[發明專利]一種行波管線性化器

有效

• 申請號: 201210033598.5
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102545796A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 陳長偉;秦開宇;岳凱
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明屬于功率放大器技術領域，具體涉及一種行波管線性化器。

技術背景

隨著移動通信技術迅速發展，無線通信頻段變得越來越擁擠，頻譜資源越來越緊張，為了在有限的頻譜范圍內容納更多的通信信道，人們提出了一些寬帶數字傳輸技術(OFDM、WCDMA等)和高頻譜利用率的調制方式(M-QAM等)。采用這些技術所傳輸的信號具有非恒定包絡、寬頻帶和高峰平比等特點，當調制信號通過非線性的功率放大器后將產生帶內和帶外失真，導致輸出信號頻譜擴展，帶外失真信號干擾鄰近信道，帶內失真信號增大通信系統誤碼率。為了保證通信的質量，現代通信系統對射頻功率放大器的線性度提出了很高的要求，要求功率放大器具有很好的線性度、較高的效率和較高的輸出功率。為了同時保證以上指標，除了采用高效率的功率放大器結構之外，功率放大器線性化技術的應用也成為必然。功率放大器線性化技術已成為下一代無線通信系統的關鍵技術之一。在現代通信系統中，行波管功率放大器得到了廣泛的應用，由于工藝的原因，尤其是國內的行波管，行波管與行波管之間的非線性特性不同，按常規做法需要針對不同的行波管非線性進行不同的線性化器定制，成本很高，因此有必要設計一種可調的線性化器，以適用于不同特性的行波管的線性化。

常用的功率放大器線性化技術有功率回退法、前饋法、負反饋法和預失真技術等。功率回退法是傳統而有效的一種方法，然而，工作點的回退降低了功放的電源利用效率并導致很高的熱耗散；前饋法能夠在較寬的帶寬內獲得較好的效果，是目前比較成熟的一種線性化技術，但其缺點是效率低且系統復雜；負反饋法是用增益換取線性度，其窄帶寬和穩定性問題限制了其應用；預失真技術又分為模擬預失真技術和數字預失真技術，數字預失真技術具有穩定、高效、寬帶寬與自適應等優勢，能達到中等程度的線性化，但是不能應用于輸入輸出皆為射頻信號的場合。模擬預失真尤其是射頻模擬預失真線性化器具有體積小、成本低、電路實現簡單、在微波毫米波頻段絕對帶寬大等優點，并且可以獲得相當的線性化效果。

中國發明專利CN101567667A公開了一種增強型模擬預失真線性化功率放大器，但是所述模擬預失真線性化功率放大器用于WCDMA移動通信中，頻段較低，不能用于Ku波段。中國發明專利CN1396707A公開了一種預失真線性化電路以及預失真的失真補償方法，程序和介質，但所述預失真線性化電路是用于便攜式電話的移動單元的通信基站登較低的頻段，也不能用于頻率較高的Ku頻段。中國發明專利CN101807886A公開了一種射頻功率放大裝置及其模擬預失真校正方法。所述模擬預失真校正方法是基于第三代移動通信技術等頻率較低的場合，也不能用于Ku波段的應用。而且對于以上所述預失真線性化器，大部分電路結構比較復雜，不利于線性化射頻功放的小型化和低成本設計。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的預失真線性化功率放大器結構復雜以及不能對不同特性的行波管放大器進行線性化的問題，提出了一種行波管線性化器。

本發明的技術方案是：一種行波管線性化器，包括：第一混合接頭、第二混合接頭、線性支路和非線性支路，射頻輸入信號經第一混合接頭分為兩路，記為第一支路信號和第二支路信號，第一支路信號和第二支路信號分別輸入到所述的線性支路和非線性支路，線性支路和非線性支路的輸出信號經第二混合接頭耦合成射頻輸出信號。

所述線性支路包括第一衰減器、第一群時延單元和第一移相器，第一支路信號依次經過第一衰減器、第一群時延單元和第一移相器，其中，第一衰減器用于調節信號的幅度，第一群時延單元用于調節信號的時延，第一移相器用于調節信號的相位；

所述非線性支路包括第一非線性發生器、第二群時延單元和第二移相器，第二支路信號依次經過第一非線性發生器、第二群時延單元和第二移相器，其中，第一非線性發生器用于使得第二支路信號產生增益壓縮和相位壓縮，產生非線性失真信號；第二群時延單元用于調節產生的非線性失真信號的時延；第二移相器用于調節經過第二群時延單元之后的信號的相位。

本發明的有益效果：本發明的行波管線性化器的結構簡單，可以通過調整幅度擴張、相位擴張和非線性發生器的波形，調整線性化器的曲線，將線性化器匹配到不同的行波管功率放大器的特性，用來線性化不同的行波管放大器，解決了不同行波管之間的非線性差異的問題，以可調的行波管線性化器對不同的行波管放大器進行線性化，降低成本，加快調試生產調期。本發明提供了一種電路結構簡單、體積小、適用于Ku波段等較高頻率應用場合的模擬預失真線性化器。

附圖說明

圖1是本發明的行波管線性化器的結構示意圖。