[發(fā)明專利]高效率、超線性DFFA移動(dòng)數(shù)字電視與移動(dòng)寬帶通信功率放大器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810031384.8
• 申請(qǐng)日: 2008-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101594117A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳意輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳意輝
• 主分類號(hào): H03F3/20
• 分類號(hào): H03F3/20;H03F3/24;H03F1/02;H03F1/32;H03F3/45;H03G3/00;H04N5/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種功率放大技術(shù)，具體涉及一種高效率超線性DFFA(Doherty?&?FeedForward?Linear?Power?Amplifiers)移動(dòng)數(shù)字電視與移動(dòng)寬帶通信功率放大技術(shù)。

背景技術(shù)：

移動(dòng)數(shù)字電視與移動(dòng)寬帶通信采用m?QAM與OFDM調(diào)制技術(shù)，其核心技術(shù)是要求在高峰均比信號(hào)條件下實(shí)現(xiàn)高效率、高線性及高穩(wěn)定寬帶大功率放大。

現(xiàn)有的DPD數(shù)字預(yù)失真功率放大技術(shù)能改善線性度，與Doherty技術(shù)結(jié)合能大幅度提高效率，但數(shù)字預(yù)失真功率放大技術(shù)存在帶寬窄的問(wèn)題，難以滿足數(shù)字地面電視發(fā)射傳輸?shù)男枰籇PD數(shù)字預(yù)失真功率放大技術(shù)對(duì)線性度的改善通常為10-15dB，而高階QAM(≥16QAM)與OFDM調(diào)制要求線性度改善為20-25dB；數(shù)字地面電視發(fā)射傳輸有多種工作制式與模式，DPD數(shù)字預(yù)失真功率放大技術(shù)需要更改算法與擬合曲線，難以滿足多制式與多模工作的需要；DPD數(shù)字預(yù)失真功率放大技術(shù)輸入信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)，而數(shù)字地面電視中繼站為了降低成本，通常采用RF射頻放大，DPD數(shù)字預(yù)失真功率放大技術(shù)難以滿足上述中繼站的需要。

現(xiàn)有的FFA前饋?zhàn)赃m應(yīng)功率放大技術(shù)線性改善明顯，并具有自適應(yīng)穩(wěn)定控制、工作帶寬寬、適應(yīng)多制式與多模工作及RF射頻放大等一系列優(yōu)點(diǎn)，但存在以下問(wèn)題：線性度改善范圍有限，一般互調(diào)抑制為15-20dBC，實(shí)際中有時(shí)需要抑制20-25dBC；效率低，一般只有8-18％，導(dǎo)致成本高，且發(fā)熱過(guò)大，影響可靠性；自適應(yīng)控制時(shí)間長(zhǎng)，一般采用單片機(jī)、ARM、FPGA或DSP方式控制，由于程序運(yùn)行有一定的時(shí)間加上算法復(fù)雜，達(dá)到自適應(yīng)穩(wěn)定的時(shí)間長(zhǎng)；難以滿足高峰均比信號(hào)高效率放大的需要；失真延時(shí)線對(duì)功率損耗大，限制了大功率放大。

Doherty放大技術(shù)能顯著提高放大效率，但現(xiàn)有的技術(shù)存在以下問(wèn)題：要求載波功放與峰值功放在不同的溫度與輸入功率條件下相位與增益完全匹配實(shí)現(xiàn)高效率放大；而主功放與峰值功放的相位、增益、線性度與效率均為溫度與輸入信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)，難以滿足Doherty理想放大的要求；現(xiàn)有的Doherty放大技術(shù)為兩級(jí)放大結(jié)構(gòu)，在峰均比為6dB以內(nèi)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)高效率，但現(xiàn)代數(shù)字地面電視RF功率放大要求在峰均比為6-12dB時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率與高線性放大，現(xiàn)有的技術(shù)難以滿足這一要求；現(xiàn)有的Doherty放大技術(shù)一般針對(duì)器件級(jí)實(shí)現(xiàn)高效率放大，在實(shí)現(xiàn)超大功率放大時(shí)，采用對(duì)多個(gè)Doherty模塊進(jìn)行功率合成的結(jié)構(gòu)將十分復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提出新的FFA前饋放大、新的Doherty放大、新的自適應(yīng)控制方法、自愈合方法并將其有機(jī)結(jié)合，得到一種高效率、超線性、低成本、高速自適應(yīng)控制及自愈合的移動(dòng)數(shù)字電視與移動(dòng)寬帶通信功率放大器，不但可以用于移動(dòng)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，還可用于其中繼站與寬帶移動(dòng)通信基站、基站放大器及中繼站，而且能用于GSM多載波功率放大器與集群移動(dòng)通信功率放大器，本發(fā)明總的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

所述新的FFA前饋放大總方法：它采用高隔離對(duì)消技術(shù)與矢量調(diào)制器方式，實(shí)現(xiàn)高精度對(duì)消，提高信號(hào)對(duì)消環(huán)與失真對(duì)消環(huán)的對(duì)消度，從而達(dá)到降低誤差功放的功率、提高線性度及寬帶高線性的效果；它在實(shí)現(xiàn)信號(hào)對(duì)消或失真對(duì)消時(shí)，因輸入功率、工作溫度及器件老化而導(dǎo)致對(duì)消失配時(shí)，能用純硬件的方法自檢出自鎖控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)對(duì)消與失真對(duì)消的高速穩(wěn)定平衡精密控制。它采用導(dǎo)頻信號(hào)模擬失真信號(hào)，為了更好的實(shí)現(xiàn)自鎖控制信號(hào)及殘留失真信號(hào)的的提取，它可把兩個(gè)音頻信號(hào)以IQ調(diào)制的方式調(diào)制在導(dǎo)頻信號(hào)上，從而增加了提取自鎖控制信號(hào)及殘留失真信號(hào)時(shí)的抗帶外干擾能力；它在失真對(duì)消時(shí)，采用乘法器型或IQ解調(diào)型失真耦合對(duì)銷檢測(cè)，解決現(xiàn)有前饋?zhàn)赃m應(yīng)功率放大器殘留導(dǎo)頻檢測(cè)難題；它有三環(huán)型及預(yù)失真型DFFA移動(dòng)數(shù)字電視與移動(dòng)寬帶通信功率放大器兩種類型，可提高線性度及提高主功放的功率。

所述新的Doherty放大總方法：它對(duì)現(xiàn)有的兩級(jí)Doherty放大，采用溫補(bǔ)衰減與線性溫補(bǔ)技術(shù)，以保持主功放與峰值功放的增益與線性度在溫度變化時(shí)大體不變；當(dāng)輸入信號(hào)變化引起主功放與峰值功放效率不同時(shí)，它采用偏壓控制，使其一直保持高效率；當(dāng)工作溫度與輸入信號(hào)強(qiáng)度變化而導(dǎo)致主功放與峰值功放的增益與相位失配時(shí)，它采用增益與相位鎖定技術(shù)使得二者保持良好匹配。它在兩級(jí)Doherty放大的基礎(chǔ)上，采用不等功率法實(shí)現(xiàn)6-12dB高峰均比條件下的高效率放大，采用n個(gè)Doherty功放功率合成實(shí)現(xiàn)更大功率的高效率放大。