超宽带模拟预失真电路制造技术

本发明专利技术涉及一种超宽带模拟预失真电路，属于电子技术领域。本发明专利技术的超宽带模拟预失真电路(PDC)由两个肖特基二极管组成，该预失真电路去除了四分之一波长阻抗变换器，实现了小尺寸和高带宽的特性。S参数测量结果表明，PDC的工作频段范围为：10MHz到30GHz。在光载无线系统的双频测试中，通过使用电吸收调制器对PDC电路性能是进行了评估。无杂散动态范围在1GHz在至5GHz内改善了10dB以上，而在1GHZ到30GHz中改善了5dB以上。通过PDC电路，2.4GHz和5GHz的WiFi信号测试的误差向量幅度也得到减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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
具体涉及一种能够压缩三阶非线性失真的预失真电路。
技术介绍
移动设备市场的蓬勃发展导致了宽带无线接入的需求增大。高频载波提供了无线宽带接入和有效地再利用频谱。微波同轴电缆的成本太高，并且高频信号在电缆中传输损耗较高。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。光纤提供极宽的带宽，并且成本低，损耗低，重量轻，更安全，具有抗电磁干扰等特性。在光载无线系统中，通过简化基站来降低成本。不同协议的处理部件都位于中心站(CS)。上变频和下变频的实现都集中在中心站。透明的基础设施和集中管理使得系统更换和维护更加容易。但是由于光副载波调制，光载无线系统很容易产生非线性失真。光调制器的非线性特性是主要影响。非线性分量与期望接收到的射频信号叠加，降低了系统的性能。当输入射频信号功率较高时，非线性失真成为性能的主要限制因素。因此，解决光载无线系统的非线性失真成为急待解决的问题。可以通过自适应数字预失真电路对光载无线系统进行线性化，但数字预失真电路的带宽受到数字转换器的限制；也可以通过光学技术进行线性化，如混合偏振和双波长线性化，但这些技术增加了该系统的复杂性。现有的宽带模拟预失真电路加入了 1/4波长阻抗变化器和功率分配器，还要使用多个直流电源作为偏置电路，尺寸较大，且带宽较窄。本专利技术有如下优点:1、去除了四分之一波长变换器和功率分配器，成本更低，尺寸更小，带宽更高；2、本专利技术只需要一个电压源，而已有的预失真电路需要两个直流电源。本专利技术涉一种超宽带模拟预失真电路。通过使用两个并联的肖特基二极管芯片，设计出了尺寸更小和带宽更宽的预失真电路，实验测试证明，线性化性能良好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对非线性器件和非线性系统进行线性化的预失真电路。为了线性化非线性器件和非线性系统，预失真电路安装在非线性器件和非线性系统的输入端，对输入信号产生预失真；去除了 1/4波长阻抗变换器和功率分配器，减小了电路尺寸，增大了带宽。预失真电路的输入端口 12和输出端口 13与特性阻抗为50欧姆的微带传输线连接，芯片24的输入端连接到一段特性阻抗为50欧姆的微带线的中间位置27。本专利技术的预失真电路是一种用于对非线性器件或非线性系统的输入信号进行预失真的预失真电路包括:由两个肖特基二极管22和23并联后封装的芯片24，以及两个平行的分支电路:左分支电路14和右分支电路15 ;两个分支电路上分别有电感16和17，电容18和19，宽带电阻20和21，偏置电压源25和26。—个封装了两个并联肖特基二极管22和23的芯片24的输入端连接到一段特性阻抗为50欧姆的微带线的中间位置27，微带线的一端12为输入端口，另一端13为输出端□O—个封装了两个并联肖特基二极管22和23的芯片24的两个输出端分别连接到左分支电路14和右分支电路15，构成推挽结构，使输入端12的输入信号与预失真电路产生的所有偶次和奇次分量叠加后偶次阶分量被消除。两个反向电压源25和26分别为二极管22和23提供正向偏置电流，通过调整宽带电阻20和21的阻值来独立地调整偏置点，或通过调整电压源25和26的大小来调整偏置点。两个二极管22和23设置为推挽结构。由于这种反向平行设置，当射频信号从输入端口 12输入时，在左分支电路14上产生的各阶分量信号和右分支电路15上产生的各阶分量信号中，偶次分量相互抵消，只留下奇次分量，也即一阶、三阶和五阶信号等；在输出端13，只有留下的奇次分量信号与来自于输入端12的输入信号叠加输出。通过调整宽带电阻20和21以及偏置电压来产生不同程度的非线性失真，并且不需要功率分配器以及四分之一阻抗变换器，减小了电路尺寸。输入信号是射频信号、微波信号、毫米波信号或太赫兹信号等任意带宽的信号。本专利技术的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并联电阻，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。【附图说明】图1.本专利技术超宽带模拟预失真电路10的电路图。图2.本专利技术超宽带模拟预失真电路测试系统图。图3.本专利技术超宽带模拟预失真电路的S参数。图4.本专利技术超宽带模拟预失真电路的射频信号在5GHz (a)经过预失真电路处理和(b)未经过预失真电路处理的频谱；(C)归一化增益压缩和(d)经过预失真电路处理和未经过预失真电路处理无杂散动态范围的比较。图5.相应频率上经过预失真电路处理和没有经过预失真电路处理的无杂散动态范围(SFDR)提高。图6.在2.4GHz处测量的(a)没有经过预失真电路处理和(b)经过预失真电路处理的星座图和误差向量幅度(EVM)以及在5GHz处的测量的:(c)没有经过预失真电路处理和(d)经过预失真电路处理的星座图和误差向量幅度(EVM)。【具体实施方式】本专利技术涉及的预失真电路如图1所示。本专利技术的预失真电路是一种用于对非线性器件或非线性系统的输入信号进行预失真的预失真电路包括:由两个肖特基二极管22和23并联后封装的芯片24，以及两个平行的分支电路:左分支电路14和右分支电路15 ;两个分支电路上分别有电感16和17，电容18和19，宽带电阻20和21，偏置电压源25和26。—个封装了两个并联肖特基二极管22和23的芯片24的输入端连接到一段特性阻抗为50欧姆的微带线的中间位置27，微带线的一端12为输入端口，另一端13为输出端□O—个封装了两个并联肖特基二极管22和23的芯片24的两个输出端分别连接到左分支电路14和右分支电路15，构成推挽结构，使输入端12的输入信号与预失真电路产生的所有偶次和奇次分量叠加后偶次阶分量被消除。两个反向电压源25和26分别为二极管22和23提供正向偏置电流，通过调整宽带电阻20和21的阻值来独立地调整偏置点，或通过调整电压源25和26的大小来调整偏置点。两个二极管22和23设置为推挽结构。由于这种反向平行设置，当射频信号从输入端口 12输入时，在左分支电路14上产生的各阶分量信号和右分支电路15上产生的各阶分量信号中，偶次分量相互抵消，只留下奇次分量，也即一阶、三阶和五阶信号等；在输出端13，只有留下的奇次分量信号与来自于输入端12的输入信号叠加输出。通过调整宽带电阻20和21以及偏置电压来产生不同程度的非线性失真，并且不需要功率分配器以及四分之一阻抗变换器，减小了电路尺寸。输入信号是射频信号、微波信号、毫米波信号或太赫兹信号等任意带宽的信号。在三端口芯片24内，两个二极管22和23反向并联。两个相同带宽的电阻20和21与二极管22和23并联。宽带电容18和19和电感16和17提供直流偏置。一个电压源分别接在左分支电路与右分支电路端，用于偏置两个二极管22和23，使得直流产生的环路电流都通过两个二极管22和23。在此方案中，反向并联的二极管22和23集成在芯片24上，因此不需要功率分配器，电路10的尺寸减小。肖特基二极管22和23的带宽可以达到几THz，所以预失真电路10的带宽主要受限于其它部件和寄生效应。结电容，寄生电容，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超宽带模拟预失真电路，其特征在于该电路包括：两个肖特基二极管22和23并联后封装的芯片24，以及两个平行的分支电路：左分支电路14和右分支电路15；两个分支电路上分别有电感16和17，电容18和19，宽带电阻20和21，偏置电压源25和26。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀普，申东娅，朱冉，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南;53