[發明專利]一種寬帶數字預失真功放的溫度補償方法和系統

有效

• 申請號: 200910081811.8
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101520666A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 王建新;陳朝陽;余建國
• 申請（專利權）人: 北京北方烽火科技有限公司
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;G05B17/02;H03F1/34;H04L25/49
• 代理公司: 北京宇生知識產權代理事務所
• 代理人: 倪 駿

技術領域

本發明涉及數字預失真功放技術領域，尤其涉及一種寬帶數字預失真功放的溫度補償方法和系統。

背景技術

為了滿足下一代移動通信系統(4th?generation?mobile?communication，即4G)中基站設備體積小型化和綠色環保的趨勢，需要提高寬帶功放的線性度和效率。但是，針對下一代移動通信系統中所采用的正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，即OFDM)技術具有較高的峰均功率比(Peak-to-Average?Power?Ratio，即PAPR)問題，如何提高功放的線性度，人們提出了許多功放線性化技術，其中預失真技術包括射頻預失真、中頻預失真和數字預失真三種方法.

數字預失真線性化技術是補償放大器非線性失真較好的線性化技術。基于記憶多項式的數字預失真(Memory?Polynomial?Digital?Pre-Distortion，即MP-DPD)技術是實現數字預失真的另外一種形式，主要是基于功放的整體非線性特性，由各階非線性疊加而成的假設，通過對各階非線性失真和記憶效應進行補償，從而達到功放整體線性化的目的。

面對下一代移動通信系統的寬帶寬，寬帶功放是寬帶數字預失真功放系統中不可缺少的射頻部件。在超寬帶功放中，由于傳輸帶寬帶來的功放記憶效應會變得更加明顯，其中因環境因素帶來的功放管熱記憶效應不容忽視，那么，在諸多的環境因素中，因環境溫度的變化而引起的功放漂移問題就特別突出，如何解決溫漂問題是數字預失真功放系統的關鍵。若僅僅從選擇溫度特性好的功放管來解決，則有許多缺點，器件選擇困難，測試和調試費力，元器件的成本高。人們就提出了溫度補償方法，傳統的溫度補償方法可分為兩大類，一類是模擬溫度補償方法，另一類是數字溫度補償方法。模擬的溫度補償主要利用三極管PN結的負溫度系數來實現，其特點是電路原理簡單，易實現，這種方法雖然實現簡單，成本低，但是，由于模擬器件的離散性較大，補償精度很低，且生產一致性差，不太適合于批量生產，因此，不能得到廣泛的應用。隨著下一代移動通信系統的快速發展，對功放管的工作穩定性要求越來越高，此方法的應用范圍將逐漸縮小。數字溫度補償方法相對于模擬溫度補償方法來講，補償精度有了很大的提高。現有的數字溫度補償方法，又稱為查表方法，通常分為兩種，一種是通過模擬的溫度傳感器檢測出功放管的當前工作溫度，然后通過ADC轉換器將溫度傳感器輸出的模擬電壓轉換為數字電壓后發送給微控制單元(CPU)，CPU則對照預存在閃存(FLASH)中的溫度-電壓表根據不同的溫度輸出不同的電壓，該數字電壓信號通過DAC轉換器后輸出到功放管。但這種數字溫度補償方法存有以下缺點：1、采用模擬的溫度傳感器，其缺點是易受射頻信號的干擾，射頻信號的強弱會影響溫度檢測的準確性，從而會對溫度補償的準確性造成影響。而且，采用模擬溫度傳感器，就必需用到ADC轉換器將模擬電壓轉換成數字信號，其實現成本較高。2、FLASH中預存的溫度-電壓表只有一個，且表中的數據是固定不變的，在寫入CPU程序的時候將該表一并寫入CPU，可操作性較差，在對不同的功放管進行溫度補償時均采用該表，而不同的功放管在同一溫度下會有微小的差別，不同批次的功放管的這種差別就會更大了，因此，現有的這種數字溫度補償方法對功放管本身的一致性要求很高，這樣，造成成本上的增加和補償精度的下降。另一種是采用數字溫度傳感器來檢測功放管溫度、對各待測功放管自動計算對應的溫補數據，這種方法是實時地監測功放管的工作溫度，根據該工作溫度在溫補數據表中查找對應的補償數據，并用該補償數據對功放管進行溫度補償。具有溫度補償精度高、抗干擾性強。但是，此方法仍然需要DAC轉換器模塊，用于將微控制單元CPU輸出的數字電壓信號轉換為模擬電壓信號，并輸出到功放管.以上數字溫度補償方法可以歸結為間接補償方法。