[發明專利]一種OFDM自適應前饋線性功率放大裝置

有效

• 申請號: 201110386128.2
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN103138685A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 李偉;高丹;仵元元;田文強;王營冠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/20
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明涉及一種中高速無線傳感網通信技術，特別是涉及一種應用于中高速傳感網中的OFDM自適應前饋線性功率放大裝置。

背景技術

隨著通信和信息技術的迅猛發展，人類獲取信息的發展趨勢正在由固定走向移動，由語音走向多媒體。目前，能夠在移動環境向大量觀眾提供多媒體內容的網絡架構主要有三種：移動通信網絡(WiMAX)，基于OFDM技術(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，即正交頻分復用技術)，雙向傳輸，工作頻率為2.3GHz、2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz；無線局域網(WLAN)，基于DSSS技術，雙向傳輸，工作頻率為2.4GHz、5.8GHz；地面數字廣播網絡(DVB-T)，基于COFDM技術，單向傳輸，工作頻率為VHF(174MHz～230MHz)、UHF(470MHz～862MHz)。此外，DVB組織已經正式發布了為通過地面數字電視廣播網絡向便攜/手持終端提供多媒體業務所專門制定的DVB-H標準(Digital?Video?Broadcasting?Handheld)，從而使這一領域的競爭更為激烈。

隨著城市的現代化建設和經濟的快速發展，對城市公共安全系統的監控質量提出了更高的要求。在有大量高樓及高架公路阻隔的大城市市區，如何解決無線信號的信道傳輸是國內外研發機構正在努力的一個方向，因而，無線傳感網OFDM自適應前饋線性功率放大器也正孕育而生。

當今蜂窩和個人通信網絡的迅速增加，使已經擁擠的頻譜負擔更重，特別是第三代無線移動通信系統的提出，頻帶加寬，動態范圍變大，功率輸出增加，對高功率放大器的頻帶寬度、線性度和效率都有更高的要求，為此，要針對未來的通信體制，研究高效率高線性度功率放大器才是可行的實施方案。然而，在現有技術中，高速無線TD信號中遠距離信號傳輸及蜂窩基站信號仍存在盲區覆蓋，為解決這一技術問題，通常的做法是使用高功率，有損耗功率的合成器及大理的單通道放大器以提高系統功效，但是，一般通過功率回退提高線性度的高功放并不能滿足TD-SCDMA的性能要求。特別是放大器的基板溫度、通道的工作頻率等發生變化，放大器的線性度將急劇惡化。導致放大器線性度惡化的原因是，外界條件的變化對電路產生了影響，兩個環路中信號的反相抵消不徹底。

因而，如何設計一種應用于中高速傳感網中的OFDM自適應前饋線性功率放大器，使矢量調節器能跟隨外部條件的變化而自動進行調整，以保證信號的良好抵消，可以在較寬的頻帶內有效的抑制非線性失真產物，更適合動態信道分配的需要已成為本領域從業者亟待解決的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種OFDM自適應前饋線性功率放大裝置，用來配合解決高速無線TD信號中遠距離信號傳輸及蜂窩基站信號存在盲區覆蓋等問題。

本發明的另一目的在于提供一種OFDM自適應前饋線性功率放大裝置，用以解決在較寬的頻帶內有效的抑制非線性失真產物，通過抑制無用信號進而提高有用信號線性度，更適合動態信道分配的需要以及因多載波信號高峰均比及高線性需求所帶來的技術難題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種OFDM自適應前饋線性功率放大裝置，包括其輸入端連接有射頻信號源，輸出端連接有負載的功率放大模塊，其特征在于，還包括：自適應控制模塊，連接所述射頻信號源及功率放大模塊，接收到所述射頻信號源輸出的射頻信號后，依據外部激勵信號的變化對所述射頻信號進行矢量調節后傳輸給所述功率放大模塊，以保證所述功率放大模塊進行穩定的線性放大；數字ATT模塊，連接所述功率放大模塊，用以接收到所述功率放大模塊的放大信號后，依據預先設定的可調范圍值對所述放大信號進行功率輸出控制；駐波保護模塊，連接所述數字ATT模塊及負載，用于將數字ATT模塊輸出的功率信號傳輸給所述負載，并在檢測到反向功率值時，對所述反向功率值衰減處理后進行檢波，并將該檢波后的直流電壓與預設的門限電壓進行比較，以輸出驅動信號控制所述功率放大模塊的柵極電壓以對其進行保護；以及線性功放控制模塊，連接所述自適應控制模塊、數字ATT模塊以及駐波保護模塊，用以采集所述射頻信號源輸出的射頻信號與所述駐波保護模塊檢測到的反向功率值，以及檢測功放狀態，同時依據檢測到的功放狀態輸出控制信號給所述自適應控制模塊及數字ATT模塊，同時將檢測到的功放狀態通過預定的通信協議傳輸給外部控制裝置，以使其監控該OFDM自適應前饋線性功率放大裝置的工作狀態。