[發明專利]一種幅相可調諧式預失真線性化器

有效

• 申請號: 201410425849.3
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104167994B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 謝小強;李大偉;周強;延波
• 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: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 李玉興

技術領域

本發明屬于微波線性化技術領域，具體涉及一種幅度相位可調諧式預失真線性化器。

背景技術

現代無線通信系統的發展方向是多用戶、大容量、更高的信號傳輸率的高質量通信，使得具有更寬工作頻帶和更高信息容量的微波通信系統受到日益關注。當前微波通信系統多采用寬帶、多載波、復雜數字調制技術，這類調制方式對信道的線性提出了極高的要求，而發射機微波功率放大器是影響信道線性的主要因素。在微波通信系統中，為達到低系統成本和高效率目的，更大程度地發揮系統末級功率放大器性能，末級功率放大器往往要求工作于強非線性狀態，因此為了使微波功率放大器在具有足夠的輸出功率和較高效率的前提下仍具有極高的線性度，則必須采用線性補償技術，使功放線性化。

微波功率放大器工作在飽和狀態就會產生非線性失真，包括非線性幅度失真和非線性相位失真。預失真線性化就是針對功率放大器非線性失真特點，產生與其增益幅度和相位失真相反的非線性信號，與功率放大器本身的非線性進行抵消，得到線性高功率輸出。利用非線性器件搭建的預失真電路在完成功放線性補償的前提下，具有電路結構簡單、易于采用常規微波集成電路工藝實現的優點，使其成為了微波系統線性化技術研究的熱點之一，肖特基勢壘二極管是構造預失真電路最常用的微波非線性器件。微波預失真線性化技術的關鍵在于非線性預失真信號的產生。研究方法主要有兩大類：一種為傳輸式非線性預失真，即研究傳輸式的肖特基二極管串/并聯結構的預失真信號發生器；一種為反射式非線性預失真，即利用肖特基二極管的非線性特性，配合90°電橋疊加原理，實現預失真信號產生。前者電路結構簡單，但是由于信號輸入/輸出端口直接與非線性器件連接，在大信號工作狀態下很難實現匹配要求。后者電路結構較為復雜，雖較好的解決了端口匹配問題，但是難以滿足微波強非線性線性化要求。二者共有的缺點是只能補償某一類功率放大器(固態功率放大器或者真空電子功率器件)的非線性失真，此缺點極大的降低了預失真電路的可調性和可控性，增加了設計成本。

現有傳輸式非線性預失真線性化技術成果僅適用于同一類功率放大器線性化要求，適用范圍較小。[“A?novel?series?diode?linearizer?for?mobile?radio?power?amplifiers”，作者Yamauchi，K.；Mori，K.；Nakayama，M.；Itoh，Y.；Mitsui，Y.；Ishida，O.Microwave?Symposium?Digest，1996，IEEE?MTT-S?International，Volume:2]和[“A?microwave?miniaturized?linearizer?using?a?parallel?diode?with?a?bias?feed?resistance”，作者：Yamauchi，K.；Mori，Kazutomi；Nakayama，M.；Mitsui，Y.；Takagi，Tadashi，Microwave?Theory?and?Techniques，IEEE?Transactions?on?Volume:45]分別提出了一種串聯型傳輸式模擬預失真電路和一種并聯型傳輸式模擬預失真電路，研究結果表明只能產生適用于固態功率放大器的預失真信號。而Hee-Young?Jeong等人在2005年提出了[“A?design?of?K-band?predistortion?linearizer?using?reflective?Schottky?diode?for?satellite?TWTAs，”作者：Hee-Young?Jeong；Sang-Keun?Park；Nam-Sik?Ryu；Jeong，Yong-Chae；In-Bok?Yom；Young?Kim，Gallium?Arsenide?and?Other?Semiconductor?Application?Symposium，2005.EGAAS2005.European，vol，no.，pp.597，600，3-4Oct.2005]一種結構復雜的微波反射式預失真電路，產生的是用于改善行波管放大器(屬于真空電子功率器件)的非線性失真的預失真信號。該電路中所需的90°電橋屬于非對稱結構，在微波頻段難于獲得寬帶性能；且只通過控制單一的偏置電壓實現對預失真信號幅度和相位調節，所產生的預失真信號非線性強度以及幅度和相位控制能力受限，不能滿足微波系統強非線性預失真線性化要求。

發明內容

本發明的目的，就是針對上述傳統預失真線性化器存在的問題，提出一種幅相可調諧式預失真線性化器。