[發明專利]一種基于可變電容的片上集成寬帶線性化器

有效

• 申請號: 202010185852.8
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111293991B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 王磊;曾雁聲;肖鑫平;李朗;楊杰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F1/32;H03F3/20
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

1.一種基于可變電容的片上集成寬帶線性化器,包括:線性化電路控制模塊、耦合器、低損耗匹配模塊、反射式預失真信號產生器、冷模pHEMT晶體管補償校正電路和功率放大器，其特征在于：

所述線性化電路控制模塊輸出端分別連接反射式預失真信號產生器和冷模pHEMT晶體管補償校正電路，用于向反射式預失真信號產生器、冷模pHEMT晶體管補償校正電路提供直流驅動電壓，并通過驅動電壓調節線性化信號產生的大??；

所述耦合器具有輸入端、耦合端、直通端和隔離端，隔離端起隔離信號的作用，不做連接；包括耦合器一、耦合器二、耦合器三和耦合器四；耦合器一的輸入端連接輸入信號，耦合端連接低損耗匹配模塊一的第一輸入端，直通端連接耦合器二的輸入端；耦合器二的耦合端連接低損耗匹配模塊一的第二輸出端，直通端連接耦合器三的輸入端；耦合器三的耦合端連接低損耗匹配模塊二的第一輸入端，直通端連接耦合器四的輸入端；耦合器四的耦合端連接低損耗匹配模塊二的第二輸出端，直通端連接功率放大器；其中耦合器一和耦合器三用于將接收到的信號分成兩路，耦合器二和耦合器四用于將接收到的兩路信號的合成并輸出；

所述低損耗匹配模塊包括低損耗匹配模塊一和低損耗匹配模塊二；低損耗匹配模塊一的第一輸出端連接反射式預失真信號產生器的第一輸入端，為反射式預失真信號產生器提供輸入信號，第二輸入端連接反射式預失真信號產生器的第一輸出端；低損耗匹配模塊二的第一輸出端連接冷模pHEMT晶體管補償校正電路的第一輸入端，第二輸入端連接冷模pHEMT晶體管補償校正電路的第一輸出端；低損耗匹配模塊用于減小端口駐波，減少信號輸出的反射以降低插入損耗；

所述反射式預失真信號產生器接收低損耗匹配模塊一提供的輸入信號后生成預失真信號，預失真信號用于抵消功率放大器的非線性；

所述冷模pHEMT晶體管補償校正電路接收低損耗匹配模塊二提供的信號后生成補償預失真信號，用于對預失真信號進行補償，以改善預失真信號的線性化度；

輸入到該線性化器的輸入信號被耦合器一分為兩路，其中一路輸入信號經耦合器一直通端傳輸至耦合器二；另一路輸入信號經低損耗匹配模塊一傳輸至反射式預失真信號產生器，生成預失真信號后經低損耗匹配模塊一傳輸至耦合器二；兩路信號經耦合器二合成，生成第一次合成信號，傳輸至耦合器三；耦合器三將第一次合成信號分為兩路，其中一路第一次合成信號經耦合器三直通端傳輸至耦合器四；另一路第一次合成信號經低損耗匹配模塊二傳輸至冷模pHEMT晶體管補償校正電路，生成補償預失真信號后經低損耗匹配模塊二傳輸至耦合器四；兩路信號經耦合器四合成，得到預失真線性化信號傳輸至功率放大器。

2.根據權利要求1所述一種基于可變電容的片上集成寬帶線性化器，其特征在于：所述耦合器一和耦合器三按照1:1的比例將接收到的信號分成兩路。

3.根據權利要求2所述的一種基于可變電容的片上集成寬帶線性化器，其特征在于：所述反射式預失真信號產生器包括90°耦合電橋、終端電阻、第一電容、第二電容、第一變容二極管、第二變容二極管、第一射頻扼流圈、第二射頻扼流圈和第三射頻扼流圈；

所述90°耦合電橋具有輸入端、輸出端、耦合端和直通端；90°耦合電橋的輸入端作為反射式預失真信號產生器的第一輸入端，經第一電容接收輸入信號；輸出端作為反射式預失真信號產生器的輸出端，通過第二電容連接低損耗匹配模塊一第二輸入端；耦合端連接第一變容二極管的正極，第一變容二極管的負極通過λ/4傳輸線接地；直通端連接第二變容二極管的正極，第二變容二極管的負極通過λ/4傳輸線接地；第一變容二極管和第二變容二極管的直流分別通過第二射頻扼流圈、第三射頻扼流圈接地；所述90°耦合電橋輸入端經第一射頻扼流圈、終端電阻連接線性化電路控制模塊接收驅動電壓。

4.根據權利要求3所述一種基于可變電容的片上集成寬帶線性化器，其特征在于：所述冷模pHEMT晶體管補償校正電路包括二極管、電阻R1、電阻R2、電容、模擬失真器pHEMT2和放大器pHEMT1；

其中模擬失真器pHEMT2采用冷模，模擬失真器pHEMT2的柵極分別連接電阻R1的一端和電容的一端，電阻R1的另一端連接線性化電路控制模塊輸出端Vc1，電容的另一端接地；模擬失真器pHEMT2的漏極分別連接電阻R2的一端和二極管的正極，電阻R2的另一端連接電壓Vg2；所述二極管的負極接地，所述放大器pHEMT1的漏極接地，模擬失真器pHEMT2的源級連接到放大器pHEMT1的柵極，作為信號輸入端；pHEMT1漏極作為所述冷模pHEMT晶體管補償校正電路的輸出端。