專利名稱：使電路轉(zhuǎn)換功能線性化的方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種使電路轉(zhuǎn)換功能線性化的方法及電路，特別有關(guān)多頻道射頻RF信號轉(zhuǎn)換為光信號的激光二極管轉(zhuǎn)換功能(transfer function)線性化的方法及電路，其是利用預(yù)置失真信號，補償激光二極管輸出信號中的預(yù)期失真的方法提高電路的線性轉(zhuǎn)換功能。
在今日的有線電視系統(tǒng)中，需要較大數(shù)量的電視頻道。典型的有線電視系統(tǒng)包括60個模擬信號的電視頻道，但可以擴充到80個或更多的頻道。
在一個信息高速公路系統(tǒng)中，一個有線電視系統(tǒng)可能會需要132個或更多的數(shù)字信號頻道，信息頻道以及電話信號頻道。數(shù)字視頻，數(shù)據(jù)以及電話信號皆是調(diào)制在射頻RF載波上的。數(shù)字視頻系統(tǒng)則可以應(yīng)需求服務(wù)(demandservices)而提供視頻信號。
光纖傳輸系統(tǒng)目前正在用來由一有線電視發(fā)送端中心(headend center)或由一個電話中心，將信息載送到接近用戶的一個光纖服務(wù)網(wǎng)點上。光纖系統(tǒng)須依賴光纖作為傳輸?shù)拿浇?。在此類系統(tǒng)之中，可以使用激光將射頻RF信號轉(zhuǎn)換成為光信號，以便在光纖內(nèi)傳送。
為了要確保信息的高保真度傳送，將RF信號轉(zhuǎn)換成為光信號的激光器件的轉(zhuǎn)換功能必須是線性的。若轉(zhuǎn)換功能不是線性的，則平行的頻道之間將產(chǎn)生諧波失真、互調(diào)(inter-modulation)失真，以及多重拍頻(multiple-beating)等現(xiàn)象，便會顯著地降低有線電視的視像質(zhì)量。不幸的是，激光器件的轉(zhuǎn)換功能的線性特性通常皆不足以避免失真的問題。
激光轉(zhuǎn)換功能的線性化方法已是多年來被研究的課題。這些方法通常都極為復(fù)雜并且實行起來成本相當(dāng)高昂的。特別是線性化的光纖前饋技術(shù)(feedforward technique)已有人研究。失真的相當(dāng)大一部分原因是由于在飽和狀態(tài)下工作。在飽和狀態(tài)下操作期間，當(dāng)激光信號的電位較高時，來自于一激光器件的光信號低于相應(yīng)的射頻RF信號。依據(jù)已知的方法，根據(jù)一種已知的前饋技術(shù)采用第二只激光器件來產(chǎn)生一個預(yù)置失真(pre-distortion)光信號。此預(yù)置失真光信號再被加入主要光信號中以便補償激光器件的飽和。此種補償作法可以發(fā)揮作用，但此種作法存在三個主要缺點。首先，兩激光信號的波長須要先行匹配。例如，若是由于光纖散射的緣故而使兩光纖不匹配，則兩信號在光纖中便會以不同的速度行進，限制了線性化效果。其次，預(yù)置失真信號與主激光信號的輸出會隨時間而獨立變動，導(dǎo)致不期望的非線性化。第三，多重器件的使用相當(dāng)昂貴，且施行光前饋的線路亦相當(dāng)昂貴。因此，便有需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單，低成本并易于施行的預(yù)置失真的解決方法。


圖1所依據(jù)的是一篇已發(fā)表的論文，其中顯示一微波放大器的轉(zhuǎn)換功能的改進，該篇論文題為“微波SSB-AM系統(tǒng)的預(yù)置失真非線性補償器(“Pre-distortion Nonlinear Compensator for Microwave SSB-AM System”)，由Toshio Nojima等人發(fā)表于日本電子與通訊(Electronics and COmmunications in Japan)，Vol.67-B，No.5,1984中。如圖1所示，其表示失真的降低量，取決于預(yù)置失真信號與一放大器轉(zhuǎn)換功能的失真信號，兩者之間的振幅與相位的匹配程度。其中必須要加入振幅調(diào)整與相位調(diào)整線路，以便將預(yù)置失真信號與一放大器轉(zhuǎn)換功能的失真信號的振幅誤差與相位誤差減至最低。依據(jù)窄頻帶應(yīng)用的論文，可以采用振幅的調(diào)與相位的調(diào)。
在寬頻帶系統(tǒng)中，按本發(fā)明，其頻寬在50Mhz至750MHz之間，甚至高達1000MHz。這樣的頻率伸展范圍函蓋了4至6個倍頻程。如同本技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的，失真是與頻率有關(guān)聯(lián)的?？梢岳靡粋€預(yù)置失真信號，與頻率有關(guān)的振幅調(diào)整與相位調(diào)整，來確保整個頻寬范圍內(nèi)能使失真足夠顯著的降低。
本發(fā)明的目的在于提供一種利用預(yù)置失真補償方式提高電路線性化轉(zhuǎn)換功能的方法及電路。
為達到上述目的，本發(fā)明采取如下措施本發(fā)明采用一種預(yù)置失真線路，以修正激光或其他電氣系統(tǒng)或裝置的非線性，其可產(chǎn)生可以補償待處理系統(tǒng)失真的一預(yù)置失真信號。依據(jù)本發(fā)明，基于信號補償原理，該預(yù)置失真信號，其振幅實質(zhì)上是與待處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的失真信號的振幅相等，但相位相反。依據(jù)本發(fā)明，預(yù)置失真信號與原始信號結(jié)合，形成預(yù)置失真信號。在一實施例中，預(yù)置失真信號是被用來調(diào)制一個激光二極管或一個電氣系統(tǒng)。失真信號補償了由于激光二極管或其他電路系統(tǒng)所引起的失真，留下了諸如有線電視CATV圖像的良好質(zhì)量的信號。
依據(jù)本發(fā)明，一激光信號中的失真被消除是由于加入了一個在選定的頻寬范圍中其振幅等于預(yù)期失真的振幅，相位相反的預(yù)置失真信號。依據(jù)本發(fā)明，減低失真的效果，取決于預(yù)置失真信號與系統(tǒng)轉(zhuǎn)換中所產(chǎn)生的失真信號兩者之間的振幅誤差與相位誤差。振幅誤差與相位誤差兩者皆與頻率有關(guān)。依據(jù)本發(fā)明，為了要產(chǎn)生沒有誤差的光信號，作為預(yù)置失真頻率函數(shù)的振幅曲線，是配合相位調(diào)整曲線提供的。
將電信號轉(zhuǎn)換成為光信號的激光器件，可依據(jù)本發(fā)明提供輸入預(yù)置失真信號。在CATV的一種應(yīng)用中，一激光器件利用一直流DC電流偏置得到一個恒定的光功率輸出。RF頻率范圍的CATV信號被被使用來調(diào)制激光輸出功率。就線性轉(zhuǎn)換而言，光輸出功率(P)的偏差是與CATV RF電流(I)形成線性比例。轉(zhuǎn)換功能可以表示為P＝A1I。若轉(zhuǎn)換功能不是線性的，則轉(zhuǎn)換功能便可以表示為一種泰勒級數(shù)P＝A1I+A2I2+A3I3+A4I4…，其中A2I2為二次失真，而A3I3則為三次失真。
依據(jù)本發(fā)明，作為預(yù)置失真的頻率振幅曲線調(diào)整是與頻率曲線相位調(diào)整電路相結(jié)合。由激光或其他系統(tǒng)所產(chǎn)生的二次與三次失真是利用插入的二次與三次預(yù)置失真而抵消的。二次與三次預(yù)置失真分別與激光或其他系統(tǒng)所產(chǎn)生的應(yīng)失真的振幅相等，但相位相反。依據(jù)本發(fā)明，輸入到預(yù)置失真電路的一個RF信號被分成為經(jīng)一延遲線的主流信號及用于產(chǎn)生預(yù)置失真信號的子流RF信號。此子流信號再被分成二個流路信號一個供產(chǎn)生二次預(yù)置失真信號，另一則供產(chǎn)生三次預(yù)置失真信號。
依據(jù)本發(fā)明，在一個二次預(yù)置失真路徑中，一可變衰變器與一放大器用于調(diào)整次要流路信號的振幅，因而即調(diào)整了二次預(yù)置失真信號。次要信號再經(jīng)一分割器而被分割，以產(chǎn)生互相具180度相位差的兩個信號。此兩信號被分別饋入相匹本的第一與第二個二極管中。每一個二極管各具有獨立的偏置控制以平衡二極管的三次失真。來自于兩個二極管的信號再被用來產(chǎn)生一個二次預(yù)置失真，并抑制線性信號與三次失真信號。改變預(yù)置失真信號振幅的一個振幅曲線調(diào)整電路，被用來產(chǎn)生一個與頻率有關(guān)的預(yù)置失真信號，其可與系統(tǒng)所產(chǎn)生的失真在振幅上相匹配。可隨頻率變動的一個相位曲線配合電路被用來產(chǎn)生與頻率有關(guān)的一個預(yù)置失真信號，其可與激光系統(tǒng)的失真在相位上相匹配。一個相位偏移器被用來微調(diào)主延遲線與失真產(chǎn)生系統(tǒng)之間的相位。
依據(jù)本發(fā)明，在一個三次預(yù)置失真路徑中，一可變衰變器與一放大器被用來調(diào)整次要流路信號的振幅，進而再被用來調(diào)整三次預(yù)置失真信號。輸入信號再利用一分割器而被分割以產(chǎn)生兩個信號。此兩信號互相具有相同的相位。最后，此兩個信號再分別被饋入兩個匹配的獨立二極管中。每一個二極管各具有一個獨立的偏置控制以平衡來自每一個二極管的二次失真的振幅。來自于兩個二極管的信號被用來產(chǎn)生一個三次預(yù)置失真信號并抑制二次失真。一個可改變隨頻率變化的預(yù)置失真信號振幅的振幅曲線調(diào)整電路，被用來產(chǎn)生一個依賴于預(yù)定失真的頻率，其與激光器件的失真在振幅上相匹配。隨頻率變動的一個相位曲線調(diào)整電路則被用來產(chǎn)生一個依賴于預(yù)定失真的頻率，其與一激光在相位上互相匹配。一相位偏移器被用來微調(diào)主要延遲線與失真產(chǎn)生系統(tǒng)之間的相位差。
依據(jù)本發(fā)明，二次與三次預(yù)置失真信號被結(jié)合起來，并被加至主要流路RF信號中的主要信號中。最終的預(yù)置失真信號，被用來調(diào)制激光器件輸出信號，或另一電氣系統(tǒng)的輸出信號。預(yù)置失真的RF信號可增進激光器件轉(zhuǎn)換功能的線性特性。
本發(fā)明的一種使電路轉(zhuǎn)換功能線性化的方法，其特征在于，包括如下步驟接收將要供應(yīng)給一具有非線性轉(zhuǎn)換特性的電路系統(tǒng)的一原始信號；產(chǎn)生一可調(diào)整振幅與相位曲線的預(yù)置失真信號，以補償所述電路系統(tǒng)的非線性；將預(yù)置失真信號與原始信號結(jié)合以產(chǎn)生一個結(jié)合信號；所述結(jié)合信號被提供給所述電路系統(tǒng)。
本發(fā)明的一種使電路轉(zhuǎn)換功能線性化的電路，其特征在于，包括
一第一信號分割器，可將一輸入的射頻信號分割為第一與第二射頻信號，第一信號分割器具有主要與次要第一信號分割器輸出，主要第一信號分割器輸出提供一主要信號，次要第一信號分割器提供一次要信號；一第二信號分割器，具有連接至次要第一信號分割器輸出的一第二信號分割器輸入，第二信號分割器具有主要與次要第二信號分割器輸出，主要第二信號分割器輸出產(chǎn)生一個二次預(yù)置失真輸出信號，而次要第二信號分割器輸出則產(chǎn)生一個三次預(yù)置失真輸出信號；一第三信號分割器，具有連接至主要第二信號分割器輸出的一第三信號分割器輸入，第三信號分割具有主要與次要第三信號分割器輸出，主要第三信號分割器輸出對第三信號分割器輸入所接收到的信號施加一個選定的相位偏移，而次要第三信號分割器輸出則對第三信號分割器輸入端所接收到的信號施加與所述選定相位偏離180度的一個相位偏移；分別連接至所述主要與次要第三信號分割器輸出的第一與第二反接二極管，第一與第二反接二極管相連接以產(chǎn)生一個二次預(yù)置失真信號；一第四信號分割器，具有連接至次要第二信號分割器輸出的一第四信號分割器輸入，第四信號分割具有主要與次要第四信號分割器輸出，主要與次要第四信號分割器輸出產(chǎn)生互相形成相同相位的信號；分別連接至所述主要與次要第四信號分離器輸出的第一與第二非反接二極管，第一與第二非反接二極管被連接起來以產(chǎn)生一個三次預(yù)置失真信號；與連接至所述第一與第二反接與非反接二極管的一第一信號結(jié)合器，以結(jié)合二次與三次預(yù)置失真信號。
附圖簡要說明圖1中顯示失真的減低值，作為一預(yù)置失真信號與一經(jīng)激光器件轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的失真信號之間的振幅與相位誤差的函數(shù)的圖形；圖2本發(fā)明一實施例的一預(yù)置失真電路方塊圖3本發(fā)明一實施例，可調(diào)整預(yù)置失真信號的振幅曲線的電路圖；圖4本發(fā)明，相對于圖3電路的一種振幅衰減特性的曲線示意圖；圖5本發(fā)明一實施例，調(diào)整預(yù)置信號的相位曲線的電路圖；圖6本發(fā)明圖5中電路的相位延遲特性曲線示意圖。
結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的要點詳細(xì)說明如下圖2所示其為本發(fā)明的預(yù)置失真電路9的一種電路設(shè)計。預(yù)置失真電路9包括一分割器20、一線性射頻(RF)信號延遲線21、結(jié)合器22、23、一分割器24與第一與第二兩次級電路24a與24b。第一次級電路24a產(chǎn)生一個二次預(yù)置失真信號，而第二次級電路24b則產(chǎn)生一個三次預(yù)置失真信號。分割器20包括一個輸入端20a，一第一輸出端20b與一第二輸出端20c。一個射頻(RF)輸入信號被提供給輸入端子20a(分割器20)。分割器20將輸入模擬信號在對應(yīng)的輸出端20b與20c分割為第一與第二信號流路輸出。在輸出端20b與20c上的輸出信號流的對應(yīng)信號位準(zhǔn)，其比例在98∶2至80∶20的范圍。第一信號流為驅(qū)動激光器件22b’與光纖線22b”的主要信號。圖2中的線性RF信號延遲線21包括一輸入端子21a與一輸出端子21b。分割器20的輸出端20b被連接至線性RF信號延遲線21的輸入端21a上。結(jié)合器22包括第一與第二輸入端22a與22a’，以及一輸出端22b。線性RF信號延遲線21的輸出端21b被連接至結(jié)合器裝置22的第一輸入22a。分割器24包括一輸入端24a’與第一及第二輸出端24b’與24b”。結(jié)合器裝置23第一與第二輸入端23a與23a’，以及一輸出端23b。次級電路24a與24b各包括輸入接口24i與24i’，以及輸出接口24o與24o’。分割器24的輸出端24b’被連接至次級電路24a的輸入接口24i，而分割器24的輸出端24b”則被連接至次級電路24b的輸入接口24i’。次級電路24a的輸出接口24o被連接至分割器23的輸入端23a，而次級電路24b的輸出接口24o’則被連接至結(jié)合器23的輸入端23a’。次級電路24a包括可變衰變器25，放大器26，分割器裝置27，二極管28與29，可變衰變器30與31，振幅曲線調(diào)整電路32，相位曲線調(diào)整電路33，以及相位偏移器34?？勺兯プ兤?0與31在操作期間被設(shè)定，以確保三次預(yù)置失真與原始信號所貢獻部份互相抵消。次級電路24b包括可變衰變器25’，放大器26’，分割器27’，二極管28’與29’，可變衰變器30’與31’，振幅曲線調(diào)整電路32’，相位曲線調(diào)整電路33’，以及相位偏移器34’。
振幅曲線調(diào)整電路32與32’顯示于圖3中。如圖4中所顯示的情形可通過選定每組R1，R2，L1，L2，C1與C2的數(shù)值，可組成特定的電路32與32’以符合在工廠或其他地點真正測試及誤差調(diào)整而獲得的二次與三次轉(zhuǎn)換功能測量值。
可變衰變器25被連接至次級電路24a的輸入接口24i′，并至放大器26的輸入。分割器27包括一輸入端子27a，以及同相位的輸出27b以及第一個180度相反相位的輸出27b’?？勺兯プ兤?0被連接于一個選定的參考電壓(REF)與二極管28的輸入之間?？勺兯プ兤?1則被連接于一個選定的參考電壓(REF)與二極管29輸入端之間。振幅曲線調(diào)整電路32包括輸入與輸出端子32i與32o。振幅曲線調(diào)整電路32的輸入端子32i被連接至二極管28與29上，后者再互相連接，以便由分割器27的輸出端27b與27b’，通過兩個二極管28與29而流至振幅曲線調(diào)整電路32。振幅曲線調(diào)整電路32被連接至相位曲線調(diào)整電路33上，后者再被連接至相位偏移器34，而連接至次級電路24a的輸出端24o的相位偏移器34則被連接至結(jié)合器23的輸入端23a。
可變衰變器25’被連接至次級電路24b的輸入接口24i’及放大器26’的輸入端。分割器27’包括一輸入端子27’a，以及第一與第二輸出端子27b’與27b”。可變衰變器30’被連接于一個選定的參考電壓(REF)與二極管28’的輸入端之間?？勺兯プ兤?1’則被連接于一個選定的參考電壓(REF)與二極管29’的輸入端之間。可變衰變器30’與31’在操作期間被設(shè)定，以確保二次預(yù)置失真的抵消。
振幅曲線配合電路32’包括輸入與輸出端子32i’與32o’。振幅曲線配合電路32’的輸入端子32i’被連接至二極管28’與29’上，后者再互相連接，以便由分割器27’的輸出端27’b與27’b’，通過兩個二極管28’與29’而流至振幅曲線調(diào)整電路32’。振幅曲線調(diào)整電路32’被連接至相位曲線調(diào)整電路33’上。相位曲線調(diào)整電路33’再被連接至相位偏移器34’。相位偏移器34’被連接至次級電路輸出接口24o’。
模擬RF輸入信號被分割器20，依據(jù)某種比例而被分割成為兩個流路。較佳的比例在98∶2至80∶20的范圍之間。在實施例中，分割比例為90∶10。不過，本發(fā)明在其他的比例之下仍可以操作。主要流路包括同軸延遲線21，其可補償由信號路徑長度所引起的延遲，以及由各對應(yīng)次級電路24a與24b所產(chǎn)生的二次與三次預(yù)置失真的電子延遲。在一實施例中，主線的路徑長度大約為14英寸。次要流路再被分割器24等長分割。次級電路24a的路徑可以提供二次預(yù)置失真的產(chǎn)生，而次級電路24b的路徑則可提供三次預(yù)置失真的產(chǎn)生。
在通過次級電路24a的二次預(yù)置失真中，二次預(yù)置失真信號的振幅由可變衰變器25與放大器26所控制?？勺兯プ兤?5可包括一個電阻網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)一實施例的衰變量可達到5dB。RF信號輸入被放大器26所放大至所需要的信號位準(zhǔn)。其結(jié)果的信號接著再被分割器27加以分割。分割器27的輸出27b相對于輸入27a的信號提供一個180度的相位偏移。分割器27的輸出27b’相對于輸入信號則不提供相位偏移。來自于分割器27的兩個輸出信號再被電容性地耦合給兩個匹配反接的二極管28與29。二極管28與29的輸入信號最好是以180度的相位互相偏離，但本發(fā)明在大約180±30度的相位偏離范圍內(nèi)，皆是可以行的。每一個二極管28與29各具有其獨立的偏置控制。除各自傳送線性輸入信號外，每一個二極管28與29各自產(chǎn)生二次，三次以及更高次的失真。來自于二極管28與29的失真量可以分別利用偏置網(wǎng)絡(luò)30與31而加以調(diào)整。線性信號與由二極管28所產(chǎn)生的奇次失真被調(diào)整到與來自于二極管29的信號的振幅相等，但其相位相差180度，而這時，來自于二極管28與29的偶次預(yù)置失真則被設(shè)定具相同的相位?？勺冸娙荼挥脕砦⒄{(diào)來自于二極管28與29的信號之間的相位差?？勺兯プ兤鲃t被用來產(chǎn)生預(yù)置失真的特性及微調(diào)來自于二極管28與29的信號之間的振幅差。兩信號在二極管28與29之間的連接點上被結(jié)合起來，以便只產(chǎn)生一個偶次預(yù)置失真信號。頻率的振幅曲線調(diào)整電路32被使用來作為頻率的函數(shù)而調(diào)整一個預(yù)置失真信號的振幅，以便補償激光隨頻率變化的振幅失真。相位曲線調(diào)整電路33則被使用來作為頻率的函數(shù)而調(diào)整一個預(yù)置失真信號的相位，以便在相位上補償激光信號的失真。振幅曲線調(diào)整電路與相位曲線調(diào)整電路的串聯(lián)結(jié)合可容許改正頻率依變的失真。一電容被使用作為一個相位偏移器，以便調(diào)整主延遲線與次級電路24a之間的相位差。頻率的相位曲線調(diào)整電路33在圖5中被說明可用來使激光的頻率相位匹配。
在通過次電路24b的三次預(yù)置失真路徑中，三次預(yù)置失真信號的振幅是由可變衰變器25’與放大器26’所控制的?？勺兯プ兤?5’可以包括一個電阻網(wǎng)絡(luò)。本實施例中衰變達到5dB。RF信號輸入被放大器26’放大至所需要的信號位準(zhǔn)。其輸出信號接著再被分割器27’加以分割。分割器27’的兩個輸出皆沒有相位的偏移。來自于分割器27’的兩個輸出信號接著再被電容性地耦接并饋送給兩個匹配的反接二極管28’與29’。每一個二極管28’與29’各具有其獨立的偏置控制。每一個二極管28’與29’各自產(chǎn)生二次，三次以及更高次的失真信號，并各自輸送線性輸入信號。來自于二極管28’與29’的失真量可以分別利用包括，例如，固定與可變的衰變器與+5伏的參考電壓的適當(dāng)偏置網(wǎng)絡(luò)而加以調(diào)整。二極管28’與29’所產(chǎn)生的偶次失真被調(diào)整到具有相同的振幅，但其相位相差180度，而其奇次預(yù)置失真信號則在相位相同或偏差+或-30度?？勺冸娙荼挥脕砦⒄{(diào)來自于二極管28’與29’的信號之間的相位差。可變衰變器則被用來微調(diào)來自于二極管28’與29’的信號之間的振幅差。兩信號在二極管28’與29’之間的連接點上被結(jié)合起來，以便產(chǎn)生一個奇次預(yù)置失真信號。這種偏差的調(diào)整可以利用固定或可調(diào)電路來完成。例如，一個電感可以用來產(chǎn)生一個固定的偏差，當(dāng)如圖3中所顯示的調(diào)整每一個可調(diào)曲線濾波元件都可以產(chǎn)生一條偏差曲線。對應(yīng)的相位曲線調(diào)整電路32’與振幅曲線調(diào)整電路33’可容許校正關(guān)聯(lián)頻率的失真。一只電容可被用作為一個相位偏移器，以便調(diào)整主延遲線與次級電路24b之間的相位差。關(guān)聯(lián)頻率的相位曲線調(diào)整電路33’在圖5中被說明用來補償激光的關(guān)聯(lián)頻率的激光器件在相位上的失真。
二次與三次預(yù)置失真信號被結(jié)合器23加以結(jié)合，并加至主信號之中，以便在輸出22b產(chǎn)生具有預(yù)置失真的輸出RF信號。一只電容用來微調(diào)結(jié)合器22的輸入端22a處的主信號與輸入端22a’之處的預(yù)置失真信號之間的相位關(guān)系。來自于次級電路24a與24b的預(yù)置失真信號被調(diào)整到振幅相等，但與一激光或其他失真產(chǎn)生系統(tǒng)所要產(chǎn)生的失真的相位相反。所產(chǎn)生的預(yù)置失真與實際的失真信號，由于振幅曲線的調(diào)整效果與所建立的相位曲線調(diào)整，在整個選定頻寬的范圍內(nèi)互相抵消了。預(yù)置失真的RF信號因此便可以在RF信號輸入的一個寬頻帶范圍中建立激光或其他失真產(chǎn)生系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換功能的全線性化。
圖2中的同軸延遲線21補償了由信號路徑長度所引起的延遲，除補償二次及三次預(yù)置失真次級電路24a與24b的電延遲外。在本發(fā)明一實施例中由分割器20至結(jié)合器22的路徑長度大約為14英寸。來自于分割器20的輸出端20c的信號在第一與第二輸出端24b’與24b”上被分割器24均等分割。輸出端24b’的路徑經(jīng)由次級電路24a而提供二次預(yù)置失真信號，而輸出24b”的路徑則經(jīng)過次級電路24b提供三次預(yù)置失真信號。
圖3顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例，一振幅曲線調(diào)整電路39的一電路圖。振幅曲線電路39包括在一共同節(jié)點40’上互相連接的第一與第二電阻40與41。振幅曲線電路39更包括一電感42(L1)與一可變電容43(C1)，兩者互相串聯(lián)連接。電感42與可變電容43與電阻40與41并聯(lián)連接。電路39更包括一電組44(R1)，依據(jù)本發(fā)明一實施例，其可為162歐姆的電阻。電組44與電阻40與41并聯(lián)連接。電路39更包括有串聯(lián)連接的電阻45(R2)與可變電容46(C2)，連接于節(jié)點40’與接地點之間。電路39更包括有電感47(L2)。電阻45與電容46被連接在共同節(jié)點45’上。電感47被連接于節(jié)點45’與接地點之間。其設(shè)定了電路39的輸入與輸出阻抗。電阻R1與R2設(shè)定了電路39的最大衰變。例如，當(dāng)R1＝162歐姆且R2＝34.7歐姆時，最大衰變是為10(+)dB。電感L1，L2與電容C1，C2設(shè)定了衰變曲線的形狀。就激光預(yù)置失真而言，依據(jù)本發(fā)明一預(yù)置失真信號的振幅曲線調(diào)整衰變，最好被設(shè)定為由高至低的頻率，以在較高的頻率獲得較高的預(yù)置失真輸出。這可為一只激光的真實失真提供補償，此種補償在其操作頻寬的高頻范圍中達到最大。R1，R2，L1，L2，C1與C2數(shù)值的曲線的實施例被顯示于圖4中。在圖4中，數(shù)值R是以歐姆表示的電阻，C為電容，而L為電感。依據(jù)本發(fā)明的預(yù)置失真可被調(diào)整以便反比地與一激光器件或其他儀器的失真曲線相匹配，并抵消整個選定頻寬的范圍內(nèi)的失真。
圖5為本發(fā)明的一相位曲線調(diào)整電路49的線路圖，以供調(diào)整一預(yù)置失真信號相位曲線。本發(fā)明的相位曲線調(diào)整電路49包括第一與第二端子50與51；第一，第二與第三次級電路52，52’，與53，第一與第二電容54與55；一電感56，以及一公共節(jié)點57。第一次級電路52包括一可變電容52a，以及與可變電容52a并聯(lián)并互相串聯(lián)的第一與第二電感52b與52b’。電感52b與52b’是在一公共同節(jié)點52”上互相連接。相位曲線電路49的第一端子50被連接至可變電容52a與第一次級電路52的第一電感52b。第二次級電路52’包括一可變電容52a′，以及與可變電容52a′并聯(lián)并互相串聯(lián)的第一與第二電感52’b與52’b’。電感52’b與52’b’是在一共同節(jié)點52’b”上互相連接?？勺冸娙?2a′與相串連的第一、二電感52’b及52′b并聯(lián)。第三次級電路53包括一可變電容53a，以及與可變電容53a并聯(lián)的一電感53c。第三次級電路53更包括互相串聯(lián)并再與電容53a并聯(lián)連接的第一與第二電容53b與53b’。可變電容53a，電感53c，以及第二電容53b’被連接至輸出接口51。電容54被連接于公共節(jié)點52b”與公共節(jié)點57之間；電容55被連接于公共節(jié)點52′b″與節(jié)點57之間；電感56則被連接于公共節(jié)點56b″與共同節(jié)點57之間。利用調(diào)整電容的值，隨頻率而變動的相位延遲便可以被調(diào)整得符合于激光器件所產(chǎn)生的失真信號的相位偏移。
圖6顯示預(yù)置失真電路91的單一選定相位延遲特性。利用在工廠或其他地點調(diào)整可變電容52a，52a’與53a，時間延遲曲線(TX TIME DELAY)便可以被修正得可以補償激光的特性。
權(quán)利要求
1.一種使電路轉(zhuǎn)換功能線性化的方法，其特征在于，包括如下步驟接收將要供應(yīng)給一具有非線性轉(zhuǎn)換特性的電路系統(tǒng)的一原始信號；產(chǎn)生一可調(diào)整振幅與相位曲線的預(yù)置失真信號，以補償所述電路系統(tǒng)的非線性；將預(yù)置失真信號與原始信號結(jié)合以產(chǎn)生一個結(jié)合信號；所述結(jié)合信號被提供給所述電路系統(tǒng)。
2.一種使電路轉(zhuǎn)換功能線性化的電路，其特征在于，包括一第一信號分割器，可將一輸入的射頻信號分割為第一與第二射頻信號，第一信號分割器具有主要與次要第一信號分割器輸出，主要第一信號分割器輸出提供一主要信號，次要第一信號分割器提供一次要信號；一第二信號分割器，具有連接至次要第一信號分割器輸出的一第二信號分割器輸入，第二信號分割器具有主要與次要第二信號分割器輸出，主要第二信號分割器輸出產(chǎn)生一個二次預(yù)置失真輸出信號，而次要第二信號分割器輸出則產(chǎn)生一個三次預(yù)置失真輸出信號；一第三信號分割器，具有連接至主要第二信號分割器輸出的一第三信號分割器輸入，第三信號分割具有主要與次要第三信號分割器輸出，主要第三信號分割器輸出對第三信號分割器輸入所接收到的信號施加一個選定的相位偏移，而次要第三信號分割器輸出則對第三信號分割器輸入端所接收到的信號施加與所述選定相位偏離180度的一個相位偏移；分別連接至所述主要與次要第三信號分割器輸出的第一與第二反接二極管，第一與第二反接二極管相連接以產(chǎn)生一個二次預(yù)置失真信號；一第四信號分割器，具有連接至次要第二信號分割器輸出的一第四信號分割器輸入，第四信號分割具有主要與次要第四信號分割器輸出，主要與次要第四信號分割器輸出產(chǎn)生互相形成相同相位的信號；分別連接至所述主要與次要第四信號分離器輸出的第一與第二非反接二極管，第一與第二非反接二極管被連接起來以產(chǎn)生一個三次預(yù)置失真信號；與連接至所述第一與第二反接與非反接二極管的一第一信號結(jié)合器，以結(jié)合二次與三次預(yù)置失真信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，更包括耦接至所述第一信號結(jié)合器與主要第一信號分割器輸出端的一第二信號結(jié)合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，更包括連接至所述主要第一信號分割器輸出端的一延遲線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，更包括信號位準(zhǔn)調(diào)整裝置，可供控制第一與第二反接與非反接二極管中的信號振幅。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，更包括有二極管的控制裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，更包括有振幅曲線調(diào)整裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，更包括有相位曲線調(diào)整裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，更包括有連接至所述第一信號結(jié)合器的相位偏移裝置。
10.一種將要供應(yīng)給具有已知失真特性電路系統(tǒng)的射頻信號的預(yù)置失真電路，其特征在于，包括一第一信號分割器，將一輸入的射頻信號分割為第一與第二射頻信號，第一信號分割器具有第一與第二輸出；分別耦接至一第一輸出節(jié)點及第一與第二輸出的第一與第二反接二極管；與一曲線調(diào)整電路，其具有與已知失真特性的選定電路系統(tǒng)的分量呈倒數(shù)關(guān)系的頻率特性，并具有連接至第一與第二輸出節(jié)點的一個輸出端，以供產(chǎn)生一第一輸出預(yù)置失真信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，其特征在于，更包括有一第二信號分割器，將一輸入射頻信號分割成為第三與第四射頻信號，第二信號分割器具有第三與第四輸出；耦接至一第二輸出節(jié)點的第三與第四非反接二極管，其并分別耦接至第三與第四輸出；與具有連接至第三與第四節(jié)點的一輸出連結(jié)的第二曲線調(diào)整電路，以供產(chǎn)生一第二輸出預(yù)置失真信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的預(yù)置失真電路，其特征在于，所述第一曲線配合電路包括振幅與相位曲線調(diào)整電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的預(yù)置失真電路，其特征在于，所述第一輸出信號產(chǎn)生相對于所述第二輸出信號偏離180度的一個信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的預(yù)置失真電路，其特征在于，所述第三輸出信號相位與所述第四輸出信號相位相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的預(yù)置失真電路，其特征在于，其更包括一第三分割器，其具有分別連接至所述第一與第二分割器的第五與第六輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的預(yù)置失真電路，其特征在于，其更包括一結(jié)合器，其連接至所述第一與第二曲線調(diào)整電路，以結(jié)合第一與第二輸出失真信號。
17.由一輸入射頻信號中產(chǎn)生一個預(yù)置失真信號的一種方法，其特征在于，包括如下步驟將一輸入射頻信號分割成為第一與第二信號；建立各具有奇與偶次信號分量的第一與第二獨立信號路徑；依據(jù)一第一種選定圖形調(diào)整所述奇次信號分量調(diào)整曲線，以便產(chǎn)生一第一曲線調(diào)整信號；依據(jù)一第二種選定圖形調(diào)整所述偶次信號分量調(diào)整曲線，以便產(chǎn)生一第二曲線調(diào)整信號；與結(jié)合所述第一與第二曲線調(diào)整信號，產(chǎn)生一復(fù)合預(yù)置失真信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，包括建立可與已知信號失真圖形相抵消的第一與第二預(yù)置失真圖形的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，更包括利用具有預(yù)定傳輸頻寬的預(yù)置失真信號，而在其二次，三次以及更高次的關(guān)聯(lián)頻率的振幅上抵消一已知失真圖形的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，更包括利用具有預(yù)定傳輸頻寬的預(yù)置失真信號，而在其二次，三次以及更高次的關(guān)聯(lián)頻率的相位上抵消一已知失真圖形的步驟。
全文摘要
一種使電路轉(zhuǎn)換功能線性化的方法及電路,該方法包括以下步驟:接收將供給一電路系統(tǒng)的原始信號,產(chǎn)生一振幅與相位曲線調(diào)整的預(yù)置失真信號;將預(yù)置信號與原始信號結(jié)合;本發(fā)明的電路包括一預(yù)置失真電路,該電路包括信號分割器、第一、二反接二極管及一曲線調(diào)整電路;信號分割器用于將輸入的射頻信號分割為二個射頻信號,其具有二個輸出端;二反接二極管分別耦接到信號分割器的輸出端;曲線配合電路的輸出端與信號分割器的兩個輸出端連接。
文檔編號H04N7/18GK1200628SQ97112140
公開日1998年12月2日 申請日期1997年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月26日
發(fā)明者何鯨, 周岳憲 申請人:魁洛光電科技股份有限公司