专利名称：发射电路和使用该发射电路的通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发射电路，其用于移动电话、无线LAN设备等通信设备，具体而言，涉及一种紧凑的发射电路以及使用该发射电路的通信设备，该发射电路不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号，并且工作效率高。
背景技术：
移动电话、无线LAN设备等通信设备在以较低功耗工作的同时需要确保传输信号的线性，而不管该通信设备是以高输出功率还是以低输出功率工作的。对于这种通信设备来说，所使用的紧凑发射电路不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号，并且工作效率高。下面将描述传统的发射电路。
一种范例性的传统发射电路使用诸如正交调制之类的调制系统(后面称之为“正交调制电路”)，生成发射信号。正交调制电路是众所周知的，故这里不再赘述。输出高度线性发射信号且效率高于正交调制电路的另一种传统发射电路是，例如，图21所示的发射电路500。图21的框图示出了传统发射电路500的结构。如图21所示，传统发射电路500包括信号生成部分501、角度调制部分502、幅度放大部分503、幅度调制部分504和输出端子505。
在传统发射电路500中，信号生成部分501生成幅度信号和相位信号。幅度信号输入到幅度放大部分503。幅度放大部分503向幅度调制部分504提供依据输入幅度信号电平控制的电压。相位信号输入到角度调制部分502。角度调制部分502对输入的相位信号进行角度调制，并把所得的信号作为角度调制信号输出。角度调制信号输入到幅度调制部分504。幅度调制部分504用幅度放大部分503提供的电压，对角度调制信号进行幅度调制，并把所得的信号作为角度调制和幅度调制信号输出。该调制信号作为发射信号，从输出端子505输出。这种发射电路500被称为极化调制电路。
输出高度线性发射信号且效率高于正交调制电路的另一种传统发射电路是，例如，被称为LINC(使用非线性分量的线性放大)电路并示于图22中的发射电路600。图22的框图示出了传统发射电路600的结构。如图22所示，传统发射电路600包括恒定幅度波生成电路601、放大部分602、放大部分603和组合电路604。
恒定幅度波生成电路601基于输入信号，将具有不同相位和恒定幅度的两个调制信号(后面称之为“恒定幅度信号”)输出。从恒定幅度波生成电路601输出的两个恒定幅度信号通过放大部分602进行放大，并输入到组合电路604。组合电路604将来自放大部分602的输出信号s1和来自放大部分603的输出信号s2进行组合，并将组合信号作为发射信号s0输出。
发射信号s0、来自放大部分602的输出信号s1和和来自放大部分603的输出信号s2是用公式(1)至(4)来表示的。在公式(1)至(4)中，M(t)表示发射信号s0的幅度分量，θ(t)表示发射信号s0的相位分量。Mx表示放大部分602的输出信号s1的电平和放大部分603的输出信号s2的电平。ψ(t)表示输出信号s1和输出信号s2相对于发射信号s0的相位偏移。
s0(t)＝M(t)exp[jθ(t)]＝s1(t)+s2(t) 公式(1)s1(t)＝Mx exp[j{θ(t)+(t)}] 公式(2)s2(t)＝Mx exp[j{θ(t)-(t)}] 公式(3)公式(4) 图23具体示出了传统发射电路600的操作。传统发射电路600减小输出信号s1和输出信号s2相对于发射信号s0的相位偏移，因此，输出高发射信号s0(参见图23(a))。传统发射电路600放大输出信号s1和输出信号s2相对于发射信号s0的相位偏移，因此，输出低发射信号s0(参见图23(b))。也就是说，发射电路600可以控制从恒定幅度生成电路601输出的两个恒定幅度波信号的相位偏移，从而控制发射信号s0的电平。
但是，传统发射电路600通过组合输出信号s1和s2而生成发射信号s0。因此，当输出信号s1和s2包括相位误差或幅度误差时，难以输出期望的发射信号s0。
公开了一种传统的LINC发射电路(例如，参见日本专利公开案No.5-37263；后面称之为“专利文件1”)，用于校正输出信号s1和s2中包括的相位误差或幅度误差。图24示出了在专利文件1中公开的传统发射电路700的结构。如图24所示，传统发射电路700包括恒定幅度波生成电路601、放大部分602、放大电路603、组合电路604、相位检测器701、可变相位设备702、幅度差检测器703和可变衰减器704。
在传统发射电路700中，相位检测器701检测在放大部分602的输出信号s1中包括的相位误差。可变相位设备702基于所检测的相位误差，校正恒定幅度波生成电路601生成的恒定幅度信号。幅度差检测器703检测在放大部分603的输出信号s2中包括的幅度误差。可变衰减器704基于所检测的幅度差，校正恒定幅度波生成电路601生成的恒定幅度信号。因此，传统发射电路700可以输出期望的发射信号s0。
传统发射电路500(图21)存在一个问题，即，不能够输出电平比预定输出功率电平低的发射信号(即，对于发射信号的输出功率存在下限)。图25示出了传统发射电路500的输出特征的示例。在图25中，水平轴表示从信号生成部分501输出的信号的幅度。垂直轴表示发射信号的输出功率。如图25所示，在传统发射电路500中，幅度调制部分504不能轻易地在低输出功率区域(即，幅度信号的电平较低的位置)进行线性操作。因此，不能在该区域输出高度线性的发射信号。
传统发射电路600(图22)存在的问题是，因为通过组合具有不同相位的两个输出信号s1和s2来生成发射信号s0，所以输出期望的发射信号s0较为困难，由于输出信号s1或s2中包括相位误差或幅度误差，如上所述。传统发射电路600还存在一个问题，即，因为发射信号s0是通过组合具有不同相位的两个输出信号s1和s2生成的，所以，当输出功率的电平是某一特定值时，不能保证较高的工作效率。
传统发射电路700(图24)需要许多部件(例如，相位检测器701、可变相位设备702、幅度差检测器703和可变衰减器704)，以校正在输出信号s1或s2中包括的相位误差或幅度误差。因此，传统发射电路700存在电路规模较大的问题。传统发射电路700还存在一个问题，即，因为放大部分602和603的输出均是分支出来的，所以会产生损耗，并增加了传统发射电路700的功耗。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种紧凑的发射电路以及使用该发射电路的通信设备，该发射电路不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号，并且工作效率高。
本发明针对的是一种发射电路，用于根据输入数据生成发射信号并输出所述发射信号。为实现上述目的，所述发射电路包括信号生成部分，调制所述输入数据，以生成幅度信号和具有预定形式的数据，所述幅度信号代表所述输入数据的幅度分量；计算部分，使用所述幅度信号和具有所述预定形式的所述数据进行计算，并输出离散值、第一相位信号和第二相位信号，所述离散值的电平是以预定时间段为间隔而离散的；第一角度调制部分，对所述第一相位信号执行角度调制，并将所得到的信号作为第一角度调制信号输出；第一幅度调制部分，用依据所述离散值电平的信号，对所述第一角度调制信号执行幅度调制，并将所得到的信号作为第一调制信号输出；第二角度调制部分，对所述第二相位信号执行角度调制，并将所得到的信号作为第二角度调制信号输出；第二幅度调制部分，用依据所述离散值电平的信号，对所述第二角度调制信号执行幅度调制，并将所得到的信号作为第二调制信号输出；组合部分，将所述第一调制信号和所述第二调制信号予以组合，并将所得到的信号作为发射信号输出。所述计算部分比较所述幅度信号和多个门限值，并输出离散值，所述离散值的电平是以所述预定时间段为间隔而离散的；计算具有所述预定形式的所述数据的相位分量，并把在一个方向上相位分量偏移了预定相位的第一相位信号和在另一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第二相位信号输出。
所述计算部分包括幅度计算部分，比较n个门限值2Vn和所述幅度信号，所述n个门限值2Vn的电平离散地持续增加，所述幅度信号以所述预定时间段为间隔，当所述幅度信号的电平高于两个连续门限值中的一个门限值2Vk且等于或小于另一个门限值2Vk+1时，输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的；LINC计算部分，计算具有所述预定形式的所述数据的相位分量，通过对所述幅度信号的电平除以所述另一个门限值2Vk+1而获得的商进行反余弦运算来计算所述预定相位，并把在一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第一相位信号和在另一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第二相位信号输出；放大部分，输出离散值α·βVk+1，所述离散值α·βVk+1是通过将所述幅度计算部分输出的离散值αVk+1乘以预定值β而获得的。
优选情况下，当在所述预定时间段内所述幅度信号有至少一个采样点超过所述一个门限值2Vk时，所述幅度计算部分输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的。
当在所述预定时间段内所述幅度信号有预定数量的采样点超过所述一个门限值2Vk时，所述幅度计算部分输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的。
所述幅度计算部分可包括幅度限制部分，当所述幅度信号的电平高于所述一个门限值2Vk时，输出一个幅度信号，该幅度信号的电平限于所述一个门限值2Vk；幅度处理部分，当所述幅度限制部分输出的幅度信号的电平等于所述一个门限值2Vk时，输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的。
优选情况下，计算部分包括幅度计算部分，比较n个门限值2Vn和所述幅度信号，所述n个门限值2Vn的电平离散地持续增加，所述幅度信号以所述预定时间段为间隔，当所述幅度信号的电平高于两个连续门限值中的一个门限值2Vk且等于或小于另一个门限值2Vk+1时，输出离散值Vk+1，所述离散值Vk+1是所述另一个门限值2Vk+1的一半；LINC计算部分，计算具有所述预定形式的所述数据的相位分量，通过对所述幅度信号的电平除以所述另一个门限值2Vk+1而获得的商进行反余弦运算来计算所述预定相位，并把在一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第一相位信号和在另一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第二相位信号输出。
优选情况下，所述发射电路还包括幅度放大部分，所述离散值从所述计算部分输入到所述幅度放大部分。在这种情况下，所述幅度放大部分向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据所述离散值电平控制的信号；所述第一幅度调制部分用所述幅度放大部分输出的信号，对所述第一角度调制信号执行幅度调制，并把所得到的信号作为所述第一调制信号输出；所述第二幅度调制部分用所述幅度放大部分输出的信号，对所述第二角度调制信号执行幅度调制，并把所得到的信号作为所述第二调制信号输出。
所述预定时间段比所述发射信号的符号时间长，并且，比发射功率信息所用的单位时间短，所述发射功率信息指明了所述发射信号的输出功率电平。
优选情况下，当所述发射信号的包络变化小时，所述计算部分将所述预定时间段变长；当所述发射信号的包络变化大时，所述计算部分将所述预定时间段变短。
所述幅度放大部分是开关调节器。或者，所述幅度放大部分也可以是串联调节器。再或者，所述幅度放大部分包括相互串联的开关调节器和串联调节器。
优选情况下，所述发射电路还包括所述计算部分后一级上连接的时机控制部分，用于控制从所述计算部分输出所述离散值的提前时机。在这种情况下，所述开关调节器向所述串联调节器提供依据从所述时机控制部分输出的所述离散值电平控制的电压；所述串联调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述计算部分输出的所述离散值电平控制的电压。
所述发射电路还可以包括所述计算部分后一级上连接的时机控制部分，用于控制从所述计算部分输出所述离散值的时机；所述第一角度调制部分后一级上连接的第一可变增益放大部分，用依据所述离散值电平的增益，放大所述第一角度调制信号；所述第二角度调制部分后一级上连接的第二可变增益放大部分，用依据所述离散值电平的增益，放大所述第二角度调制信号。在这种情况下，所述开关调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述时机控制部分输出的所述离散值电平控制的电压。
将指明所述发射信号的输出功率电平的发射功率信息输入到所述信号生成部分。在这种情况下，所述信号生成部分改变所述幅度信号的电平，以使所述幅度信号相对于由所述发射功率信息指明的输出功率电平具有正的特性。
所述发射电路还可以包括乘法部分，指明所述发射信号的输出功率电平的发射功率信息输入到所述乘法部分，所述乘法部分连接在所述计算部分后一级。在这种情况下，所述乘法部分改变从所述计算部分输出的所述离散值的电平，以使所述离散值相对于由所述发射功率信息指明的输出功率电平具有正的特性。
所述幅度放大部分包括相互串联的开关调节器和串联调节器。在这种情况下，所述发射功率信息输入到所述开关调节器，所述开关调节器向所述串联调节器提供依据所述输入发射功率信息控制的电压；所述串联调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述计算部分输出的所述离散值电平控制的电压。
优选情况下，所述发射电路还包括所述乘法部分后一级上连接的时机控制部分，用于将从所述乘法部分输出所述离散值的时机提前。在这种情况下，所述幅度放大部分包括相互串联的第一开关调节器、第二开关调节器和串联调节器；所述发射功率信息输入到所述第一开关调节器，所述第一开关调节器向所述第二开关调节器提供依据所述输入发射功率信息控制的电压；所述第二开关调节器向所述串联调节器提供依据从所述时机控制部分输出的所述离散值电平控制的电压；所述串联调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述乘法部分输出的所述离散值电平控制的电压。
所述发射电路还包括第一可变增益放大部分和第二可变增益放大部分，离散值从所述计算部分输入到所述第一可变增益放大部分和所述第二可变增益放大部分。在这种情况下，所述第一可变增益放大部分用依据所述离散值电平的增益，放大所述第一角度调制信号，并把放大后的第一角度调制信号输出到所述第一幅度调制部分；所述第二可变增益放大部分用依据所述离散值电平的增益，放大所述第二角度调制信号，并把放大后的第二角度调制信号输出到所述第二幅度调制部分。
所述发射电路还可以包括设置在所述计算部分的输出端的预失真部分，用于补偿所述离散值、所述第一相位信号和所述第二相位信号至少之一，从而抑制在所述第一角度调制部分、所述第二角度调制部分、所述第一幅度调制部分、所述第二幅度调制部分和所述幅度放大部分至少之一中产生的失真。
本发明还针对一种通信设备，其包括如上所述的发射电路。所述通信设备包括发射电路，用于生成发射信号；天线，用于输出由所述发射电路生成的发射信号。所述通信设备还包括接收电路，用于处理从所述天线接收到的接收信号；天线双工器，用于将所述发射电路生成的发射信号输出到所述天线，并将从所述天线接收到的接收信号输出到所述接收电路。
如上所述，根据本发明，所述幅度计算部分将所述幅度信号与以预定时间段为间隔的所述多个门限值相比较，并将具有依据所述幅度信号离散改变的电平的值作为离散值输出。因此，所述发射电路可以将分别具有依照所述幅度信号离散改变的电平的所述第一调制信号和所述第二调制信号进行组合，并将所述组合信号作为发射信号输出。因此，所述发射电路可以在尺寸紧凑的同时高效工作，并且不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号。
所述发射电路不将从所述第一幅度调制部分或所述第二幅度调制部分输出的信号分成多个分量。因此，所述发射电路可以抑制信号分支导致的损耗，因此，可以降低所述发射电路的功耗。
所述发射电路将高效工作的开关调节器或高速工作的串联调节器用作所述幅度放大部分，从而对提供给所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分的电压进行控制。因此，所述发射电路可以高效或高速工作。所述发射电路将高效工作的开关调节器和高速工作的串联调节器进行组合，从而对提供给所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分的电压进行控制。因此，所述发射电路可以以较高效率和较高速率工作。
所述发射电路包括时机控制部分，用于控制从所述计算部分输出所述离散值的时机，因此，即使当串联调节器用作所述幅度放大部分时，所述发射电路也可以高效和高速工作。
所述发射电路改变所述幅度信号的电平，以使所述幅度信号相对于由所述输入发射功率信息指明的输出功率电平具有正的特性。因此，即使当由所述输入发射功率信息指明的输出功率电平改变较大时，所述发射电路也可以输出高度线性的发射信号。
根据本发明的通信设备使用上述发射电路，因此，可以保证所述输出信号在宽带范围内具有高精度，并可以在尺寸紧凑的同时高效工作。
根据本发明结合附图做出的以下详细描述，本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点将变得显而易见。
图1A的框图示出了根据本发明的第一实施例的发射电路1的示例性结构；图1B的框图示出了根据本发明的第一实施例的发射电路1b的示例性结构；
图1C的框图示出了根据本发明的第一实施例的发射电路1c的示例性结构；图2A示出了当幅度信号m(t)的电平较高时的发射电路1的操作；图2B示出了当幅度信号m(t)的电平较低时的发射电路1的操作；图3示出了离散值V(t)和幅度信号m(t)之间的关系；图4示出了当预定时间段的长度Δt改变时功耗的降低；图5示出了由幅度计算部分19a使用的第一比较方法的示例；图6示出了由幅度计算部分19a使用的第二比较方法的示例；图7A的框图示出了串联调节器17a的示例性结构；图7B的框图示出了开关调节器17b的示例性结构；图7C的框图示出了电流驱动类型的调节器17c的示例性结构；图8的框图示出了幅度调制部分15的示例性结构；图9的框图示出了根据本发明的第二实施例的发射电路2的示例性结构；图10示出了由发射电路2处理的信号的示例性时序图；图11的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3的示例性结构；图12的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3b的示例性结构；图13的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3c的示例性结构；图14的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3d的示例性结构；图15的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4的示例性结构；图16的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4b的示例性结构；图17的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4c的示例性结构；图18的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4d的示例性结构；图19A的框图示出了根据包括预失真部分32的第一实施例的发射电路1x的示例性结构；图19B的框图示出了根据包括延迟滤波器33的第一实施例的发射电路1y的示例性结构；图19C的框图示出了根据包括延迟调节部分34的第一实施例的发射电路1z的示例性结构；图20的框图示出了根据本发明的第五实施例的通信设备200的示例性结构；图21示出了传统发射电路500的结构；图22示出了传统发射电路600的结构；图23示出了传统发射电路700的结构；图24示出了传统发射电路700的结构；以及图25示出了传统发射电路500的输出特征的示例。
具体实施例方式(第一实施例)图1A的框图示出了根据本发明的第一实施例的发射电路1的示例性结构。如图1A所示，发射电路1包括信号生成部分11、LINC计算部分12、角度调制部分13、角度调制部分14、幅度调制部分15、幅度调制部分16、幅度放大部分17、组合部分18、幅度计算部分19a、放大部分19b和输出端子20。LINC计算部分12、幅度计算部分19a和放大部分19b可以表示成包括在计算部分21中。
信号生成部分11调制输入数据，从而生成具有预定形式的信号和幅度信号m(t)。具有预定形式的信号为I和Q信号，它们是正交信号。幅度信号m(t)用公式(5)表示。具有预定形式的信号可以是用幅度分量和相位分量表示的信号。
m(t)=I(t)2+Q(t)2]]>公式(5) 幅度信号m(t)输入到幅度计算部分19a。幅度计算部分19a将幅度信号m(t)与以预定时间段为间隔的多个门限值2Vn进行比较，并输出离散值V(t)，离散值V(t)具有多个值中的一个值。离散值V(t)具有以预定时间段为间隔的V1、V2、V3...Vk、Vk+1...Vn中一个值，其中，V1＜V2＜V3...＜Vk＜Vk+1...Vn。n和k都是任意自然数，且k≤n。幅度信号m(t)和离散值V(t)具有公式(6)表示的关系。下面将具体描述幅度计算部分19a的操作。
2Vk＜m(t)＜2Vk+1V(t)＝Vk+16) 幅度计算部分19a可以输出离散值V(t)，该离散值V(t)是通过将V1、V2、V3...Vk、Vk+1...Vn乘以α获得的。在这种情况下，幅度信号m(t)和离散值V(t)具有公式(7)表示的关系。
2Vk＜m(t)＜2Vk+1V(t)＝αVk+1公式(7) 信号生成单元11可以调制输入数据，并仅输出I和Q信号。在这种情况下，输入到幅度计算部分19a是I和Q信号，而非幅度信号m(t)。例如，幅度计算部分19a可以通过公式(5)表示的计算而根据I和Q信号生成幅度信号m(t)。
I和Q信号和离散信号V(t)输入到LINC计算部分12。LINC计算部分12基于I和Q信号和离散信号V(t)执行预定的计算处理，从而生成公式(8)表示的第一相位信号θ1(t)和公式(9)表示的第二相位信号θ2(t)。θ(t)是通过公式(10)获得的，φ是通过公式(11)获得的。
θ1(t)＝θ(t)+φ(t) 公式(8)θ2(t)＝θ(t)-φ(t) 公式(9)θ(t)＝arg(I(t)+jQ(t))＝tan-1(Q(t)/I(t)) 公式(10)φ(t)=cos-1[m(t)2V(t)]]]>公式(11) 离散值V(t)输入到放大部分19b。放大部分19b将离散值V(t)乘以β，并将所得的值作为公式(12)表示的离散值Vb(t)输出。β是任意实数。
Vb(t)＝βV(t)公式(12) 离散值Vb(t)输入到幅度放大部分17。幅度放大部分17输出用离散值Vb(t)控制的信号。从幅度放大部分17输出的信号输入到幅度调制部分15和16。
第一相位信号θ1(t)输入到角度调制部分13。角度调制部分13对第一相位信号θ1(t)进行角度调制，并将所得的信号作为第一角度调制信号S1(t)输出。第二相位信号θ2(t)输入到角度调制部分14。角度调制部分14对第二相位信号θ2(t)进行角度调制，并将所得的信号作为第二角度调制信号S2(t)输出。第一角度调制信号S1(t)和第二角度调制信号S2(t)分别用公式(13)和(14)表示。A是任意常数。
S1(t)＝A exp[j{θ(t)+φ(t)}] 公式(13)S2(t)＝A exp[j{θ(t)-φ(t)}] 公式(14) 第一角度调制信号S1(t)输入到幅度调制部分15。幅度调制部分15用从幅度放大部分17输入的信号对第一角度调制信号S1(t)进行幅度调制，并将所得的信号作为第一调制信号输出。第一调制信号输入到组合部分18。第二角度调制信号S2(t)输入到幅度调制部分16。幅度调制部分16用从幅度放大部分17输入的信号对第二角度调制信号S2(t)进行幅度调制，并将所得的信号作为第二调制信号输出。第二调制信号输入到组合部分18。组合部分18将第一调制信号和第二调制信号进行组合，并将所得的信号作为发射信号输出。发射信号从输出端子20输出。
在图1A所示的发射电路1中，可以从幅度放大部分17将依照离散值Vb(t)的电平控制的信号提供给幅度调制部分15和16。或者，如在图1B所示发射电路1b中，也可以从不同的幅度放大部分17a和17b将依照离散值Vb(t)的电平控制的信号提供给幅度调制部分15和16。图1B的框图示出了根据本发明的第一实施例的发射电路1b的示例性结构。如图1B所示，在发射电路1b中，从幅度放大部分17a将依照离散值Vb(t)的电平控制的信号提供给幅度调制部分15，并且，从幅度放大部分17b将依照离散值Vb(t)的电平控制的信号提供给幅度调制部分16。
在图1A所示的发射电路1中，从幅度放大部分17将依照离散值Vb(t)的电平控制的信号提供给幅度调制部分15和16。或者，如在图1C所示的发射电路1c中，可以省略放大部分19b和幅度放大部分17。在这种情况下，从计算部分21向幅度调制部分15和16输入离散值V(t)。图1C的框图示出了根据本发明的第一实施例的发射电路1c的示例性结构。如图1C所示，在发射电路1c中，信号调制部分15用离散值V(t)对第一角度调制信号S1(t)进行幅度调制，并将所得的信号作为第一调制信号输出。信号调制部分16用离散值V(t)对第二角度调制信号S2(t)进行幅度调制，并将所得的信号作为第二调制信号输出。
接下来，参照图2A、图2B和图3，将描述根据第一实施例的发射电路1和传统LINC发射电路之间的差别。图2A示出了在幅度信号m(t)的电平较高(即，发射信号的包络电平较高)的情况下发射电路1的操作。假设在图2A中，幅度信号m(t)和多个门限值2Vn具有公式(15)表示的关系。图2B示出了在幅度信号m(t)的电平较低(即，发射信号的包络电平较低)的情况下发射电路1的操作。假设在图2B中，幅度信号m(t)和多个门限值2Vn具有公式(16)表示的关系。
2Vk＜m(t)≤2Vk+1公式(15)2Vk-1＜m(t)≤2Vk公式(16) 在图2A中，用实线画出的大圆表示门限值2Vk+1的电平的范围。用实线画出的小圆表示门限值Vk+1的电平的范围，Vk+1是门限值2Vk+1的一半。用虚线画出的圆表示门限值2Vk的范围。参照图2A，在幅度信号m(t)的电平满足公式(15)的情况下，幅度信号m(t)和相位信号θ(t)之间的关系是通过用长实线箭头表示的信号来显示的。离散值V(t)和第一相位信号θ1(t)之间的关系以及离散值V(t)和第二相位信号θ2(t)之间的关系是分别通过用短实线箭头表示的信号来显示的。
在图2B中，用实线画出的大圆表示门限值2Vk的电平的范围。用实线画出的小圆表示门限值Vk(即，离散值V(t))的电平的范围，Vk是门限值2Vk的一半。用虚线画出的圆表示门限值2Vk-1的范围。参照图2B，在幅度信号m(t)的电平满足公式(16)的情况下，幅度信号m(t)和相位信号θ(t)之间的关系是通过用长实线箭头表示的信号来显示的。离散值V(t)和第一相位信号θ1(t)之间的关系以及离散值V(t)和第二相位信号θ2(t)之间的关系是分别通过用短实线箭头表示的信号来显示的。
参照图2A和图2B，根据第一实施例的发射电路1将幅度信号m(t)与多个门限值2Vn(2V1、2V2、2V3...2Vk-1、2Vk、2Vk+1...2Vn)进行比较，从而改变要输出的离散值V(t)的电平。因此，不管幅度m(t)的电平如何，φ(t)的最大可能值φmax用公式(17)表示。
φmax=cos-1[Vn-1Vn]]]>公式(17) 在传统LINC发射电路中，如图23的(a)和(b)所示，因为发射信号的幅度分量M(t)的电平降低了，所以，需要增大ψ(t)。如上所述，ψ(t)用公式(4)表示。根据第一实施例的发射电路，其可以将具有较小相位偏移的两个信号进行组合而不管幅度信号m(t)的电平如何，从而可以以比传统LINC发射电路高的效率工作。
图3示出了离散值V(t)和幅度信号m(t)之间的关系。如图3所示，幅度计算部分19a将幅度信号m(t)与以预定时间段Δt为间隔的多个门限值2Vn进行比较，并将依赖于发射信号的包络电平的离散值V(t)输出。在图3中，实线表示2V(t)，其是离散值V(t)的两倍，从而更容易地理解离散值V(t)和幅度信号m(t)之间的关系。虚线示出了通过使离散值翻倍所获得的值，在取代预定时间段Δ(t)而使用时隙的情况下输出该值。“时隙”是发射功率信息所用的单位时间，发射功率信息指明了发射信号的输出功率电平。
如图3所示，幅度计算部分19a将预定时间段Δ(t)设置成比符号时间长，并比时隙短。也就是说，发射电路1可以对以预定时间段Δ(t)为间隔的发射信号的功率进行控制，因此，与对以时隙为间隔的发射信号的功率进行控制的情况相比，可以降低功耗。在W-CDMA系统中，666μsec.用作时隙，而0.26μsec.(1/3.84MHz)用作符号时间。
为了进一步降低发射电路1的功耗，当发射信号采用某一特定调制模式时，幅度计算部分19a可以改变预定时间段Δ(t)的长度。图4示出了当预定时间段的长度Δ(t)改变时功耗的降低。如图4(a)所示，在发射信号的包络电平变化不大的情况下，即使当幅度计算部分19a缩短预定时间段Δ(t)时，功耗也不会减小很多。因此，幅度计算部分19a将预定时间段Δ(t)相对变长。如图4(b)所示，在发射信号的包络电平变化较大的情况下，当幅度计算部分19a缩短预定时间段Δ(t)时，功耗会减小很多。例如，发射信号的包络电平在16QAM调制模式下比在QPSK调制模式下变化较多。因此，幅度计算部分19a在16QAM调制模式下缩短预定时间段Δ(t)。因此，幅度计算部分19a可以进一步降低发射电路1的功耗。
接下来，将描述幅度计算部分19a将幅度信号m(t)与多个门限值2Vn进行比较的方法。
(第一比较方法)图5示出了由幅度计算部分19a使用的第一比较方法的示例。如下执行第一比较方法。幅度计算部分19a对以非常短时间段为间隔的幅度信号m(t)进行采样。接下来，例如，当在预定时间段Δ(t)内幅度信号m(t)有至少一个采样点超过门限值2Vk时，幅度计算部分19a输出用公式(6)或(7)表示的离散值V(t)。
或者，当在预定时间段Δ(t)内所述幅度信号有s个采样点超过门限值2Vk时，幅度计算部分19a也可以输出用公式(6)或(7)表示的离散值V(t)。s是任意自然数。当s＝2时，在图5的示例中Vk作为离散值V(t)输出。由于这种系统，即使当幅度信号m(t)的电平在非常短时间段内急剧变化时，也可以从幅度计算部分19a输出不受这种变化影响的离散值V(t)。因此，可以进一步降低发射电路1的功耗。
(第二比较方法)如下执行第二比较方法。仅当幅度信号m(t)的电平超过门限值2Vk时，幅度计算部分19a输出用公式(6)或(7)表示的离散值V(t)。图6示出了由幅度计算部分19a使用的第二比较方法的示例。在该示例中，假设幅度计算部分19a包括幅度限制部分191和幅度处理部分192。当幅度信号m(t)的电平超过门限值2Vk时，幅度限制部分191输出具有限于2Vk的电平的幅度信号ma(t)。当幅度信号m(t)的电平等于门限值2Vk时，幅度处理部分192输出用公式(6)或(7)表示的离散值V(t)。由于这种系统，即使当幅度信号m(t)的电平急剧变化时，也可以从幅度计算部分19a输出不受这种变化影响的离散值V(t)。因此，可以进一步降低发射电路1的功耗。
接下来，将详细描述幅度放大部分17、幅度调制部分15和16以及组合部分17。例如，幅度放大部分17可以由电压驱动类型的串联调节器构成。图7A的框图示出了串联调节器17a的示例性结构。如图7A所示，串联调节器17a包括输入端子171、比较部分172、供电端子173、晶体管174和输出端子175。在该示例中，晶体管174是场效应晶体管。从计算部分21向输入端子171输入离散值Vb(t)。离散值Vb(t)经由比较部分172输入到晶体管174的栅极端子。向晶体管174的漏极端子提供来自供电端子173的DC电压。晶体管174从其源极端子输出与输入离散值Vb(t)成比例的电压。从晶体管174的漏极端子输出的电压回馈到比较部分172。基于该回馈电压，比较部分172调整离散值Vb(t)的电平，该离散值Vb(t)将要输入到晶体管174的栅极端子。因此，串联调节器17a可以稳定地提供依照来自输出端子175的离散值Vb(t)的电平控制的电压。晶体管174可以是双极性晶体管。
例如，幅度放大部分17可以由电压驱动类型的开关调节器构成。图7B的框图示出了开关调节器17b的示例性结构。如图7B所示，开关调节器17b包括输入端子171、供电端子173、信号转换部分176、放大部分177、低通滤波器178和输出端子175。从计算部分176向输入端子171输入离散值Vb(t)。离散值Vb(t)输入到信号转换部分176。信号转换部分176将输入的离散值Vb(t)转换成脉冲宽度调制或delta-sigma调制的信号。由信号转换部分176转换的信号输入到放大部分177。放大部分177放大并输出该输入信号。向放大部分177提供来自供电端子173的DC电压。诸如D类放大器等之类的高效开关放大器用作放大部分177。
从放大部分177输出的信号输入到低通滤波器178。低通滤波器178从放大部分177输出的信号中去除包括量化噪声和开关噪声在内的乱真分量。由低通滤波器178去除了乱真分量的信号作为依照离散值Vb(t)控制的电压从输出端子175输出。为了稳定将要输出的电压，开关调节器17b可以将从低通滤波器178输出的信号回馈到信号转换部分176。发射电路1可以通过对于幅度放大部分17使用高效工作的开关调节器17b而降低其功耗。
例如，幅度放大部分17可以由电流驱动类型的调节器构成。图7C的框图示出了电流驱动类型的调节器17c的示例性结构。如图7C所示，电流驱动类型的调节器17c包括输入端子171、供电端子173、可变电流源179、晶体管180、晶体管181和输出端子175。离散值Vb(t)从计算部分21输入到输入端子171。供电端子173提供有DC电压。经由输入端子171输入的离散值Vb(t)作为依照离散值Vb(t)的电平控制的电流通过可变电流源179、晶体管180和晶体管181从输出端子175输出。当幅度调制部分15和16是由双极性晶体管构成时，具有这种结构的电流驱动类型的调节器17c是有用的。晶体管180和181可以是场效应晶体管或双极性晶体管。
图8的框图示出了幅度调制部分15的示例性结构。如图8所示，幅度调制部分15包括输入端子151、匹配电路152、偏置电路153、供电端子154、晶体管155、偏置电路156、输入端子157、匹配电路158和输出端子159。在该示例中，晶体管155是双极性晶体管。从角度调制部分13向输入端子151输入第一角度调制信号。第一角度调制信号经由匹配电路152输入到晶体管155的基极端子。
向供电端子154提供DC电压。也就是说，经由偏置电路153向晶体管155的基极端提供偏置电压。从幅度放大部分17向输入端子157输入依照离散值Vb(t)的电平控制的信号。经由偏置电路156向晶体管155的集电极端子输入依照离散值Vb(t)的电平控制的信号。晶体管155用依照离散值Vb(t)的电平控制的信号对第一角度调制信号进行幅度调制，并将所得的信号作为角度调制和幅度调制信号输出。从晶体管155输出的调制信号经由匹配电路158从输出端子159输出。晶体管155可以是场效应晶体管。幅度调制部分16与幅度调制部分15具有相同的结构，故这里不再赘述。
例如，组合部分18是由Wilkinson组合器、3dB定向混合组合器、Chireix组合器等构成的。
如上所述，在根据本发明第一实施例的发射电路1中，幅度计算部分19a将幅度信号m(t)与以预定时间段为间隔的多个门限值2Vn进行比较，并将具有依照幅度信号m(t)离散改变的电平的值作为离散值V(t)输出。因此，发射电路1可以将分别具有依照幅度信号m(t)离散改变的电平的第一调制信号和第二调制信号进行组合，并将组合信号作为发射信号输出。因此，发射电路可以在尺寸紧凑的同时高效工作，并且不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号。
发射电路1不将从幅度调制部分15或16输出的信号分成多个分量。因此，发射电路1可以抑制信号分支导致的损耗，因此，可以降低发射电路1的功耗。
(第二实施例)图9的框图示出了根据本发明的第二实施例的发射电路2的示例性结构。如图9所示，发射电路2除了包括根据第一实施例的发射电路1包括的部件外，还包括时机控制部分22。幅度放大部分17包括串联调节器17a和开关调节器17b。开关调节器17b向串联调节器17a提供电压。串联调节器17a向幅度调制部分15和16提供电压。串联调节器17a和开关调节器17b具有与图7A和图7B所示的串联调节器和开关调节器相同的结构。
图10示出了由发射电路2处理的信号的示例性时序图。参照图10，将描述根据第二实施例的发射电路2。幅度信号m(t)从信号生成部分11输入到计算部分21(参见图10(a))。计算部分21使用与第一实施例基本上相同的方法输出离散值Vb(t)(参见图10(b))。离散值Vb(t)输入到时机控制部分22和串联调节器17a。为了补偿开关调节器17b的升高，时机控制部分22将用于输出离散值Vb(t)的时机提前Δtx，并将该离散值作为离散值Vx(t)输出(参见图10(c))。
如果时机控制部分22不将用于输出离散值Vb(t)的时机提前Δtx，则计算部分21可以将用于把Vb(t)输入到串联调节器17a的时机、用于把第一相位信号θ1(t)输入到角度调制部分13的时机以及用于把第二相位信号θ2(t)输入到角度调制部分14的时机延迟Δtx。
离散值Vx(t)输入到开关调节器17b。开关调节器17b输出依照离散值Vx(t)控制的电压Vy(t)(参见图10(d))。从开关调节器17b输出的电压Vy(t)提供给串联调节器17a。基于所提供的电压Vy(t)，串联调节器17a输出依照离散值V(t)的电平控制的电压Vz(t)(参见图10(e))。从串联调节器17a输出的电压Vz(t)提供给幅度调制部分15和16。
如上所述，在根据本发明第二实施例的发射电路2中，能够高效工作的开关调节器17b和能够高速工作的串联调节器17a相组合，从而构成幅度放大部分17，因此，控制了提供给幅度调制部分15和16的电压。因此，发射电路2可以以比根据第一实施例的发射电路1更高的效率和更高的速率工作。
(第三实施例)图11的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3的示例性结构。如图11所示，发射电路3包括可变增益放大部分23和可变增益放大部分24，而不是在根据第一实施例的发射电路1中包括的幅度放大部分17。离散值Vb(t)从计算部分21输入到可变增益放大部分23和24。可变增益放大部分23用依照离散值Vb(t)的电平的增益放大第一角度调制信号S1(t)。可变增益放大部分24用依照离散值Vb(t)的电平的增益放大第二角度调制信号S2(t)。放大后的第一角度调制信号S1(t)和第二角度调制信号S2(t)分别输入到幅度调制部分15和16。因此，发射电路3可以将均具有依照幅度信号m(t)的电平离散变化的电平的第一调制信号和第二调制信号组合起来，并可以将组合信号作为发射信号输出。因此，根据第三实施例的发射电路3可以在尺寸紧凑的同时高效工作，并且不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号，与第一实施例的发射电路一样。
根据第三实施例的发射电路可以具有与上述结构不同的结构。图12的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3b的示例性结构。如图12所示，发射电路3b包括信号生成部分11、计算部分21b、可变增益放大部分25至28、调制部分29、调制部分30、隔度调制部分15、幅度调制部分16、组合部分18和输出端子20。与第一实施例中的部件相同的部件将具有与其相同的标号，故这里对其不再赘述。
计算部分21b采用与第一实施例基本相同的方式输出离散值Vb(t)。计算部分21b还将通过预定处理的Ix、Qx、Iy和Qy信号分别输出到可变增益放大部分25至28。可变增益放大部分25和26分别用依照离散值Vb(t)的电平的增益放大Ix和Qx信号。可变增益放大部分27和28分别用依照离散值Vb(t)的电平的增益放大Iy和Qy信号。放大后的Ix和Qx信号输入到调制部分29，并且，放大后的Iy和Qy信号输入到调制部分30。
调制部分29调制放大后的Ix和Qx信号，并将所得的信号作为第一角度调制信号S1x(t)输出。调制部分29调制放大后的Iy和Qy信号，并将所得的信号作为第二角度调制信号S2x(t)输出。第一角度调制信号S1x(t)和第二角度调制信号S2x(t)用公式(18)、(19)和(20)表示。
S1x(t)＝A exp[j{arg(Ix(t)+jQx(t))}]＝A exp[j{arg(I(t)+jQ(t))}+φ(t)] 公式(18)
S2y(t)＝A exp[j{arg(Iy(t)+jQy(t))}]＝A exp[j{arg(I(t)+jQ(t))}-φ(t)] 公式(19)φ(t)=cos-1[m(t)2V(t)]]]>公式(20) 第一角度调制信号S1x(t)和第二角度调制信号S2x(t)分别输入到幅度调制部分15和16。因此，发射电路3b可以将均具有依照幅度信号m(t)的电平离散变化的电平的第一调制信号和第二调制信号组合起来，并可以将组合信号作为发射信号输出。因此，根据第三实施例的发射电路3b可以在尺寸紧凑的同时高效工作，并且不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号，与第一实施例的发射电路一样。
根据第三实施例的发射电路可以具有与上述结构不同的结构。图13的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3c的示例性结构。如图13所示，发射电路3c包括信号生成部分11、计算部分21c、可变增益放大部分25a和可变增益放大部分27a、调制部分29a、调制部分30a、幅度调制部分15、幅度调制部分16、组合部分18和输出端子20。与第一实施例中的部件相同的部件将具有与其相同的标号，故这里对其不再赘述。
除了在第一实施例中由计算部分21输出的信号外，计算部分21c还输出幅度信号m(t)。幅度信号m(t)输入到可变增益放大部分25a和可变增益放大部分27a。可变增益放大部分25a用依照离散值Vb(t)的电平的增益放大幅度信号m(t)。可变增益放大部分27a用依照离散值Vb(t)的电平的增益放大幅度信号m(t)。调制部分29a调制放大后的幅度信号m(t)和第一相位信号θ1(t)，因此，生成第一调制信号。调制部分30a调制放大后的幅度信号m(t)和第二相位信号θ2(t)，因此，生成第二调制信号。
因此，发射电路3c可以将均具有依照幅度信号m(t)的电平离散变化的电平的第一调制信号和第二调制信号组合起来，并可以将组合信号作为发射信号输出。因此，根据第三实施例的发射电路3c可以在尺寸紧凑的同时高效工作，并且不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号，与第一实施例的发射电路一样。
根据第三实施例的发射电路可以具有与上述结构不同的结构。图14的框图示出了根据本发明的第三实施例的发射电路3d的示例性结构。如图14所示，发射电路3d除了包括图11所示的发射电路3中包括部件外，还包括时机控制部分22和开关调节器17b。时机控制部分22依照上述时机(参见图10(c))输出离散值V(t)。开关调节器17b将离散值Vx(t)控制的电压Vy(t)提供给幅度调制部分15和16(参见图10(d))。由于这种系统，开关调节器17b高效地控制提供给幅度调制部分15和16的电压。因此，发射电路3d的工作效率比以上参照图11描述的发射电路3要高。
(第四实施例)图15的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4的示例性结构。如图15所示，在发射电路4中，发射功率信息p(t)输入到信号生成部分11a，这与根据第一实施例的发射电路1不同。发射功率信息p(t)指明了来自基站的发射信号的输出功率电平。信号生成部分11a输出有电平改变的幅度信号mp(t)，以使幅度信号mp(t)相对于由发射功率信息p(t)指明的输出功率电平具有正的特性。幅度信号mp(t)通常由公式(21)表示。
mp(t)＝p(t)×m(t) 公式(21) 幅度放大部分19a采用与上述方式基本上相同的方式输出来自幅度信号mp(t)的离散值Vp(t)。除此之外，发射电路4采用与根据第一实施例的发射电路1相同的方式进行操作。因此，即使当发射功率信息p(t)指明的输出功率电平改变时，发射电路4也可以高效地输出高度线性的发射信号。
根据第四实施例的发射电路可以具有与上述结构不同的结构。图16的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4b的示例性结构。如图16所示，发射电路4b除了包括在根据第一实施例的发射电路1中包括的部件外，还包括乘法部分31。发射功率信息p(t)输入到乘法部分31。乘法部分31输出有电平改变的离散值Vp(t)，以使离散值Vp(t)相对于由发射功率信息p(t)指明的输出功率电平具有正的特性。离散值Vp(t)通常由公式(22)表示。因此，发射电路4b可以实现与图15所示的发射电路4基本上相同的效果。
Vp(t)＝P(t)×Vb(t)公式(22) 根据第四实施例的发射电路可以具有与上述结构不同的结构。图17的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4c的示例性结构。如图17所示，发射电路4c包括信号生成部分11、计算部分21、角度调制部分13、角度调制部分14、幅度调制部分15、幅度调制部分16、幅度放大部分17、组合部分、幅度计算部分19a、乘法部分31和输出端子20。幅度放大部分17包括串联调节器17a和开关调节器17b。
发射功率信息p(t)输入到开关调节器17b和乘法部分31。开关调节器17b将依照发射功率信息p(t)控制的电压提供给串联调节器17a。乘法部分31将离散值V(t)乘以发射功率信息p(t)，因此，将离散值Vp(t)提供给串联调节器17a。因此，即使当发射功率信息p(t)指明的输出功率电平改变时，发射电路4c也可以高效地输出高度线性的发射信号。
根据第四实施例的发射电路可以具有与上述结构不同的结构。图18的框图示出了根据本发明的第四实施例的发射电路4d的示例性结构。如图18所示，在发射电路4d中，开关调节器17c将依照发射功率信息p(t)控制的电压提供给开关调节器17b。即使当发射功率信息p(t)指明的输出功率电平改变时，具有这种结构的发射电路4d也可以高效地输出高度线性的发射信号。
根据第一至第四实施例的发射电路1至4还可以包括设置在计算部分21的输出端的预失真部分32，用于补偿离散值Vb(t)、第一相位信号θ1(t)和第二相位信号θ2(t)至少之一的失真，从而补偿角度调制部分13和14、幅度调制部分15和16以及幅度放大部分17至少之一的非线性。图19A的框图示出了包括预失真部分32的第一实施例的发射电路1x的示例性结构。如图19A所示，预失真部分32补偿从计算部分21输出的离散值V(t)、第一相位信号θ1(t)和/或第二相位信号θ2(t)，从而抑制由角度调制部分13和14、幅度放大部分15和16以及幅度放大部分17至少之一产生的失真。因此，发射电路1x可以比上述第一至第四实施例的发射电路输出具有较少失真的发射信号。
或者，根据第一至第四实施例的发射电路1至4还可以包括如在图19B所示的发射电路1y中的延迟滤波器33，以消除发射信号中包括的幅度分量和相位分量之间的延迟时间。图19B的框图示出了根据包括延迟滤波器33的第一实施例的发射电路1y的示例性结构。如图19B所示，延迟滤波器33调整发射信号中包括的幅度分量和相位分量之间的相对延迟时间。例如，延迟滤波器33由FIR滤波器构成。因此，发射电路1y可以比上述第一至第四实施例的发射电路输出具有较少失真的发射信号。
再或者，根据第一至第四实施例的发射电路1至4还可以包括如在图19C所示的发射电路1z中的延迟调节部分34，以消除发射信号中包括的幅度分量和相位分量之间的延迟时间。图19C的框图示出了根据包括延迟调节部分34的第一实施例的发射电路1z的示例性结构。如图19C所示，延迟调节部分34基于组合部分18组合的发射信号，调整离散值Vb(t)、第一相位信号θ1(t)和第二相位信号θ2(t)至少之一的延迟时间，从而消除发射信号中包括的幅度分量和相位分量之间的延迟时间。
(第五实施例)图20的框图示出了根据本发明的第五实施例的通信设备的示例性结构。如图20所示，根据第五实施例的通信设备200包括发射电路210、接收电路220、天线双工器230和天线240。发射电路210是根据第一至第四实施例中一个实施例的发射电路。天线双工器230将从发射电路210输出的发射信号发送到天线240，同时防止发射信号泄露到接收电路230。天线双工器230还将从天线240输入的接收信号发送到接收电路230，同时防止接收信号泄露到发射电路210。因此，发射信号从发射电路210输出，并经由天线双工器230从天线240释放到外部。接收信号由天线240接收，并经由天线双工器230由接收电路220接收。根据第五实施例的通信设备200使用根据第一至第五实施例中一个实施例的发射电路，因此，可以在保证发射信号线性的同时降低无线通信设备的失真。此外，因为在发射电路210的输出端上没有提供诸如定向耦合器等之类的分支部件，所以，可以降低从发射电路210到天线240的部分中产生的损耗。因此，通信设备210可以在发射时降低功耗，并可以在长时间段内用作无线通信设备。通信设备200可以仅仅包括发射电路210和天线240。
例如，根据本发明的发射电路适用于移动电话、无线LAN设备等通信设备。
虽然上面详细地描述了本发明，但以上描述的方方面面都只是说明性的，而不具有限制性。应当理解的是，在不脱离本发明的保护范围的前提下，可以做出许多其它修改和改变。
权利要求
1.一种发射电路，用于根据输入数据生成发射信号并输出所述发射信号，所述发射电路包括信号生成部分，调制所述输入数据，以生成幅度信号和具有预定形式的数据，所述幅度信号代表所述输入数据的幅度分量；计算部分，使用所述幅度信号和具有所述预定形式的所述数据进行计算，并输出离散值、第一相位信号和第二相位信号，所述离散值的电平是以预定时间段为间隔而离散的；第一角度调制部分，对所述第一相位信号执行角度调制，并将所得到的信号作为第一角度调制信号输出；第一幅度调制部分，用依据所述离散值电平的信号，对所述第一角度调制信号执行幅度调制，并将所得到的信号作为第一调制信号输出；第二角度调制部分，对所述第二相位信号执行角度调制，并将所得到的信号作为第二角度调制信号输出；第二幅度调制部分，用依据所述离散值电平的信号，对所述第二角度调制信号执行幅度调制，并将所得到的信号作为第二调制信号输出；以及组合部分，将所述第一调制信号和所述第二调制信号予以组合，并将所得到的信号作为发射信号输出；其中，所述计算部分比较所述幅度信号和多个门限值，并输出离散值，所述离散值的电平是以所述预定时间段为间隔而离散的；以及计算具有所述预定形式的所述数据的相位分量，并把在一个方向上相位分量偏移了预定相位的第一相位信号和在另一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第二相位信号输出。
2.如权利要求1所述的发射电路，其中，所述计算部分包括幅度计算部分，比较n个门限值2Vn和所述幅度信号，所述n个门限值2Vn的电平离散地持续增加，所述幅度信号以所述预定时间段为间隔，并且，当所述幅度信号的电平高于两个连续门限值中的一个门限值2Vk且等于或小于另一个门限值2Vk+1时，输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的；LINC计算部分，计算具有所述预定形式的所述数据的相位分量，通过对将所述幅度信号的电平除以所述另一个门限值2Vk+1而获得的商进行反余弦运算来计算所述预定相位，并把在一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第一相位信号和在另一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第二相位信号输出；以及放大部分，输出离散值α·βVk+1，所述离散值α·βVk+1是通过将所述幅度计算部分输出的离散值αVk+1乘以预定值β而获得的。
3.如权利要求2所述的发射电路，其中，当在所述预定时间段内所述幅度信号有至少一个采样点超过所述一个门限值2Vk时，所述幅度计算部分输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的。
4.如权利要求2所述的发射电路，其中，当在所述预定时间段内所述幅度信号有预定数量的采样点超过所述一个门限值2Vk时，所述幅度计算部分输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的。
5.如权利要求2所述的发射电路，其中，所述幅度计算部分包括幅度限制部分，当所述幅度信号的电平高于所述一个门限值2Vk时，输出电平限于所述一个门限值2Vk的幅度信号；以及幅度处理部分，当所述幅度限制部分输出的幅度信号的电平等于所述一个门限值2Vk时，输出离散值αVk+1，所述离散值αVk+1是通过将所述另一个门限值2Vk+1乘以预定值α而获得的。
6.如权利要求1所述的发射电路，其中，所述计算部分包括幅度计算部分，比较n个门限值2Vn和所述幅度信号，所述n个门限值2Vn的电平离散地持续增加，所述幅度信号以所述预定时间段为间隔，当所述幅度信号的电平高于两个连续门限值中的一个门限值2Vk且等于或小于另一个门限值2Vk+1时，输出离散值Vk+1，所述离散值Vk+1是所述另一个门限值2Vk+1的一半；以及LINC计算部分，计算具有所述预定形式的所述数据的相位分量，通过对将所述幅度信号的电平除以所述另一个门限值2Vk+1而获得的商进行反余弦运算来计算所述预定相位，并把在一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第一相位信号和在另一个方向上相位分量偏移了所述预定相位的第二相位信号输出。
7.如权利要求1所述的发射电路，还包括幅度放大部分，所述离散值从所述计算部分输入到所述幅度放大部分；其中所述幅度放大部分向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据所述离散值电平控制的信号；所述第一幅度调制部分用所述幅度放大部分输出的信号，对所述第一角度调制信号执行幅度调制，并把所得到的信号作为所述第一调制信号输出；以及所述第二幅度调制部分用所述幅度放大部分输出的信号，对所述第二角度调制信号执行幅度调制，并把所得到的信号作为所述第二调制信号输出。
8.如权利要求1所述的发射电路，其中，所述预定时间段比所述发射信号的符号时间长，并且，比发射功率信息所用的单位时间短，所述发射功率信息指明了所述发射信号的输出功率电平。
9.如权利要求1所述的发射电路，其中，当所述发射信号的包络变化小时，所述计算部分将所述预定时间段变长；以及当所述发射信号的包络变化大时，所述计算部分将所述预定时间段变短。
10.如权利要求7所述的发射电路，其中，所述幅度放大部分是开关调节器。
11.如权利要求7所述的发射电路，其中，所述幅度放大部分是串联调节器。
12.如权利要求7所述的发射电路，其中，所述幅度放大部分包括相互串联的开关调节器和串联调节器。
13.如权利要求12所述的发射电路，还包括所述计算部分后一级上连接的时机控制部分，用于控制提前从所述计算部分输出所述离散值的时机；其中所述开关调节器向所述串联调节器提供依据从所述时机控制部分输出的所述离散值电平控制的电压；以及所述串联调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述计算部分输出的所述离散值电平控制的电压。
14.如权利要求10所述的发射电路，还包括所述计算部分后一级上连接的时机控制部分，用于控制从所述计算部分输出所述离散值的时机；所述第一角度调制部分后一级上连接的第一可变增益放大部分，用依据所述离散值电平的增益，放大所述第一角度调制信号；以及所述第二角度调制部分后一级上连接的第二可变增益放大部分，用依据所述离散值电平的增益，放大所述第二角度调制信号；其中，所述开关调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述时机控制部分输出的所述离散值电平控制的电压。
15.如权利要求1所述的发射电路，其中将指明所述发射信号的输出功率电平的发射功率信息输入到所述信号生成部分；以及所述信号生成部分改变所述幅度信号的电平，以使所述幅度信号相对于由所述发射功率信息指明的输出功率电平具有正的特性。
16.如权利要求1所述的发射电路，还包括乘法部分，指明所述发射信号的输出功率电平的发射功率信息输入到所述乘法部分，所述乘法部分连接在所述计算部分后一级；其中，所述乘法部分改变从所述计算部分输出的所述离散值的电平，以使所述离散值相对于由所述发射功率信息指明的输出功率电平具有正的特性。
17.如权利要求16所述的发射电路，其中所述幅度放大部分包括相互串联的开关调节器和串联调节器；所述发射功率信息输入到所述开关调节器，并且，所述开关调节器向所述串联调节器提供依据所述输入发射功率信息控制的电压；以及所述串联调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述计算部分输出的所述离散值电平控制的电压。
18.如权利要求16所述的发射电路，还包括所述乘法部分后一级上连接的时机控制部分，用于将从所述乘法部分输出所述离散值的时机提前；其中所述幅度放大部分包括相互串联的第一开关调节器、第二开关调节器和串联调节器；所述发射功率信息输入到所述第一开关调节器，并且，所述第一开关调节器向所述第二开关调节器提供依据所述输入发射功率信息控制的电压；所述第二开关调节器向所述串联调节器提供依据从所述时机控制部分输出的所述离散值电平控制的电压；以及所述串联调节器向所述第一幅度调制部分和所述第二幅度调制部分提供依据从所述乘法部分输出的所述离散值电平控制的电压。
19.如权利要求1所述的发射电路，还包括第一可变增益放大部分和第二可变增益放大部分，离散值从所述计算部分输入到所述第一可变增益放大部分和所述第二可变增益放大部分，其中所述第一可变增益放大部分用依据所述离散值电平的增益，放大所述第一角度调制信号，并把放大后的第一角度调制信号输出到所述第一幅度调制部分；以及所述第二可变增益放大部分用依据所述离散值电平的增益，放大所述第二角度调制信号，并把放大后的第二角度调制信号输出到所述第二幅度调制部分。
20.如权利要求1所述的发射电路，还包括设置在所述计算部分的输出端的预失真部分，用于补偿所述离散值、所述第一相位信号和所述第二相位信号至少之一，从而抑制在所述第一角度调制部分、所述第二角度调制部分、所述第一幅度调制部分、所述第二幅度调制部分和所述幅度放大部分至少之一中产生的失真。
21.一种通信设备，包括发射电路，用于生成发射信号；以及天线，用于输出由所述发射电路生成的发射信号；其中，所述发射电路是如权利要求1所述的发射电路。
22.如权利要求21所述的通信设备，还包括接收电路，用于处理从所述天线接收到的接收信号；以及天线双工器，用于将所述发射电路生成的发射信号输出到所述天线，并将从所述天线接收到的接收信号输出到所述接收电路。
全文摘要
本发明提供了一种紧凑的发射电路，其不管输出功率电平如何均能输出高度线性的发射信号，并且工作效率高。信号生成部分11根据输入数据，生成幅度信号和正交数据。计算部分21使用幅度信号和正交数据进行计算，并输出离散值和第一及第二相位信号，所述离散值的电平是以预定时间段为间隔而离散的。幅度放大部分17输出依据所述离散值控制的电压。角度调制部分13和14对相位信号进行角度调制，并输出第一及第二角度调制信号。幅度调制部分15和16使用来自幅度放大部分17的电压，对角度调制信号进行幅度调制，并输出第一及第二调制信号。组合部分18组合第一及第二调制信号，并输出发射信号。
文档编号H04Q7/32GK101064519SQ20071010192
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月27日 优先权日2006年4月28日
发明者松浦彻, 石田薰 申请人:松下电器产业株式会社