一种消除射频电路谐波的方法及射频电路技术

本发明专利技术公开了一种消除射频电路谐波的方法及射频电路。射频电路结构为发射支路中基带信号生成模块生成的基带信号经第一变频器上变频后输入混频器，基带信号经反谐波信号模块后生成反谐波信号，反谐波信号经第二变频模块上变频后输入混频器，混频器将变频后的基带信号与变频后的反谐波信号混频后输出混频信号，混频信号经数模转换器和射频功率放大器后输出射频信号；反馈支路中射频功率放大器输出的射频信号经射频衰减器衰减与模数转换器转换后，再通过第三变频模块进行下变频，输出反馈信号至反谐波信号模块；反谐波信号模块基于当前生成的谐波信号、接收到的基带信号以及反馈信号计算反谐波系数，并基于反谐波系数生成的反谐波信号。

A method to eliminate harmonics in RF circuits and RF circuits

The invention discloses a method for eliminating harmonics in RF circuits and a radio frequency circuit. The RF circuit structure is the baseband signal generated by the baseband signal generation module in the transmission branch. The baseband signal is input mixer after the first frequency converter upconverter. The baseband signal generates the anti harmonic signal after the anti harmonic signal module. The anti harmonic signal is fed into the mixer after the upconversion of the second frequency conversion module. The mixer will signal the baseband signal after the frequency conversion and the frequency conversion. After frequency conversion, the anti harmonic signal is mixed to output mixing signal, and the frequency mixing signal is output by digital to analog converter and RF power amplifier. The RF signal output from the RF power amplifier in the feedback branch is converted by the attenuator attenuation and the analog to digital converter, then the output is down conversion through the third frequency conversion module. The feedback signal to the anti harmonic signal module; the anti harmonic signal module is based on the current generated harmonic signal, the received base band signal and the feedback signal to calculate the anti harmonic coefficient, and the anti harmonic signal is based on the anti harmonic coefficient.

【技术实现步骤摘要】
一种消除射频电路谐波的方法及射频电路
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种消除射频电路谐波的方法及射频电路。
技术介绍
在通信领域中，为了增大射频功率放大器的效率，往往将射频功放工作在接近饱和点的非线性区上。发射信号因为功放的非线性会产生各种干扰信号，除了在原信号载波频率附近产生交调干扰信号，还在各次谐波频率处产生功率比较大的谐波干扰信号，造成频谱污染干扰其他通信信道。为了在保证射频功放输出功率不降低的情况下抑制射频功放非线性对其他信道的干扰，原信号载波频率的交调干扰可以使用基带预失真技术消除，而工作频段外的谐波干扰一般使用外接滤波器进行滤除。对于收发机比较宽的工作频段，比如80M～2.4G，最低工作频点的发射信号的二次谐波、三次谐波等可能落在工作频段上。如果要使用滤波器滤除谐波干扰信号，需要分成多条工作在不同频段的支路进行选通滤波，使用多路滤波器通路会占用过大的体积，电路结构复杂。而耦合器等有源器件谐波消除电路无法做到工作频段内任意谐波频率的谐波消除，无法灵活调整。同时，现有的基带DPD技术只能消除发射信号带宽范围附近的交调信号干扰，对于远超出反馈带宽范围的谐波干扰信号没有任何作用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种消除射频电路谐波的方法及射频电路，用于降低了射频功放非线性引起的谐波的功率，避免对其他信道的干扰。第一方面，本专利技术提供了一种射频电路，包括：发射支路，包括基带信号生成模块、第一变频模块、混频器、数模转换器、射频功率放大器、反谐波信号模块和第二变频模块，所述基带信号生成模块与所述第一变频模块连接，所述第一变频模块与所述混频器连接，所述反谐波信号模块的第一端与所述基带信号生成模块连接，所述反谐波信号模块的第二端与所述第二变频模块连接，所述第二变频模块与所述混频器连接，所述基带信号生成模块生成的基带信号经所述第一变频器上变频后输入所述混频器，所述基带信号经所述反谐波信号模块后生成反谐波信号，所述反谐波信号经所述第二变频模块上变频后输入所述混频器，所述混频器将变频后的基带信号与变频后的反谐波信号混频后输出混频信号，所述混频信号经所述数模转换器和所述射频功率放大器后输出射频信号；反馈支路，包括射频衰减器、模数转换器、第三变频模块，所述射频衰减器与所述射频功率放大器连接，所述模数转换器与所述射频衰减器连接，所述第三变频模块的一端与所述模数转换器连接，所述第三变频模块的另一端与所述反谐波信号模块连接，所述射频功率放大器输出的射频信号经所述射频衰减器衰减与所述模数转换器转换后，再通过所述第三变频模块进行下变频，输出反馈信号至所述反谐波信号模块；其中，所述反谐波信号模块基于当前生成的谐波信号、接收到的所述基带信号以及所述反馈信号计算反谐波系数，并基于所述反谐波系数生成的反谐波信号。可选的，所述反谐波信号模块包括：训练信号模块，用于生成调制到谐波频率的谐波信号；射频功放谐波建模模块，用于基于所述谐波信号、所述基带信号以及所述反馈信号对射频功放谐波频率的非线性信道进行建模，获得信道模型，将所述信道模型对应的信道参数传递给至反谐波系数计算模块；所述反谐波系数计算模块，用于基于所述基带信号、所述谐波信号、所述反馈信号以及所述信道参数，计算获得反谐波系数，将所述反谐波系数发送至反谐波生成模块；所述反谐波生成模块，用于基于所述反谐波系数，生成反谐波信号。可选的，所述反谐波信号模块还包括：信号对齐模块，分别与所述训练信号模块和所述射频功放谐波建模模块连接，用于将所述谐波信号、所述基带信号以及所述反馈信号对齐，将对齐后的信号发送至所述射频功放谐波建模模块进行建模。可选的，所述反谐波信号模块还包括：选通信号模块，分别与所述训练信号模块和所述反谐波生成模块连接，在初始状态，所述选通信号模块控制所述反谐波信号模块输出所述训练信号模块生成的谐波信号，在所述反谐波生成模块生成反谐波信号时，所述选通信号模块控制所述反谐波信号模块输出所述反谐波信号。可选的，所述射频功放谐波建模模块还用于：基于所述谐波信号、所述基带信号、所述反馈信号以及记忆信号对射频功放谐波频率的非线性信道进行建模，所述记忆信号包括所述基带信号生成模块生成的记忆基带信号和所述训练信号模块生成的记忆谐波信号。第二方面，本专利技术提供了一种消除射频电路谐波的方法，应用于前述第一方面实施例中的射频电路，所述方法包括：生成基带信号；生成反谐波信号；对所述基带信号和所述反谐波信号进行上变频处理；将上变频后的基带信号与上变频后的反谐波信号进行混频处理；将混频处理后的信号由数字信号转换为模拟信号；将转换后的模拟信号进行功率后，输出射频信号；其中，所述反谐波信号基于当前生成的谐波信号、所述基带信号与反馈信号计算反谐波系数，并基于所述反谐波系数生成的信号，所述反馈信号为所述射频信号经过信号衰减处理，获得衰减信号，将所述衰减信号由模拟信号转换为数字信号后，再经下变频处理获得，所述谐波信号为调制到谐波频率的信号。可选的，所述生成反谐波信号，包括：生成调制到谐波频率的谐波信号；基于所述谐波信号、所述基带信号以及所述反馈信号对射频功放谐波频率的非线性信道进行建模，获得信道模型以及所述信道模型对应的信道参数；基于所述基带信号、所述谐波信号、所述反馈信号以及所述信道参数，计算获得反谐波系数；基于所述反谐波系数，生成反谐波信号。可选的，在所述生成调制到谐波频率的谐波信号之后，所述方法还包括：将所述谐波信号、所述基带信号以及所述反馈信号进行对齐处理。可选的，在所述生成调制到谐波频率的谐波信号之后，所述方法还包括：在初始状态时，输出所述谐波信号作为反谐波信号。可选的，所述基于所述谐波信号、所述基带信号以及所述反馈信号对射频功放谐波频率的非线性信道进行建模，包括：基于所述谐波信号、所述基带信号、所述反馈信号以及记忆信号对射频功放谐波频率的非线性信道进行建模，所述记忆信号包括所述基带信号生成模块生成的记忆基带信号和所述训练信号模块生成的记忆谐波信号。本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：由于在本申请实施例的射频电路，由于采用类似DPD(DigitalPredistortion，数字预失真)的电路结构，设置了发射支路和反馈支路。为了提高射频功放的效率，射频功放通常在非线性区工作，因此在谐波频率处出现谐波干扰，而且谐波频率的谐波信号在经过功放时也会发生信号失真，所以，电路中的反谐波信号模块基于基带信号、谐波信号以及通过反馈支路接收到的谐波残余的反馈信号，不断计算得到反谐波系数，进而生成降低谐波干扰信号的功率的反谐波信号。进而，通过该反谐波信号可有效降低射频功放非线性引起的谐波的功率，从而避免了对其他信道的干扰。并且，由于将谐波信号的干扰放到基带中处理，大大降低数字处理难度，产生的反谐波信号与原基带信号通过同一个射频功放，简化了电路结构，降低了电路成本。附图说明图1为本申请第一实施例提供的射频电路的结构示意图；图2为本申请第一实施例提供的反谐波信号模块的结构示意图；图3为本申请第一实施例提供的信号对齐模块与射频功放谐波建模模块间信号处理过程示意图；图4为本申请第一实施例提供的反谐波生成模块信号处理示意图。具体实施方式在本申请实施例提供的技术方案中，通过提供一种消除射频电路谐波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频电路，其特征在于，包括：发射支路，包括基带信号生成模块、第一变频模块、混频器、数模转换器、射频功率放大器、反谐波信号模块和第二变频模块，所述基带信号生成模块与所述第一变频模块连接，所述第一变频模块与所述混频器连接，所述反谐波信号模块的第一端与所述基带信号生成模块连接，所述反谐波信号模块的第二端与所述第二变频模块连接，所述第二变频模块与所述混频器连接，所述基带信号生成模块生成的基带信号经所述第一变频器上变频后输入所述混频器，所述基带信号经所述反谐波信号模块后生成反谐波信号，所述反谐波信号经所述第二变频模块上变频后输入所述混频器，所述混频器将变频后的基带信号与变频后的反谐波信号混频后输出混频信号，所述混频信号经所述数模转换器和所述射频功率放大器后输出射频信号；反馈支路，包括射频衰减器、模数转换器、第三变频模块，所述射频衰减器与所述射频功率放大器连接，所述模数转换器与所述射频衰减器连接，所述第三变频模块的一端与所述模数转换器连接，所述第三变频模块的另一端与所述反谐波信号模块连接，所述射频功率放大器输出的射频信号经所述射频衰减器衰减与所述模数转换器转换后，再通过所述第三变频模块进行下变频，输出反馈信号至所述反谐波信号模块；其中，所述反谐波信号模块基于当前生成的谐波信号、接收到的所述基带信号以及所述反馈信号计算反谐波系数，并基于所述反谐波系数生成的反谐波信号。...

【技术特征摘要】
1.一种射频电路，其特征在于，包括：发射支路，包括基带信号生成模块、第一变频模块、混频器、数模转换器、射频功率放大器、反谐波信号模块和第二变频模块，所述基带信号生成模块与所述第一变频模块连接，所述第一变频模块与所述混频器连接，所述反谐波信号模块的第一端与所述基带信号生成模块连接，所述反谐波信号模块的第二端与所述第二变频模块连接，所述第二变频模块与所述混频器连接，所述基带信号生成模块生成的基带信号经所述第一变频器上变频后输入所述混频器，所述基带信号经所述反谐波信号模块后生成反谐波信号，所述反谐波信号经所述第二变频模块上变频后输入所述混频器，所述混频器将变频后的基带信号与变频后的反谐波信号混频后输出混频信号，所述混频信号经所述数模转换器和所述射频功率放大器后输出射频信号；反馈支路，包括射频衰减器、模数转换器、第三变频模块，所述射频衰减器与所述射频功率放大器连接，所述模数转换器与所述射频衰减器连接，所述第三变频模块的一端与所述模数转换器连接，所述第三变频模块的另一端与所述反谐波信号模块连接，所述射频功率放大器输出的射频信号经所述射频衰减器衰减与所述模数转换器转换后，再通过所述第三变频模块进行下变频，输出反馈信号至所述反谐波信号模块；其中，所述反谐波信号模块基于当前生成的谐波信号、接收到的所述基带信号以及所述反馈信号计算反谐波系数，并基于所述反谐波系数生成的反谐波信号。2.如权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述反谐波信号模块包括：训练信号模块，用于生成调制到谐波频率的谐波信号；射频功放谐波建模模块，用于基于所述谐波信号、所述基带信号以及所述反馈信号对射频功放谐波频率的非线性信道进行建模，获得信道模型，将所述信道模型对应的信道参数传递给至反谐波系数计算模块；所述反谐波系数计算模块，用于基于所述基带信号、所述谐波信号、所述反馈信号以及所述信道参数，计算获得反谐波系数，将所述反谐波系数发送至反谐波生成模块；所述反谐波生成模块，用于基于所述反谐波系数，生成反谐波信号。3.如权利要求2所述的射频电路，其特征在于，所述反谐波信号模块还包括：信号对齐模块，分别与所述训练信号模块和所述射频功放谐波建模模块连接，用于将所述谐波信号、所述基带信号以及所述反馈信号对齐，将对齐后的信号发送至所述射频功放谐波建模模块进行建模。4.如权利要求2所述的射频电路，其特征在于，所述反谐波信号模块还包括：选通信号模块，分别与所述训练信号模块和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭玄，邱昕，慕福奇，柴旭荣，冷永清，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11