[發明專利]數字多載波功率放大的方法及實現該方法的功率放大器

有效

• 申請號: 201110201664.0
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102386852A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 宋敏
• 申請（專利權）人: 芯通科技（成都）有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F3/20;H04L27/26
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及功率放大的方法及設備，具體是數字多載波功率放大的方法及實現該方法的功率放大器。

背景技術

現今行業功放系統實現數字多載波功率放大的方法在將數字信號處理為射頻信號后經過濾波、變頻，并進行射頻線性放大。采用行業方法實現數字多載波功率放大，功放效率較低，線性指標對功放管器件要求高，且散熱和可靠性都遇到了很大的挑戰，因此實現功放的成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了能降低功放管器件的選型要求，提高功放效率的數字多載波功率放大的方法及實現該方法的功率放大器。

本發明的目的主要通過以下技術方案實現：數字多載波功率放大的方法，包括以下步驟：

步驟1、將多載波射頻輸入信號依次經過濾波、變頻、放大后再經過模數轉換為數字中頻信號；

步驟2、將步驟1中產生的數字中頻信號分為兩個以上的通道，并進行數字中頻信號處理；

步驟3、將步驟2處理后的各個通道的數字中頻信號經過數模轉換為模擬中頻信號；

步驟4、將步驟3中各個通道產生的模擬中頻信號經過濾波、變頻為射頻信號并線性放大；

步驟5、將步驟4中各個通道線性放大后的射頻信號合路為一路射頻信號輸出；

步驟6、將步驟4中產生射頻信號的各個通道選擇其中一個通道的信號作為檢測信號，再與步驟5中合路后的射頻輸出信號產生的前向功率信號和反向功率信號三者通過開關擇一處理為數字信號，對產生的數字信號進行功率檢測，并將檢測到的反饋信號返回到步驟2中進行數字中頻信號處理。

所述步驟2中的數字中頻信號處理包括峰均比和數字預失真處理、數字濾波、數字放大、數字衰減、增益調整及相位調整。本發明通過數字處理，可以有效濾除干擾信號和雜散信號。

所述步驟2中產生的通道數量小于12個。

作為本發明的進一步改進，本發明還包括在步驟2中選擇打開或關閉各數字中頻信號通道，所述步驟4產生射頻信號的通道與步驟2中打開或關閉的數字中頻信號通道對應。

實現上述放大信號的方法的功率放大器，包括順次連接的射頻輸入處理模塊、數字中頻處理模塊、模擬中頻處理模塊、射頻放大處理模塊及連接于數字中頻處理模塊與射頻放大處理模塊之間的反饋電路；多載波射頻輸入信號輸入射頻輸入處理模塊進行濾波、變頻、放大、模數轉換后產生數字中頻信號，數字中頻信號輸入數字中頻處理模塊內，數字中頻處理模塊將數字中頻信號分為兩個以上的通道并進行數字中頻信號處理，數字中頻處理模塊輸出的數字中頻信號輸入模擬中頻處理模塊進行數模轉換、濾波、變頻、放大后輸入射頻放大處理模塊內，射頻放大處理模塊將各個通道線性放大后的射頻信號合路為一路射頻信號輸出，反饋電路將產生射頻信號的各個通道選擇其中一個通道的信號作為檢測信號，再與射頻輸出信號產生的前向功率信號和反向功率信號三者通過開關擇一處理為數字信號，對產生的數字信號進行功率檢測，并將檢測到的反饋信號返回到數字中頻處理模塊中進行數字中頻信號處理。

所述的射頻輸入處理模塊包括順次連接的可變衰減器、濾波變頻器、放大器及模數轉換器，所述模數轉換器與數字中頻處理模塊連接。

所述的數字中頻處理模塊為FPGA，且數字中頻處理模塊包括功率檢測模塊。

所述模擬中頻處理模塊包括兩條以上順次連接有數模轉換器、濾波變頻器及放大器的電路，所述數模轉換器與數字中頻處理模塊連接，所述放大器與射頻放大處理模塊連接。

所述射頻放大處理模塊包括兩條以上順次連接有濾波器、放大器及隔離器的分支電路，且射頻放大處理模塊設有的分支電路條數與模擬中頻處理模塊的電路條數相同；所述射頻放大處理模塊的濾波器與模擬中頻處理模塊的放大器一一對應連接，所述隔離器連接有合路器，所述合路器合并射頻放大處理模塊中的分支電路構成一條射頻輸出電路。

所述反饋電路包括與射頻放大處理模塊中的分支電路數量相同、一一對應耦合連接的耦合支路，所述耦合支路連接一個多選一選擇開關，所述多選一選擇開關的輸入端口的數量與射頻放大處理模塊中分支電路的數量相同，且耦合支路與多選一選擇開關的輸入端口一一對應連接；所述反饋電路還包括與射頻輸出電路耦合連接的前向耦合電路和反向耦合電路，所述前向耦合電路、反向耦合電路及多選一選擇開關輸出端口連接的線路與一個三選一選擇開關的輸入端口一一對應連接，所述三選一選擇開關的輸出端依次連接一個濾波變頻器、一個模數轉換器后與數字中頻處理模塊連接。反饋電路的模數轉換器具體是與數字中頻處理模塊的功率檢測模塊連接。