[發明專利]一種適用于TWTA和SSPA的模擬預失真器通用結構

在審

• 申請號: 202010876692.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111988003A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 夏雷;呂升陽;尹子浩;劉鑫
• 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: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種適用于TWTA和SSPA的模擬預失真器通用結構，包括射頻信號輸入端口、射頻信號輸出端口、接地電路、電橋反射式結構的第一部分、串聯傳輸式結構的第二部分和功分和合路結構的第三部分，第一部分包括3dB 90°電橋、第一隔直電容、第二隔直電容、第一肖特基二極管、第二肖特基二極管、第一直流偏置電路和第二直流偏置電路，第二部分包括第三隔直電容、第三肖特基二極管、第四隔直電容、第三直流偏置電路和第四射頻扼流電感，第三部分包括輸入信號功分器和輸出信號功率合成器；該結構能夠通過改變電路偏置狀態來改變預失真器的工作模式，提高了整個電路的可調性，可實現模擬預失真器在TWTA以及SSPA兩種工作狀態下自由切換。

技術領域

本發明涉及技術領域，具體而言，涉及一種適用于TWTA和SSPA的模擬預失真器通用結構。

背景技術

隨著通信技術的日益發展，對信號傳輸過程中的誤碼率、信道容量等產生了更高的要求。功率放大器是無線通信系統中不可或缺的關鍵部件，但隨著功率放大器輸入功率的增大，功率放大器增益的幅度以及相位會產生非線性變化。對于行波管功率放大器(TWTA)來說，隨著輸入功率的增加，增益的幅度以及相位均會呈現逐漸壓縮趨勢，而對于固態功率放大器(SSPA)來說，隨著輸入功率的增加，增益的幅度趨勢呈現逐漸壓縮趨勢，相位呈現逐漸擴張趨勢。越接近飽和輸出，功放的非線性失真越嚴重。而這種非線性失真會嚴重惡化通信系統的性能。為了解決這一問題，線性化技術應運而生。

線性化技術包括功率回退法、前饋法、負反饋法、預失真法等等。預失真法又包括模擬預失真以及數字預失真。其中模擬預失真技術由于其設計簡單，成本低等優點，被廣泛應用于通信領域。模擬預失真技術是針對目標功率放大器曲線進行預先補償的一種線性化技術。模擬預失真器根據電路結構的不同，分為串聯傳輸式、并聯傳輸式，電橋反射式和兩路式結構等，大多采用肖特基二極管作為非線性信號發生器件，產生與目標功率放大器非線性特性相反的特性的曲線來實現對功放的線性化。

模擬預失真器主要分為四種：串聯傳輸式、并聯傳輸式，電橋反射式和兩路式結構。傳輸式模擬預失真器結構簡單，主要在主傳輸線上串聯或并聯非線性器件產生與功率放大器非線性特性互補的預失真曲線；電橋反射式采用3dB電橋結構，在電橋的直通和耦合端口加載非線性器件，利用兩路反射信號的合成產生所需要的傳輸特性；兩路式模擬預失真器是基于兩支路信號矢量合成的理論，通常采用移相器、衰減器組成線性支路，利用非線性器件組成非線性支路，通過兩路信號的矢量合成產生所需要的傳輸特性。

目前，模擬預失真器應用于改善TWTA以及SSPA兩類放大器的線性特性。隨著輸入功率的增加，兩種類型的功放增益均產生壓縮特性，而相位隨著功率增長變化特性相反，因而非線性特性存在差異。因此針對TWTA以及SSPA兩類放大器進行線性化電路設計要采取不同形式的電路方案，這大大增加了設計成本，限制了線性化器應用的靈活性。目前應用的模擬預失真器可調節參量少，電路的可調性較差；可以針對不同類型的功放(TWTA、SSPA)需要采用不同的電路設計方案，沒有一種通用的結構。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于TWTA和SSPA的模擬預失真器通用結構，其能夠通過改變電路偏置狀態來改變預失真器的工作模式，提高了整個電路的可調性，可實現模擬預失真器在TWTA以及SSPA兩種工作狀態下自由切換。

本發明的實施例是這樣實現的：