[发明专利]一种行波管线性化器

说明书

技术领域

本发明属于功率放大器技术领域，具体涉及一种行波管线性化器。

技术背景

随着移动通信技术迅速发展，无线通信频段变得越来越拥挤，频谱资源越来越紧张，为了在有限的频谱范围内容纳更多的通信信道，人们提出了一些宽带数字传输技术(OFDM、WCDMA等)和高频谱利用率的调制方式(M-QAM等)。采用这些技术所传输的信号具有非恒定包络、宽频带和高峰平比等特点，当调制信号通过非线性的功率放大器后将产生带内和带外失真，导致输出信号频谱扩展，带外失真信号干扰邻近信道，带内失真信号增大通信系统误码率。为了保证通信的质量，现代通信系统对射频功率放大器的线性度提出了很高的要求，要求功率放大器具有很好的线性度、较高的效率和较高的输出功率。为了同时保证以上指标，除了采用高效率的功率放大器结构之外，功率放大器线性化技术的应用也成为必然。功率放大器线性化技术已成为下一代无线通信系统的关键技术之一。在现代通信系统中，行波管功率放大器得到了广泛的应用，由于工艺的原因，尤其是国内的行波管，行波管与行波管之间的非线性特性不同，按常规做法需要针对不同的行波管非线性进行不同的线性化器定制，成本很高，因此有必要设计一种可调的线性化器，以适用于不同特性的行波管的线性化。

常用的功率放大器线性化技术有功率回退法、前馈法、负反馈法和预失真技术等。功率回退法是传统而有效的一种方法，然而，工作点的回退降低了功放的电源利用效率并导致很高的热耗散；前馈法能够在较宽的带宽内获得较好的效果，是目前比较成熟的一种线性化技术，但其缺点是效率低且系统复杂；负反馈法是用增益换取线性度，其窄带宽和稳定性问题限制了其应用；预失真技术又分为模拟预失真技术和数字预失真技术，数字预失真技术具有稳定、高效、宽带宽与自适应等优势，能达到中等程度的线性化，但是不能应用于输入输出皆为射频信号的场合。模拟预失真尤其是射频模拟预失真线性化器具有体积小、成本低、电路实现简单、在微波毫米波频段绝对带宽大等优点，并且可以获得相当的线性化效果。

中国发明专利CN101567667A公开了一种增强型模拟预失真线性化功率放大器，但是所述模拟预失真线性化功率放大器用于WCDMA移动通信中，频段较低，不能用于Ku波段。中国发明专利CN1396707A公开了一种预失真线性化电路以及预失真的失真补偿方法，程序和介质，但所述预失真线性化电路是用于便携式电话的移动单元的通信基站登较低的频段，也不能用于频率较高的Ku频段。中国发明专利CN101807886A公开了一种射频功率放大装置及其模拟预失真校正方法。所述模拟预失真校正方法是基于第三代移动通信技术等频率较低的场合，也不能用于Ku波段的应用。而且对于以上所述预失真线性化器，大部分电路结构比较复杂，不利于线性化射频功放的小型化和低成本设计。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的预失真线性化功率放大器结构复杂以及不能对不同特性的行波管放大器进行线性化的问题，提出了一种行波管线性化器。

本发明的技术方案是：一种行波管线性化器，包括：第一混合接头、第二混合接头、线性支路和非线性支路，射频输入信号经第一混合接头分为两路，记为第一支路信号和第二支路信号，第一支路信号和第二支路信号分别输入到所述的线性支路和非线性支路，线性支路和非线性支路的输出信号经第二混合接头耦合成射频输出信号。

所述线性支路包括第一衰减器、第一群时延单元和第一移相器，第一支路信号依次经过第一衰减器、第一群时延单元和第一移相器，其中，第一衰减器用于调节信号的幅度，第一群时延单元用于调节信号的时延，第一移相器用于调节信号的相位；

所述非线性支路包括第一非线性发生器、第二群时延单元和第二移相器，第二支路信号依次经过第一非线性发生器、第二群时延单元和第二移相器，其中，第一非线性发生器用于使得第二支路信号产生增益压缩和相位压缩，产生非线性失真信号；第二群时延单元用于调节产生的非线性失真信号的时延；第二移相器用于调节经过第二群时延单元之后的信号的相位。

本发明的有益效果：本发明的行波管线性化器的结构简单，可以通过调整幅度扩张、相位扩张和非线性发生器的波形，调整线性化器的曲线，将线性化器匹配到不同的行波管功率放大器的特性，用来线性化不同的行波管放大器，解决了不同行波管之间的非线性差异的问题，以可调的行波管线性化器对不同的行波管放大器进行线性化，降低成本，加快调试生产调期。本发明提供了一种电路结构简单、体积小、适用于Ku波段等较高频率应用场合的模拟预失真线性化器。

附图说明

图1是本发明的行波管线性化器的结构示意图。