功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，涉及射頻信號放大器線性化技術(shù)，包括輸入耦合器、預(yù)失真芯片、糾正耦合器、功率放大器和反饋耦合器，射頻信號經(jīng)所述輸入耦合器分為主信號和采樣信號，所述主信號輸入糾正耦合器，所述采樣信號由所述預(yù)失真芯片處理后產(chǎn)生預(yù)糾正射頻信號，輸出至所述糾正耦合器，與所述主信號合路，合路后的射頻信號經(jīng)所述功率放大器輸出至所述反饋耦合器，放大后的射頻信號由所述反饋耦合器分成輸出信號和反饋信號，所述輸出信號輸出至其他射頻系統(tǒng)，所述反饋信號反饋至所述預(yù)失真芯片。本實用新型的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，可有效提高功放的線性，且能耗較低，節(jié)約成本、簡單易用。
【專利說明】
功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及射頻信號放大技術(shù)，尤其是一種功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的數(shù)字信號處理采用數(shù)字預(yù)失真的方法，其原理為:通過一個預(yù)失真元件來和功放元件級聯(lián)，非線性失真功能內(nèi)置于數(shù)字、數(shù)碼基帶信號處理域中，其與放大器展示的失真數(shù)量相當，但功能卻相反。將這兩個非線性失真功能相結(jié)合，便能夠?qū)崿F(xiàn)高度線性、無失真的系統(tǒng)。但是，數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)輸出的寬帶預(yù)校正信號通過整個發(fā)射鏈路傳播，并通過反饋路徑再次回到數(shù)字基帶。這樣，帶寬擴展將增加時鐘頻率，擴大元件帶寬要求，并導(dǎo)致更高的系統(tǒng)功耗，從而加重整個系統(tǒng)的負擔(dān);增加的復(fù)雜性包括極具挑戰(zhàn)性的時鐘發(fā)生器要求，增加了對多極高頻重構(gòu)濾波器的需求，并需要寬帶線性頻率上變頻器，而且對上變頻器后的濾波器的抑制能力要求高，然后濾波器在實現(xiàn)高抑制的同時，插入損耗會增大，進一步影響到系統(tǒng)的效率。
[0003]綜上所述，數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)對系統(tǒng)元件的要求高，整體功耗高，成本高，而且實現(xiàn)的復(fù)雜性高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出一種功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，可有效提升功放的線性，并且可覆蓋所有的蜂窩頻段及支持各種調(diào)制標準。
[0005]本實用新型具體采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，包括輸入耦合器、預(yù)失真芯片、糾正耦合器、功率放大器和反饋耦合器，射頻信號經(jīng)所述輸入耦合器分為主信號和采樣信號，所述主信號輸入糾正耦合器，所述采樣信號由所述預(yù)失真芯片處理后與反饋信號作對比產(chǎn)生預(yù)校正射頻信號，輸出至所述糾正耦合器，與所述主信號合路，合路后的射頻信號經(jīng)所述功率放大器輸出至所述反饋耦合器，放大后的射頻信號由所述反饋耦合器分成輸出信號和反饋信號，所述輸出信號輸出至其他射頻系統(tǒng)，所述反饋信號反饋至所述預(yù)失真芯片。
[0007]作為優(yōu)選，所述輸入耦合器與所述預(yù)失真芯片之間設(shè)有輸入信號差分匹配模塊，所述輸入信號差分匹配模塊包括第一巴倫和輸入阻抗匹配電路。
[0008]作為優(yōu)選，所述糾正耦合器與所述預(yù)失真芯片之間設(shè)有預(yù)失真糾正信號差分匹配模塊，所述預(yù)失真糾正信號差分匹配模塊包括第二巴倫和輸出阻抗匹配電路。
[0009]作為優(yōu)選，所述反饋耦合器與所述預(yù)失真芯片之間設(shè)有功率反饋信號差分匹配模塊，所述功率反饋信號差分匹配模塊包括第三巴倫和反饋阻抗匹配電路。
[0010]作為優(yōu)選，還包括電源單元，所述電源單元與所述預(yù)失真芯片相連。
[0011]作為優(yōu)選，所述輸入耦合器和所述糾正耦合器之間還設(shè)有延時器。
[0012]作為優(yōu)選，所述預(yù)失真芯片外部還連接有時鐘電路和晶體振蕩器。
[0013]本實用新型提供的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，其有益效果在于，射頻信號在被放大前，利用預(yù)失真芯片對射頻信號進行預(yù)失真處理，再將處理后的射頻信號與主信號進行疊加，疊加后射頻信號進行功率放大，同時，對放大后的射頻輸出信號進行采樣，采樣的輸出信號再反饋至預(yù)失真芯片，對射頻信號預(yù)失真處理時進行及時糾正，最終輸出所需的射頻信號。因此，本實用新型可有效提高功放的線性，且能耗較低，節(jié)約成本、簡單易用。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0015]圖2是輸入信號差分匹配模塊的電路原理圖；
[0016]圖3是預(yù)失真糾正信號差分匹配模塊的電路原理圖；
[0017]圖4是功率反饋信號差分匹配模塊的電路原理圖；
[0018]圖5是預(yù)失真芯片的外圍電路原理圖；
[0019]圖6是電源單元的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0020]為進一步說明各實施例，本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
[0021 ]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0022]如圖1所示，本實施例提供的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，射頻信號經(jīng)輸入耦合器分為主信號和采樣信號，主信號直接輸入糾正耦合器，采樣信號輸入第一巴倫(巴倫指平衡一不平衡變換器，下同)，進行阻抗轉(zhuǎn)換，在經(jīng)輸入阻抗匹配電路(如圖2所示)后輸入至預(yù)失真芯片。經(jīng)過預(yù)失真處理的采樣信號，輸出至輸出阻抗匹配電路(如圖3所示)進行阻抗匹配，然后輸入至第二巴倫，進行阻抗轉(zhuǎn)換后的預(yù)失真信號輸入至糾正耦合器，與主信號進行和疊加耦合。經(jīng)過預(yù)失真的射頻信號由功率放大器進行放大，以滿足裝置的輸出功率要求。放大后的由反饋耦合器分成輸出信號和反饋信號，輸出信號經(jīng)過合成器、濾波器和雙工器處理后由天線輸出，反饋信號反饋至第三巴倫進行阻抗轉(zhuǎn)換，然后輸出至反饋阻抗匹配電路(如圖4所示)進行阻抗匹配，反饋信號最后輸入至預(yù)失真芯片，以便于對射頻信號預(yù)失真處理時進行及時的糾正。
[0023]改變圖2、圖3和圖4中電感、電容及巴倫的型號，本實施例可應(yīng)用在不同的工作頻段，一般分成如下四個頻段:225?520MHz，520?1040MHz，1800?2200MHz，2300?2800MHz，3300-3800MHz。如果是微波頻段或FM頻段的應(yīng)用，可本實施例的基礎(chǔ)之上加入相應(yīng)的變頻電路，使本實施例作為中頻處理模塊使用，預(yù)失真功能也能正常運行。
[0024]本實施例應(yīng)用在低功率(〈5?10W)線性功放時，無須加入外部延時器，采用直通方式就可以得到好的性能；當應(yīng)用在記憶效應(yīng)比較嚴重的功放時，優(yōu)選延時6ns左右的外部延時器;當應(yīng)用在大部分Doherty功放和高線性功放時，優(yōu)選時延約為4ns左右的外部延時器。[°°25] 如圖5所示，本實施例的預(yù)失真芯片采用Maxim Integrated公司提供的SC1894芯片，結(jié)合外部時鐘和晶體振蕩器，晶振頻率在20MHZ。亦可采用SC1887或SC1889或SC1869芯片，也能達到預(yù)期效果。
[0026]如圖6所示，本實施例的電源單元為預(yù)失真芯片提供所需的1.8V及3.3V直流電壓。
[0027]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，其特征在于，包括輸入耦合器、預(yù)失真芯片、糾正耦合器、功率放大器和反饋耦合器，射頻信號經(jīng)所述輸入耦合器分為主信號和采樣信號，所述主信號輸入糾正耦合器，所述采樣信號由所述預(yù)失真芯片處理后與反饋信號作對比產(chǎn)生預(yù)校正射頻信號，輸出至所述糾正耦合器，與所述主信號合路，合路后的射頻信號經(jīng)所述功率放大器輸出至所述反饋耦合器，放大后的射頻信號由所述反饋耦合器分成輸出信號和反饋信號，所述輸出信號輸出至其他射頻系統(tǒng)，所述反饋信號反饋至所述預(yù)失真芯片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入耦合器與所述預(yù)失真芯片之間設(shè)有輸入信號差分匹配模塊，所述輸入信號差分匹配模塊包括第一巴倫和輸入阻抗匹配電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，其特征在于:所述糾正耦合器與所述預(yù)失真芯片之間設(shè)有預(yù)失真糾正信號差分匹配模塊，所述預(yù)失真糾正信號差分匹配模塊包括第二巴倫和輸出阻抗匹配電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，其特征在于:所述反饋耦合器與所述預(yù)失真芯片之間設(shè)有功率反饋信號差分匹配模塊，所述功率反饋信號差分匹配模塊包括第三巴倫和反饋阻抗匹配電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，還包括電源單元，所述電源單元與所述預(yù)失真芯片相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，所述輸入耦合器和所述糾正耦合器之間還設(shè)有延時器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器自適應(yīng)線性化系統(tǒng)，所述預(yù)失真芯片外部還連接有時鐘電路和晶體振蕩器。
【文檔編號】H03F1/32GK205545164SQ201620079689
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】莊峰
【申請人】廈門市合佳興電子有限公司