[發(fā)明專利]一種提高前饋放大器線性度的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310161972.4
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103840776A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 高強;石玉;鐘慧;何澤濤;王金川;蔣小強;高光輝
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F1/26;H03F1/42;H04B1/10
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

技術(shù)領域????

本發(fā)明是一種有關(guān)提高前饋放大器線性度的發(fā)明，該方法能夠有效提高前饋放大器的線性度，而同時保持寬頻帶和低噪聲的優(yōu)點,屬于無線通信技術(shù)領域。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們對無線通信系統(tǒng)的射頻接收機提出了越來越高的要求，比如低功耗、低噪聲、大動態(tài)范圍、高靈敏度和高線性度等;而接收系統(tǒng)的帶寬、噪聲性能和線性度主要取決于接收機最前端的放大器的帶寬、噪聲性能和線性特性，如圖1所示。因而改善接收機最前端的前饋放大器的線性特性可以有效地提高整個射頻接收系統(tǒng)的線性特性。

由于微電子工藝的不斷進步，部分半導體公司推出了噪聲好、線性度高的晶體管，以制作寬帶高線性低噪聲放大器。但是單管放大器的線性度依然很低，難以滿足設計要求。一些設計者嘗試采用線性化技術(shù)來提高放大器的線性度。1936年貝爾實驗室提出功率回退法，在不需要任何外圍電路的結(jié)構(gòu)簡單下，實現(xiàn)放大器的增益每回退1dB，其三階交調(diào)截點提高2dB。但功率回退將降低放大器的功率利用率，使得電源利用率只有1.5%，且線性度并不能無限制提高。日本專利JP54109953采用負反饋結(jié)構(gòu)，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但負反饋的線性化程度較弱。歐洲專利DE19803033288提出預失真放大器，雖然結(jié)構(gòu)也相對較簡單，但線性度提高的有限性將限制預失真放大器的應用。美國專利US18253380A提出前饋寬帶放大器，前饋技術(shù)能在很寬的帶寬內(nèi)對二階交調(diào)失真、三階交調(diào)失真進行有效抑制，是所有線性化方法中線性化效果最好，且具有穩(wěn)定性好、適用于寬帶應用、線性化程度和增益無直接關(guān)系等特點。但是在實際電路中，由于器件的精準性及調(diào)試誤差，兩抵消環(huán)并不能夠完全匹配，從而影響到前饋放大器的二階、三階交調(diào)截點的改善度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對前饋技術(shù)中前饋結(jié)構(gòu)不能實現(xiàn)兩個環(huán)路的理想抵消這一問題，本發(fā)明提供了一種提高前饋放大器線性度的裝置，使其克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實現(xiàn)兩個環(huán)路的理想抵消，更有效地提高前饋放大器的二階交調(diào)截點和三階交調(diào)截點能滿足對放大器線性度所提出的較高要求。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

????一種提高前饋放大器線性度的裝置，輸入前饋系統(tǒng)的信號分配為主放大器支路信號和第一調(diào)節(jié)支路信號，主放大器支路上的信號經(jīng)過主信號放大器9以及主放大器支路傳送路徑，發(fā)送至抵消環(huán)路耦合器13，第一調(diào)節(jié)支路上的信號經(jīng)過第一調(diào)節(jié)支路傳送路徑發(fā)送至抵消環(huán)路耦合器13；抵消環(huán)路耦合器13分配為輔助放大支路的信號以及第二調(diào)節(jié)支路的信號，輔助放大支路上的信號經(jīng)過輔助放大器14以及輔助放大支路傳送路徑，發(fā)送至再抵消環(huán)路耦合器17，第二調(diào)節(jié)支路上的信號經(jīng)過第二調(diào)節(jié)支路傳送路徑發(fā)送至再抵消環(huán)路耦合器17，其特征在于：再抵消環(huán)路耦合器17連接的失真信號再抵消環(huán)路，所述再抵消環(huán)路耦合器17功率分配為兩條支路，第三支路移相器18輸入端連接再抵消環(huán)路耦合器17分配的第三調(diào)節(jié)支路，輸出端連接至功率合成器20，第四支路移相器19輸入端連接再抵消環(huán)路耦合器17分配的第四調(diào)節(jié)支路，輸出端連接至功率合成器20，兩條支路信號由所述功率合成器20輸出端合成輸出。

????所述主信號放大器采用平衡放大器，包括不平衡-平衡阻抗變換器6、兩個并行放大器7、平衡-不平衡阻抗變換器8；主放大器支路信號進入主信號放大器9經(jīng)不平衡-平衡阻抗變換器6平分信號,分別發(fā)送至兩個并行放大器7，平衡-不平衡阻抗變換器8輸入端連接兩個并行放大器7，并在輸出端合成輸出帶失真的主放大器支路信號。

????根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高前饋放大器線性度的裝置，其特征在于：進入前饋系統(tǒng)的信號由主信號環(huán)路耦合器10信號分配；所述主放大器支路連接主信號放大器9輸出帶失真的支路信號，并送至主信號衰減器11輸入端，所述第一調(diào)節(jié)支路連接第一支路移相器12輸入端，主信號衰減器11和第一支路移相器12的輸出端連接到抵消環(huán)路耦合器13；所述輔助放大器14輸入端接收輔助放大支路信號，輸出端連接輔助放大支路衰減器15，所述第二調(diào)節(jié)支路連接第二支路移相器16，輔助放大支路衰減器15和第二支路移相器16的輸出端連接到再抵消環(huán)路耦合器17。

????平衡放大器中不平衡-平衡阻抗變換器6和平衡-不平衡阻抗變換器8均采用傳輸線變壓器實現(xiàn)。

????所述主信號環(huán)路耦合器10、抵消環(huán)路耦合器13、再抵消環(huán)路耦合器17、功率合成器20均采用傳輸線變壓器實現(xiàn)。