(57)【要約】  基準信号に応じて高効率可変電圧源（２０４）から電源電圧を生成する生成手段と、生成された電源電圧（２２０）を受け取り、それに応じて基準信号（２１６）を追跡する調整された選択電源電圧を供給するように適応された調整手段とを含む電源段（２０２）が開示される。
2008511065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号に応じて高効率可変電圧源から電源電圧を生成する生成手段と、前記生成された電源電圧を受け取り、それに応じて前記基準信号を追跡する調整された生成電源電圧を供給するように適応された調整手段とを含む電源段。
【請求項２】
前記高効率可変電圧源の出力効率は０．７よりも大きい、請求項１に記載の電源段。
【請求項３】
前記調整手段を供給するためにより低い効率の電圧源をさらに含む、請求項１または請求項２に記載の電源段。
【請求項４】
前記調整手段の出力効率は０．４よりも大きい、請求項１に記載の電源段。
【請求項５】
前記基準信号は、所望の供給電圧レベルを表す入力波形を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の電源段。
【請求項６】
前記高効率可変電源は中間供給電圧レベルを生成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の電源電圧。
【請求項７】
前記調整手段は、所望の電圧源レベルと出力供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成する補正要素を含む、請求項６に記載の電源電圧。
【請求項８】
前記電源段は、前記誤差レベルに関して低いピーク対平均比を維持しながら、前記高効率可変電圧源の効率を最大化するように適応される、請求項７に記載の電源段。
【請求項９】
前記電源段は、前記誤差レベルに関して低いスルー・レートを維持しながら、前記高効率可変電圧源の効率を最大化するように適応される、請求項７または請求項８に記載の電源段。
【請求項１０】
ピーク出力信号に対するピーク誤差信号の比が０．７未満に維持される、請求項８または請求項９に記載の電源段。
【請求項１１】
ピーク出力信号スルー・レートに対するピーク誤差信号スルー・レートに関する比が１．５未満である、請求項９または請求項１０に記載の電源段。
【請求項１２】
前記誤差レベルは、前記供給電圧段の出力からフィードバックされた前記供給電圧レベルに応じて生成される、請求項７から１１のいずれか一項に記載の電源電圧。
【請求項１３】
前記誤差レベルは、前記供給電圧段の出力における前記供給電圧レベルの予測に応じて生成される、請求項７から１１のいずれか一項に記載の電源電圧。
【請求項１４】
前記供給電圧レベルの前記予測は、前記中間供給電圧レベルに応じて少なくとも一部が決定される、請求項１３に記載の電源電圧。
【請求項１５】
前記調整手段は、前記出力供給電圧レベルを生成するために、前記誤差レベルを中間供給電圧レベルと組み合わせるコンバイナを含む、請求項７から１４のいずれか一項に記載の電源電圧。
【請求項１６】
前記コンバイナは、前記誤差レベルに応じて、エネルギーを吸い込むか、エネルギーを供出するか、またはエネルギーの溜込みおよびエネルギーの供出を行うように適応される、請求項１５に記載の電源段。
【請求項１７】
前記コンバイナは、前記高効率可変電圧源の前記出力から、エネルギーを吸い込むか、それにエネルギーを供出するか、またはそれに対してエネルギーの溜込みおよびエネルギーの供出を行うように適応される、請求項１６に記載の電源段。
【請求項１８】
前記中間供給電力は誤差電力よりも大きい、請求項７から１７のいずれか一項に記載の電源。
【請求項１９】
前記中間供給電力に対する前記誤差電力の比は、１よりも大幅に小さい、請求項１８に記載の電源。
【請求項２０】
前記中間供給電力に対する前記誤差電力の比は０．４未満である、請求項１８または請求項１９に記載の電源。
【請求項２１】
前記中間供給電圧レベルを供給する信号に関連する電力は、前記誤差レベルを供給する信号に関連する電力よりも大きい、請求項７から２０のいずれか一項に記載の電源。
【請求項２２】
前記補正要素は連続電源変調を受けるように構成される、請求項７から２１のいずれか一項に記載の電源増幅器。
【請求項２３】
前記補正要素は、複数の電源間で切り換えられた電源を受けるように構成される、請求項７から２１のいずれか一項に記載の電源増幅器。
【請求項２４】
前記補正要素は、多元電源を有する直線Ｇ級またはＨ級増幅器である、請求項２３に記載の電源。
【請求項２５】
前記高効率可変電圧源から前記生成手段にフィードバックがさらに供給される、請求項１から２４のいずれか一項に記載の電源。
【請求項２６】
前記電源段の出力から前記生成手段にフィードバックが供給される、請求項１から２４のいずれか一項に記載の電源。
【請求項２７】
前記生成手段は追跡手段を含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載の電源。
【請求項２８】
出力供給電圧レベルを有する電源段であって、所望の出力供給電圧レベルを表す入力波形に応じて中間供給電圧レベルを生成するように適応された可変電圧源と、実際の出力供給電圧レベルと前記所望の供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成するように適応された補正要素と、前記出力電圧源レベルを供給するために前記誤差レベルと前記中間供給電圧レベルとを組み合わせるコンバイナとを含む電源段。
【請求項２９】
前記可変電圧源は高効率電源段を含み、さらに前記補正要素はより低い効率の電源段を含む、請求項２８に記載の電源段。
【請求項３０】
前記可変電圧源は、０．７よりも大きい効率を有する出力信号を生成する電源段を含み、さらに前記補正要素は、０．４よりも大きい効率を有する出力信号を生成する電源段を含む、請求項２８または請求項２９に記載の電源段。
【請求項３１】
前記補正要素の前記出力信号は、前記電源段の出力信号よりも低い効率を有する、請求項３０に記載の電源段。
【請求項３２】
前記中間供給電圧は中間電力レベルを有し、さらに前記誤差レベルは誤差電力レベルを有し、前記中間供給電圧レベルは前記誤差レベルよりも大幅に大きい、請求項２８から３１のいずれか一項に記載の電源段。
【請求項３３】
前記中間供給電圧レベルに対する前記誤差レベルの比は０．４未満である、請求項３２に記載の電源段。
【請求項３４】
前記可変電圧源の効率は、前記誤差レベルのピーク対平均比と前記誤差レベルのスルー・レートとを共に最小化しながら最大化される、請求項２９から３３のいずれか一項に記載の電源段。
【請求項３５】
ピーク出力信号に対するピーク誤差信号の比は０．７未満に維持され、かつピーク出力信号スルー・レートに対するピーク誤差信号スルー・レートに関する比は１．５未満に維持される、請求項３４に記載の電源段。
【請求項３６】
前記段の前記出力は電源を無線周波増幅器に供給する、請求項１から３３のいずれか一項に記載の電源段。
【請求項３７】
基準信号に応じて高効率可変電圧源から電源電圧を生成すること、前記生成された電源電圧を受けること、およびそれに応じて前記基準信号を追跡することによって、前記生成された電源電圧を調整することを含む、電源段を制御する方法。
【請求項３８】
前記高効率可変電圧源の出力効率は０．７よりも大きいように維持される、請求項３７に記載の電源段を制御する方法。
【請求項３９】
前記調整手段を供給するためにより低い効率の電圧源を設けることをさらに含む、請求項３８または請求項３９に記載の電源段を制御する方法。
【請求項４０】
前記調整手段の出力効率は０．４よりも大きいように維持される、請求項３９に記載の電源段を制御する方法。
【請求項４１】
前記基準信号として、所望の供給電圧レベルを表す入力波形を供給することをさらに含む、請求項３７から４０のいずれか一項に記載の電源段を制御する方法。
【請求項４２】
中間供給電圧レベルを生成することをさらに含む、請求項３７から４１のいずれか一項に記載の電源電圧を制御する方法。
【請求項４３】
所望の電圧源レベルと出力供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成することを含む、請求項４２に記載の電源電圧を制御する方法。
【請求項４４】
前記高効率可変電圧源の効率を最大化するステップと、前記誤差レベルに関して低いピーク対平均比を維持するステップとを含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記高効率可変電圧源の効率を最大化するステップと、前記誤差レベルに関して低いスルー・レートを維持するステップとを含む、請求項４３または請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
ピーク出力信号に対するピーク誤差信号の比は０．７未満に維持される、請求項４４または請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
ピーク出力信号スルー・レートに対するピーク誤差信号スルー・レートの比は１．５未満である、請求項４５または請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記出力供給電圧レベルを生成するために前記誤差レベルを前記中間供給電圧レベルと組み合わせることをさらに含む、請求項４３から４７のいずれか一項に記載の電源電圧を制御する方法。
【請求項４９】
前記組み合わせるステップは、前記誤差レベルに応じて、エネルギーを吸い込むこと、エネルギーを供出すること、またはエネルギーの溜込みおよび供出を行うことの１つを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記組み合わせるステップは、前記高効率可変電圧源からエネルギーを吸い込むこと、それにエネルギーを供出すること、またはそれに対してエネルギーの溜込みおよび供出を行うことを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
中間供給電力は誤差電力よりも大きいように維持される、請求項４３から５０のいずれか一項に記載の電源を制御する方法。
【請求項５２】
前記中間供給電力に対する前記誤差電力の比を１よりも大幅に小さいように維持することを含む、請求項５１に記載の電源を制御する方法。
【請求項５３】
前記中間供給電力に対する前記誤差電力の比が０．４よりも小さいように維持される、請求項５１または請求項５２に記載の電源を制御する方法。
【請求項５４】
前記中間供給電圧レベルを供給する信号に関連する電力は、前記誤差レベルを供給する信号に関連する電力よりも大きいように維持することをさらに含む、請求項４３から５３のいずれか一項に記載の電源を制御する方法。
【請求項５５】
出力供給電圧レベルを有する電源段を制御する方法であって、所望の出力供給電圧レベルを表す入力波形に応じて中間供給電圧レベルを生成すること、実際の出力供給電圧レベルと前記所望の供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成すること、および前記出力電圧源レベルを供給するために前記誤差レベルと前記中間供給電圧レベルとを組み合わせることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給電圧が、増幅されるべき信号を表し得る基準レベルを追跡するように可変である構成における供給電圧の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の通信システムは、高い容量を実現するために高いピーク対平均電力比（ｈｉｇｈ ｐｅａｋ ｔｏ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏｓ）を示す直線変調方式をしばしば使用する。このような変調を受けた信号は、広いダイナミック・レンジを有し、めったにピークレベルを実現せず、頻繁にピークレベル未満で動作する。このような変調を受けた信号に直線増幅を施すために、従来の無線周波（ＲＦ）増幅器構造は、かなり折り合いを付ける必要がある。これは一般に効率不足をもたらす。
【０００３】
供給電圧に基づいて効率を高める幾つかの技法が存在する。これらの供給電圧に基づく効率向上方式の中で注目に値するのは、包絡線追跡方式ならびに包絡線消去および復元方式である。
【０００４】
これらの２つの技法は、増幅されるべき変調信号の包絡線と調和して増幅器装置に対する電源を動的に調整または追跡すること（ｔｒａｃｋｉｎｇ）によって効率を高める。電源の動的調整は、増幅器段に施されるとき、増幅器のドレイン電源またはバイアスを変更する。これは高い最終段効率をもたらす。
【０００５】
このような動的電源調整技法を実施する際に、少なくとも３つの問題が存在する。第１に、電源を変調する必要性が、増幅されるべき信号の変調帯域幅の３から４倍の帯域幅を追跡することを要求し、その信号は効率的に生成されねばならない。第２に、増幅器に対する電源における雑音または歪みはいずれも、容認できない帯域外スペクトル放射をもたらす搬送周波数まで変調されることになる。最後に、電源は高い出力電圧ダイナミック・レンジを必要とするのが典型であり、かつ高いピーク対平均電力値比を発揮する必要があるのが典型である。
【０００６】
その結果として、供給電圧変調源は、効率的である必要があるばかりでなく、実質的に正確であり、高いスルー・レート（ｓｌｅｗ ｒａｔｅ）およびピーク電力を有し、しかも小さいかまたは帯域幅が限定されかつ予測可能な追跡応答も有していなければならない。
【０００７】
従来技術は、マルチキャリアＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）のような高電力広帯域システムに応用されるとき、この問題をＳ級変調器（パルス幅変調）またはＧ級変調器（切換電源）を使用して対処しようとするが、これらの変調器は、不十分な帯域幅追跡、過剰なスイッチング損失、または容認できない歪み特徴による容認できない性能を示す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、１つまたは複数の上述の問題に対処する改良された技法を提供することである。特に、本発明の目的は、高められたまたは最適化された効率を与える改良された電源構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、基準信号に応じて高効率可変電圧源から電源電圧を選択する選択手段と、選択された電源電圧を受け、それに応じて基準信号を追跡する調整された選択電源電圧を生成するように適応された調整手段とを含む電源段が設けられる。
【００１０】
さらに本発明の第１の態様によれば、基準信号に応じて高効率可変電圧源から電源電圧を生成する生成手段と、生成された電源電圧を受け、それに応じて基準信号を追跡する調整された生成電源電圧を供給するように適応された調整手段とを含む電源段が設けられる。
【００１１】
生成手段は、複数の別個の電圧源レベルから電源電圧を選択し得る。生成手段は選択手段であり得る。生成手段は、近似的な連続選択に基づいて電源電圧を供給し得る。
【００１２】
高効率可変電圧源の出力効率は、０．７より大きくなり得る。
【００１３】
電源段は、調整手段を供給するためにより低い効率の電源をさらに含む。調整手段の出力効率は、０．４よりも大きくなり得る。
【００１４】
基準信号は、所望の供給電圧レベルを表す入力波形を含み得る。高効率可変電圧源は、中間供給電圧レベルを生成し得る。
【００１５】
調整手段は、所望の電圧源レベルと出力供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成する補正要素を含み得る。
【００１６】
電源段は、誤差レベルに関して低いピーク対平均比を維持しながら、高効率可変電圧源の効率を最大化するように適応され得る。電源段は、誤差レベルに関して低いスルー・レートを維持しながら、高効率可変電圧源の効率を最大化するように適応され得る。ピーク出力信号に対するピーク誤差信号の比が、好ましくは０．５未満に維持される。ピーク出力信号スルー・レートに対するピーク誤差信号スルー・レートに関する比が、好ましくは１．５未満である。
【００１７】
誤差レベルは、供給電圧段の出力からフィードバックされた供給電圧レベルに応じて生成され得る。
【００１８】
誤差レベルは、電圧レベル、エネルギーレベル、または電力レベルであり得る。
【００１９】
誤差レベルは、供給電圧段の出力における供給電圧レベルの予測に応じて生成され得る。供給電圧レベルの予測は、中間供給電圧レベルに応じて少なくとも一部が決定され得る。
【００２０】
調整手段は、出力供給電圧レベルを生成するために、誤差レベルを中間供給電圧レベルと組み合わせるコンバイナ（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）を含み得る。中間供給電圧レベルは、電圧またはエネルギーを追加または除去することによって調整され得る。
【００２１】
コンバイナは、誤差レベルに応じて、エネルギーを吸い込むか（ｓｉｎｋ  ｅｎｅｒｇｙ）、エネルギーを供出するか（ｓｏｕｒｃｅ  ｅｎｅｒｇｙ）、またはエネルギーの溜込み（ｓｉｎｋ  ｅｎｅｒｇｙ）およびエネルギーの供出（ｓｏｕｒｃｅ  ｅｎｅｒｇｙ）を行うように適応され得る。コンバイナは、高効率可変電圧源の出力から、エネルギーを吸い込むか、それにエネルギーを供出するか、またはそれに対してエネルギーの溜込みおよびエネルギーの供出を行うように適応され得る。
【００２２】
調整手段は、中間供給電圧レベルを上回るように出力供給電圧レベルの調整を可能にするために、エネルギーを供出するように構成され得る。調整手段は、中間供給電圧レベルを下回るように出力供給電圧レベルの調整を可能にするために、エネルギーを吸い込むように構成され得る。調整手段は、中間供給電圧レベルを上回って、およびそれを下回って出力供給電圧の調整を可能にするために、エネルギーの供出およびエネルギーの溜込みを行うように構成され得る。
【００２３】
中間供給電力は誤差電力よりも大きくなり得る。中間供給電力に対する誤差電力の比は、１よりも大幅に小さくなり得る。中間供給電力に対する誤差電力の比は、０．４未満であり得る。
【００２４】
中間供給電圧レベルを供給する信号に関連する電力は、誤差レベルを供給する信号に関連する電力よりも大きくなり得る。
【００２５】
補正要素は、連続電源変調を受けるように構成され得る。補正要素は、複数の電源間で切り換えられた電源を受け取るように構成され得る。切り換えられた電源はＧ級またはＨ級電源であり得る。
【００２６】
高効率可変電圧源は、精度を犠牲にして効率性が最適化され得る。高効率可変電圧源はさらに、精度を犠牲にして過渡応答が最適化され得る。
【００２７】
調整手段の補正要素は、正確な誤差追跡を行うように最適化され得る。調整手段の補正要素はさらに、適切な効率で高いピーク対平均出力電力を発揮するように最適化され得る。調整手段の補正要素は、多元電源を有する直線Ｇ級増幅器であり得る。調整手段の補正要素は、多元電源を有する直線Ｈ級増幅器であり得る。
【００２８】
さらに、高効率可変電圧源から選択手段にフィードバックが供給され得る。さらに、電源段の出力から選択手段にフィードバックが供給され得る。
【００２９】
選択手段は追跡手段を含み得る。
【００３０】
第２の態様では、本発明は、出力供給電圧レベルを有する電源段であって、所望の出力供給電圧レベルを表す入力波形に応じて中間供給電圧レベルを生成するように適応された可変電圧源と、実際の出力供給電圧レベルと所望の供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成するように適応された補正要素と、出力電圧源レベルを供給するために誤差レベルと中間供給電圧レベルとを組み合わせるコンバイナとを含む電源段を設ける。
【００３１】
可変電圧源は高効率電源段を含むことが可能であり、補正要素はより低い効率の電源段を含む。
【００３２】
可変電圧源は、０．７よりも大きい効率を有する出力信号を生成する電源段を含むことが可能であり、補正要素は、０．４よりも大きい効率を有する出力信号を生成する電源段を含む。
【００３３】
補正要素の出力信号は、電源段の出力信号よりも低い効率を有し得る。
【００３４】
中間供給電圧信号は中間電力レベルに関連することが可能であり、誤差レベル信号は誤差電力レベルに関連することが可能であり、中間電力レベルは誤差電力レベルよりも大幅に大きい。
【００３５】
中間供給電圧レベルに対する誤差レベルの比は０．４未満であり得る。段の出力は０．７よりも大きい効率を有し得る。これらの比は電力比または電圧比であり得る。
【００３６】
可変電圧源の効率は、誤差レベルのピーク対平均比と誤差レベルのスルー・レートとを共に最小化しながら最大化され得る。ピーク出力信号に対するピーク誤差信号の比は０．７未満に維持されることが可能であり、ピーク出力信号スルー・レートに対するピーク誤差信号スルー・レートに関する比は１．５未満に維持されることが可能である。
【００３７】
段の出力は電源を無線周波増幅器に供給することができる。
【００３８】
一態様では、本発明は、基準信号に応じて高効率可変電圧源から電源電圧を選択すること、選択された電源電圧を受けること、およびそれに応じて基準信号を追跡することによって、選択された電源電圧を調整することを含む、電源段を制御する方法を提供する。
【００３９】
高効率可変電圧源の出力効率は０．７よりも大きいように維持され得る。
【００４０】
本方法は、調整手段を供給するためにより低い効率の電源を設けることをさらに含む。調整手段の出力効率は０．４よりも大きいように維持され得る。
【００４１】
本方法は、基準信号として、所望の供給電圧レベルを表す入力波形を供給することをさらに含み得る。
【００４２】
本方法は、中間供給電圧レベルを生成することをさらに含み得る。
【００４３】
本方法は、所望の電圧源レベルと出力供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成することを含み得る。
【００４４】
本方法は、出力供給電圧レベルを生成するために誤差レベルを中間供給電圧レベルと組み合わせることをさらに含み得る。
【００４５】
中間供給電力は誤差電力よりも大きいように維持され得る。
【００４６】
本方法は、中間供給電力に対する誤差電力の比を１よりも大幅に小さいように維持することを含み得る。
【００４７】
中間供給電力に対する誤差電力の比は０．４よりも小さいように維持され得る。
【００４８】
本方法は、中間供給電圧レベルを供給する信号に関連する電力を、誤差レベルを供給する信号に関連する電力よりも大きいように維持することをさらに含み得る。
【００４９】
本方法は、誤差レベルのピーク振幅を最小化することをさらに含み得る。本方法は、ピーク出力レベルに対するピーク誤差レベルの１よりも小さい比を維持することをさらに含み得る。ピーク出力レベルに対するピーク誤差レベルの比は０．７未満に維持され得る。
【００５０】
本方法は、誤差レベルのスルー・レートを最小化することをさらに含み得る。出力レベルのピーク・スルー・レートに対する誤差レベルのピーク・スルー・レートの比は１．５よりも小さいように維持され得る。
【００５１】
別の態様では、出力供給電圧レベルを有する電源段を制御する方法であって、所望の出力供給電圧レベルを表す入力波形に応じて中間供給電圧レベルを生成すること、実際の出力供給電圧レベルと所望の供給電圧レベルとの間の誤差を表す誤差レベルを生成すること、および出力電圧源レベルを供給するために誤差レベルを中間供給電圧レベルと組み合わせることを含む方法が提供される。
【００５２】
本発明は、次の要素または機能性、すなわち、粗い精度、歪み、または限定された応答で入力（基準）波形の実質的な過渡現象（ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ）を追跡する能力を有する高効率可変出力電源、可変電源出力と所望の出力との間の誤差をいずれも除去する能動的補正要素、基準波形に応じて高効率電源および電源補正要素を刺激する追跡制御要素、得られる電源が基準波形を忠実に表すものであることを保証するために必要とされるようなフィードバックおよび制御ループの１つまたは複数を含む、高効率で高精度の追跡電源から成ることが考慮され得る。
【００５３】
本発明の実施形態によれば、所望の電源電圧を表す基準信号を供給する基準手段と、基準信号に応じて近似的な電源電圧を選択する選択手段と、選択電源電圧および基準信号を受け取り、それに応じて基準信号を追跡する調整された選択電源電圧を生成するように適応された調整手段とを含む電源段が設けられる。
【００５４】
電源段は増幅器用であり得るが、基準信号は該増幅器の入力信号の包絡線を表す。調整手段は直線増幅器を含み得る。選択された電源電圧は、該電源電圧と基準信号レベルとの間の最少絶対差を有し得る。
【００５５】
直線増幅器は、基準信号と選択された電源電圧を表すものとの間の差を増幅するために接続され得る。調整手段は、増幅された差を選択された電源電圧と加算する手段を含み得る。
【００５６】
選択された電源電圧を表すものは、電源電圧自体であり得る。選択された電源電圧を表すものは調整された選択電源電圧であり得る。調整された選択供給電圧は電源段の出力であり得る。
【００５７】
調整手段は複数の縦続（ｃａｓｃａｄｅｄ）補正回路を含み得る。調整手段は２つ以上の縦続補正回路を含み得る。
【００５８】
本発明の実施形態によれば、本発明は、増幅されるべき入力信号および電源電圧を受け取る増幅器と、該電源電圧を供給する電源電圧段であって、入力信号の包絡線を表す基準信号を供給する手段と、基準信号に応じて近似的な電圧レベルを選択する手段と、基準信号と選択された供給電圧レベルまたは調整された選択供給電圧レベルの一方との間の差を増幅する直線増幅器および増幅された差を選択された供給電圧と加算し、それによって調整された供給電圧を生成する加算器を備える調整された選択電源電圧を生成する手段とを有する電源電圧段と、を含む無線周波増幅段を提供する。
【００５９】
調整された選択供給電圧を生成する手段は、さらに他の調整された供給電圧を生成することが可能であり、かつ基準信号と調整された供給電圧または他の調整された供給電圧の一方との間の差を増幅するＲＦ増幅器と、このように増幅された差を調整された供給電圧と加算し、それによって他の調整された供給電圧を生成する加算器とをさらに備える。
【００６０】
調整された供給電圧または他の調整された供給電圧の一方が、増幅器に対する供給電圧を形成することができる。
【００６１】
本発明の実施形態によれば、本発明は、所望の電源電圧を表す基準信号を供給すること、基準信号に応じて近似的な電源電圧を選択すること、選択された電源電圧および基準信号に応じて基準信号を追跡する調整された選択電源電圧を生成することを含む、電源段を制御する方法を提供する。
【００６２】
基準信号は増幅器に対する入力信号の包絡線を表すことが可能であり、電源段は該増幅器に電源を設ける。基準信号と選択された電源電圧が表すものとの間の差は増幅され得る。増幅された差は、調整された供給電圧を形成するために選択供給電圧と加算され得る。基準信号と調整された供給電圧を表すものとの間の差は、ＲＦ増幅され得る。
【００６３】
本発明は、添付図を参照して実施例によって説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
本発明は、特定の実施例によって、特に、１つまたは複数の実施形態を参照して本明細書に説明される。本発明は、本明細書に与えられた特定の実施形態の細部に限定されるものではないことが当業者には理解されよう。特に、本発明は、無線周波（ＲＦ）増幅段を設けるための電源構造に言及することによって本明細書に説明される。しかし、より一般的には、本発明は、基準レベルを追跡する可変電圧レベルの供給が必要な配置のいずれにも応用可能である。
【００６５】
最初に、包絡線追跡供給電圧の概念と、それに関連する問題とを例示する図１が参照される。この問題は無線周波（ＲＦ）増幅器用の可変電圧源に関連して説明されるが、この電圧源は増幅されるべきＲＦ入力信号を追跡するように変更される。実施例として、この可変電圧源は、従来技術で知られているように、切換可能な電圧源によって設けられることが想定されている。
【００６６】
図１を参照すると、時間に対する電圧のグラフが例示されている。電圧軸上に、供給電圧選択ブロックに与えられた電圧レベルに対応する４つの特定の電圧レベルＶ１〜Ｖ４が例示されている。４つの電圧源の設定は例示的なものであり、実際には、実施態様の要件に従って、任意の供給電圧選択ブロックに、より多くのまたはより少ない電圧源が設定されてもよい。
【００６７】
図１の曲線１０６は、ＲＦ増幅段に対するＲＦ入力信号の電圧包絡線を例示する。破線曲線１０４は、このようなＲＦ入力信号に関する理想化された電圧源包絡線を例示する。分かるように、破線曲線１０４は、理想化された電源電圧レベルを入力信号電圧レベルに与えるようにＲＦ入力信号包絡線１０６を追跡する。したがって、理想化された供給電圧レベルは、浪費電力をいずれも回避し、結果的に非常に効率的である。
【００６８】
階段型追跡１０８は、４つのレベルの切換式供給電圧に基づくＲＦ電力増幅器に対する典型的な実際の電圧供給レベルを例示し、従来技術の実施態様における性能を典型的に反映する。ＲＦ入力信号の包絡線１０６が電圧レベルＶ１〜Ｖ４のレベルに到達すると、供給電圧が適切に切り換えられる。したがって図１から分かるように、供給電圧１０８は、それが常にＲＦ入力信号を上回るように４つの供給電圧レベル間を一段ずつ推移する。したがって、ＲＦ増幅器に対する供給電圧レベルはしばしば過剰である。例えば、図１の線影領域１１０は、理想化されたレベルを超える供給電圧レベルに対応し、結果的に不必要である浪費エネルギーを表す。線影領域１１０によって例示されたように、従来技術の階段形供給電圧実施態様は、一般に理想化された解決策よりもかなり効率が低い。
【００６９】
図１の構造のさらなる限界が、図１の参照数字１１１および１１３によって例示されている。参照数字１１１および１１３として示されているように、かなりの振動が階段形追跡１０８に含まれ得る。回路実施態様の寄生インダクタンスおよびキャパシタンスが、供給されたＲＦ増幅段の望ましくない変調を生成する出力過渡現象をもたらすおそれがある。これらの過渡現象の性質は広帯域であり、かつ一般に未知であるので、それらは変調情報を予め補正する技法によっては容易に軽減され得ない。このように供給電圧を正確に制御できないことが、ＲＦ増幅における電源の有用性を限定する。
【００７０】
典型的な従来技術の配置に関連する他の問題が、本明細書の導入部分で論じられる。
【００７１】
図１に例示された従来技術の性能に優る改良された性能を提供する本発明の好ましい原理に従う好ましい電源構造が、図２に例示されている。図２の構造は、高い効率を発揮する正確な追跡電源を表す。
【００７２】
図２を参照すると、電源構造が参照数字２０２によって全体として示されており、追跡制御ブロック２０６、高効率可変電源ブロック２０４、能動的電源補正ブロック２０８、およびコンバイナ２２２を含む。
【００７３】
この追跡制御ブロックは、線２１６における入力を受け取る。追跡制御ブロック２０６は、線２１０における出力を高効率可変電源２０４の入力に供給し、さらに線２１４における出力を能動的電源補正ブロック２０８の入力に供給する。高効率可変電源ブロックは、線２１２における出力をコンバイナ２２２の第１の入力に供給する。能動的電源補正ブロック２０８は、線２２６における出力をコンバイナ２２２の第２の出力に供給する。このコンバイナは、電源構造の出力供給電圧を形成する、線２２０における出力を生成する。
【００７４】
幾つかのオプションの接続も図２に示されている。線２１２における高効率可変電源ブロック１０４の出力を追跡制御ブロック２０６の入力に接続するオプションのフィードバック接続２２４が図示されている。線２２０におけるコンバイナの出力を追跡制御ブロック２０６の入力と、能動的電源補正ブロック２０８の入力とに接続するオプションのフィードバック接続２１８が図示されている。このようなオプションの接続は、図５を参照して論じられるように、好ましくは、得られる電源が基準波形を忠実に示すものであることを保証する助けとなるように使用される。
【００７５】
図２の構造は例示的であることに留意されるべきである。その任意の要素は、複数の要素または構成要素を含んでもよい。接続はいずれも、所与の実施態様に応じて、多元信号線または単一信号接続のような複数の接続を表してもよい。
【００７６】
線２１６における入力は、供給電圧が追跡すべき信号を表し、かつ追跡されるべき実際の信号であり得る。線２１６における信号は、電源構造２０２が供給電圧を供給する増幅器によって増幅されるべき信号に由来し得る、好ましくは、無線周波（ＲＦ）包絡線波形である。
【００７７】
追跡制御ブロック２０６は、入力線２１６において、電源構造２０２が供給電圧を供給する増幅器によって増幅されるべき実際の信号を受ける。追跡制御ブロック２０６は、包絡線検出器を含み、さらに、その出力線２１０において、高効率電源ブロック２０４によって使用するために、線２１６における入力信号の包絡線を供給することができる。次いで、線２１０における包絡線は、線２１２において印加されるべき電圧レベルを決定するために高効率電源によって使用され得る。出力線２１０は、一実施形態では、例えば、高効率可変電源ブロック２０４が個別の電圧レベル間の切換装置である場合に、高効率可変電源ブロック用の複数の可能な切換選択を表す複数の線を含み得る。
【００７８】
追跡制御ブロック２０６はまた、線２１４における基準信号を能動的電源補正ブロック２０８に供給する。この基準信号は、包絡線検出器の出力であり得るが、より一般的には、電源構造２０２によって生成された供給電圧が追跡すべき信号を表すものと考えられ得る。
【００７９】
線２１０および２１４における追跡制御ブロックの出力は、同じ信号、異なる遅延を含む同じ信号、同じ信号の異なったもしくは変更された種類、または異なる信号でもよい。追跡制御ブロックは、高効率可変電源ブロック２０４および能動的電源補正ブロック２０８のそれぞれに、本発明の原理に従って、このようなブロックを動作させるのに必要な信号のいずれかを供給するように構成される。
【００８０】
高効率可変供給電圧ブロック２０４は、好ましくは、追跡精度を犠牲にして高い電源効率を有するように最適化される。このような折り合いが本明細書でさらに論じられる。
【００８１】
高効率可変電源ブロック２０４は、線２１２におけるその出力に中間供給電圧レベルを供給するが、それは、一般に線２１６における入力信号の粗いまたは精度の低い追跡と呼ばれるものに対応する。高効率可変電源は、好ましくは切換式であるが、幾つかの方式のいずれか１つで実施されてもよい。例えば、切換可能な幾つかの固定供給電圧レベルが設けられてもよく、線２１２における中間供給電圧レベルが、このような固定供給電圧レベルに対応するようになっている。
【００８２】
代替的な実施形態では、高効率可変供給電圧ブロック２０４が、線２１２において中間電圧供給レベルを生成するために、複数の固定供給電圧レベルのレベルを組み合わせる手段を含み得る。したがって、線２１２における中間電圧供給レベルは、１つまたは複数の選択された供給電圧レベルに基づき得る。
【００８３】
他の実施形態では、高効率可変電源ブロック２０４が、高いダイナミック・レンジを実現するために、例えば、単一の入力電源と、単独でまたは組合せで選択された多元微調整組合せネットワークとを使用して、多相Ｓ級段として実施され得る。
【００８４】
高効率可変供給電圧ブロックは、切換式の電源であることに限定されるものではない。可変追跡電圧を供給する任意の技法が使用可能である（このような技法が切換式を使用しようが、または別様の方式を使用しようが）。
【００８５】
したがって、一般に、高効率可変供給電圧ブロック２０４は、高効率可変電圧源から、それに供給された基準信号に応じて電源電圧を生成する生成手段であると考えてもよい。このような生成手段は、効果的なことに、個別的なまたは連続的な様態で、すなわち、個別の値の間で選択することによってまたは変化する連続的な出力を供給することによって、供給電圧を選択する選択手段である。
【００８６】
能動的電源補正ブロック２０８は、線２１２における中間供給電圧レベルと理想化されたまたは所望の供給電圧レベルとの間の誤差を表す、線２２６における誤差レベル、すなわち、誤差信号を供給するように動作する。この誤差は、例えば、電圧レベルのエネルギーレベルとして表され得る。理想化された供給電圧レベルは、線２１６における信号のレベルに基づき、線２１４における基準信号として能動的電源補正ブロック２０８に対して表される。
【００８７】
実際の実施態様では、誤差信号を生成するために、能動的電源補正ブロック２０８は、理想化された供給電圧レベルを現在生成中の供給電圧レベルに比較できなければならない。これは、異なる実施形態では、フィードバックまたはフォワードバック手段によって実現され得る。これは、図４および５を参照して下でさらに詳細に論じられる。したがって、線２１４における基準信号は、基準信号ばかりでなくフィードフォワード情報も供給可能であるし、または接続２１８を介してフィードバック情報も供給され得る。フィードバックまたはフィードフォワード予測を供給する他の方法も使用され得る。
【００８８】
理想化された供給電圧レベルは、必ずしも線２１６における信号の実際の電圧レベルでなくてもよく、当該信号レベルからのオフセットレベルであってもよいことに留意されるべきである。よって、理想化された供給電圧レベルは、線２１６における信号のレベルに基づいていてもよいし、またはそれに由来していてもよく、必ずしも実際の信号レベルそのものである必要はないと考えられ得る。
【００８９】
好ましくは低損失コンバイナ（ｌｏｗ ｌｏｓｓ ｃｏｍｂｉｎｅｒ）であるコンバイナ２２２は、線２１２における中間供給電圧レベルを、線２２６における電圧レベルであり得る誤差レベルと組み合わせ、かつ線２２０における出力供給電圧レベルを生成する。したがって、線２２０における出力電圧レベルは、線２１２における中間供給電圧レベル、すなわち、粗い電圧レベルから線２２６において提示された誤差が除去されたものである。誤差が、中間電圧レベルと理想化された供給電圧レベルとの間の差に近似するにつれて、出力供給電圧レベルは、理想化された供給電圧レベルにさらに近づくように近似する。
【００９０】
線２１２における供給電圧レベルを線２２６における誤差レベルと組み合わせることは、絶対和に限定されないことが好ましい。線２２６における誤差レベルは、線２１２における供給電圧レベルを加算するか、それから減算するか、またはそれに対して加算および減算を行うことができる。したがって、能動的電源補正ブロック２０８は、このような補正を可能にするために、例えば、エネルギーを供出するか、吸い込むか、または供出および溜込みを行うように適応され得る。
【００９１】
調整手段が、追跡制御ブロック２０６、能動的電源補正ブロック２０８、およびコンバイナ２２２の１つまたはすべてによって設けられる。この調整手段は、高効率可変電源２０４によって生成された電源を受け、さらに基準信号を追跡する、調整され生成電源電圧を供給するように適応される。このような調整手段は、効果的なことに、線２２０における調整された出力供給電圧レベルを供給するために、線２１２における中間供給電圧レベルを調整するように本発明の原理に従って動作する電圧調整ブロックである。
【００９２】
図３を参照すると、本発明およびその実施形態に従って実現された効率向上が例示されている。階段形追跡３０２は、一実施形態では、高効率可変電源ブロック２０４の切り換えられた供給電圧によって生成された電圧供給を例示する。本発明の原理に従って配置された電源構造によって供給された供給電圧３０２は、包絡線３０６の上方および下方を追跡する。
【００９３】
本発明に従う電源構造は、図１の線影領域２０８によって表された追加的なエネルギー散逸を招くことなく、可能な限り近接して基準信号の包絡線を近似的に辿る。
【００９４】
本発明の実施形態は、理想化された供給電圧レベル３０４をより近接して辿る実際の供給電圧レベル３０２をもたらし、効率の向上と、理想化された電圧３０４により近接して整合される中間供給電圧レベルとをもたらす。
【００９５】
理想化された供給電圧レベル３０４と中間供給電圧レベル３０２との間の差は、能動的電源補正ブロックによる寄与が必要とされる誤差信号２２６を表す。この信号は、最小化されることが好ましい。誤差信号は、電源出力において理想化された供給電圧３０４を実質的に正確に表すものを生成するために、中間供給電圧レベル３０２と組み合わせられる。
【００９６】
本発明およびその実施形態の電源構造は、特に改良された解決策を提供し、そこでは供給電圧レベルが、理想化された供給電圧レベルを近接して追跡し、図３に示されたように、浪費エネルギーを最小化し、それによって効率を最大化する。
【００９７】
図３に示された追跡は例示的なものである。所与の実施態様の要件に従って、中間電源レベルは、基準信号の上方、基準信号の上方および下方、または基準信号の下方を追跡するように適応され得る。本明細書に説明される電源効率の最適化に従って、適切な方法が選択される。
【００９８】
本明細書で上に論じられたように、能動的電源補正ブロック２０８は、エネルギーを供出するか、エネルギーを吸い込むか、またはエネルギーの供出および溜込みを行うように構成され得る。補正動作の効率を最適化するために、能動的電源補正が、将来的な使用のために、溜め込まれたエネルギーの少なくとも一部を貯蔵器（図示せず）に戻すことが好ましい。このような貯蔵器を設けることが当業では知られている。
【００９９】
本発明は、有利なことに、高い電力変換効率を発揮する高帯域幅で高効率の可変電源を提供する。さらに有利なことに、かつ重要なことであるが、本電源は、大きな出力電圧ダイナミック・レンジと、高いピーク対平均電力送達能力とをもたらす。
【０１００】
従来技術の技法は、高い帯域幅、ダイナミック・レンジ、および精度を発揮するとき、高い電力変換効率を有する電源を実現することに困難さを露呈した。精度を犠牲にして高い帯域幅および／もしくはダイナミック・レンジを実現するか、または帯域幅および／もしくはダイナミック・レンジを犠牲にして精度を実現した構造は存在するが、３つのすべての要件に同時に対処する解決策は存在しない。
【０１０１】
電源構造２０２は、より少ない制約条件の補正手段を利用することによって以前の広帯域幅および／または高ダイナミック・レンジの電源構造の精度限界を克服する。高効率可変電源２０４も、調整手段も、個々には所望の制約条件をすべて満たすわけではない。しかし、それらは、組合せにおいて、所望の制約条件のすべてが満たされるように本発明の実施形態に従って配置される。
【０１０２】
ここで本発明の実施形態に従う電源構造２０２の最適化が、さらに詳細に説明される。
【０１０３】
図２のコンバイナ２２２における電圧波形は、次式、すなわち、
ｅ（ｔ）＝ｒ’（ｔ）−ｐ（ｔ）                      （１）
によって表現され、上式で、
ｅ（ｔ）は線２２６における誤差電圧レベルを示し、
ｐ（ｔ）は線２１２における中間供給電圧レベルを示し、かつ
ｒ’（ｔ）は線２２０における出力供給電圧レベルを示す。
【０１０４】
関連する出力電力（時間間隔Ｔにわたる）は、次式、すなわち、
【数１】
2008511065.tif 000003
【数２】
2008511065.tif 000004
によって表現され、上式で、
Ｅは線２２６における出力電力を示し、
Ｐは線２１２における出力電力を示し、
Ｒは線２２０における出力電力を示し、かつ
ＺＬ（ｔ）は線２２０に接続された要素によって与えられる負荷を示す。ここでは、この負荷は複合的かつ能動的であり得るが、供給された電圧に依存する電流成分をもたらす。
【０１０５】
線２１２および２１６における信号を生成するのに必要な電力に対する、線２２０における供給された出力電力の比は、次の全体的な電源効率式、すなわち、
【数３】
2008511065.tif 000005
を導くが、上式で、
ξｏｕｔは線２２０における出力効率を示し、
ξｐは線２１２を生成する効率を示し、かつ
ξｅは線２２６を生成する効率を示す。
【０１０６】
この全体的な効率は、ｋ＝Ｅ／Ｐであるようにパラメータｋを規定して、高効率可変電源２０４によって供給されたエネルギーに対する、能動的補正要素（要素２０８のような）によって供給された相対的なエネルギーとして、次式のように、すなわち、
【数４】
2008511065.tif 000006
として表現することが可能である。
【０１０７】
この式から、ｋが１よりも大幅に小さいことを保証することによって、得られる電源効率は高効率可変電源ブロック２０４によって支配されることが観察される。高効率可変電源ブロック２０４が支配的になることによって、当該電源の効率が電源構造の効率全体を規定することが可能になり、かつ誤差または補正信号を生成する能動的電源補正ブロック（ブロック２０８のような）の効率の重要性を低下させることが可能になる。
【０１０８】
この関係が図４にさらに例示されている。効率ξＰを有する一定の高効率電源では、折り合いが、誤差電力比パラメータｋ（すなわち、中間電力Ｐに対する誤差電力Ｅの比）と能動的補正要素２０８に要求される効率ξｅとの間に観察され得る。
【０１０９】
３つの異なる補正電源効率に関して、誤差電力比（ｋ）に対する出力効率（ξｏｕｔ）のグラフが図４に示されている。グラフ４０６は０．５の補正電源効率（ξｏｕｔ）を表し、グラフ４０４は０．６の補正電源効率（ξｏｕｔ）を表し、かつグラフ４０２は０．７の補正電源効率（ξｏｕｔ）を表す。
【０１１０】
包絡線追跡システムまたは包落線消去および復元システムでは、得られる電源効率ξｏｕｔが０．７０よりも大きいことが好ましい。これは、好ましい範囲内、すなわち、ξＰ＞０．７（７０％）、ｋ＜０．４（４０％）、およびξｅ＞０．４（４０％）のパラメータを有する電源効率に典型的に対応する。一実施形態では、ｋに関して、さらに好ましい範囲は、ｋ＜０．３（３０％）である。
【０１１１】
以上に、式（６）を参照して、ｋが１よりも大幅に小さいことを保証することによって、専ら中間供給電圧効率が電力効率を決定することが論じられている。式（６）から、一般に効率を最大化するためには、ｋを最小化しながら、ξＰおよびξｅを共に最大化することが所望のことも明白である。しかし、このような（６）の単純な最適化は、ξＰを最大化しかつｋを最小化することが、ξｅに対して及ぼす効果を無視することになる。
【０１１２】
例えば、最適化の方法が、非常に高いピーク対平均比およびスルー・レートを有する誤差信号特徴を与えることを犠牲にして、高効率電源２０４と、ξＰを最大化しかつｋを最小化する適合（補正）配置２０８とを設けてもよい。極端な場合では、誤差信号特徴が出力波形の誤差信号特徴を超え得る。このような特徴は、非常に低いξｅ効率をもたらすおそれがあり、さらに実施するには実用的ではなく、それによって効率全体ξｏｕｔに逆効果を与える調整／補正手段をもたらすおそれがある。
【０１１３】
したがって、誤差信号特徴に関して低いピーク対平均比と、誤差信号特徴に関して低いスルー・レートとを実現するという同時目的を維持しながら、高効率可変電源２０４の出力効率を最大化するために、式（６）を最適化することが好ましい。
【０１１４】
高効率可変電源は、ピーク出力信号に対するピーク誤差信号の比が０．７よりも小さいことを保証するのに十分な追跡精度を有することが好ましい。さらには、高効率可変電源は、ピーク出力信号スルー・レートに対するピーク誤差信号スルー・レートの比が１．５よりも小さいことを保証するのに十分な追跡精度を有することが所望の。このような比は、エネルギー比または電圧比を反映し得る。
【０１１５】
歪みの非存在下では、最大スルー・レートとピーク出力との積は、誤差信号の最大帯域幅に直接的に関連し得る。このような最適化は、高効率可変電源および補正手段が共に、所望の出力電源特徴に見合うか、または適度にそれを超過する同様の出力帯域幅を有することが好ましいことを示唆する。
【０１１６】
このような分析から、能動的電源補正ブロック２０８は、好ましくは、実質的に直線的であり、かつ適度のピーク対平均特徴と出力信号に見合うピーク・スルー・レートとを有する誤差レベル信号によって中程度の効率レベルを実現することが確認され得る。
【０１１７】
好ましい実施態様では、能動的補正ブロック２０８は、該信号を生成する際の効率を最大化する目的で、線２２６における出力に要求される出力に応じて複数の電源間で切換を行う。能動的電源補正ブロック２０８の好ましい実施態様は、効率のために多電源間で切換を行う直線Ｇ級増幅器として存在する。
【０１１８】
代替的な実施態様では、能動的電源補正ブロック２０８に対する入力電源が、線２２６において必要な補正の知識またはこのような補正の予測に基づいて、外部要素、例えば、追跡制御ブロック２０６などによって選択され得る。このような配置における能動的電源補正ブロック２０８の例示的な実施態様は、効率のために多電源間で切換を行う直線Ｈ級増幅器として存在する。
【０１１９】
能動的補正要素に対する効率向上の範囲は、固定電源切換式Ｇ級またはＨ級動作に限定される必要はない。例えば、連続電源変調技法による効率増大も行われ得る。
【０１２０】
細かい補正のための中程度の効率電源と組み合わせて、粗い追跡のための高効率電源を使用すると、実質的に正確かつ効率的な追跡電源をもたらす。
【０１２１】
本発明の効果を実現する電源構造の特定の実施態様は、幾つかの方式で実現され得る。
【０１２２】
線２２０における出力供給電圧レベルｒ’（ｔ）が、線２１６における追跡入力ｒ（ｔ）の実質的に正確な再現であることを保証するために、１つまたは複数のフィードバック・ループが、高効率電源および補正要素を制御する際に使用される。これらのループの構造は、結合されているかまたは別個であるか、さらには入れ子状であるかまたは架橋的（ｓｐａｎｎｉｎｇ）であり得る。
【０１２３】
一実施形態では、それぞれの個別の追跡ループが高効率電源および補正要素において使用され、前者は加算前に高効率電源を検出し、後者は加算後に最終的な出力を検出する。このような実施態様の実施例が図５に示されている。図５の要素が図２に示された要素に対応する場合は、同じ参照数字が使用される。
【０１２４】
図５に示されているように、追跡制御ブロック２０６が、電源制御ブロック５０２、遅延ブロック５０４、およびコンバイナ５０６を含む。線１１６における入力基準信号は、電源制御ブロック５０２および遅延ブロック５０４に対する入力として供給される。線５０８における遅延ブロックの出力が、コンバイナ５０６に対する第１の入力を形成する。加算器５０６に対する第２の入力が、線２１８において、出力供給電圧レベルであるコンバイナ２２２の出力からのフィードバック信号によって供給される。コンバイナ５０６の出力は、線２１４における能動的電源補正ブロックの入力を構成する。
【０１２５】
動作に際して、電源制御ブロックは、高効率可変電源ブロック２０４に対して、その正確な動作を可能にするために必要な信号を供給するように適応される。電源制御ブロック５０２は、線２１０における包絡線波形を供給する、例えば、包絡線検出器でよい。電源制御ブロックは、オプションとして、線２２４における高効率可変電源ブロックの出力からフィードバックを受け取ってもよい。
【０１２６】
コンバイナ５０６は、線２２０における出力供給電圧レベルを、線５０８における遅延基準信号レベル、すなわち、理想化された電圧信号レベルと組み合わせるように動作する。その場合に、線２１４における出力は、誤差信号である、この２つの間の差を表す。遅延要素５０４は、単に本構造おいて信号の同期化を保証するにすぎない。
【０１２７】
別の実施形態では、フィードバック・ループ構造が、フィードフォワードの代用であり得るか、または適用されたフィードバック配置とフィードフォワード配置との組合せであり得る。フィードフォワードの適用が図６に例示されている。図６の要素が図２に示された要素に対応する場合には、同じ参照数字が使用される。
【０１２８】
線１１６における基準入力信号を受けるために接続された第１の入力と、線２１２における中間供給電圧レベルを受けるために接続された第２の入力とを有するコンバイナ６０２が設けられる。コンバイナ６０４の出力は、能動的電源補正ブロックに対する、線６０４における入力を形成する。
【０１２９】
このフィードフォワード配置では、コンバイナの出力が、中間供給電圧レベルおよび基準電圧レベルにおける誤差を表し、その誤差は、線２２６における誤差信号を供給するために能動的電源補正ブロック２０８によって使用され得ることが分かる。
【０１３０】
信号または制御経路が存在する場合には、本実施態様は、相互接続、構成要素、および処理要素の内部における固有の遅延を平衡するのに必要であるような遅延要素を含み得る。このような要素の設計および実施態様は、当業者の理解の範囲内にある。
【０１３１】
追跡制御要素が、本発明の要素間の遅延全体を低減または平衡させるために予測を使用できることも期待されている。
【０１３２】
本発明は、本明細書では特定の好ましい実施形態を参照することによって説明された。したがって、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。本発明は、可変または切換式の選択可能な電圧供給源が設けられる任意の環境で有利に活用されるが、無線周波増幅器に電源を設ける際に特別の有用性を見出す。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】従来技術における、包絡線追跡供給電圧変更技法を例示する図である。
【図２】本発明の原理に従う電源構造を例示する図である。
【図３】本発明に従う包絡線追跡供給電圧技法における改良を例示する図である。
【図４】本発明に従って獲得される効率向上を例示する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に従う電源構造を例示する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に従う電源構造を例示する図である。
【図１】
2008511065.tif 000007
【図２】
2008511065.tif 000008
【図３】
2008511065.tif 000009
【図４】
2008511065.tif 000010
【図５】
2008511065.tif 000011
【図６】
2008511065.tif 000012
【国際調査報告】
2008511065.tif 000013
2008511065.tif 000014
2008511065.tif 000015