[实用新型]基于导频的自适应前馈线性功放装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域的射频功率放大器线性化技术，特别适用于宽带多载波数字移动通信领域的基于导频的自适应前馈线性功放装置。

背景技术

随着无线通信业务需求的快速持续增长和无线频谱资源的日益紧张，客观上要求无线通信系统在有限的频带内传送更多的信息量。为了充分有效地利用频谱资源，无线通信系统中趋向于采用高数据传输数率和频谱利用率的线性调制方法和多载波技术。这些方法和技术产生的射频信号包络波动特别大，峰均值比(PAR)达到十几个dB。因此对射频功率放大器的线性度提出了越来越高的要求。

由于射频功率放大器的固有非线性特性，对非恒幅包络信号进行放大会产生失真，对峰值信号会产生严重的压缩，进而使输入信号的频谱扩散，导致EVM(矢量调制误差)和BER(比特误码率)的恶化，还会干扰临近信道的通信质量，在系统中产生大量的噪声。因此，3GPP规范规定了频谱辐射屏蔽(Spectrumemission mask)的要求，而通常所说的高功放是难以达到此要求的。虽然采用A类功放可能会达到要求，但它的效率太低，也难以把功率放大到几十瓦的量级。因此，在高功放的基础上必须对其进行线性化处理，把运用了线性化技术的功放，就称为线性功放，它可以较好地解决信号的频谱再生问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是正是要克服上述技术存在的不足，而提供一种基于导频的自适应前馈线性功放装置，它可以有效地改善射频功率放大器的线性，提高功放的效率，同时提高线性功放的可靠性稳定性，避免由于载波信号变化、工作环境变化和器件老化等情况下导致功放线性度恶化。

本实用新型目的通过以下技术方案来实现：这种基于导频的自适应前馈线性功放装置，该装置包括载波抵消环、误差抵消环、导频产生及检测电路和自适应控制电路，其中；

载波抵消环，用于提取出主动功放产生的误差信号；低失真的载波信号经过载波抵消环后分成两路信号，第一路是载波信号经过主功放放大的信号，主功放放大的信号包括载波信号和非线性引起的误差信号，第二路是载波抵消后提取出来的非线性性误差信号；

误差抵消环，提取出来的非线性误差信号在误差抵消环中经过幅度和相位的调整后再放大，最后与载波抵消环的第一路输出信号进行矢量相加，抵消误差信号，通过这两个环实现输入载波信号的线性放大。

导频产生及检测电路和自适应控制电路，用于监控两个环路中的幅度相位匹配，通过控制方法自适应调整环路中的幅度和相位，使环路的抵消效果最好。

作为优选，所述的载波抵消环，包括方向耦合器U1、U2、U7、U10，衰减器U4、U8，移相器U5，主功放U6，延迟线U9；低失真的载波信号输入后，经方向耦合器U1分为两路；一路作为主信号，经方向耦合器U2、衰减器U4、移相器U5后由主功放U6放大，最后进入方向耦合器U7，方向耦合器U7的耦合端耦合出部分信号经衰减器U8后进入方向耦合器U10的耦合端；由方向耦合器U1分出来的另一路信号作为参考信号，经延迟线U9后进入方向耦合器U10，两路进入方向耦合器U10的信号进行矢量相加，抵消载波，提取出主功放产生的误差信号。

作为优选，所述的误差抵消环，包括方向耦合器U11、U17、U18，衰减器U13，移相器U14，辅功放U15，延迟线U16，隔离器U19；载波抵消后的信号经方向耦合器U11、衰减器U13、移相器U14进入辅功放U15放大后进入方向耦合器U17的耦合端，载波抵消环中方向耦合器U7的输出信号经延迟线U16进入方向耦合器U17，两路进入方向耦合器U17的信号进行矢量相加，抵消误差信号，得到符合要求的射频输出信号；误差抵消后的输出信号经方向耦合器U18、隔离器U19后到本装置的输出端口。

作为优选，所述的导频产生及检测电路，包括导频U3，衰减器U20，混频器U21，本振U22，滤波器U23；导频U3产生所需要的导频信号，通过载波抵消环中的方向耦合器U2的耦合端注入到环路中；误差抵消环中的方向耦合器U18的耦合端耦合出来的信号(内含导频信号)经衰减器U20进入混频器U21的射频输入端；本振U23产生出所需要的本振信号进入混频器U21的本振输入端；两路进入混频器U21的信号混频频后进入滤波器U23后得到中频信号。