CN2847693Y - 用于3g***宽带功放预失真校正电路的载波对消单元电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于3G***宽带功放预失真校正电路的载波对消单元电路，由载波放大支路和交调产生支路构成，其两支路使用特性相同的微波集成功率放大器并去除传统的延迟线。载波信号由输入端90°3dB电桥01进入载波放大支路，先经过衰减器02进行衰减，其线性信号经相位调整电路03后，由PA1功放04进行载波放大，最后进入输出端90°3dB电桥07；其功放PA2支路为交调产生支路，信号直接进入PA2功放05进行放大，以产生非线性产物，然后经幅度调整电路06进入输出端90°3dB电桥07。通过调整两支路的幅度和相位，最终得到载波对消后的交调信号。该新型载波对消单元电路具有载波对消效果好，功放效率高，结构简单，成本低廉，高低温特性稳定以及免调试等显著特点。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种宽频带功率放大器预失真校正电路，具体涉及一种用于第三代移动通信***宽频带功率放大器预失真校正电路的新型载波对消单元电路。
背景技术
在即将到来的第三代移动通信***中，随着对电平要求的提高，其载噪比要求将快速上升，从而需要更高的发射功率，这就对功率放大器提出了更严格的线性要求。因此在3G时代，将始终面临着不断解决宽带微波射频大功率放大器在‘线性’和‘效率’之间所普遍存在的的矛盾问题。当前所采用的线性化技术主要有增益回退技术、负反馈技术、前馈技术、预失真校正技术等。其中的预失真校正技术以其具有工作频带较宽，失真改善量较大等特点而被广泛应用。其基本原理是：依靠在功率放大器输入通道中所***的预失真部件，造成输入信号的预先畸变失真，其畸变失真特性与功率放大器的非线性失真特性正好相反，从而可用于消除功率放大器输出信号中的非线性失真产物，实现功率放大器的线性化改善。其中，采用90°3dB电桥的并联预失真电路是比较实际可行的预失真校正方案，其中包括载波抵消环路和载波交调合成环路。通常，载波对消(Fundamental cancellation)是指：依靠射频耦合器件，将耦合通路上的载波信号(含交调失真信号)与通道上的同载波信号在定向耦合电路上实施其模拟抵消载波信号的过程。其载波对消效果的好坏直接决定了预失真功放线性改善的程度。
参见图一。传统的载波对消单元利用一个产生交调的功率放大器产生其交调信号，并通过调整其交调环路信号的幅度和相位实现其与载波环路的载波信号进行对消。其传统方式由于需要通过延时线来调整两条支路的时延，***调试难度大且总会具有时延偏差，因此其对消效果只能达到大约25-35dB，其高低温特性也不够稳定；又由于传统方式所采用的是分离元器件，因此还存在结构复杂、体积较大、成本较高的缺点。
发明内容
本实用新型的目的是为第三代移动通信***提供一种宽带功放预失真校正电路的新型载波对消单元电路，它能有效地克服上述传统方式所存在的诸多弊端。
该载波对消单元电路由载波放大支路和交调产生支路构成。其载波放大支路和交调产生支路均使用功率放大器而不再使用延时线，且交调产生支路中的功率放大器特性与载波放大支路中的功率放大器特性一致；其载波放大支路中的功率放大器工作于线性状态，而交调产生支路中的功率放大器工作于失真状态。上述技术方案进一步包括：在载波放大支路和交调产生支路中，使用特性相同的微波功率放大器，并用微波集成功率放大器取代分离元器件。
该载波对消单元电路的工作过程为：载波信号由输入端90°3dB电桥01进入载波放大支路，先经过衰减器02进行衰减，以保持其被放大信号的线性，然后经相位调整电路03后，由PA1功放04进行载波放大，最后进入输出端90°3dB电桥07；其功放PA2支路为交调产生支路，信号直接进入PA2功放05进行放大，以产生非线性产物，然后经幅度调整电路06进入输出端90°3dB电桥07；通过调整两支路的幅度和相位，最终得到其载波对消后的交调信号。
本载波对消单元电路由于采用了相同的放大器，使载波支路和交调支路时延基本一致，不再需通过延时线来调整两条支路的时延，从而减小了***调试难度，并可以得到良好的载波对消效果。实际测试结果证明，在3G的宽频带范围内，其载波对消效果可高达45-50dB。从而较好地解决了下述的核心技术问题：既能大幅度改善宽带大功率功放的线性度，又能充分保证其功放效率；又由于交调信号产生支路放大器和载波信号放大支路放大器均采用集成功率放大器，因此相对于采用分离元器件的交调信号产生放大器而言具有体积较小，结构简单，成本低廉，高低温特性稳定以及免调试等显著特点。
附图简要说明
图1为传统方式下的载波对消单元原理框图；
图2为本实用新型所提供的载波对消单元原理框图；
图3为3G***2103MHz频段新型载波对消单元的载波实际抵消效果测试图；
图4为3G***2140MHz频段新型载波对消单元的载波实际抵消效果测试图；
图5为3G***2176MHz频段新型载波对消单元的载波实际抵消效果测试图。
在上述附图内，其附图标记说明如下：
01：输入端90°3dB电桥；02：衰减器；03：相位调整电路；04：功放PA1；05：功放PA2；06：幅度调整电路；07：输出端90°3dB电桥。
具体实施方式
下面将结合附图，详细说明本实用新型的具体实施方式。
图1所示为传统方式下的载波对消单元原理框图。该方式利用一个产生交调的功率放大器产生其交调信号，并通过调整其交调环路信号的幅度和相位实现其与载波环路的载波信号进行对消。其传统方式由于需要通过延时线来调整两条支路的时延，***调试难度大且总会具有时延偏差，因此其对消效果只能达到大约25-35dB，其高低温特性也不够稳定；又由于传统方式所采用的是分离元器件，因此还存在结构复杂、体积较大、成本较高的缺点。
图2所示为本实用新型所提供的载波对消单元原理框图。该新型载波对消单元电路由载波放大支路和交调产生支路构成。其载波放大支路和交调产生支路均使用功率放大器而不再使用延时线，且交调产生支路中的功率放大器特性与载波放大支路中的功率放大器特性一致；其载波放大支路中的功率放大器工作于线性状态，而交调产生支路中的功率放大器工作于失真状态。该实施方式进一步包括：在载波放大支路和交调产生支路中，使用特性相同的微波功率放大器，并用微波集成功率放大器取代分离元器件。本载波对消单元电路的工作过程为：载波信号由输入端90°3dB电桥01进入载波放大支路，先经过衰减器02进行衰减，以保持其被放大信号的线性，然后经相位调整电路03后，由PA1功放04进行载波放大，最后进入输出端90°3dB电桥07；其功放PA2支路为交调产生支路，信号直接进入PA2功放05进行放大，以产生非线性产物，然后经幅度调整电路06进入输出端90°3dB电桥07；通过调整两支路的幅度和相位，最终得到载波对消后的交调信号。
图3、图4、图5分别为3G***2103MHz、2140MHz、2176MHz频段新型载波对消单元的实际抵消效果测试图。从图中可以看出，该新型载波抵消单元可以在很宽的3G工作频带范围内实现约50dB的载波实际抵消效果。
Claims (3)
1、一种用于第三代移动通信***宽频带功率放大器预失真校正电路的新型载波对消单元电路，由载波放大支路和交调产生支路构成；其特征在于：载波放大支路和交调产生支路均使用功率放大器而不再使用延时线，且交调产生支路中的功率放大器特性与载波放大支路中的功率放大器特性一致；其载波放大支路中的功率放大器工作于线性状态，而交调产生支路中的功率放大器工作于失真状态；其工作过程为：载波信号由输入端90°3dB电桥(01)进入载波放大支路，先经衰减器(02)进行衰减，以保持其被放大信号的线性，然后经相位调整电路(03)后，由功放PA1(04)进行载波放大，最后进入输出端90°3dB电桥(07)；其功放PA2支路为交调产生支路，信号直接进入功放PA2(05)进行放大，以产生非线性产物，然后经幅度调整电路(06)进入输出端90°3dB电桥(07)；通过调整两支路的幅度和相位，最终得到载波对消后的交调信号。
2、根据权利要求1所述的用于第三代移动通信***宽频带功率放大器预失真校正电路的新型载波对消单元电路，其特征在于：所述的相位调整电路(03)和幅度调整电路(06)分别设置于其载波放大支路和交调产生支路。
3、根据权利要求1所述的用于第三代移动通信***宽频带功率放大器预失真校正电路的新型载波对消单元电路，其特征在于：在载波放大支路和交调产生支路中，使用特性相同的微波功率放大器，并用微波集成功率放大器取代分离元器件。
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