[发明专利]一种基于电流检测自适应方法的前馈功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统中功率放大器设计领域，尤其涉及一种基于电流检测自适应方法的前馈功率放大器。

背景技术

近年来，随着3G网络的大规模扩建，多载波基站放大器的需求也日趋增加，其核心的多载波基站放大器功放，输出功率大，线性要求高，线性度和工作稳定性越来越成为运营商关注的焦点。目前，运用最多的线性化技术有数字预失真技术（DPD）和前馈技术，由于数字预失真技术（DPD）目前不支持跳频，前馈技术依旧是多载波基站放大器功放主流的线性化技术。

如图1所示，传统双环前馈系统的原理：通过信号抵消环路提取放大器的非线性失真信号，然后经过误差放大器放大，经过误差信号抵消环路实现与放大器的非线性失真信号抵消，从而最大程度的保证输出信号对输入信号的线性放大，保证功放的线性。理论上前馈功放就能够很好的抵消失真信号，但是随着整个系统工作环境的改变、温度的变化，幅度和相位参数就出现了失配，前馈系统信号抵消性能就会大大消弱，整个系统的线性度就急剧的恶化。为了解决前馈技术中载波对消受环境和温度参数变化的影响，保证系统工作的稳定，必须加入自适应载波对消控制方法。已经得到很好应用的自适应方法有：导频信号检测自适应方法和最小功率检测自适应方法。

导频信号检测方法是在电路中引入一个适当功率大小的导频信号，导频信号进入前馈系统后将被看作一个参考信号而得到一定程度的抵消。如果该导频信号通过前馈环路被抵消了，那么需要抵消的信号也会被前馈环路进行最大的压缩，通过检测导频信号的大小，调节环路中矢量调节器，实现自适应调节。

最小功率检测方法是对信号抵消环路输出功率进行能量检测，以输出功率最小为目标，自动调节矢量调节器，通过这种方式实现自适应控制。

发明内容

本发明目的是提供一种基于电流检测自适应方法的前馈功率放大器，以解决前馈技术中失真信号提取环路载波对消受环境和温度参数变化的影响，同时监控误差放大器功放工作状态，保证功放线性和工作的稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：一种基于电流检测自适应方法的前馈功率放大器，其包括第一级抵消环路、第二级抵消环路，第一级抵消环路用于消除工作信号及提取误差信号，第二级抵消环路用于消除功放输出的失真分量，其特征在于：还包括用于调节第一级抵消环路中输出放大信号的相位的相位矢量调节器、用于调节第一级抵消环路中耦合信号的幅度的幅度矢量调节器、用于对第一级环路提取的失真信号预放大的失真信号放大器、用于检测失真信号放大器的工作电流电流检测电路以及用于监控电流检测电路的电流值并调节相位矢量调节器和幅度矢量调节器的控制模块。

按以上方案，所述控制模块是以电流检测电路检测的电流最小为目标来实时自适应调节相位矢量调节器和幅度矢量调节器。

按以上方案，所述控制模块内存储一个可设置的电流门限值，该电流门限值表征着失真信号放大器输出功率；当控制模块检测到失真信号放大器的工作电流大于这个门限值时，就关闭后面的误差放大器，以防止载波未对消理想时失真信号放大器输出过大造成误差放大器输出过大。

和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明克服了传统导频信号检测法电路复杂的缺点，电路简单、易实现，而且成本低。电流检测电路直接检测失真信号放大管的工作电流，直接监控了误差放大器的工作状态，可以通过检测值对误差功放实施不同的控制，解决了误差放大器高增益稳定性问题。相位矢量调节器和幅度矢量调节器不同设置值对应第一级抵消环路不同的抵消状况，对应失真信号放大器不同的输出功率，进而对应不同的电流检测值，通过调节这两个参量，使得第一级抵消环路合路处两路信号的相位相反、幅度相等时，抵消最好，失真信号提取的最纯净，检测的电流值对应最小。

附图说明

图1为传统的双级前馈功率放大器原理框图。

图2为使用了电流检测自适应方法的前馈功率放大器原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明：

请参阅图2，本发明具体包括：耦合器1、相位矢量调节器2、主放大器3、耦合器4、延时滤波器5、耦合器6、延时器8、合路器9、幅度矢量调节器7、失真信号放大器10、误差放大器11、电流检测电路13、单片机14。其中，单片机14为本发明所述的控制模块。