[發明專利]一種基于可調匹配網絡的高可調性的可重構線性化器及其設計方法

有效

• 申請號: 202010693031.5
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111969972B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 張德偉;卞晨閣;鄧海林;周東方;劉起坤;魏進進;呂大龍;張毅;安娜;余道杰;劉慶;王顯;張俊杰;唐敏;楊紅
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: H03H7/38
• 分類號: H03H7/38
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發明提供一種基于可調匹配網絡的高可調性的可重構線性化器及其設計方法。該設計方法包括：步驟1、通過優化方法求解出可調匹配網絡端口阻抗的等增益補償量曲線和等相位補償量曲線；步驟2、根據預設的增益補償量調節范圍和相位補償量調節范圍在等增益補償量曲線或在等相位補償量曲線中確定出可調匹配網絡的阻抗區間；步驟3、根據確定的可調匹配網絡的阻抗區間設計得到可調匹配網絡。本發明所提出的基于可調匹配網絡的高可調性的可重構線性化器能夠同時滿足行波管和固態功率放大器的要求，是一種具有高可調性的可重構線性化器，且采用的電路結構簡潔，實現了小型化、具有靈活的幅相補償量的可重構預失真電路。

技術領域

本發明涉及微波技術領域，尤其涉及一種基于可調匹配網絡的高可調性的可重構線性化器及其設計方法。

背景技術

隨著綠色發展和生態文明建設的深入推進，綠色通信也越來越得到人們的廣泛關注。在移動通信中，基站功耗一直以來都是運營商和設備商十分重視的關鍵指標，它直接關系到網絡的建設成本和運營維護成本。在基站中，功率放大器和空調系統是功耗的主要來源，二者占到了基站總功耗的90％以上。功率放大器作為基站設備中功耗最大的單元，提高其功率效率不僅可降低其自身功耗，還可以間接降低基站空調系統的壓力，能夠大幅壓減基站的總功耗。但是，在功率放大器的設計中，高效率和高線性度是一對難以調和的矛盾，往往無法兼得，僅能對兩指標進行折衷的設計。

線性化技術能夠提高功率放大器的線性工作區間，在滿足系統線性度的條件下可以大幅降低其輸出功率回退量，使功率放大器仍工作在高功率、高效率的狀態，是緩解功率放大器線性度和效率矛盾的最有效的手段之一。常用的兩種功率放大器分別為行波管和固態功率放大器，由于兩種放大機理的不同，兩種功率放大器的非線性特性也不盡相同。雖然兩種功率放大器的增益都呈現壓縮特性，但是行波管的相位呈現壓縮特性，而固態功率放大器的相位卻呈現擴張特性。所以之前有關可重構線性化器的設計中僅僅只考慮了一種，并不能夠同時滿足兩種功率放大器的要求。例如，“H.Deng,D.Zhang,D.Lv,D.Zhou,andY.Zhang,“A tunable reflective analog predistorter based on variable impedancematching network,”AEU-Int.J.Electron.Commun.,vol.98,pp.139-143,Jan.2020”中僅給出了適用于行波管的可調線性化器，并未考慮固態功率放大器。

因此需要設計一種新的可重構線性化器電路，使其可以同時滿足兩種功率放大器的需求，從而促進線性化器的小型化和靈活性。

發明內容

為解決現有的可重構線性化器無法同時滿足兩種功率放大器的要求的問題，本發明提供一種基于可調匹配網絡的高可調性的可重構線性化器及其設計方法。

本發明提供一種基于可調匹配網絡的高可調性的可重構線性化器設計方法，該方法包括：

步驟1、通過優化方法求解出可調匹配網絡端口阻抗的等增益補償量曲線和等相位補償量曲線；

步驟2、根據預設的增益補償量調節范圍和相位補償量調節范圍在等增益補償量曲線或在等相位補償量曲線中確定出可調匹配網絡的阻抗區間；

步驟3、根據確定的可調匹配網絡的阻抗區間設計得到可調匹配網絡。

進一步地，步驟1具體為：

步驟1.1、設定可調匹配網絡采用Π型網絡，按照式(1)求解可調匹配網絡的參數B1、B2和X：