输线被连接到所述变换器的一个第一二极管，和经第二传输线被连接到所述变换器的一个第二二极管，其中，每半个周期所述变换器的信号输出被输入到所述第一和第二二极管，以被转换为一个直流电流。

4.根据权利要求1的设备，其中所述检测器包括：

一个振荡器，用于产生一个频率，用于检测所述中间调制信号；

一个混频器，用于将所述振荡器的输出乘以一个经放大的信号，以检测所述中间调制信号；

一个用于低通滤波所述中间调制信号的滤波器，以转换为一个直流应用于所述控制器。