[发明专利]一种模拟预失真器

说明书

本发明公开了一种模拟预失真器，本发明的模拟预失真器采用3dB 90°电桥、有源偏置的肖特基势垒二极管以及有源偏置的变容二极管组成反射式结构，肖特基势垒二极管作为非线性信号发生器件，使电路结构变得较为简单；信号通过3dB 90°电桥，等分成两路；一条支路采用肖特基势垒二极管，产生非线性失真的反射信号；另一条支路采用变容二极管，产生线性反射信号；两条支路的反射信号在电桥的隔离端进行矢量合成，通过调整非线性与线性支路的偏置电压，可以针对SSPA与TWTA，实现合成矢量信号的幅度以及相位补偿量的相对独立调节。

技术领域

本发明属于微波功率放大器技术领域，具体涉及一种模拟预失真器。

背景技术

随着现代无线通信技术的发展，为了应对用户终端数量和通信数据流量的快速增长，类似正交幅度调制(64-QAM)的复杂数字调制方案和正交频分复用(OFDM)的多载波传输技术被广泛应用于现代无线通信系统中。这些技术的应用显著提高了频谱效率，但却使传输信号具有更高的峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)。高峰均比的信号更容易使功放进入饱和工作区，产生非线性失真，这就使功放需要具有更高线性度。目前主流高功率放大器为固态功率放大器(SSPA)和行波管功率放大器(TWTA)两种类型。在均能提供高功率(100W)的情况下，前者在尺寸、成本和效率方面要优于后者，但是线性度往往不能达到SSPA的水平；在低功率区，SSPA在各方面都要优于TWTA，目前毫米波无线通信系统对两类功放线性度的要求越来越苛刻。为了改善放大器线性指标，线性化技术应运而生。目前最常见的线性化技术包括有：前馈技术，负反馈技术和预失真技术等。其中模拟预失真技术电路结构较为简单、成本低、工作频段高、易于集成，被广泛的应用在工程实践之中。

模拟预失真技术是针对目标功率放大器曲线进行预先补偿的一种线性化技术。模拟预失真器根据电路结构的不同，分为串联传输式、并联传输式，电桥反射式和两路式结构等，大多采用肖特基势垒二极管作为非线性信号发生器件，产生与目标功率放大器相反特性的曲线来实现对功放的线性化。

目前模拟预失真器主要分为四种：串联传输式、并联传输式、电桥反射式和两路式结构。传输式模拟预失真器结构简单，主要在主传输线上串联或并联非线性器件产生与功率放大器非线性特性互补的预失真曲线；电桥反射式采用3dB电桥结构，在电桥的直通和耦合端口加载非线性器件，利用两路反射信号的合成产生所需要的传输特性；两路式模拟预失真器是基于两支路信号矢量合成的理论，通常采用移相器、衰减器组成线性支路，利用非线性器件组成非线性支路，通过两路信号的矢量合成产生所需要的传输特性。

目前应用的模拟预失真器可调节参量少，电路的可调性较差；传统的串联型和并联型传输式模拟预失真电路只能产生适用于固态功率放大器的预失真信号，而反射式预失真电路大多只能产生适用于行波管功率放大器的预失真信，而且它们的幅度与相位失真特性关联性强，改变电路的任一状态，幅度和相位特性均发生改变。在实际配用功放时，预失真电路往往难以保证幅度和相位补偿同时满足目标功放的线性化要求，导致线性化效果不佳，甚至出现恶化的情况。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种模拟预失真器。

本发明的技术方案为：一种模拟预失真器，具体包括：3dB 90°电桥、第一隔直电容、肖特基势垒二极管、第一调谐传输线、第一直流偏置电路、第三调谐传输线、调谐电阻、第二隔直电容、第二调谐传输线、变容二极管、第二直流偏置电路，其中，所述3dB 90°电桥将输入信号分为两路，所述第一调谐传输线一端通过第一隔直电容与所述电桥直通端连接；第一调谐传输线的另一端分别与肖特基势垒二极管的阳极、第一直流偏置电路以及第三调谐传输线的一端连接，第三调谐传输线的另一端通过调谐电阻接地，肖特基势垒二极管的阴极接地；所述第二隔直电容的一端与所述电桥耦合端相连接，第二隔直电容的另一端分别与第二直流偏置电路和第二调谐传输线的一端相连，第二调谐传输线的另一端与变容二极管的阴极相连，变容二极管的阳极接地。