[發明專利]一種基于DDS多載波技術的AOTF諧波抑制驅動器及諧波抑制方法

有效

• 申請號: 201611044167.3
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106788498B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 王智林;王曉平;陳永峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十六研究所
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04L25/49;H03F1/32
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

本發明公開了一種基于DDS多載波技術的AOTF諧波抑制驅動器，包括FPGA模塊、DDS模塊和線性功放模塊，DDS模塊內部有多個DDS核，其中一個為主DDS核并具有主通道，其余為輔助DDS核并具有輔助通道，主通道和輔助通道分別輸出包含頻率、相位和幅度信息的一個頻點數據，使每個輔助通道經放大后輸出頻點的頻率、相位和幅度與基頻信號放大后產生的某次高次諧波對應，對應是指頻率相同、相位相差180°且幅度相當；由輔助通道輸出頻點數據降低或抵消經線性功放模塊放大后的射頻信號中的高次諧波。本發明可以消除或減小線性功放基頻信號的高次諧波，避免了功率回退法效率低的不足，電路及結構簡單，易于實現。

技術領域

本發明涉及一種聲光可調濾光器寬帶驅動器用的諧波抑制技術，也可用于其他寬帶射頻驅動器的諧波抑制，屬于聲光可調濾光器驅動器諧波抑制技術領域。

背景技術

聲光可調濾光器(以下簡稱AOTF)主要由上位機軟件、通訊模塊、控制電路、DDS模塊、線性功放模塊等組成，能產生受上位機高速控制的20-200MHz、功率數瓦的寬帶射頻功率信號。

AOTF是基于聲光互作用效應的分光器件，通過改變驅動器的射頻頻率來選擇光波波長的分光元件。AOTF需要對應的寬帶聲光驅動器才能工作，而產生帶寬、大功率射頻信號需要線性功放來實現，使用線性功放不可避免的會產生多次諧波，尤其是低頻段的二、三、四次諧波。當驅動器輸出的射頻信號諧波足夠大時會導致AOTF晶體過熱，影響晶體性能及長期可靠性，更嚴重的是會有多余的光波波長出現，導致AOTF不能正常工作，所以必須進行寬帶諧波抑制。

進行功率放大器的諧波抑制，需要采用功率放大器的線性化技術，目前功率放大器的線性化技術主要有三種方式：

一種方式是功率回退法，功率回退法是通過限制功率管的實際輸出功率來提高線性度，實現起來比較簡單，但這會使得功放效率極大地下降，是以犧牲功放的輸出功率和效率為代價的。

一種方式是前饋技術，前饋技術的基本思想是附加一定的外圍電路，通過提取經過主放大器之后的信號中的失真分量，單獨放大后與主輸出信號反向疊加，從而將失真分量從主輸出信號中扣除，得到只含有線性分量的輸出。

一種方式是預失真技術，預失真技術是一種開環線性化方法，該技術的實現方法是先把輸入信號預先進行非線性處理，再經線性功率放大器進行放大，最終達到線性放大的目的。預失真技術包含模擬預失真和數字預失真兩種，數字預失真需要DSP、A/D、D/A、調制器、解調器等多種硬件和復雜的數字信號處理算法，實現起來較復雜。圖1為模擬預失真系統原理圖，其采用幅度與相位補償的方法，完成了信號的預失真處理，系統輸入信號被耦合出一路，經調幅、調相后進行預失真處理，然后與系統輸入信號疊加后作為功率放大器的輸入信號，再進行放大輸出。

上述三種方式中，功率回退法會使功放效率極大地下降，在中、高功率放大器中極少被采用，AOTF驅動器功率通常需要3-10W，而且對體積、效率要求較高所以不適用；前饋技術需要使用耦合器、衰減器、合成器、延時線、功分器等多個器件，電路實現復雜；無論模擬還是數字預失真均需要較多硬件來實現，結構較復雜。

發明內容

針對現有模擬預失真系統電路結構復雜的不足，本發明的目的是提供一種基于DDS多載波技術的AOTF諧波抑制驅動器，本發明電路及結構簡單，易于實現。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：