一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器制造技术

本发明专利技术公开了一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器，包括第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路、肖特基二极管和场效应管，第一偏置电路利用肖特基二极管本身产生的非线性，采用控制偏置电压的方式进行预失真，第二偏置电路和第三偏置电路分别利用场效应管本身产生的非线性进行预失真，第一偏置电路对射频原始信号RFin进行预失真处理，产生第一失真信号V

【技术实现步骤摘要】
一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器
本专利技术涉及一种模拟预失真器，尤其是涉及一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器。
技术介绍
第五代移动通信技术(5G)Sub-6GHz频段已经开始投入商用，5G通信技术有高数据速率、低延迟、大系统容量和大规模设备连接等特点，既能满足广大消费者对于通信质量、娱乐方式等方面越来越高的要求，又能满足物联网、自动驾驶、远程医疗等高技术行业的通信要求。多入多出(MIMO)的天线分集技术、正交频分复用(OFDM)的数字调制方式等等新技术的应用大幅提高了频谱利用率，同时新一代通信带宽和频率也比上一代有了提高。提高频谱利用率、拓宽频带范围使通信速度与质量的飞跃，但与此同时，复杂的数字调制、较高的通信频率和较宽的通信带宽也对功率放大器提出了更高的要求。复杂的数字调制使信号具有很高的峰均比(PAPR)，很容易出现峰值失真的情况；通信频率越高，射频功率器件的功率附加效率(PAE)越低，会使整个系统的效率降低，能耗增加；信号带宽的拓宽进一步又增加了线性化技术的实施难度。这些都对信号功率放大器提出了更高的要求。因此，研究不同的线性化技术以保证功率放大器在高功率和高效率工作时保持高线性度是一直以来的研究热点。现阶段线性化技术主要采用数字预失真(DPD)技术和模拟预失真(APD)技术。DPD技术的研究已经比较成熟，其精度高，能够实时动态校准功率放大器的非线性特性，在当前通信系统中已被大规模商用。模拟预失真是出现较早的一种线性化技术，其结构简单，功耗低，带宽大，体积小，成本低，在军事和卫星通信中运用广泛。数字预失真能够处理的信号带宽有限，一般几十MHz至上百MHz。而在新一代通信系统中，信号带宽可达几百MHz甚至上GHz，这对模数转换(ADC)和数模转换(DAC)器件的速率提出了极高的要求。同时大量的数据会使数字预失真的计算量大大增加，耗费更多的计算资源，功耗显著增高，系统整体效率急剧下降。同时，由于传输距离较近，通信组网需要更多的基站，并且Massive-MIMO技术也使得通信通道成倍增加，因此所需的数字预失真器也成急剧增加。这样，过多的数字预失真器不仅会极大降低系统整体效率，而且会导致高昂的系统设备制造成本。模拟预失真器凭借其低功耗，低成本，大带宽等优点，成为了解决当前通信系统线性化问题的热点技术。传统的模拟预失真器主要分为两类：单路模拟预失真器和多路模拟预失真器。传统的模拟预失真器结构简单，体积小，功耗低，工作频带宽，且成本低。但是单路模拟预失真器对功率放大器非线性的改善量比较有限，不具有实际应用价值。基于肖特基二极管的多路模拟预失真器，应用于传统的窄带调制信号时，可以有效针对信号的幅度和相位，对信号的幅度和相位单独进行调谐，在改善信号的三阶交调失真等方面表现优异。但是，其内肖特基二极管会对自身产生的非线性信号中的偶次谐波有较大的抑制，由此导致虽然其在改善传统的窄带调制信号的三阶交调失真方面表现优异，但是当其用于目前使用最广泛的宽带调制信号时，预失真精度很差，以致其应用领域受到了很大的限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单，体积小，成本低廉，易于操作和实现，作用于宽带调制信号时预失真精度较高的场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器，包括第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路、肖特基二极管和场效应管，所述的第一偏置电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，所述的第二偏置电路具有输入端和输出端，所述的第三偏置电路具有输入端和输出端，所述的第一偏置电路的输入端为所述的模拟预失真器的输入端，用于接入射频原始信号RFin，所述的第一偏置电路的第一输出端和所述的肖特基二极管的正极连接，所述的肖特基二极管的负极接地，所述的第一偏置电路的第二输出端和所述的第二偏置电路的输入端连接，所述的第二偏置电路的输出端和所述的场效应管的栅极连接，所述的场效应管的源极接地，所述的场效应管的漏极和所述的第三偏置电路的输入端连接，所述的第三偏置电路的输出端为所述的模拟预失真器的输出端，用于输出模拟预失真输出信号RFout；所述的第一偏置电路利用所述的肖特基二极管本身产生的非线性，采用控制偏置电压的方式进行预失真，所述的第二偏置电路和所述的第三偏置电路分别利用所述的场效应管本身产生的非线性进行预失真，当射频原始信号RFin输入所述的第一偏置电路时，所述的第一偏置电路对该射频原始信号RFin进行预失真处理，产生第一失真信号V1(t)，并输出给所述的第二偏置电路，所述的第二偏置电路采用控制所述的场效应管栅极电压的方式对第一失真信号V1(t)进行预失真处理，产生第二失真信号V2(t)，并输出给所述的第三偏置电路，所述的第三偏置电路采用控制所述的场效应管漏极电压的方式对所述的第二失真信号V2(t)进行预失真处理，生成模拟预失真输出信号RFout输出。所述的第一偏置电路包括十字型的微带交叉结、第一平行耦合线、第一矩形微带线、第二矩形微带线、第三矩形微带线、第四矩形微带线、第五矩形微带线、第六矩形微带线、第一蝶形微带线、第一电阻和第一直流电源，所述的微带交叉结具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述的第一矩形微带线的一端为所述的第一偏置电路的输入端，所述的第一矩形微带线的另一端与所述的第一平行耦合线的输入端连接，所述的第一平行耦合线的输出端与所述的第二矩形微带线的一端连接，所述的微带交叉结的第一端口与所述的第二矩形微带线的另一端连接，所述的微带交叉结的第二端口与所述的第三矩形微带线的一端连接，所述的微带交叉结的第三端口为所述的第一偏置电路的第二输出端，所述的微带交叉结的第四端口为所述的第一偏置电路的第一输出端，所述的第三矩形微带线的另一端与所述的第一蝶形微带线的一端连接，所述的第一蝶形微带线的另一端与所述的第四矩形微带线的一端连接，所述的第四矩形微带线的另一端与所述的第五矩形微带线的一端连接，所述的第五矩形微带线的另一端与所述的第一电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端与所述第六矩形微带线的一端连接，所述的第六矩形微带线的另一端与所述的第一直流电源的正极连接，所述的第一直流电源的负极接地；所述的第二偏置电路包括第七矩形微带线、第八矩形微带线、第九矩形微带线、第十矩形微带线、第十一矩形微带线、第十二矩形微带线、第十三矩形微带线、第二平行耦合线、第一T型结、第二蝶形微带线、第二电阻和第二直流电源，所述的第一T型结具有第一端口、第二端口和第三端口，所述的第七矩形微带线的一端为所述的第二偏置电路的输入端，所述的第七矩形微带线的另一端与所述的第二平行耦合线的输入端连接，所述的第二平行耦合线的输出端与所述的第八矩形微带线的一端连接，所述的第八矩形微带线的另一端和所述的第一T型结的第一端口连接，所述的第一T型结的第二端口和所述的第九矩形微带线的一端连接，所述的第九矩形微带线的另一端与所述的第二蝶形微带线的一端连接，所述的第二蝶形微带线的另一端与所述的第十矩形微带线的一端连接，所述的第十矩形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器，其特征在于包括第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路、肖特基二极管和场效应管，所述的第一偏置电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，所述的第二偏置电路具有输入端和输出端，所述的第三偏置电路具有输入端和输出端，所述的第一偏置电路的输入端为所述的模拟预失真器的输入端，用于接入射频原始信号RFin，所述的第一偏置电路的第一输出端和所述的肖特基二极管的正极连接，所述的肖特基二极管的负极接地，所述的第一偏置电路的第二输出端和所述的第二偏置电路的输入端连接，所述的第二偏置电路的输出端和所述的场效应管的栅极连接，所述的场效应管的源极接地，所述的场效应管的漏极和所述的第三偏置电路的输入端连接，所述的第三偏置电路的输出端为所述的模拟预失真器的输出端，用于输出模拟预失真输出信号RFout；所述的第一偏置电路利用所述的肖特基二极管本身产生的非线性，采用控制偏置电压的方式进行预失真，所述的第二偏置电路和所述的第三偏置电路分别利用所述的场效应管本身产生的非线性进行预失真，当射频原始信号RFin输入所述的第一偏置电路时，所述的第一偏置电路对该射频原始信号RFin进行预失真处理，产生第一失真信号V...

【技术特征摘要】
1.一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器，其特征在于包括第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路、肖特基二极管和场效应管，所述的第一偏置电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，所述的第二偏置电路具有输入端和输出端，所述的第三偏置电路具有输入端和输出端，所述的第一偏置电路的输入端为所述的模拟预失真器的输入端，用于接入射频原始信号RFin，所述的第一偏置电路的第一输出端和所述的肖特基二极管的正极连接，所述的肖特基二极管的负极接地，所述的第一偏置电路的第二输出端和所述的第二偏置电路的输入端连接，所述的第二偏置电路的输出端和所述的场效应管的栅极连接，所述的场效应管的源极接地，所述的场效应管的漏极和所述的第三偏置电路的输入端连接，所述的第三偏置电路的输出端为所述的模拟预失真器的输出端，用于输出模拟预失真输出信号RFout；所述的第一偏置电路利用所述的肖特基二极管本身产生的非线性，采用控制偏置电压的方式进行预失真，所述的第二偏置电路和所述的第三偏置电路分别利用所述的场效应管本身产生的非线性进行预失真，当射频原始信号RFin输入所述的第一偏置电路时，所述的第一偏置电路对该射频原始信号RFin进行预失真处理，产生第一失真信号V1(t)，并输出给所述的第二偏置电路，所述的第二偏置电路采用控制所述的场效应管栅极电压的方式对第一失真信号V1(t)进行预失真处理，产生第二失真信号V2(t)，并输出给所述的第三偏置电路，所述的第三偏置电路采用控制所述的场效应管漏极电压的方式对所述的第二失真信号V2(t)进行预失真处理，生成模拟预失真输出信号RFout输出。


2.根据权利要求1所述的一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器，其特征在于所述的第一偏置电路包括十字型的微带交叉结、第一平行耦合线、第一矩形微带线、第二矩形微带线、第三矩形微带线、第四矩形微带线、第五矩形微带线、第六矩形微带线、第一蝶形微带线、第一电阻和第一直流电源，所述的微带交叉结具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述的第一矩形微带线的一端为所述的第一偏置电路的输入端，所述的第一矩形微带线的另一端与所述的第一平行耦合线的输入端连接，所述的第一平行耦合线的输出端与所述的第二矩形微带线的一端连接，所述的微带交叉结的第一端口与所述的第二矩形微带线的另一端连接，所述的微带交叉结的第二端口与所述的第三矩形微带线的一端连接，所述的微带交叉结的第三端口为所述的第一偏置电路的第二输出端，所述的微带交叉结的第四端口为所述的第一偏置电路的第一输出端，所述的第三矩形微带线的另一端与所述的第一蝶形微带线的一端连接，所述的第一蝶形微带线的另一端与所述的第四矩形微带线的一端连接，所述的第四矩形微带线的另一端与所述的第五矩形微带线的一端连接，所述的第五矩形微带线的另一端与所述的第一电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端与所述第六矩形微带线的一端连接，所述的第六矩形微带线的另一端与所述的第一直流电源的正极连接，所述的第一直流电源的负极接地；
所述的第二偏置电路包括第七矩形微带线、第八矩形微带线、第九矩形微带线、第十矩形微带线、第十一矩形微带线、第十二矩形微带线、第十三矩形微带线、第二平行耦合线、第一T型结、第二蝶形微带线、第二电阻和第二直流电源，所述的第一T型结具有第一端口、第二端口和第三端口，所述的第七矩形微带线的一端为所述的第二偏置电路的输入端，所述的第七矩形微带线的另一端与所述的第二平行耦合线的输入端连接，所述的第二平行耦合线的输出端与所述的第八矩形微带线的一端连接，所述的第八矩形微带线的另一端和所述的第一T型结的第一端口连接，所述的第一T型结的第二端口和所述的第九矩形微带线的一端连接，所述的第九矩形微带线的另一端与所述的第二蝶形微带线的一端连接，所述的第二蝶形微带线的另一端与所述的第十矩形微带线的一端连接，所述的第十矩形微带线的另一端与所述的第十一矩形微带线的一端连接，所述的第十一矩形微带线的另一端与所述的第二电阻的一端连接，所述的第二电阻的另一端与所述的第十二矩形微带线的一端连接，所述的第十二矩形微带线的另一端与所述的第二直流电源的正极连接，所述的第二直流电源的负极接地，所述的第一T型结的第三端口与所述的第十三矩形微带线的一端连接，所述的第十三矩形微带线的另一端为所述的第二偏置电路的输出端；
所述的第三偏置电路包括第十四矩形微带线、第十五矩形微带线、第十六矩形微带线、第十七矩形微带线、第十八矩形微带线、第十九矩形微带线、第二十矩形微带线、第二十一矩形微带线、第二T型结、第三蝶形微带线、第三电阻、第三直流电源和第三平行耦合线，所述的第二T型结具有第一端口、第二端口和第三端口，所述的第十四矩形微带线的一端为所述的第三偏置电路的输入端，所述的第十四矩形微带线的另一端与所述的第二T型结的第一端口连接，所述的第二T型结的第二端口与所述的第十五矩形微带线的一端连接，所述的第十五矩形微带...

【专利技术属性】
技术研发人员：许高明，欧阳贵喜，韩栋，刘太君，黄力，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33