模拟预失真功率放大器线性矫正电路及系统技术方案

本实用新型专利技术涉及模拟预失真功率放大器线性矫正电路及系统。所述电路包括：包括第一可变功率放大器、第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元以及第二可变功率放大器；第一可变功率放大器的信号输出端分别连接所述第一非线性失真单元的信号输入端、第二非线性失真单元的信号输入端，第二非线性失真单元的信号输出端分别连接第三非线性失真单元的信号输入端、第二可变功率放大器的信号输入端，第一非线性失真单元的输出端、第三非线性失真单元的信号输出端均连接到地；所述第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元构成一非线性预失真器。通过本实用新型专利技术的电路能够保证射频功率放大器在各种工作条件下保持最佳工作状态。

【技术实现步骤摘要】
模拟预失真功率放大器线性矫正电路及系统
本技术涉及电子电路
，特别是涉及模拟预失真功率放大器线性矫正电路及系统。
技术介绍
三阶交调是用来衡量射频功率放大器线性度的指标，简单来讲，即是输入功放两个频率分量f1和f2，输出将包含两个频率分量f1和f2，以及其三阶交调分量2*f1-f2和2*f2-f1，交调分量越小，线性越好。射频功率放大器的线性化特性常受到环境温度变化、供给电压波动、器件老化、器件一致性差等因素的影响，致使射频功率放大器自身产生的三阶交调分量的幅度和相位会随之变化，特别是环境温度的影响，然而，现有的矫正电路却难以保证射频功率放大器在全温度范围内长期保持在最佳工作状态。
技术实现思路
基于此，本技术提供了模拟预失真功率放大器线性矫正电路及系统。本技术方案包括：一种模拟预失真功率放大器线性矫正电路，包括：第一可变功率放大器、第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元以及第二可变功率放大器；所述第一可变功率放大器的信号输入端连接信号输入接口，所述第一可变功率放大器的信号输出端分别连接所述第一非线性失真单元的信号输入端、第二非线性失真单元的信号输入端，第二非线性失真单元的信号输出端分别连接第三非线性失真单元的信号输入端、第二可变功率放大器的信号输入端，第一非线性失真单元的输出端、第三非线性失真单元的信号输出端均连接到地，所述第二可变功率放大器的信号输出端作为信号输出接口，用于连接对应的射频功率放大器；所述第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元构成一非线性预失真器，第一非线性失真单元、第三非线性失真单元均用于射频链路信号增益补偿，第二非线性失真单元用于射频链路信号的相位补偿。一种模拟预失真功率放大器线性矫正系统，包括射频功率放大器和上述所述的模拟预失真功率放大器线性矫正电路，所述模拟预失真功率放大器线性矫正电路的信号输出接口连接所述射频功率放大器的信号输入端。上述技术方案，第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元构成一Pi型结构的非线性预失真器，射频信号从第一可变增益放大器输入，依次经过Pi型结构的非线性预失真器和第二可变功率放大器后输出至对应的射频功率放大器，所述模拟预失真功率放大器线性矫正电路可实时动态优化对应的射频功率放大器的失真，使对应射频功率放大器输出的三阶交调分量被最大化的抵消，从而维持功放高线性度输出，即通过本技术的模拟预失真功率放大器线性矫正电路，能够有效保证射频功率放大器在全温度范围内长期保持在最佳工作状态。附图说明图1为一实施例的模拟预失真功率放大器线性矫正电路的结构图；图2为另一实施例的模拟预失真功率放大器线性矫正电路的结构图；图3为一实施例的模拟预失真功率放大器线性矫正系统的结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。为了更有效的利用有限的频谱资源，许多无线通信系统都采用了频谱利用率更高的8PSK，16QAM甚至64QAM等高阶调制方式来实现更高的数据传输速率，这对射频微波功率放大器提出了更严格的输出功率和线性度要求，加剧了射频微波功率放大器在‘线性’和‘效率’之间所普遍存在的矛盾。因为效率在越接近饱和输出功率的时候越高，然而越接近饱和输出功率，线性越差。传统做法为了保持线性，只好让功率放大器工作在从饱和输出功率回退很多的状态，导致放大器效率很差。高线性度是指信号经过放大器后幅度和相位不失真，特别是没有新产生的频率分量输出。实现高线性度功率放大器的方法很多，主要有功率回退法、反馈技术、前馈技术、和预失真技术等。功率回退法存在效率低、成本高等缺点。反馈法稳定性差。前馈法由于要求额外的误差放大器和复杂的控制电路，导致成本昂贵且功放效率较低，同时还需要许多外围元器件，功率放大器的体积一般也比较大。预失真法包括射频预失真和数字基带预失真等各种技术类型。射频预失真法具有电路简单、成本低、效率高、体积小、宽带等优点，在国内外射频微波通信系统中得到了广泛应用。图1为一实施例的模拟预失真功率放大器线性矫正电路的示意性结构图，参考图1所示，所述模拟预失真功率放大器线性矫正电路包括：第一可变功率放大器U1，第一非线性失真单元U2、第二非线性失真单元U3、第三非线性失真单元U4以及第二可变功率放大器U5，所述第二可变功率放大器U5的信号输出端连接对应的射频功率放大器U6。所述第一可变功率放大器U1的信号输入端连接信号输入接口，所述第一可变功率放大器U1的信号输出端分别连接所述第一非线性失真单元U2的信号输入端、第二非线性失真单元U3的信号输入端，第二非线性失真单元U3的信号输出端分别连接第三非线性失真单元U4的信号输入端、第二可变功率放大器U5的信号输入端，第一非线性失真单元U2的输出端、第三非线性失真单元U4的信号输出端均连接到地；所述第二可变功率放大器U5的信号输出端作为信号输出接口，用于连接对应的射频功率放大器U6。所述第一非线性失真单元U2、第二非线性失真单元U3、第三非线性失真单元U4构成一非线性预失真器，其中，第一非线性失真单元U2、第三非线性失真单元U4均用于射频链路信号增益补偿，第二非线性失真单元U3用于射频链路信号的相位补偿。射频信号从第一可变增益放大器U1输入，依次经过所述非线性预失真器和第二可变功率放大器U5，所述非线性化失真器产生的预失真分量经过U5调整强度后，最终进入U6。通过所述非线性预失真器可产生的三阶交调预失真分量与所述射频功率放大器U6产生的三阶交调失真分量幅度相等相位相反。利用射频模拟预失真功率放大器线性矫正电路来进行线性化的技术原理是，通过非线性化预失真器预先输出的三阶交调信号，经功率放大器放大后，其幅度与射频功率放大器自身输出的三阶交调分量幅度相等相位相反，用来抵消射频功率放大器自身的三阶交调分量，从而达到线性化的目的。上述实施例的模拟预失真功率放大器线性矫正电路，通过控制U1的增益进而可控制进入U2、U3、U4构成的非线性化失真器的信号功率，以达到其信号输入功率的要求。而U2、U3、U4组成的Pi型结构还有效地克服了电路中器件动态工作状态下的阻抗匹配问题。通过控制U2、U3、U4产生的三阶交调预失真分量与U6产生的三阶交调失真分量幅度相等相位相反，可使得U6最终输出的三阶交调分量最小，从而获得最佳的线性化效果，其中U2、U4主要完成射频链路信号的幅度预失真，相位预失真为辅，U3主要完成射频链路信号的相位预失真。通过上述实施例的模拟预失真功率放大器线性矫正电路，由于所述第一可变功率放大器U1、第二可变功率放大器U5的控制电压均可调，即进入由第一非线性失真单元U2、第二非线性失真单元U3、第三非线性失真单元U4构成的非线性预失真器的信号功率可调，因此可实时动态优化射频功率放大器U6的失真，保证模拟预失真功率放大器线性矫正系统在各种工作条件下均长期保持最佳工作状态。在一实施例中，参考图2所示，所述模拟预失真功率放大器线性矫正电路还包括MCU和温度传感器U8。所述温度传感器U8连接所述MCU，所述MCU还分别连接第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟预失真功率放大器线性矫正电路，其特征在于，包括：第一可变功率放大器、第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元以及第二可变功率放大器；所述第一可变功率放大器的信号输入端连接信号输入接口，所述第一可变功率放大器的信号输出端分别连接所述第一非线性失真单元的信号输入端、第二非线性失真单元的信号输入端，第二非线性失真单元的信号输出端分别连接第三非线性失真单元的信号输入端、第二可变功率放大器的信号输入端，第一非线性失真单元的输出端、第三非线性失真单元的信号输出端均连接到地，所述第二可变功率放大器的信号输出端作为信号输出接口，用于连接对应的射频功率放大器；所述第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元构成一非线性预失真器，第一非线性失真单元、第三非线性失真单元均用于射频链路信号增益补偿，第二非线性失真单元用于射频链路信号的相位补偿。

【技术特征摘要】
1.一种模拟预失真功率放大器线性矫正电路，其特征在于，包括：第一可变功率放大器、第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元以及第二可变功率放大器；所述第一可变功率放大器的信号输入端连接信号输入接口，所述第一可变功率放大器的信号输出端分别连接所述第一非线性失真单元的信号输入端、第二非线性失真单元的信号输入端，第二非线性失真单元的信号输出端分别连接第三非线性失真单元的信号输入端、第二可变功率放大器的信号输入端，第一非线性失真单元的输出端、第三非线性失真单元的信号输出端均连接到地，所述第二可变功率放大器的信号输出端作为信号输出接口，用于连接对应的射频功率放大器；所述第一非线性失真单元、第二非线性失真单元、第三非线性失真单元构成一非线性预失真器，第一非线性失真单元、第三非线性失真单元均用于射频链路信号增益补偿，第二非线性失真单元用于射频链路信号的相位补偿。2.根据权利要求1所述的模拟预失真功率放大器线性矫正电路，其特征在于，还包括MCU和温度传感器；所述温度传感器连接所述MCU，所述MCU还分别连接第一可变功率放大器的控制端、第二可变功率放大器的控制端，所述MCU还分别连接第一非线性失...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙义，
申请(专利权)人：广州联星科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44