[实用新型]纯硬件电路实现自适应控制的前馈功放装置

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种自适应控制电路，特别是纯硬件电路实现自适应控制的前馈功放装置。

【背景技术】

现代无线通信为提高信道的频谱利用率，采用愈来愈复杂的数字调制，导致信号呈现出非恒定包络调制、高峰-均比以及大动态幅度变化等特性。而多元矢量调制和解调过程要求链路极低的传输误差，这就要求作为传输链路中重要环节的射频功率放大器必须保持足够的线性特性。前馈技术，由于其具有高校准精度，高稳定度以及不受带宽限制等优点，成为了改善宽带信号线性度时所采用的主要技术。

1.前馈原理及自适应的重要性

最基本的前馈放大器原理如图1所示。它由2个环路组成：环路1由功分器、主功率放大器(主功放)、耦合器、衰减器、第一延时、减法器组成。输入的RF信号，即2个纯净的载波信号，经功分器后被分成两支路信号：上分支路为主功放支路，纯净的RF载波信号经过该支路后产生放大后的载波信号和互调失真信号；下分支路为附支路，纯净的RF载波信号经过该支路后被延时，主功放支路输出的非线性失真信号经耦合器、衰减器，与附支路输出的信号在减法器中合成，而提取出由于主功放非线性放大所产生的互调失真信号。因此，这一环路又称为RF载波信号消除环路。

环路2，也叫失真信号消除环路，由第二延时、误差功率放大器(误差功放)、衰减器、耦合器、减法器组成。同样也有两条分支支路：上分支路将主功放输出的非线性失真信号延时后送入减法器；下分支路将环路1提取出的互调失真信号进行放大，也送入减法器，则此时输出的信号就是放大的线性的射频信号。由此可知，要实现前馈功放的良好抵消，必须保证幅度、相位和时延的匹配，如果出现功率变化、直流偏置电压、温度变化及器件老化等均会造成抵消失灵。为此，必须在系统中考虑自适应抵消技术，使抵消能够跟得上内外环境及其它参量的变化。

2.自适应前馈射频功率放大器及硬件实现方法

有很多自适应方法譬如，中国专利申请号00122412.3，名称为利用导频的前馈线性功率放大方法及装置揭露了一种前馈功放自适应控制方法，但存在使用多个PLL锁相环路，结构复杂，不利于进一步减小体积，另外，由于使用了多个振荡器，为了安全隔离，振荡器间也需要单独的空间分别放置，也阻碍了前馈放大器的进一步小型化。需要软件及算法支持，设计和生产成本提高，风险加大。另外，由于采用太复杂的电路或引入较多的软件处理，会使环路的锁定时间延长，影响环路的实时跟踪和对消。引入过多的器件，增加了设备出现故障的概率，不利于设备的稳定工作，且生产工艺复杂，不利于大批量生产。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种简单有效的完全硬件的前馈功放自适应控制电路。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：纯硬件电路实现自适应控制的前馈功放装置，包括对载波信号消除的环路一以及对失真信号消除的环路二，环路一控制与环路一相连，环路二控制与环路二相连，环路一控制以及环路二控制为纯硬件电路，均包括一正相移相桥、一对积分器、一对低通滤波器以及一对象限转换器，正相移向桥的两输出端分别依次与积分器、低通滤波器以及象限转换器相连。

所述环路一包括功分器、耦合器一、调节器一、主功放、耦合器二、衰减器、减法器以及第一延时，射频信号一路经功分器，到第一延时器，再到环路一控制的第一端，另一路经耦合器一、调节器一、主功放、耦合器二、衰减器到减法器一输出一个失真信号，该失真信号最后到达环路一控制的第二端，环路一控制输出一个幅度偏差电压或相位偏差电压，该电压送至调节器一；

所述环路二包括耦合器一、调节器一、主功放、耦合器二、衰减器、减法器一、调节器二、误差功放、减法器二、第二延时器以及耦合器三，导频信号源发出两路信号，一路送至环路二控制的第一端，另经耦合器一耦合至主功放，再由主功放放大，放大后的信号分为两路，一路经第二延时器到减法器二，另一路经耦合器二、衰减器、减法器一、调节器二到误差功放，再由误差功放放大后到减法器二，减法器二输出的信号通过耦合器三反馈至环路二控制的第二端，环路二控制输出一个幅度偏差电压或相位偏差电压，该电压送至调节器二。

调节器一以及调节器二采用集成器件构成的笛卡尔调整器。

本实用新型的优点在于：解决了现有技术的线性化方法中所存在的复杂化缺陷，提供一种简单有效的完全硬件的自适应抵消方法，在保证前馈系统完全的自适应功能下，使得硬件构成极其简单，降低调试难度，成本低廉，开发及批量生产风险很小。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。