(57)【要約】  多段ドハティ電力増幅器および送信機が提供され、多段ドハティ電力増幅器は、ネスト２ウェイ反転ドハティサブ増幅器である汎用キャリア増幅器（２０１）と、汎用キャリア増幅器（２０１）に接続された、ネストシングルエンドサブ増幅器またはネスト２ウェイ通常ドハティサブ増幅器である汎用ピーキング増幅器（２０２）とを含み、汎用キャリア増幅器（２０１）と汎用ピーキング増幅器（２０２）とが、汎用２ウェイ反転ドハティ電力増幅器形式で配置される。多段ドハティ電力増幅器では、コスト効果的な多段ドハティＰＡ設計のために適応された信号電力確率分布関数（ＰＤＦ）が適用され、２ウェイ通常および反転ドハティＰＡセルが、利得拡張効果をもつ多段ドハティＰＡを構築するための基本ユニットとして使用される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネスト２ウェイ反転ドハティサブ増幅器である汎用キャリア増幅器（２０１）と、
前記汎用キャリア増幅器（２０１）に接続された、ネストシングルエンドサブ増幅器またはネスト２ウェイ通常ドハティサブ増幅器である汎用ピーキング増幅器（２０２）と
を備える、多段ドハティ電力増幅器（２００）であって、
前記汎用キャリア増幅器（２０１）と前記汎用ピーキング増幅器（２０２）とが、２ウェイ反転ドハティ電力増幅器形式で配置された、多段ドハティ電力増幅器（２００）。
【請求項２】
前記汎用キャリア増幅器（２０１）が、サブキャリア増幅器と前記サブキャリア増幅器に接続された第１のサブピーキング増幅器とを備える、請求項１に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項３】
前記サブキャリア増幅器が、第１の半導体特徴のものであり、前記第１のサブピーキング増幅器が、高調波終端をもつ第２の半導体特徴のものである、請求項２に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項４】
前記第１のサブピーキング増幅器の増幅器効率が、前記サブキャリア増幅器の増幅器効率よりも高い、請求項３に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項５】
前記汎用ピーキング増幅器（２０２）が、第２のサブピーキング増幅器を備え、前記第２のサブピーキング増幅器が、前記第１の半導体特徴のものである、請求項４に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項６】
前記サブキャリア増幅器および前記第２のサブピーキング増幅器のバイアス電圧値が正であり、前記第１のサブピーキング増幅器のバイアス電圧値が負である、請求項５に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項７】
前記サブキャリア増幅器と、前記第１のサブピーキング増幅器と、前記第２のサブピーキング増幅器との間の電力比が、印加される高ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）信号の電力分布関数（ＰＤＦ）に従って決定される、請求項５に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項８】
前記第１の半導体特徴がＬＤＭＯＳであり、前記第２の半導体特徴がＧａＮ  ＨＥＭＴである、請求項５に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項９】
前記第１のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のための前記サブキャリア増幅器の電力利得よりも大きく、前記サブキャリア増幅器の前記電力利得が所定の圧縮レベルに圧縮され、前記第１のピーキング増幅器の前記電力利得が圧縮されない、請求項３に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１０】
前記電力利得拡張の特性が、前記多段ドハティ電力増幅器にラインアップでまたはカスケードで接続されたドライバ増幅器へのプレディストーションを実施するように、前記ドライバ増幅器に対する逆特性である、請求項９に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１１】
前記汎用ピーキング増幅器（２０２）が、複数のサブピーキング増幅器を備え、最後段サブピーキング増幅器が、第１の半導体特徴のものであり、前記最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器が、第２の半導体特徴のものであり、前記最後段サブピーキング増幅器を除く前記他の段のサブピーキング増幅器の増幅器効率が、前記最後段サブピーキング増幅器の増幅器効率よりも高い、請求項４に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１２】
前記サブキャリア増幅器および前記最後段サブピーキング増幅器のバイアス電圧値が正であり、前記第１のサブピーキング増幅器、および前記最後段サブピーキング増幅器を除く前記他の段のサブピーキング増幅器のバイアス電圧値が負である、請求項１１に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１３】
前記サブキャリア増幅器と、前記第１のサブピーキング増幅器と、前記複数のサブピーキング増幅器との間の電力比が、印加される高ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）信号の電力分布関数（ＰＤＦ）に従って決定される、請求項１１に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１４】
前記第１の半導体特徴がＬＤＭＯＳであり、前記第２の半導体特徴がＧａＮ  ＨＥＭＴである、請求項１１に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１５】
前記最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のための前記第１のサブピーキング増幅器の電力利得よりも高く、前記最後段サブピーキング増幅器を除く前記他の段のサブピーキング増幅器の各段のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のためのその前段の電力利得よりも高く、前記サブキャリア増幅器の前記電力利得が所定の圧縮レベルに圧縮され、前記最後段サブピーキング増幅器を除く前記他の段のサブピーキング増幅器の前記電力利得が圧縮されない、請求項１１に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１６】
前記電力利得拡張の特性が、前記多段ドハティ電力増幅器にラインアップでまたはカスケードで接続されたドライバ増幅器へのプレディストーションを実施するように、前記ドライバ増幅器に対する逆特性である、請求項１５に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１７】
前記汎用ピーキング増幅器（２０２）が、４段ドハティ電力増幅器を形成するための３つのサブピーキング増幅器を備える、請求項１１に記載の多段ドハティ電力増幅器。
【請求項１８】
複数のチャネルのベースバンド入力信号に対して信号処理を実施するように設定された、信号プロセッサと、
請求項１から１７のいずれか一項に記載の多段ドハティ電力増幅器と
を備える、送信機。
【請求項１９】
プロセッサ（１７１０）と、
前記プロセッサ（１７１０）によって実行可能な命令を含むプログラム（１７４０）を含んでいる、メモリ（１７２０）と、
請求項１８に記載の送信機と
を備える、デバイス。
【請求項２０】
前記デバイスが、端末デバイスまたはネットワークデバイスである、請求項１９に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、一般に通信の分野に関し、より詳細には、多段ドハティ電力増幅器および送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
第４世代（４Ｇ）以降の移動体通信システムのセルラー基地局では、高いスペクトル効率のために高度デジタル変調方式が使用される。無線周波数（ＲＦ）信号は、大きいピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を呈し、これは、電力増幅器（ＰＡ）において増幅される。したがって、瞬時送信電力が振幅において劇的に変化することになる。したがって、旧来のＲＦ  ＰＡは、高ＰＡＰＲ刺激の場合、かなり低い平均効率という欠点があることになる。
【０００３】
ＲＦ  ＰＡの効率を増加させる１つのやり方は、ドハティ電力増幅器（ドハティＰＡ）を使用することである。古典的なドハティＰＡ、または本開示における通常（ｎｏｒｍａｌ）ドハティＰＡは、高ＰＡＰＲ信号のための効率を向上させるために使用され、これにより、バックオフ中にピーク出力電力から遠く離れて６ｄＢにおいて第２の効率ピーク点が作成される。しかしながら、常に増加するＰＡＰＲに伴って、ドハティＰＡの主要な課題は、ＰＡＰＲが６ｄＢよりも大きい場合に高効率を維持するための限定されたドハティ領域である。
【０００４】
このセクションは、本開示のより良い理解を容易にし得る態様を紹介する。したがって、このセクションの記述は、この観点において読み取られるべきであり、従来技術にあるものまたは従来技術にないものに関する承認として理解されるべきではない。
【発明の概要】
【０００５】
発明者は、ドハティの概念が多段（すなわち３つ以上の段）の変形態に拡張されていることを見つけた。これにより、変動する振幅分布について出力電力レベルのより広い範囲にわたって効率が高く保たれることが可能になる。一方、特定の振幅分布および特定の電力レベルについて平均効率が増加され得る。
【０００６】
しかしながら、多段ドハティＰＡに関連する２つの問題、すなわち、限定された利得をもつ増幅器（トランジスタ）が使用される場合の低い効率の問題、および不十分な線形性の問題が確認された。低い効率は、従来の多段ドハティＰＡ実装形態が使用される場合に必要とされる、ドライバ段において高い線形性を保証するための過大な駆動電力散逸によって引き起こされる。この問題は、ドハティＰＡ中の電力増幅器が低い利得を有する場合、特に顕著である。不十分な線形性は、従来の多段ドハティＰＡにおいて、増幅器のうちのいくつか（２つの最上位段の電力増幅器以外のすべて）が、いくつかの遷移点において飽和し、これらの遷移点を超えて飽和したままであることを必要とされることによって引き起こされる。
【０００７】
上記の問題の少なくとも一部を解決するために、多段ドハティＰＡおよび送信機が、本開示において提供される。本開示の実施形態が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信機システムに限定されず、同様の問題が存在する任意の適用例シナリオに、より広範囲に適用され得ることが諒解され得る。
【０００８】
本開示の様々な実施形態は、主に、たとえば、ＭＩＭＯ送信機システムにおいて、多段ドハティＰＡおよび送信機を提供することを目的とする。送信機は、たとえば、端末デバイスまたはネットワークデバイスであり得る。また、本開示の実施形態の他の特徴および利点は、例として、本開示の実施形態の原理を例示する、添付の図面とともに読めば、特定の実施形態の以下の説明から理解されよう。
【０００９】
概して、本開示の実施形態は、上記の説明において指摘された問題を克服するためのネスト多段ドハティＰＡの概念を提供する。
【００１０】
第１の態様では、多段ドハティ電力増幅器が提供される。多段ドハティ電力増幅器は、ネスト２ウェイ反転ドハティサブ増幅器である汎用キャリア増幅器と、汎用キャリア増幅器に接続された、ネストシングルエンドサブ増幅器またはネスト２ウェイ通常ドハティサブ増幅器である汎用ピーキング増幅器とを含み、汎用キャリア増幅器と汎用ピーキング増幅器とが、汎用２ウェイ反転ドハティ電力増幅器形式で配置される。
【００１１】
一実施形態では、汎用キャリア増幅器は、サブキャリア増幅器と、サブキャリア増幅器に接続された第１のサブピーキング増幅器とを含み、サブキャリア増幅器は、第１の半導体特徴のものであり、第１のサブピーキング増幅器は、高調波終端をもつ第２の半導体特徴のものであり、第１のサブピーキング増幅器の増幅器効率が、サブキャリア増幅器の増幅器効率よりも高い。
【００１２】
一実施形態では、汎用ピーキング増幅器は、第２のサブピーキング増幅器を含み、第２のサブピーキング増幅器は、第１の半導体特徴のものである。
【００１３】
この実施形態の一実装形態では、サブキャリア増幅器および第２のサブピーキング増幅器のバイアス電圧値が正であり、第１のサブピーキング増幅器のバイアス電圧値が負である。
【００１４】
この実施形態の一実装形態では、サブキャリア増幅器と、第１のサブピーキング増幅器と、第２のサブピーキング増幅器との間の電力比が、印加される高ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）信号の電力分布関数（ＰＤＦ）に従って決定される。
【００１５】
この実施形態の一実装形態では、第１の半導体特徴はＬＤＭＯＳであり、第２の半導体特徴はＧａＮ  ＨＥＭＴである。
【００１６】
この実施形態の一実装形態では、第１のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のためのサブキャリア増幅器の電力利得よりも大きく、サブキャリア増幅器の電力利得が所定の圧縮レベルに圧縮され、第１のピーキング増幅器の電力利得が圧縮されない。
【００１７】
この実施形態の一実装形態では、電力利得拡張の特性が、多段ドハティ電力増幅器にラインアップでまたはカスケードで接続されたドライバ増幅器へのプレディストーションを実施するように、ドライバ増幅器に対する逆特性である。
【００１８】
別の実施形態では、汎用ピーキング増幅器は、複数のサブピーキング増幅器を備え、最後段サブピーキング増幅器が、第１の半導体特徴のものであり、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器が、第２の半導体特徴のものであり、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の増幅器効率が、最後段サブピーキング増幅器の増幅器効率よりも高い。
【００１９】
この実施形態の一実装形態では、サブキャリア増幅器および最後段サブピーキング増幅器のバイアス電圧値が正であり、第１のサブピーキング増幅器、および最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器のバイアス電圧値が負である。
【００２０】
この実施形態の一実装形態では、サブキャリア増幅器と、第１のサブピーキング増幅器と、複数のサブピーキング増幅器との間の電力比が、印加される高ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）信号の電力分布関数（ＰＤＦ）に従って決定される。
【００２１】
この実施形態の一実装形態では、第１の半導体特徴はＬＤＭＯＳであり、第２の半導体特徴はＧａＮ  ＨＥＭＴである。
【００２２】
この実施形態の一実装形態では、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のための第１のサブピーキング増幅器の電力利得よりも高く、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の各段のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のためのその前段のサブピーキング増幅器の電力利得よりも高く、サブキャリア増幅器の電力利得が所定の圧縮レベルに圧縮され、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の電力利得が圧縮されない。
【００２３】
この実施形態の一実装形態では、電力利得拡張の特性が、多段ドハティ電力増幅器にラインアップでまたはカスケードで接続されたドライバ増幅器へのプレディストーションを実施するように、ドライバ増幅器に対する逆である。
【００２４】
この実施形態の一実装形態では、汎用ピーキング増幅器は、４段ドハティ電力増幅器を形成するための３つのサブピーキング増幅器を備える。
【００２５】
第２の態様では、送信機が提供される。送信機は、複数のチャネルのベースバンド入力信号に対して信号処理を実施するように構成された信号プロセッサと、第１の態様において説明されるような多段ドハティ電力増幅器とを含む。
【００２６】
第３の態様では、デバイスが提供される。デバイスは、プロセッサと、メモリと、送信機とを含み、メモリは、プロセッサによって実行可能な命令を含むプログラムを含んでおり、送信機は、第２の態様において説明されるようなものである。
【００２７】
一実施形態では、デバイスは端末デバイスである。
【００２８】
別の実施形態では、デバイスはネットワークデバイスである。
【００２９】
本開示の様々な実施形態によれば、コスト効果的な多段ドハティＰＡ設計のために適応された信号電力確率分布関数（ＰＤＦ）が適用され、２ウェイ通常および反転ドハティＰＡセルが、利得拡張効果をもつ多段ドハティＰＡを構築するための基本ユニットとして使用される。
【００３０】
本開示の様々な実施形態によれば、異なる設計のためにドハティ出力電力バックオフ範囲が区分される。異なる区分された出力電力バックオフ範囲について、異なる半導体プロセスベースのトランジスタが同時に使用される。異なる半導体プロセスベースのトランジスタは、電力、効率およびコストについての異なる需要のために分離され設計される。
【００３１】
本開示の様々な実施形態によれば、ドライバ増幅器の非線形性を補償するために利得拡張効果が使用される。したがって、全体的ラインアップ効率が改善される。
【００３２】
本開示の様々な実施形態の上記および他の態様、特徴、および利益が、例として、同様の参照番号または文字が同様のエレメントまたは等価エレメントを指定するために使用される、添付の図面を参照しながら、以下の発明を実施するための形態から、より十分に明らかになろう。図面は、本開示の実施形態のより良い理解を容易にするために例示されており、必ずしも一定の縮尺で描かれているとは限らない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】無線通信ネットワークのセルの概略図である。
【図２】本開示の多段ドハティＰＡのブロック図である。
【図３】本開示の３段ドハティＰＡのブロック図である。
【図４】本開示の４段ドハティＰＡのブロック図である。
【図５】区分されたドハティ動作領域の「段階的」ハンドリングのための、本開示における汎用３段ドハティＰＡを示す図である。
【図６】区分されたドハティ動作領域の「段階的」ハンドリングのための、本開示における汎用４段ドハティＰＡを示す図である。
【図７】本開示におけるドハティ設計パラメータを獲得するためにどのようにＰＤＦ分析を使用すべきかを示すフローチャートである。
【図８】本開示におけるドハティ動作領域の「段階的」分割の図である。
【図９】ＬＤＭＯＳおよびＧａＮのみのソリューションと比較した本開示における入力バイアス方式の図である。
【図１０】本開示におけるアナログプレディストーション方式の図である。
【図１１】既存のソリューションのためのラインアップ設定（ａ）と、より高いドライバ段およびラインアップ効率をもつ本開示におけるプレディストーションされたラインアップのためのラインアップ設定（ｂ）とのブロック図である。
【図１２】４段ドハティＰＡとしての本開示の技術実装形態の概略図である。
【図１３】本開示における供給電流対出力電力の図である。
【図１４】本開示におけるＰＡＥおよび利得対出力電力ならびに利得拡張効果観測の図である。
【図１５】本開示における、ＲＦ出力電力対ＲＦ入力電力における利得拡張効果観測の図である。
【図１６】本開示の送信機の図である。
【図１７】本開示の一実施形態による装置の簡略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、いくつかの例示的な実施形態を参照しながら、本開示が説明される。これらの実施形態は、本開示の範囲に対する限定を示唆するのではなく、当業者が、本開示をより良く理解し、したがって実装することを可能にする目的で論じられるにすぎないことを理解されたい。
【００３５】
本明細書で使用される「無線通信ネットワーク」という用語は、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）、ＬＴＥ、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）など、任意の好適な通信規格に従うネットワークを指す。さらに、無線通信ネットワークにおける端末デバイスとネットワークデバイスとの間の通信は、限定はしないが、第１世代（１Ｇ）通信プロトコル、第２世代（２Ｇ）通信プロトコル、２．５Ｇ通信プロトコル、２．７５Ｇ通信プロトコル、第３世代（３Ｇ）通信プロトコル、第４世代（４Ｇ）通信プロトコル、４．５Ｇ通信プロトコル、将来の第５世代（５Ｇ）通信プロトコルを含む、任意の好適な世代の通信プロトコル、および／あるいは現在知られているかまたは将来において開発されることになる任意の他のプロトコルに従って実施され得る。
【００３６】
「ネットワークデバイス」という用語は、端末デバイスがそのデバイスを介して無線通信ネットワークにアクセスし、無線通信ネットワークからサービスを受ける、無線通信ネットワークにおけるデバイスを指す。ネットワークデバイスは、無線通信ネットワークにおける基地局（ＢＳ）、アクセスポイント（ＡＰ）、サーバ、コントローラまたは任意の他の好適なデバイスを指す。ＢＳは、たとえば、ノードＢ（ノードＢまたはＮＢ）、エボルブドノードＢ（ｅノードＢまたはｅＮＢ）、ｇノードＢ（ｇＮＢ）、リレー、フェムト、ピコなどの低電力ノードなどであり得る。
【００３７】
ネットワークデバイスのまたさらなる例は、マルチスタンダード無線（ＭＳＲ）ＢＳなどのＭＳＲ無線機器、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、送信ポイント、送信ノードを含む。しかしながら、より一般的には、ネットワークデバイスは、無線通信ネットワークへの端末デバイスアクセスを可能にし、および／または与え、あるいは、無線通信ネットワークにアクセスした端末デバイスに何らかのサービスを与えることが可能な、そうするように設定された、構成された、および／または動作可能な任意の好適なデバイス（またはデバイスのグループ）を表し得る。
【００３８】
「端末デバイス」という用語は、無線通信ネットワークにアクセスし、無線通信ネットワークからサービスを受けることができる、任意のエンドデバイスを指す。限定ではなく例として、端末デバイスは、モバイル端末、ユーザ機器（ＵＥ）、または他の好適なデバイスを指す。ＵＥは、たとえば、加入者局（ＳＳ）、ポータブル加入者局、移動局（ＭＳ）、またはアクセス端末（ＡＴ）であり得る。端末デバイスは、限定はしないが、ポータブルコンピュータ、デジタルカメラなどの画像キャプチャ端末デバイス、ゲーミング端末デバイス、音楽記憶および再生器具、モバイルフォン、セルラーフォン、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、車両などを含み得る。
【００３９】
端末デバイスは、たとえばサイドリンク通信のための３ＧＰＰ規格を実装することによって、デバイス間（Ｄ２Ｄ）通信をサポートし得、この場合、Ｄ２Ｄ通信デバイスと呼ばれることがある。
【００４０】
また別の特定の例として、モノのインターネット（ＩｏＴ）シナリオでは、端末デバイスは、監視および／または測定を実施し、そのような監視および／または測定の結果を別の端末デバイスおよび／またはネットワーク機器に送信する、マシンまたは他のデバイスを表し得る。端末デバイスは、この場合、マシン間（Ｍ２Ｍ）デバイスであり得、Ｍ２Ｍデバイスは、３ＧＰＰコンテキストではマシン型通信（ＭＴＣ）デバイスと呼ばれることがある。
【００４１】
１つの特定の例として、端末デバイスは、３ＧＰＰ狭帯域モノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）規格を実装するＵＥであり得る。そのようなマシンまたはデバイスの特定の例は、センサー、電力計などの計量デバイス、産業用機械類、あるいは家庭用または個人用電気器具、たとえば、冷蔵庫、テレビジョン、時計などの個人用ウェアラブルコンピューティングデバイスなどである。他のシナリオでは、端末デバイスは車両または他の機器を表現し得、車両または他の機器は、その動作ステータスを監視することおよび／またはその動作ステータスに関して報告すること、あるいはその動作に関連付けられた他の機能が可能である。
【００４２】
本明細書で使用される「第１の」および「第２の」という用語は、異なるエレメントを指す。単数形「ａ」および「ａｎ」は、コンテキストが別段に明確に示すのでなければ、複数形をも含むものとする。本明細書で使用される「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および／または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、述べられた特徴、エレメント、および／または構成要素などの存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、エレメント、構成要素および／またはそれらの組合せの存在または追加を排除しない。「に基づいて」という用語は、「に少なくとも部分的に基づいて」として読み取られるべきである。「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」および「一実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という用語は、「少なくとも１つの実施形態」として読み取られるべきである。「別の実施形態」という用語は、「少なくとも１つの他の実施形態」として読み取られるべきである。明示的および暗黙的な他の規定が、以下で含まれ得る。
【００４３】
次に、図面を参照しながら、本開示のいくつかの例示的な実施形態が以下で説明される。最初に、無線通信ネットワーク１００の概略図を示す、図１への参照が行われる。図１に、無線通信ネットワーク１００におけるネットワークデバイス１０１と端末デバイス１０２とを示す。図１の例では、ネットワークデバイス１０１は、端末デバイス１０２のためにサーブする。
【００４４】
図１の設定は、本開示の範囲に関する限定を示唆することなしに、例示の目的で説明されるにすぎないことを理解されたい。無線通信ネットワーク１００が任意の好適な数の端末デバイスおよび／またはネットワークデバイスを含み得、他の好適な設定を有し得ることを、当業者は諒解されよう。
【００４５】
便宜上、以下の実施形態では、一例としてＭＩＭＯシステムを挙げて説明が与えられるが、実施形態はＭＩＭＯシステムに限定されず、衛星システムなど、マルチチャネル電力増幅器に関係する任意のシステムが、すべて、本開示において実現可能である。
【００４６】
発明の概要で説明される問題、すなわち、低い効率の問題および不十分な線形性の問題、のうちの少なくとも１つを解決するために、本開示が提案される。添付の図面および特定の実装形態を参照しながら本開示の実施形態が以下で説明される。
【００４７】
実施形態の第１の態様
この実施形態では多段ドハティ電力増幅器が提供される。多段ドハティ電力増幅器は、端末デバイスにおけるまたはネットワークデバイスにおけるマルチアンテナ送信機など、送信機において実装される。
【００４８】
図２は、本開示の多段ドハティ電力増幅器２００のブロック図を示す。図２に示されているように、多段ドハティ電力増幅器２００は、汎用キャリア増幅器２０１と、汎用ピーキング増幅器２０２とを含み得る。汎用キャリア増幅器２０１は、ネスト２ウェイ反転ドハティサブ増幅器であり、汎用ピーキング増幅器２０２は、ネストシングルエンドサブ増幅器またはネスト２ウェイ通常ドハティサブ増幅器である。この実施形態では、汎用キャリア増幅器２０１と汎用ピーキング増幅器２０２とは、汎用２ウェイ反転ドハティ電力増幅器形式で配置され、したがって、多段ドハティ電力増幅器２００は、汎用反転ドハティトポロジーにある。この配置によって、スマートバイアス方式、アナログプレディストーション、および段階的ドハティ動作区分が以下で説明されるように実現され得る。
【００４９】
この実施形態では、多段ドハティＰＡ２００は、それぞれ汎用キャリア増幅および汎用ピーキング増幅のための、複数のネストサブ増幅器セルを含む。したがって、多段ドハティＰＡ２００は、グローバル反転ドハティ設定、ただし、それぞれキャリアサブ増幅器のための反転ドハティおよびピーキングサブ増幅器のための通常ドハティをもつ、ネストドハティＰＡである。
【００５０】
この実施形態では、多段ドハティＰＡは、２ウェイドハティ増幅器セルとしてのユニット増幅器を含む。汎用キャリア増幅器について、ドハティセルは反転構造にある。汎用ピーキング増幅器について、ドハティセルは通常ドハティ構造にある。グローバル構造は反転ドハティＰＡである。
【００５１】
この実施形態では、多段ドハティＰＡの複数のネストサブ増幅器は、一様に設計されず、高ＰＡＰＲ信号の電力分布関数（ＰＤＦ）に基づく特殊な出力電力バックオフ範囲に専用である。したがって、サブ増幅器のうちのいくつかについて半導体プロセスおよび設計メトリックが異なる。この実施形態では、効率のためにドハティ領域に沿う中心セルが優先されるべきであり、線形性、コストまたは高電力レベルのためにサイドセルが優先されるべきである。たとえば、サイドセルは、ＬＤＭＯＳの半導体プロセスを使用することによって形成され得、中心セルは、ＧａＮ  ＨＥＭＴの半導体プロセスを使用することによって形成され得る。
【００５２】
この実施形態では、電力比がＰＤＦによって規定され、すなわち、サブ増幅器の間の電力比が、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦに従って決定され、したがって、サブ増幅器の電力が、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦに適応することができる。ＰＤＦが高いほど、高い効率のトランジスタが使用されるべきである。
【００５３】
一実装形態では、汎用キャリア増幅器２０１は、サブキャリア増幅器と、第１のサブピーキング増幅器とを含み、汎用ピーキング増幅器２０２は、少なくとも１つのサブピーキング増幅器を含む。
【００５４】
この実装形態では、サブキャリア増幅器は、第１の半導体特徴のものであり、すなわち、第１の半導体プロセスを使用することによって設計され、第１のサブピーキング増幅器は、第２の半導体特徴のものであり、すなわち、効率向上のための高調波終端をもつ第２の半導体プロセスを使用することによって設計され、第１のサブピーキング増幅器の増幅器効率が、サブキャリア増幅器の増幅器効率よりも高い。
【００５５】
一例として、汎用ピーキング増幅器２０２は、第２のサブピーキング増幅器を含み、第２のサブピーキング増幅器は、第１の半導体特徴のものであり、すなわち、第１の半導体プロセスを使用することによって設計される。
【００５６】
この例では、中心セル、すなわち、汎用キャリア増幅器２０１の第１のサブピーキング増幅器の増幅器効率が、サイドセル、すなわち、汎用キャリア増幅器２０１のサブキャリア増幅器および汎用ピーキング増幅器２０２の第２のサブピーキング増幅器の増幅器効率よりも高い。
【００５７】
図３は、３段ドハティＰＡ３００を示し、図３に示されているように、３段ドハティＰＡ３００は、サブキャリア増幅器（Ｃ）と第１のサブピーキング増幅器（Ｐ１）とが反転ドハティサブ増幅器を構築するように、ネスト様式で実装される。この反転ドハティサブ増幅器は、第２のピーキング増幅器（Ｐ２）の観点から汎用キャリア増幅器として使用され得る。汎用キャリア増幅器と第２のピーキング増幅器（Ｐ２）とは、別の反転ドハティ、すなわち、多段ドハティ電力増幅器２００を形成する。さらに、第１のサブピーキング増幅器（Ｐ１）は、ＧａＮ  ＨＥＭＴなど、効率向上のための高調波終端をもつ高効率半導体プロセスを使用し、サブキャリア増幅器（Ｃ）と第２のピーキング増幅器（Ｐ２）とは、ＬＤＭＯＳなど、より少ないコストをもつ中間効率半導体プロセスを使用する。
【００５８】
別の例として、汎用ピーキング増幅器２０２は、複数のサブピーキング増幅器を含み、最後段サブピーキング増幅器が、第１の半導体特徴のものであり、すなわち、第１の半導体プロセスを使用することによって設計され、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器が、第２の半導体特徴のものであり、すなわち、第２の半導体プロセスを使用することによって設計され、上記で説明されたように、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の増幅器効率が、最後段サブピーキング増幅器の増幅器効率よりも高い。
【００５９】
この例では、中心セル、すなわち、汎用キャリア増幅器２０１の第１のサブピーキング増幅器および汎用ピーキング増幅器２０２の最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器、の増幅器効率は、サイドセル、すなわち、汎用キャリア増幅器２０１のサブキャリア増幅器および汎用ピーキング増幅器２０２の最後段サブピーキング増幅器の増幅器効率よりも高い。
【００６０】
図４は、４段ドハティＰＡ４００を示し、図４に示されているように、４段ドハティＰＡ４００は、サブキャリア増幅器（Ｃ）と第１のサブピーキング増幅器（Ｐ１）とによって形成される反転ドハティサブ増幅器が、汎用キャリア増幅器２０１として機能することができ、第２のサブピーキング増幅器（Ｐ２）と第３のサブピーキング増幅器（Ｐ３）とによって形成される通常ドハティサブ増幅器が、汎用ピーキング増幅器２０２として機能することができるように、ネスト様式で実装される。ドハティＰＡ４００全体は、汎用サブ増幅器セルによって形成される反転ドハティトポロジーにある。その上、中心セル、すなわち、第１のサブピーキング増幅器（Ｐ１）と第２のサブピーキング増幅器（Ｐ２）とは、ＧａＮ  ＨＥＭＴなど、効率向上のための高調波終端をもつ高効率半導体プロセスを使用し、サイドセル、すなわち、サブキャリア増幅器（Ｃ）と第３のサブピーキング増幅器（Ｐ３）とは、ＬＤＭＯＳなど、より少ないコストをもつ中間効率半導体プロセスを使用する。
【００６１】
図３〜図４に示されているトポロジーを利用することによって、いくつかの高度な特徴がこの実施形態において達成され得る。詳細には、理論上のピーク効率点は常にまたは一様には分布されない。この実施形態では、ピーク効率点は、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦによって与えられる重みをとっている。ピーク効率点は、電力分布の確率によって優先度を付けられ、整形される。したがって、ＰＡ設計は、様々な信号特性に適応するためによりフレキシブルである。たとえば、図５および図６は、高ＰＡＰＲ信号ＰＤＦプロットと比較した、それぞれ本開示における３段ドハティＰＡ実施形態および４段ドハティＰＡ実施形態における効率対出力電力バックオフを示す。
【００６２】
図５では、（ａ）に示されているように、既存のソリューションは、ドハティ動作の異なる領域についての増幅器設計パラメータに優先度を付けておらず、一部の低電力確率エリアでは、割り振られる効率および電力が高電力確率エリアと同じくらい高い。（ｂ）に示されているように、本開示では、ドハティ領域は３つに分割され、中心ピーキング効率点が、効率を優先させるために高調波終端をもつ高効率ＰＡ（Ｐ１）を使用する。また、サイドピーキング効率点が、低電力確率エリアのみにある。したがって、サイドピーキング効率点は、効率についてより低い優先度で扱われ得、これは、コストを減少させるのを助け得る。
【００６３】
図６では、（ａ）に示されているように、既存のソリューションにおける４つのピーキング効率点が、半導体プロセスおよび設計方法において一様に扱われたかまたは設計されており、たとえば、４つのピーキング効率点が対応する増幅器は、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦを考慮することなしに、すべて、ＧａＮ  ＨＥＭＴから作られ、したがって、リソース利用が減少しており、より多くの段が必要とされる。（ｂ）に示されているように、本開示では、設計パラメータは、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦのプロファイルに従って、異なる低（Ｌ）、中間（Ｍ）および高（Ｈ）レベルによる出力電力、利得、効率、線形性を含み、差動的に選択される。
【００６４】
この実施形態では、多段ドハティＰＡのための設計パラメータは、図７に示されているように、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦから獲得され得る。
【００６５】
図７に示されている方法の場合、効率対出力電力バックオフは、３つの領域に分割され、ドハティＰＡ設計のための「段階的」形状マスクを形成することができる。図８は、３つの段階、すなわち、利得および／または電力および／または線形性のために効率を犠牲にする段１と、効率のために他を犠牲にする段２と、電力のために効率を犠牲にする段３とを示し、これは、より効率的なリソース利用を獲得するために、ドハティＰＡの異なる設計パラメータに優先度を付け、多段ドハティＰＡ設計のためのコスト効果的なソリューションをもたらし得る。
【００６６】
この実施形態では、図８に示されているように、効率対出力電力バックオフ曲線は、異なる技術、設計方法などを採用することによって、「段階的」である。したがって、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦに従って異なる半導体特徴をもつトランジスタが使用されるので、高出力増幅器のためのコスト効果的なソリューションが提供される。
【００６７】
この実施形態では、サイドセルは、ＬＤＭＯＳなど、中間効率半導体プロセスを使用することによって設計され、（１つまたは複数の）中心セルは、ＧａＮ  ＨＥＭＴなど、高効率半導体プロセスを使用することによって設計されるので、サイドセルのバイアス電圧値が正であり、（１つまたは複数の）中心セルの（１つまたは複数の）バイアス電圧値が負である。したがって、本開示は、単一技術プロセスに基づく既存のソリューションと比較してより妥当な入力バイアス方式を提供する。図９は、一例として４段ドハティＰＡを挙げる既存のソリューションおよび（ＬＤＭＯＳおよびＧａＮ  ＨＥＭＴを含む）本開示におけるＬＤＭＯＳおよびＧａＮ  ＨＥＭＴの入力バイアス（ベース／ゲート）方式を示す。
【００６８】
ＬＤＭＯＳまたはＧａＮ  ＨＥＭＴのための、図９に示されている配置によって、多段ドハティＰＡにおける最初にオンになったサブ増幅器（図９に示されている「キャリア」）が、影響を及ぼされることがなく、低電力モード中に高効率を提供する。ピーキング増幅器（図９に示されている「ピーク１」、「ピーク２」および「ピーク３」）は、負入力バイアスを印加することによって完全に停止され得る。しかしながら、一部のＰＡＣＣ（電力増幅器制御回路）が、限定により、最適な負バイアスを提供することができず、これは、多段ドハティＰＡの最後のピーキング増幅器（図９に示されている「ピーク３」）が、最適な状態においてバイアスされることを困難にする。
【００６９】
比較して、本開示は、インターリーブされた様式で入力バイアス極性を配置し、これは、キャリア増幅器（図９に示されている「キャリア」）のための正入力バイアスを使用し、中間ピーキング増幅器（図９に示されている「ピーク１」、「ピーク２」および「ピーク３」）が、負入力バイアスでバイアスされ、最後のピーキング増幅器（図９に示されている「ピーク３」）が、正に戻るかまたは入力バイアスとしての０値に接近する。
【００７０】
この配置の場合、正入力バイアスと負入力バイアスの両方が単一の多段ドハティＰＡ設計において使用され得るので、入力バイアス範囲が大幅に拡張されることになる。拡張された入力バイアス範囲は、もはや単調に減少せず、０に復帰し、これは、多段ドハティＰＡ設計のための限定されたバイアス電圧範囲を必要とするにすぎず、適切な能動負荷変調効果のための設計を簡略化する。したがって、一様な半導体プロセスを使用することによるゲートバイアス方式の困難が緩和され、多段ドハティバイアス方式がより容易な様式で実現され得る。
【００７１】
この実施形態では、本開示は、ドライバ段増幅器およびラインアップＰＡＥ（電力付加効率）をブーストするアナログプレディストーション方式を提供する。それは、電力利得拡張である。電力利得拡張では、後者のサブ増幅器の電力利得が、最後段サブ増幅器を除く前者のサブ増幅器の電力利得よりも大きい。
【００７２】
一例として３段ドハティＰＡを挙げると、第１のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のためのサブキャリア増幅器の電力利得よりも大きく、サブキャリア増幅器の電力利得が所定の圧縮レベルに圧縮され、第１のピーキング増幅器の電力利得が圧縮されない。
【００７３】
一例として３段以外の多段ドハティＰＡを挙げると、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のための第１のサブピーキング増幅器の電力利得よりも高く、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の各段のサブピーキング増幅器の電力利得が、電力利得拡張のためのその前段の電力利得よりも高く、サブキャリア増幅器の電力利得が所定の圧縮レベルに圧縮され、最後段サブピーキング増幅器を除く他の段のサブピーキング増幅器の電力利得が圧縮されない。４段ドハティＰＡの場合、第１のサブピーキング増幅器の電力利得が、キャリアサブ増幅器の電力利得よりも大きく、第２のサブピーキング増幅器の電力利得が、第１のサブピーキング増幅器の電力利得よりも大きい。
【００７４】
この実施形態では、利得拡張特性は、多段ドハティ電力増幅器にラインアップでまたはカスケードで接続されたドライバ増幅器の電力利得圧縮が補償され得るように、すなわち、ドライバ増幅器へのプレディストーションを実施するように、ドライバ増幅器に対する逆特性である。
【００７５】
図１０は、本開示におけるアナログプレディストーション方式を示す。図１０に示されているように、ドハティＰＡにおける複数の段を操作することによって、本開示において最終段増幅器において異なる半導体プロセスおよび設計パラメータを使用することによって、利得拡張効果が獲得され得る。知られていることだが、利得圧縮効果は、ＰＡについてよりよく見られる。ドライバ増幅器段において行われる利得圧縮を補正するために、ドライバ段増幅器および最終段増幅器（本開示における多段ドハティＰＡ）の直列配置において利得圧縮の逆特性が使用され得る。概して、ラインアップ設定において最終段増幅器のための設計マージンを残すために、許容できる線形性が獲得され得るように、ドライバ段増幅器があまり強く飽和させられないことになる。既存のソリューションの主要な欠点は、ドライバ増幅器が飽和領域から遠く離れているので、ドライバ増幅器の効率が極めて低いことである。ドライバ増幅器効率寄与がラインアップ設定にとって必須であるので、したがって、ドライバ段増幅器の既存のソリューションにおける配置は、ラインアップ効率向上を限定することになる。
【００７６】
本開示では、適切な利得拡張効果が最終段増幅器において提供され、これは、図１０に示されているように、ドライバ増幅器において生じる圧縮効果を補正するように使用され得る。これは、ドライバ増幅器がわずかな圧縮領域下でより多くの電力を引き出すことを可能にし、これは、ドライバおよびラインアップ効率を改善するのを大いに助けることになる。これは、図１１に示されているように、本開示におけるサブ増幅器設計を使用することによって完成され得る。
【００７７】
図１１に示されているように、最終段増幅器（多段ドハティＰＡ）の利得拡張を使用する新しいラインアッププレディストーション方法が提供される。本開示において前に説明されたように、最終段の多段ドハティＰＡの利得拡張がドライバ段ＰＡの利得圧縮特性を補償する。この補償は、ラインアップ増幅器全体における３ｄＢ圧縮点（Ｐ３ｄＢ）レベルの増加を生じる。線形性全体に対するＰ３ｄＢを増加させる効果が獲得され得る。
【００７８】
図１１において、（ａ）は、線形ドライバ段増幅器および最終段増幅器を使用して構築された既存のソリューションのためのラインアップ設定である。図１１において、（ｂ）は、図１１（ａ）中のものと同じ最終段増幅器に勝る、最終段増幅器の利得拡張、提案される構造である。図１１（ｂ）からわかるように、本開示は、図１５に示されている、ラインアップのＡＭ−ＡＭ特性を補償することができる。既存のソリューションと比較して、最終段増幅器の利得圧縮を相殺する利得拡張により、提案されるラインアップ構造の利得特性がより良い線形性を示す。既存のソリューションと比較して、最終段の多段ドハティＰＡによる利得補償により、プレディストーションされたラインアップの隣接チャネル電力比（ＡＣＰＲ）が改善される。また、相補累積分布関数（ＣＣＤＦ）曲線が、信号がどの程度、およびどのくらいの頻度で平均電力を超えるかを示すことができる。出力信号の電力レベルがＰ３ｄＢ圧縮点を超えると、ＣＣＤＦ曲線はクリッピングされ始め、これは、周波数増幅された信号が圧縮されることを示す。プレディストーションされたラインアップ増幅器のＣＣＤＦ結果は、既存のソリューションと比較してあまりクリッピングされない。
【００７９】
本開示の概念は、ＫｅｙｓｉｇｈｔのＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＤＳ）シミュレーションによって検証され、検証の一例として、図１２は、例示的な４段ドハティ設計を示す。
【００８０】
図１２では、汎用多段ドハティＰＡ１２００は、２つのサブドハティ増幅器１２０１、１２０２を含む２ウェイ複合反転ドハティＰＡである。第１のサブドハティ増幅器１２０１は、２ウェイ反転ドハティＰＡであり、第２のサブドハティ増幅器１２０２は、２ウェイ通常ドハティＰＡである。その両方が、ターンオンされるべき適切なシーケンスを用いて一緒に組み合わせられる。キャリア増幅器とピーク３増幅器１２０２１とは、トランジスタのコストおよび高電力能力のために、ＬＤＭＯＳプロセスにおいて実装される。ピーク２およびピーク１増幅器は、２次および３次高調波終端をもつ最高ＰＤＦのための高効率のためのＧａＮ  ＨＥＭＴプロセスにおいて実装される。異なる経路に入力電力を分配するために使用される（図１２ではハイブリッド９０として示される）３つのハイブリッドカプラがある。設計の入力側において位相整合を行うためにオフセットラインが使用される。図１３は、各サブ増幅器の増幅器供給電流を観測することによる、ターンオンシーケンス（ｔｕｒｎｉｎｇ  ｏｎ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を示す。
【００８１】
図１４は、４段ドハティＰＡの電力付加効率およびトランスデューサ利得対出力電力を示す。効率曲線は、もはや滑らかなものでないが、印加される高ＰＡＰＲ信号の信号分布ヒストグラムに従って整形されている。これは、電力確率分布のために最適化されているものとして特徴づけられる。また、ＬＤＭＯＳキャリア増幅器からＧａＮ  ＨＥＭＴピーク２ピーキング増幅器への遷移によって引き起こされる利得拡張効果が観測され得る。これは、ドライバ増幅器段が、はるかに高いラインアップ効率を提供するために、飽和まで動作することができるように、ドライバ増幅器を線形化するために使用される。
【００８２】
図１５は、ＲＦ出力電力対ＲＦ入力電力伝達関数プロットを示す。図１５に示されている曲線を用いて、作成される利得拡張効果がより良く理解されよう。
【００８３】
本開示の利点を明らかにし、より良く理解するために、図面を参照しながら、既存のソリューションにおいて存在する問題と本開示の利点の両方が以下で説明される。
【００８４】
図８に示されているように、従来のドハティＰＡ設計は、選択性なしに広いバックオフ範囲にわたる一定の高効率のために最適化される。このストラテジーは、特に、極低電力確率範囲について、ある種の浪費を引き起こし得る。しかしながら、本開示は、印加される高ＰＡＰＲ信号のＰＤＦに従ってドハティＰＡ設計パラメータに優先度を付け、それらのパラメータを最適化し、これは、パラメータおよびリソース利用のより良いトレードオフを図ることができる。
【００８５】
さらに、既存のソリューションは、印加される複合信号のＰＤＦのロールオフ特性を考慮しない。従来、ドハティＰＡ設計のためにピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）点のみが考慮される。したがって、信号のＰＤＦの詳細が無視され、たとえば、信号のＰＤＦのスキューが考慮に入れられない。したがって、信号のＰＤＦについて設計パラメータが最適化されなかった。
【００８６】
さらに、既存のソリューションでは、信号のＰＤＦを無視することにより、ドハティ設計のすべてのサブ増幅器について半導体プロセスが同じである。したがって、コストおよび性能が最大利益まで最適化されないことがある。しかしながら、本開示では、印加された信号のＰＤＦについて必要とされる半導体プロセスが示されており、トランジスタの選択が、コスト効果的なソリューションのためによりフレキシブルであり得る。印加された信号のＰＤＦプロファイルに基づいて、ハイブリッドモードドハティＰＡ設計が実現され得る。
【００８７】
さらに、既存のソリューションでは、ドハティＰＡ設計の調整パラメータ／程度が極めて限定される。なぜなら、ドハティＰＡ設計のための異なる出力電力バックオフ範囲について、区分された最適化を有する余地がないからである。しかしながら、本開示では、設計が、異なる出力電力バックオフ範囲について範囲固有であり得る。異なるプロセスおよびパラメータが導入され得、これは、明示的ターゲットをもつ高性能ドハティＰＡ設計、すなわち、信号ＰＤＦ指向ＰＡ設計のためのより多くの調整パラメータ／程度を増加させる。
【００８８】
最後に、ラインアップ設定では、既存のソリューションにおいて使用されるドライバ増幅器は、極めて線形の領域上で動作しなければならず、最終段から生成されるより多くのひずみを回避し、これは、大いにドライバ効率を限定する。比較して、本開示では利得拡張効果が生成され得、これは、ドライバ増幅器が、より高いドライバ効率を得るために、したがって、ラインアップ効率を改善するために、わずかな飽和領域中に動作することを可能にする。
【００８９】
実施形態の第２の態様
この実施形態では送信機が提供され、第１の実施形態における内容と同じ内容が省略される。
【００９０】
図１６は、送信機１６００の図を示し、図１６に示されているように、送信機は、信号プロセッサ１６０１と、ドライバ増幅器１６０２と、多段ドハティ電力増幅器１６０３とを含む。
【００９１】
信号プロセッサ１６０１およびドライバ増幅器１６０２について、既存のソリューションが参照され得、多段ドハティ電力増幅器について、実施形態１が参照され得、これは、実施形態１において詳細に説明されており、したがって、本明細書ではこれ以上説明されない。
【００９２】
実施形態の第３の態様
これらの実施形態では装置が提供される。
【００９３】
図１７は、本開示の一実施形態による装置１７００の簡略ブロック図を示す。装置１７００は、たとえば、ネットワークデバイスまたは端末デバイスの少なくとも一部として実装され得、特に、たとえば、ネットワークデバイスまたは端末デバイス中に含まれる送信機またはトランシーバの少なくとも一部として実装され得ることが諒解されよう。
【００９４】
図１７に示されているように、装置１７００は、通信手段１７３０と処理手段１７５０とを含む。処理手段１７５０は、データプロセッサ（ＤＰ）１７１０と、ＤＰ１７１０に結合されたメモリ（ＭＥＭ）１７２０とを含む。通信手段１７３０は、処理手段１７５０中のＤＰ１７１０に結合される。ＭＥＭ１７２０はプログラム（ＰＲＯＧ）１７４０を記憶する。通信手段１７３０は、他のデバイスとの通信のためのものであり、これは、信号を送信／受信するためのトランシーバとして実装され得る。
【００９５】
装置１７００がネットワークデバイスとして働くいくつかの実施形態では、処理手段１７５０は、入力信号に対する信号処理を実施し、出力信号を獲得するように設定され得、通信手段１７３０は、出力信号を送信するか、または端末デバイスによって送信された出力信号を受信するように設定され得る。装置１７００が端末デバイスとして働くいくつかの他の実施形態では、処理手段１７５０は、入力信号に対する信号処理を実施し、出力信号を獲得するように設定され得、通信手段１７３０は、出力信号を送信するか、またはネットワークデバイスによって送信された出力信号を受信するように設定され得る。
【００９６】
ＰＲＯＧ１７４０は、関連するＤＰ１７１０によって実行されたとき、装置１７００が、本開示の実施形態に従って動作することを可能にする、プログラム命令を含むと仮定される。本明細書の実施形態は、装置１７００のＤＰ１７１０によって実行可能なコンピュータソフトウェアによって、またはハードウェアによって、またはソフトウェアとハードウェアとの組合せによって実装され得る。データプロセッサ１７１０とＭＥＭ１７２０との組合せは、本開示の様々な実施形態を実装するように適応された処理手段１７５０を形成し得る。
【００９７】
ＭＥＭ１７２０は、ローカル技術環境に好適な任意のタイプのものであり得、非限定的な例として、半導体ベースメモリデバイス、磁気メモリデバイスおよびシステム、光メモリデバイスおよびシステム、固定メモリおよびリムーバブルメモリなど、任意の好適なデータ記憶技術を使用して実装され得る。１つのＭＥＭのみが装置１７００中に示されているが、装置１７００中には、いくつかの物理的に別個のメモリモジュールがあり得る。ＤＰ１７１０は、ローカル技術環境に好適な任意のタイプのものであり得、非限定的な例として、一般用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）およびマルチコアプロセッサアーキテクチャに基づくプロセッサのうちの１つまたは複数を含み得る。装置１７００は、メインプロセッサを同期させるクロックに時間的にスレーブされる、特定用途向け集積回路チップなど、複数のプロセッサを有し得る。
【００９８】
（図示しない、端末デバイスまたはネットワークデバイスなどの）デバイスが、一実施形態において提供され、デバイスは、装置１７００を含み、実施形態の第１の態様および第２の態様における内容と同じ内容は省略される。
【００９９】
本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明されるように、１つまたは複数の従来のプロセッサと、いくつかの非プロセッサ回路とともに、低減された波高率を有するマルチキャリア通信信号を生成する機能の一部、大部分、または全部を実装するように１つまたは複数のプロセッサを制御する、特有の記憶されたプログラム命令とから構成され得ることが諒解されよう。非プロセッサ回路は、限定はしないが、無線送信機と、信号ドライバと、クロック回路と、電源回路と、ユーザ入力デバイスとを含み得る。したがって、これらの機能は、低減された波高率を有する信号を生成するための方法のブロックとして解釈され得る。代替的に、一部または全部の機能は、記憶されたプログラム命令を有しない状態機械によって、あるいは各機能、または機能のうちのいくつかのいくつかの組合せがカスタム論理として実装された、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）において実装され得る。さらに、当業者は、たとえば、利用可能な時間、現在の技術、および経済的考慮事項によって動機づけられた、場合によっては顕著な努力および多くの設計選択にもかかわらず、本明細書で開示される概念および原理によって導かれると、最小の実験で、そのようなソフトウェア命令およびプログラムならびに集積回路（ＩＣ）を生成することが容易に可能であろうことが予想される。
【０１００】
たとえば、本明細書で説明される例のうちの１つまたは複数が、一般に、プログラマブルタイルのアレイを含む、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）で実装され得る。これらのプログラマブルタイルは、たとえば、入出力ブロック（ＩＯＢ）、設定可能論理ブロック（ＣＬＢ）、専用ランダムアクセスメモリブロック（ＢＲＡＭ）、乗算器、デジタル信号処理ブロック（ＤＳＰ）、プロセッサ、クロックマネージャ、遅延ロックループ（ＤＬＬ）などを含むことができる。
【０１０１】
各プログラマブルタイルは、一般に、プログラマブル相互接続とプログラマブル論理の両方を含む。プログラマブル相互接続は、一般に、プログラマブル相互接続点（ＰＩＰ）によって相互接続された変動する長さの多数の相互接続線を含む。プログラマブル論理は、たとえば、関数生成器、レジスタ、算術論理などを含むことができる、プログラマブルエレメントを使用して、ユーザ設計の論理を実装する。
【０１０２】
プログラマブル相互接続およびプログラマブル論理は、一般に、設定データのストリームを、プログラマブルエレメントがどのように設定されるかを定義する内部設定メモリセルにロードすることによってプログラムされる。設定データは、外部デバイスによって、メモリから（たとえば、外部ＰＲＯＭから）読み取られるかまたはＦＰＧＡに書き込まれ得る。その場合、個々のメモリセルの全体的な状態がＦＰＧＡの機能を決定する。
【０１０３】
概して、本開示の様々な実施形態は、ハードウェアまたは専用回路、ソフトウェア、論理あるいはそれらの任意の組合せで実装され得る。いくつかの態様は、ハードウェアで実装され得、他の態様は、コントローラ、マイクロプロセッサまたは別のコンピューティングデバイスによって実行され得るファームウェアまたはソフトウェアで実装され得る。本開示の実施形態の様々な態様は、ブロック図として、フローチャートとして、または何らかの他の図式表現を使用して、例示および説明されるが、本明細書で説明されるブロック、装置、システム、技法または方法は、非限定的な例として、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、専用回路または論理、汎用ハードウェアまたはコントローラまたは他のコンピューティングデバイス、あるいはそれらの何らかの組合せで実装され得ることが諒解されよう。
【０１０４】
例として、本開示の実施形態は、ターゲット現実または仮想プロセッサ上のデバイスにおいて実行される、プログラムモジュール中に含まれる命令など、機械実行可能命令の一般的なコンテキストにおいて説明され得る。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実施するかまたは特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、ライブラリ、オブジェクト、クラス、構成要素、データ構造などを含む。プログラムモジュールの機能性は、様々な実施形態において、必要に応じて、プログラムモジュール間で組み合わせられるかまたは分割され得る。プログラムモジュールのための機械実行可能命令は、ローカルデバイスまたは分散デバイス内で実行され得る。分散デバイスでは、プログラムモジュールは、ローカル記憶媒体とリモート記憶媒体の両方にあり得る。
【０１０５】
本開示の方法を行うためのプログラムコードが、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書き込まれ得る。これらのプログラムコードは、プログラムコードが、プロセッサまたはコントローラによって実行されたとき、フローチャートおよび／またはブロック図において指定された機能／動作を実装させるように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサまたはコントローラに提供され得る。プログラムコードは、完全に機械上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的に機械上で、部分的に機械上および部分的にリモート機械上で、あるいは完全にリモート機械またはサーバ上で実行し得る。
【０１０６】
上記のプログラムコードは、命令実行システム、命令実行装置、または命令実行デバイスによる使用のためのプログラム、またはそれに関するプログラムを含んでいるかまたは記憶し得る、任意の有形媒体であり得る、機械可読媒体上で具現され得る。機械可読媒体は、機械可読信号媒体または機械可読記憶媒体であり得る。機械可読媒体は、限定はしないが、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、または半導体の、システム、装置、またはデバイス、あるいは上記のものの任意の好適な組合せを含み得る。
【０１０７】
機械可読記憶媒体のより具体的な例は、１つまたは複数のワイヤを有する電気的接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバー、ポータブルコンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶デバイス、磁気ストレージデバイス、または上記のものの任意の好適な組合せを含むであろう。
【０１０８】
本開示のコンテキストでは、デバイスは、コンピュータシステムによって実行される、プログラムモジュールなど、コンピュータシステム実行可能命令の一般的なコンテキストにおいて実装され得る。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実施するかまたは特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、論理、データ構造などを含み得る。デバイスは、タスクが通信ネットワークを通してリンクされるリモート処理デバイスによって実施される、分散クラウドコンピューティング環境において実施され得る。分散クラウドコンピューティング環境では、プログラムモジュールは、メモリ記憶デバイスを含む、ローカルコンピュータシステム記憶媒体とリモートコンピュータシステム記憶媒体の両方にあり得る。
【０１０９】
さらに、動作は特定の順序で示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示されている特定の順序または連続した順序で実施されること、あるいはすべての例示された動作が実施されることを必要とするものとして理解されるべきではない。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。同様に、いくつかの特定の実装の詳細が上記の議論中に含まれているが、これらは、本開示の範囲に対する限定と解釈されるべきではなく、むしろ特定の実施形態に固有であり得る特徴の説明と解釈されるべきである。別個の実施形態のコンテキストにおいて説明されるいくつかの特徴は、単一の実施形態における組合せでも実装され得る。逆に、単一の実施形態のコンテキストにおいて説明される様々な特徴が、複数の実施形態において別々にも実装され、または任意の好適な部分組合せでも実装され得る。
【０１１０】
本開示は、構造的特徴および／または方法論的行為に固有の言語で説明されたが、添付の特許請求の範囲において規定されている本開示が、必ずしも上記で説明された特定の特徴または行為に限定されるとは限らないことを理解されたい。むしろ、上記で説明された特定の特徴および行為は、特許請求の範囲を実装することの例示的な形態として開示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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