Disposición de amplificador de potencia (11) que comprende: una fuente de alimentación (21) adaptada para suministrar una señal de fuente de alimentación a un amplificador de potencia (26),

siendo modulada la fuente de alimentación en función de una señal de entrada (23) suministrada a la disposición de amplificador de potencia; un amplificador de potencia adaptado para recibir una versión modificada de la señal de entrada y amplificar la versión modificada de la señal de entrada para generar una señal de salida (33); caracterizada porque la señal de entrada se modifica en función de la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia y una predicción de la distorsión de la señal de fuente de alimentación suministrada al amplificador de potencia

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a amplificadores de potencia con fuentes de alimentación modulada. 5

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las disposiciones de amplificador de potencia convencionales que comprenden un amplificador de potencia suministrada por una fuente de energía estática o constante son ineficientes y poco económicas. 10

Uno de los objetivos actuales del diseño de la amplificación de la potencia es el aumento de la eficacia. Los aumentos de eficacia permiten reducir el coste del amplificador, por ejemplo, permitiendo el uso de transistores menos costosos con capacidad de manejo a potencia reducida, así como reducir los gastos de explotación resultantes de factores tales como un tamaño reducido, unos requisitos de enfriamiento reducidos y unos requisitos 15 de alimentación reducidos.

Un procedimiento para obtener una mayor eficiencia es modular la fuente de alimentación del amplificador de potencia, por ejemplo utilizando un modulador de Vdd. De esta manera, la señal de fuente de alimentación se modula en función de la envolvente de la entrada de la disposición de amplificador de potencia, como se representa 20 por ejemplo en la patente US nº 6.646.501.

La técnica de fuente de alimentación modulada adolece de varios inconvenientes que afectan a la linealidad de los amplificadores de potencia. Típicamente, el modulador de Vdd presenta un ancho de banda finito y por consiguiente no siempre puede rastrear con exactitud la envolvente de la señal de entrada. El ancho de banda 25 finito del modulador de Vdd afecta a la respuesta de ganancia y fase del amplificador.

Dichos efectos introducen una distorsión, que se denomina “memoria”, debido al hecho de que los efectos están en función de los valores anteriores de la entrada. Puede hacerse frente a la distorsión cuando se linealiza la entrada del amplificador con el fin de generar una señal de salida que satisfaga los requisitos de las normas para 30 las emisiones, tales como el factor de fugas del canal adyacente (ACLR) definido en 3GPP. La mayoría de las técnicas de linealización convencionales presuponen que el amplificador carece de memoria. Por consiguiente, la señal de salida no se linealiza correctamente y la señal amplificada contiene distorsión si el amplificador tiene memoria.

35

Las técnicas de corrección de linealización que pueden hacer frente a los problemas de memoria suelen experimentar limitaciones adicionales. Una de estas limitaciones es que estas técnicas parten del supuesto de que la distorsión sólo está en función de la envolvente de entrada. Esto no siempre es cierto. Otra limitación es que estas técnicas conllevan un procesamiento muy complejo y requieren grandes cantidades de memoria o recursos lógicos que suelen incrementarse de forma exponencial con el orden de un modelo utilizado en la técnica. 40

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Según un aspecto general, la presente invención ofrece una disposición de amplificador de potencia que comprende: una fuente de alimentación adaptada para proporcionar una señal de fuente de alimentación a un 45 amplificador de potencia, siendo modulada la fuente de alimentación en función de una señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia; y un amplificador de potencia adaptado para recibir una versión modificada de la señal de entrada y amplificar la versión modificada de la señal de entrada para generar una señal de salida; en el que la señal de entrada se modifica en función de la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador y una predicción de la distorsión de la señal de la fuente de alimentación suministrada al 50 amplificador de potencia.

En algunas formas de realización, la presente invención proporciona una disposición de amplificador de potencia como la indicada anteriormente, comprendiendo la disposición de amplificador de potencia un módulo de corrección de la memoria adaptado para proporcionar la señal de entrada modificada suministrada al amplificador 55 de potencia, en el que el módulo de corrección de memoria modifica la señal de entrada en función de la señal de entrada de la disposición y una predicción de la distorsión de la señal de fuente de alimentación suministrada al amplificador de potencia y en el que el entrenamiento del módulo de corrección de memoria se realiza en función de la señal de salida.

60

En algunas formas de realización, el módulo de corrección de memoria modifica la señal de entrada en función de una predicción de la distorsión de la señal de fuente de alimentación, siendo dicha distorsión provocada por efecto de la impedancia dinámica del amplificador de potencia percibida por la fuente de alimentación.

En algunas formas de realización, el módulo de corrección de memoria modifica la señal de entrada en 65 función de la envolvente de la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia.

En algunas formas de realización, el módulo de corrección de memoria consiste en un predictor de Vdd

adaptado para predecir la distorsión de forma de onda de la señal de fuente de alimentación, en el que el predictor de Vdd genera una salida que está en función de una señal de fuente de alimentación de destino y la señal de fuente de alimentación de destino se modula en función de la señal de entrada y no es afectada por la distorsión de la forma de onda; y un corrector de trayectoria principal adaptado para modificar la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia en función de la señal de entrada suministrada a la disposición de 5 amplificador y la salida del predictor de Vdd.

En algunas formas de realización, las entradas suministradas al corrector de trayectoria principal comprenden una señal de entrada, la salida del predictor de Vdd y una señal de envolvente de entrada.

10

En algunas formas de realización, las entradas suministradas al predictor de Vdd comprenden una señal de envolvente de entrada y la señal de fuente de alimentación de destino.

En algunas formas de realización, la disposición de amplificador de potencia comprende además unos medios para generar una señal de envolvente de entrada, situados antes del predictor de Vdd y el corrector de 15 trayectoria principal.

En algunas formas de realización, la disposición de amplificador de potencia comprende además unos medios para modular la señal de fuente de alimentación en función de la señal de entrada.

20

En algunas formas de realización, los medios para modular la señal de fuente de alimentación están en función de la señal de envolvente de entrada.

En algunas formas de realización, los medios para modular la señal de fuente de alimentación comprenden la rectificación de la señal de entrada. 25

En algunas formas de realización, los medios para modular la señal de fuente de alimentación comprenden además el filtrado de la señal de entrada.

En algunas formas de realización, el módulo de corrección de memoria es un circuito integrado de 30 aplicación específica (ASIC).

En algunas formas de realización, el módulo de corrección de memoria es una matriz de puertas programable in situ (FPGA).

35

En algunas formas de realización, la disposición de fuente de alimentación comprende: una función de entrenamiento del predictor de Vdd adaptada para entrenar el predictor de Vdd, y una función de entrenamiento del corrector de trayectoria principal adaptada para entrenar el corrector de trayectoria principal.

En algunas formas de realización, la función de entrenamiento del predictor de Vdd está adaptada para 40 entrenar el predictor de Vdd utilizando la señal de fuente de alimentación de destino, la señal de fuente de alimentación y la señal de entrada; y la función de entrenamiento del corrector...

1. Disposición de amplificador de potencia (11) que comprende:

una fuente de alimentación (21) adaptada para suministrar una señal de fuente de alimentación a un amplificador de potencia (26), siendo modulada la fuente de alimentación en función de una señal de entrada (23) 5 suministrada a la disposición de amplificador de potencia;

un amplificador de potencia adaptado para recibir una versión modificada de la señal de entrada y amplificar la versión modificada de la señal de entrada para generar una señal de salida (33);

10

caracterizada porque la señal de entrada se modifica en función de la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia y una predicción de la distorsión de la señal de fuente de alimentación suministrada al amplificador de potencia.

2. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 1, en la que la disposición de 15 amplificador de potencia incluye un módulo de corrección de memoria (35) adaptado para proporcionar la señal de entrada modificada (180) suministrada al amplificador de potencia, modificando el módulo de corrección de memoria la señal de entrada (150) en función de la señal de entrada a la disposición y una predicción de la distorsión de la señal de fuente de alimentación suministrada al amplificador de potencia (170), siendo sometido el módulo de corrección de memoria a un entrenamiento que está en función de la señal de salida (31). 20

3. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 2, en la que el módulo de corrección de memoria modifica la señal de entrada en función de una predicción de la distorsión de la señal de fuente de alimentación, en la que la distorsión es causada por el efecto de impedancia dinámica del amplificador de potencia percibido por la fuente de alimentación. 25

4. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 2, en la que el módulo de corrección de memoria modifica la señal de entrada en función de la envolvente de la señal de entrada (155) de la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia.

30

5. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 2, en la que el módulo de corrección de memoria se compone de:

un predictor (165) adaptado para predecir la distorsión de forma de onda de la señal de fuente de alimentación, en el que el predictor genera una salida (170) que está en función de una señal de fuente de 35 alimentación de destino (160), estando modulada la señal de fuente de alimentación de destino en función de la señal de entrada y no es afectada por la distorsión de la forma de onda; y

un corrector de trayectoria principal (175) adaptado para modificar la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia en función de la señal de entrada suministrada a la disposición de 40 amplificador de potencia y la salida del predictor.

6. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 5, en la que las entradas suministradas al corrector de trayectoria principal comprenden una señal de entrada (150), la salida (170) del predictor (165) y una señal de envolvente de entrada (155). 45

7. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 5, en la que las entradas suministradas al predictor (165) comprenden una señal de envolvente de entrada (155) y la señal de fuente de alimentación de destino (160). 50

8. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 5, que comprende además unos medios (37) para generar una señal de envolvente de entrada situados antes del predictor y del corrector de trayectoria principal.

55

9. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 1, que comprende además unos medios (21) para modular la señal de fuente de alimentación en función de la señal de entrada.

10. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 9, en la que los medios para modular la señal de fuente de alimentación están en función de una señal de envolvente de entrada. 60

11. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 9, en la que los medios para modular la señal de fuente de alimentación comprenden la rectificación de la señal de entrada.

12. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 11, en la que los medios para 65 modular la señal de fuente de alimentación comprenden además el filtrado de la señal de entrada.

13. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 2, en la que el módulo de corrección de memoria es un circuito integrado de aplicación específica (ASIC).

14. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 2, en la que el módulo de corrección 5 de memoria es una matriz de puertas programable in situ (FPGA).

15. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 5, que comprende además:

una función de entrenamiento del predictor adaptada para entrenar al predictor y 10

una función de entrenamiento del corrector de trayectoria principal adaptada para entrenar al corrector de trayectoria principal.

16. Disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 15, en la que: 15

la función de entrenamiento del predictor está adaptada para entrenar al predictor mediante la señal de fuente de alimentación de destino, la señal de fuente de alimentación y la señal de entrada;

la función de entrenamiento del corrector de trayectoria principal está adaptada para entrenar al corrector 20 de trayectoria principal mediante la señal de entrada modificada, la señal de salida y la señal de fuente de alimentación.

17. Medios utilizables por ordenador que presentan unos medios de código de programación legibles por ordenador materializados en los mismos para realizar la corrección de la memoria en una disposición de 25 amplificador de potencia según la reivindicación 1, comprendiendo los medios de código legibles por ordenador:

unos medios de código para predecir la distorsión de forma de onda de la señal de fuente de alimentación, en los que los medios de código generan una salida que está en función de una señal de fuente de alimentación de destino, siendo modulada la señal de fuente de alimentación de destino en función de la señal de entrada 30 suministrada a la disposición de amplificador y no estando afectada por la distorsión de forma de onda; y

unos medios de código para modificar la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia en función de la señal de entrada de la disposición de amplificador de potencia y la salida de los medios de código para predecir la distorsión de la forma de onda. 35

18. Procedimiento de utilización de una disposición de amplificador de potencia (11) que comprende un amplificador de potencia (26) y una fuente de alimentación (21), comprendiendo el procedimiento la etapa siguiente:

modular una señal de fuente de alimentación de la fuente de alimentación en función de una señal de 40 entrada (23) suministrada a la disposición de amplificador de potencia, siendo suministrada la señal de fuente de alimentación al amplificador de potencia;

caracterizada porque comprende además la etapa siguiente:

45

modificar la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia en función de la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia y una predicción de la distorsión de la señal de fuente de alimentación suministrada al amplificador de potencia.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que la etapa de modificación comprende además las 50 etapas siguientes:

una predicción para predecir la distorsión de forma de onda de la señal de fuente de alimentación, en la que el predictor genera una salida que está en función de la señal de fuente de alimentación de destino, siendo modulada la señal de fuente de alimentación de destino en función de la señal de entrada suministrada a la 55 disposición de amplificador de potencia y no estando afectada por la distorsión de forma de onda; y

una corrección de la trayectoria principal para modificar la señal de entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia en función de la señal de entrada de la disposición de amplificador de potencia y la salida del predictor. 60

20. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que la etapa de modificación comprende además la conversión de señales representadas en el dominio de punto fijo en señales representadas en el dominio de punto flotante y viceversa.

65

21 Procedimiento según la reivindicación 19, que comprende además una etapa de entrenamiento para determinar los parámetros programables utilizados durante por lo menos durante la predicción o la corrección de

trayectoria principal.

22. Procedimiento según la reivindicación 21, en el que la etapa de entrenamiento implica la utilización de un procedimiento de optimización de mínimos cuadrados según la ecuación φ = [UH·U]-1Y, en la que U es una matriz M x N de entradas del sistema, Y es un vector M x 1 de unas correspondientes salidas, φ es un vector N x 1 5 de los parámetros programables resultantes, M es el número de muestras captadas por iteración, N es el número de ponderaciones de las distintas muestras y el superíndice H correspondiente a UH representa un operador de transposición conjugada.

23. Procedimiento según la reivindicación 21, en el que la etapa de entrenamiento comprende la 10 segmentación de un espacio de soluciones en una pluralidad de intervalos para ayudar a reducir la complejidad de la determinación de los parámetros programables o para mejorar el rendimiento.

24. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que se proporciona un solapamiento entre los segmentos adyacentes en la pluralidad de intervalos. 15

25. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que la etapa de predicción comprende además la etapa de intercambio de parámetros programables en algún lugar del solapamiento.

26. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que la etapa de corrección de trayectoria principal 20 comprende además la etapa de intercambio de parámetros programables en algún lugar del solapamiento.

27. Módulo de corrección de la memoria (35) para una disposición de amplificador de potencia que comprende:

25

un predictor (165) adaptado para predecir la distorsión de forma de onda del voltaje de la fuente de alimentación, en el que el predictor genera una salida (170) que está en función del voltaje de fuente de alimentación de destino (160), y estando modulado el voltaje de fuente de alimentación de destino en función de una entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia y no estando afectado por la distorsión de la forma de onda; y 30

un corrector de trayectoria principal (175) adaptado para modificar la entrada suministrada a la disposición de amplificador de potencia (23) en función de la entrada a la disposición de amplificador de potencia y a la salida del predictor.

35

28. Transmisor de estación base de comunicaciones inalámbricas que comprende una disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 1.

29. Red de comunicaciones que comprende una disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 1. 40

30. Procedimiento de provisión de un servicio de transmisión de señales a través de una red de comunicaciones que comprende una disposición de amplificador de potencia según la reivindicación 1.