[发明专利]基于零偏值二极管的模拟预失真电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够对光载无线系统进行线性化的预失真电路，属于电子技术领域。具体涉及一种能够压缩三阶非线性失真的预失真电路。

背景技术

随着通信技术的发展，宽带无线接入的需求增大。高频载波复用能够有效提高频谱利用率，以及通信系统的容量。通过微波同轴电缆传输信号，而成本太高，并且高频信号在电缆中有较高传输损耗。

光载无线系统（RoF)解决了宽带无线的分布问题。光载无线系统将模拟光链路中的宽带无线信号从中心站传输到低成本的基站, 具有带宽宽、成本低、损耗低、重量轻，更安全以及抗电磁干扰等特性。

但是，在光载无线系统中，由于光副载波调制，存在非线性问题，主要非线性器件包括电吸收调制器（EAM）、马赫增德调制器、激光器等。另外，由于5G技术的提出，正交频分复用（OFDM）和波束成形（Beamforming）技术，使得载波数量大大增加，频谱间的干扰越来严重，非线性对系统的影响更大。因此，消除非线性系统的三阶交调成为了关键问题。

模拟预失真电路能较好地抑制三阶交调。现有的宽带模拟预失真电路中加入了用于射频扼流的电感，以及直流偏置电源。电路尺寸较大，功耗较高，三阶交调随直流偏置变化较敏感，并且在两支路的接地端使用了两个电容。

本发明有如下优点：1、在接地端使用一个电容，去除了用来射频扼流的T型节结构，即去除电感和两支路分别连接的的电容，而结构更简单，尺寸更小；2、本发明不需要电压源。通过精确选取电阻来控制通过两个二极管的自偏置电流，以产生所需要的三阶交调信号。克服了以往电路中三阶交调信号随偏置电流变化敏感的问题，且降低了功耗。3、通过调整与两个二极管串联的电阻阻值来进行高频段三阶交调分量的压缩，解决了预已有失真电路在高频段对三阶交调改善程度下降的问题。4、该电路可以通过改变与二极管串联的电阻3和4的阻值改变中心频率和工作带宽。

本发明基于零偏值二极管的模拟预失真电路通过使用两个肖特基二极管1和2并联，发明出了更小尺寸和更高带宽的预失真电路，线性化性能良好。

发明内容

本发明的目的在于克服了现有技术的不足，提供了一种对光载无线系统进行线性化的预失真电路。

预失真电路安装在光载无线系统的输入端，对输入信号产生预失真。

本发明基于零偏值二极管的模拟预失真电路包括：左支电路01和右支路02，左支电路01由一个肖特基二极管1和一个电阻3串联而成，右支路02由一个肖特基二极管2和一个电阻4串联而成；左支路01和右支路02的两个肖特基二极管1和2是零偏置二极管，呈反向平行放置；两个电阻3和4带宽相同，但阻值不同；预失真电路的输入端口7和输出端口8与特性阻抗50 Ohm的微带传输线连接。

本发明基于零偏值二极管的模拟预失真电路，两个二极管1和2反向平行放置，不需要使用偏置电源来对两个二极管1和2提供偏置电流，二极管本身在其两端存在电压时能够自己产生内偏置电流；当有信号输入时，在左支路01上产生的各阶分量与右支路02上产生的各阶分量将抵消部分偶次分量，但一阶、三阶和五阶等奇次分量矢量叠加；

本发明基于零偏值二极管的模拟预失真电路，通过调整电阻3和电阻4的阻值来控制通过两个二极管的自偏置电流，以产生所需要的三阶交调信号；高频段三阶交调分量的压缩也通过调整电阻 3和4的阻值来进行。

本发明基于零偏值二极管的模拟预失真电路，调整两个电容5和6能够在一定程度上补偿反向平行二极管引入的相位误差，产生符合要求的预失真信号。

本发明基于零偏值二极管的模拟预失真电路，不需要功率分配器、四分之一阻抗变换器和偏置电源，减小了电路尺寸和功耗。

本发明基于零偏值二极管的模拟预失真电路的特点在于：能够压缩三阶非线性失真，能够实现预失真可调性；根据非线性传输系统产生的非线性大小，通过调整两路二极管的串联电阻，能够改变预失真电路输出的三阶非线性分量，适用于不同程度的预失真要求，具体分析如下。

对于光载无线电系统中的电吸收调制器（EAM）、马赫增德调制器和激光器以及其他非线性器件，传输特性可以表示如下：

(1-1)。

在非线性器件产生的交调分量中，三阶非线性分量是主要的非线性失真，因此仅考虑三阶交调非线性输出可表示为：

(1-2)。

由于两个二极管1和2反向平行，且电阻3和4 的阻值不同，因此，偶数阶分量将不能完全抵消。加上奇数阶分量，预失真电路10的传输特性如下：

(1-3)

(1-4)。