TR202000842A1 - AN ANALOGUE NOISE GENERATOR - Google Patents

AN ANALOGUE NOISE GENERATOR

Info

Publication number
TR202000842A1
TR202000842A1 TR2020/00842A TR202000842A TR202000842A1 TR 202000842 A1 TR202000842 A1 TR 202000842A1 TR 2020/00842 A TR2020/00842 A TR 2020/00842A TR 202000842 A TR202000842 A TR 202000842A TR 202000842 A1 TR202000842 A1 TR 202000842A1
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
signal
noise generator
power
analog noise
mixer
Prior art date
Application number
TR2020/00842A
Other languages
Turkish (tr)
Inventor
Kirlilar Ahmet
Nes Mo Lu Tayfun
Nesi̇mo Lu Tayfun
Original Assignee
Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi
Aselsan Elektroni̇k Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇
Orta Dogu Teknik Ueniversitesi
Orta Doğu Tekni̇k Üni̇versi̇tesi̇
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi, Aselsan Elektroni̇k Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇, Orta Dogu Teknik Ueniversitesi, Orta Doğu Tekni̇k Üni̇versi̇tesi̇ filed Critical Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi
Priority to TR2020/00842A priority Critical patent/TR202000842A1/en
Priority to PCT/TR2020/051344 priority patent/WO2021150183A1/en
Publication of TR202000842A1 publication Critical patent/TR202000842A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3223Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3282Acting on the phase and the amplitude of the input signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Mevcut buluşla, çok tonlu sinyallerin yükseltilmesi sırasında ortaya çıkan arakiplenim bozulmasının önlenmesi için bir gürültü sinyali oluşturan bir analog gürültü üreteci geliştirilmektedir. Bahsedilen analog gürültü üreteci, en az bir karıştırma sinyali (Vm) oluşturan en az bir sinyal oluşturucuyu (O); çok tonlu bir giriş sinyalini (Vin) bahsedilen karıştırma sinyali (Vm) ile karıştırarak bir ara frekans sinyali (Vif) oluşturulmasını sağlayan en az bir birinci karıştırıcıyı (1); birinci karıştırıcı (1) tarafından oluşturulan ara frekans sinyalini (Vif) bahsedilen karıştırma sinyali (Vm) ile karıştırarak bir çıkış sinyali (Vo) oluşturulmasını sağlayan en az bir ikinci karıştırıcıyı içermektedir.With the present invention, an analog noise generator is developed that generates a noise signal to avoid the interconnection distortion that occurs during amplification of multi-tone signals. Said analog noise generator includes at least one signal generator (O) that generates at least one mixing signal (Vm); at least one first mixer (1) for generating an intermediate frequency signal (Vif) by mixing a multi-tone input signal (Vin) with said mixing signal (Vm); it comprises at least a second mixer that provides an output signal (Vo) by mixing the intermediate frequency signal (Vif) generated by the first mixer (1) with said mixing signal (Vm).

Description

TARIFNAME BIR ANALOG GURULTU URETECI Teknik Alan Mevcut bulus, özellikle çok tonlu sinyallerin yükseltilmesi sirasinda ortaya çikan arakiplenim bozulmasinin önlenmesi için kullanilan analog gürültü üreteçleriyle ilgilidir. Onceki Teknik Çok tonlu sinyaller (multitone signals), birden fazla frekansta sinüs dalgasi içeren sinyallerdir. Çok tonlu sinyallerde bahsedilen sinüs dalgalari, temel sinyaller (fundamental signals) olarak adlandirilmaktadir. Çok tonlu sinyallerin bir güç yükselticide (power amplifier) gücünün yükseltilmesi sirasinda, güç yükselticinin çikisindan temel sinyallere ek olarak farkli frekanslarda sinyaller de alinabilmektedir. Çok tonlu sinyallerin gücünün yükseltilmesi sirasinda temel sinyaller disinda sinyal olusmasi durumu, arakiplenim bozulmasi (intermodulation distortion) olarak adlandirilmaktadir. Burada, temel sinyaller disinda olusan istenmeyen sinyaller, arakiplenim bozulmasi sinyalleri (intermodulation distortion signals - IMD) olarak adlandirilmaktadir. Arakiplenim bozulmasi sinyalleri, istenmeyen sinyaller olup bir elektronik sistemin dogru çalisabilmesi için bu sinyallerin ortadan kaldirilmasi gerekmektedir. Bilinen teknikte, arakiplenim bozulmasi sinyallerinin ortadan kaldirilmasi için çesitli uygulamalar bulunmaktadir. Bu uygulamalardan biri, bir ön bozucu (predistorter) kullanilmasidir. On bozucu kullanilan uygulamalarda, gücü yükseltilecek olan çok tonlu sinyale en az bir gürültü sinyali eklenmektedir. Burada, çok tonlu sinyalin gürültü ile birlikte gücünün yükseltilmesi durumunda, güç yükselticinin çikisindan alinan sinyalin arakiplenim bozulmasi sinyallerini içermemesi veya arakiplenim bozulmasi sinyallerinin güç seviyesinin düsürülmesi saglanmaktadir. On bozucu kullanilan uygulamalarda, çok tonlu sinyale eklenecek olan gürültü sinyalinin, güç yükselticinin çikisinda arakiplenim bozulmasi sinyallerinin güç seviyesini azaltacak bir yapida olmasi gerekmektedir. Bu sebeple bahsedilen gürültü sinyalinin, çok tonlu sinyale göre olusturulmasi gerekmektedir. Bilinen teknikte çok tonlu sinyali kullanarak gürültü olusturan yapilar, analog gürültü üreteci (distortion generator) olarak adlandirilmaktadir. Analog gürültü üreteçleri çok tonlu sinyalleri kullanarak gürültü sinyali ürettiginden, üretilen gürültü sinyali temel sinyalleri de içerebilmektedir. Ancak bu durum, güç yükselticide temel sinyallerin yükseltilme performansini olumsuz etkilediginden gürültü sinyalinin temel sinyalleri içermesi istenmeyen bir durumdur. Bu sebeple analog gürültü üreteçlerinde, temel sinyallerin bastirilmasi gerekmektedir. Bilinen teknikteki uygulamalarda, temel sinyallerin bastirilmasi için temel frekanslarda çalisan rezonant devreler (bant durdurucu filtre gibi) kullanilmaktadir. Ancak rezonant devreler genellikle sabit frekanslarda çalistigindan, rezonant devre kullanilan sistemler, farkli frekanslardaki çok tonlu sinyallerle kullanilamamaktadir. Ayrica rezonant devrelerin çalismalari, kullanilan devre elemanlarina (Örnegin çinlaç - resonator gibi) dogrudan bagli oldugundan, devre elemaninin istenilen kalitede olmamasi (örnegin çalisma frekansinin çok düsük olmasi) durumunda temel sinyaller istenilen sekilde filtrelenemeyebilmektedir. Bilinen teknikteki uygulamalardan bir digeri de, sinyal bastirma hatti (signal cacellation vasitasiyla biri gürültü içeren, digeri gürültü içermeyen iki sinyal olusturulmaktadir. Bahsedilen iki sinyalin, vektörel olarak bir birinden çikartilmasi ile sinyal bastirmasi gerçeklestirilmektedir. Ancak bu uygulamada, iki hat kullanilmasi gerektiginden zaman ve gecikme ayarlamasi da yapilmasi gerekmektedir. Bu sebeple sistem hem karmasik, hem maliyetli hem de kontrolü zor bir yapidadir. Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulusla, çok tonlu sinyallerin yükseltilmesi sirasinda ortaya çikan arakiplenim bozulmasinin önlenmesi için bir gürültü sinyali olusturan bir analog gürültü üreteci gelistirilmektedir. Bahsedilen analog gürültü üreteci, en az bir karistirma sinyali olusturan en az bir sinyal olusturucuyu; çok tonlu bir giris sinyalini bahsedilen karistirma sinyali ile karistirarak bir ara frekans sinyali olusturulmasini saglayan en az bir birinci karistiriciyi; birinci karistirici tarafindan olusturulan ara frekans sinyalini bahsedilen karistirma sinyali ile karistirarak bir çikis sinyali olusturulmasini saglayan en az bir ikinci karistiriciyi içermektedir. Mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üretecinde, bir giris sinyali ve bir karistirma sinyali kullanilarak, birinci karistirici ve ikinci karistirici vasitasiyla bir çikis sinyali olusturulmaktadir. Bahsedilen karistirma sinyalinin faz ve genlik degerlerinin, giris sinyaline ve analog gürültü üretecinin ön bozucu olarak kullanilacagi güç yükselticinin karakteristigine göre ayarlanmasi sayesinde çikis sinyalinde, giris sinyalinde yer alan temel sinyallerin bulunmamasi saglanmaktadir. Böylelikle, güç yükselticide elde edilen yükseltilmis sinyalde, arakiplenim bozulmasi sinyallerinin bulunmamasi saglanmaktadir. Bulusun Amaci Mevcut bulusun amaci, özellikle çok tonlu sinyallerin yükseltilmesi sirasinda ortaya çikan arakiplenim bozulmasinin önlenmesi için bir analog gürültü üreteci gelistirmektir. Mevcut bulusun bir diger amaci, yüksek bant genisligindeki çok tonlu sinyallerde yüksek bastirma performansi saglayan bir analog gürültü üreteci gelistirmektir. Mevcut bulusun bir baska amaci, farkli frekanslardaki çok tonlu sinyallere göre ayarlanabilen bir analog gürültü üreteci gelistirmektir. Mevcut bulusun bir diger amaci, güç yükselticilerdeki hafiza etkisini ortadan kaldirabilen bir analog gürültü üreteci gelistirmektir. Sekillerin Açiklamasi Mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üretecinin uygulama örnekleri ekli sekillerde gösterilmis olup bu sekillerden; Sekil 1; gelistirilen analog gürültü üretecinin bir devre semasidir. Sekil 2; çok tonlu bir giris sinyalinin ve bu giris sinyaline göre analog gürültü üreteci ile üretilen bir çikis sinyalinin güç/frekans grafigidir. Sekil 3; çok tonlu bir diger giris sinyalinin ve bu giris sinyaline göre analog gürültü üreteci ile üretilen bir çikis sinyalinin güç/frekans grafigidir. Sekil 4; gelistirilen analog gürültü üretecinin kullanildigi bir güç yükseltici sistemin bir devre semasidir. Sekil 5; çok tonlu bir giris sinyalini yükselten, analog gürültü üretecinin kullanildigi ve kullanilmadigi güç yükselticilerin çikisindan alinan yükseltilmis sinyallerin güç/frekans grafigidir. Sekil 6; çok tonlu bir diger giris sinyalini yükselten, analog gürültü üretecinin kullanildigi ve kullanilmadigi güç yükselticilerin çikisindan alinan yükseltilmis sinyallerin güç/frekans grafigidir. Sekil 7; gelistirilen analog gürültü üretecinin paralel olarak kullanildigi bir analog gürültü üreteci sistemin bir devre semasidir. Sekillerdeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir: Giris sinyali (Vin) Ara frekans sinyali (Vif) Çikis sinyali (V0) Karistirma sinyali (Vm) On bozuculu yükseltilmis sinyal (Va) On bozucusuz yükseltilmis sinyal (Vb) Sinyal Olusturucu (0) Birinci karistirici (1) Ikinci karistirici (2) Birinci faz kaydirici (3) Birinci genlik ayarlayici (4) Ikinci faz kaydirici (5) Ikinci genlik ayarlayici (6) Birinci güç yükseltici (7) Ikinci güç yükseltici (8) Güç bölücü (9) Güç birlestirici (10) Bulusun Açiklamasi Birden fazla frekansta sinüs dalgasi içeren çok tonlu sinyallerin gücünün yükseltilmesi sirasinda, temel frekanslar disinda sinyaller de olusmaktadir. Bu sekilde olusan arakiplenim bozulmasi sinyallerinin yok edilmesi veya en azindan güç seviyelerinin büyük ölçüde azaltilmasi için, bahsedilen çok tonlu sinyallerin, bir gürültü sinyali ile birlikte güç yükselticiye gönderilmesi gerekmektedir. Bu sebeple mevcut bulusla, çok tonlu sinyallerin yükseltilmesi sirasinda ortaya çikan arakiplenim bozulmasinin önlenmesi için bir gürültü sinyali olusturan bir analog gürültü üreteci gelistirilmektedir. Mevcut bulusla gelistirilen ve örnek bir görünüsü sekil 1'de verilen analog gürültü üreteci, en az bir karistirma sinyali (Vm) olusturan en az bir sinyal olusturucuyu (0); çok tonlu bir giris sinyalini (Vin) bahsedilen karistirma sinyali (Vm) ile karistirarak bir ara frekans sinyali (Vif) olusturulmasini saglayan en az bir birinci karistiriciyi (1); birinci karistirici (1) tarafindan olusturulan ara frekans sinyalini (Vif) bahsedilen karistirma sinyali (Vm) ile karistirarak bir çikis sinyali (V0) olusturulmasini saglayan en az bir ikinci karistiriciyi (2) içermektedir. Bulusun örnek bir uygulamasinda, giris sinyali (Vin) olarak çok tonlu bir radyo frekans (RF) sinyali alinmakta ve bahsedilen sinyal olusturucuda (O), giris sinyalinin (Vin) olusturulmaktadir. Burada, karistirma sinyalinin (Vm) frekans ve güç seviyeleri, giris sinyalinin (Vin) bzelliklerine ve analog gürültü üretecinin kullanilacagi güç yükseltici sistemin karakteristiginde göre (örnegin bahsedilen sistemde kullanilacak olan transist'orlerin yapilarina göre) ayarlanmaktadir. Bahsedilen karistirma sinyalinin (Vm) parametreleri tercihen, deneysel testlerle elde edilmektedir. Birinci karistiricida (1), bahsedilen karistirma sinyali (Vm) giris sinyali (Vin) ile karistirilarak (mixing) bir ara frekans sinyali (Vif) (intermediate frequency signal) elde edilmektedir. Sonrasinda, elde edilen ara frekans sinyalinin (Vif), ikinci karistiricida (2) karistirma sinyali (Vm) ile karistirilmasi sonucunda, radyo frekansinda bir çikis sinyali (V0) olusturulmaktadir. Bahsedilen çikis sinyali (Vo), giris sinyalindeki (Vin) temel sinyalleri içermemekte veya çok düsük bir güç seviyesinde içermektedir. Bulusun örnek bir uygulamasinda, giris sinyali (Vin) olarak 120 MHz genisliginde 5 tonlu bir sinyal kullanilmasi durumunda, bu giris sinyalinin (Vin) ve giris sinyaline (Vin) göre üretilen çikis sinyalinin (V0) güç/frekans grafigi sekil 2'de gösterilmektedir. Sekil Zide görülecegi üzere, giris sinyalinde (Vin) yer alan 5 adet temel sinyal, çikis sinyalinde (V0) çok düsük güç seviyelerinde olusmaktadir. Bu uygulamada, giris sinyalinde (Vin) yer alan 120 MHz genisligindeki temel sinyallerin gücü, 45 dB seviyesinde bastirilmaktadir. Giris sinyali (Vin) olarak IEEE 802.1a/n sinyalinin (52 tonlu ve 20 MHz bant genisligine sahip bir sinyal) kullanildigi bir diger 'örnek uygulamada, giris sinyalinin (Vin) ve giris sinyaline (Vin) göre üretilen çikis sinyalinin (V0) güç/frekans grafigi sekil 3'te güsterilmektedir. Burada, giris sinyalinde (Vin) yer alan temel sinyallerin çikis sinyalinde (V0) yer almadigi görülmektedir. Mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üreteci tercihen, bir dogrusal bölümü ve bir dogrusal olmayan bölümü içermektedir. Bahsedilen dogrusal bölüm tercihen, giris sinyalini (Vin) ve karistirma sinyalini (Vm) kullanarak giris sinyalinin (Vin) bir kopyasini olusturmaktadir. Dogrusal olmayan bölüm ise tercihen, giris sinyalini (Vin) ve karistirma sinyalini (Vm) kullanarak giris sinyalinin (Vin) bir kopyasini ve gürültü sinyallerini olusturmaktadir. Burada, bahsedilen karistirma sinyalinin (Vm) frekans ve güç seviyesinin ayarlanmasi ile dogrusal bölümde ve dogrusal olmayan bölümde olusturulan giris sinyalinin (Vin) kopyalarinin, ayni güçte ve zit fazda (180° farkla) üretilmesi saglanmaktadir. Böylelikle, dogrusal bölümde ve dogrusal olmayan bölümde olusturulan sinyallerin toplanmasi ile sadece gürültü içeren bir çikis sinyali (V0) elde edilmesi saglanmaktadir. Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda analog gürültü üreteci, sekil 4ite gösterildigi gibi, birinci karistirici (1) tarafindan olusturulan ara frekans sinyalinin (Vif) ikinci karistiriciya (2) gönderilmeden önce fazinin ayarlandigi en az bir birinci faz kaydiriciyi (3) ve birinci karistirici (1) tarafindan olusturulan ara frekans sinyalinin (Vif) ikinci karistiriciya (2) gönderilmeden önce genliginin ayarlandigi en az bir birinci genlik ayarlayiciyi (4) içermektedir. Sekil 4ite gösterilen, analog gürültü üretecinin ön bozucu olarak kullanildigi bir güç yükseltici sistem, bir girisi sinyalinin (Vin) gürültü içeren bir çikis sinyaline (Vo) dönüstürüldügü en az bir analog gürültü üretecini, bahsedilen analog gürültü üretecinin olusturulan çikis sinyalinin (Vo) fazinin ayarlandigi en az bir ikinci faz kaydiriciyi (5), analog gürültü üretecinde olusturulan çikis sinyalinin (V0) genliginin ayarlandigi en az bir ikinci genlik ayarlayiciyi (6); fazi ve genligi ayarlanan çikis sinyalinin (V0) giris sinyaline (Vin) eklendikten sonra gücünün yükseltildigi en az bir birinci güç yükselticiyi (7) içermektedir. Burada bahsedilen güç yükseltici sistem ayrica, çikis sinyalinin (Vo) giris sinyaline (Vin) eklenmeden önce güç seviyesinin ayarlandigi en az bir ikinci güç yükselticiyi (8) de içermektedir. Mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üretecinin kullanildigi bir güç yükseltici sistem ile gürültü üreteci kullanilmayan bir sistemin olusturdugu gücü yükseltilmis sinyallerin karsilastirmalari sekil 5 ve &de gösterilmektedir. Sekil 5'te gösterilen grafikte, giris sinyali (Vin) olarak 20 MHz genisliginde iki tonlu bir sinyal kullanilmistir. Sekil 5'te gösterildigi üzere, mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üretecinin kullanilmadigi bir durumda temel sinyallerin çevresinde arakiplenim bozulmasi sinyalleri olusmaktadir. Mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üretecinin kullanildigi durumda ise, bahsedilen arakiplenim bozulmasi sinyallerinin güç seviyesinin azaldigi görülmektedir. Burada ayrica, ön bozuculu yükseltilmis sinyaldeki (Va) temel sinyallerin güç seviyesinin ön bozucusuz yükseltilmis sinyaldeki (Vb) temel sinyallerin güç seviyesine hemen hemen esit oldugu görülmektedir. Bir diger deyisle, mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üretecinin kullanildigi bir güç yükseltici sistemde, temel sinyallerin gücünün yükseltilmesi olumsuz yönde etkilenmeden arakiplenim bozulmasi sinyallerinin güç seviyesinin azaltilmasi saglanmaktadir. Sekil 6'da gösterilen grafikte ise, giris sinyali (Vin) olarak tepeden ortalamaya güç orani (peak to average power ratio - PAPR) degeri 9-10 dB olan 52 tonlu ve 20 MHz lik band genisligine sahip WLAN 802.11a/n sinyali kullanildiginda, elde edilen ön bozuculu yükseltilmis sinyalin (Va) ve ön bozucusuz yükseltilmis sinyalin (Vb) güç/frekans degerleri gösterilmektedir. Güç yükselticiler, genellikle en az bir transistör içermektedir. Transistörde olusan hafiza etkisi (memory effect) sebebiyle, güç yükselticinin çikisindan alinan sinyalde, arakiplenim bozulmasi sinyali ve yan kanal güç orani (adjacent channel power ratio - ACPR) dengesizligi olusabilmektedir. Bu problem, özellikle büyük transistörlerde daha fazla olmaktadir. Bu sebeple bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, transistörlerde olusan hafiza etkisinin azaltilmasi için örnek bir görünüsü sekil 7=de verilen analog gürültü üreteci sistem, bir giris sinyalinin (Vin) gücünü bölen en az bir güç bölücüyü (9); güç bölücüde (9) olusturulan her bir bölünmüs sinyalin beslendigi ve her birinin karistirma sinyali (Vm) ayri ayri kontrol edilebilen en az iki analog gürültü üretecini; her bir analog gürültü üretecinin çikisindan alinan sinyallerin güçlerinin birlestirildigi en az bir güç birlestiriciyi (10) içermektedir. Bu uygulamada, giris sinyali (Vin) güç bölücüde (9) bölünerek elde edilen her bir sinyal için farkli analog gürültü üreteçlerinde farkli gürültü sinyalleri üretilmektedir. Sonrasinda, üretilen farkli gürültü sinyalleri birlestirilerek bir nihai gürültü sinyali olusturulmaktadir. Böylelikle, analog gürültü üreteci sistemin kullanildigi bir güç yükseltici sistemde yer alan güç yükselticinin transistöründe olusan hafiza etkisi azaltilabilmektedir. Mevcut bulusla gelistirilen analog gürültü üretecinde, bir giris sinyali (Vin) ve bir karistirma sinyali (Vm) kullanilarak, birinci karistirici (1) ve ikinci karistirici (2) vasitasiyla bir çikis sinyali (V0) olusturulmaktadir. Bahsedilen karistirma sinyalinin (Vm) faz ve genlik degerlerinin, giris sinyaline (Vin) ve analog gürültü üretecinin ön bozucu olarak kullanilacagi güç yükselticinin karakteristigine göre ayarlanmasi sayesinde çikis sinyalinde (Vm), giris sinyalinde (Vin) yer alan temel sinyallerin bulunmamasi saglanmaktadir. Böylelikle, güç yükselticide elde edilen yükseltilmis sinyalde, arakiplenim bozulmasi sinyallerinin bulunmamasi saglanmaktadir. TR TR DESCRIPTION AN ANALOGUE NOISE GENERATOR Technical Field The present invention relates to analog noise generators used to prevent interconnect distortion that occurs especially during the amplification of multi-tone signals. Prior Art Multitone signals are signals that contain sine waves at more than one frequency. Sine waves mentioned in multitone signals are called fundamental signals. While amplifying the power of multi-tone signals in a power amplifier, signals at different frequencies can be received from the output of the power amplifier in addition to the basic signals. The situation where signals other than the basic signals are formed while increasing the power of multi-tone signals is called intermodulation distortion. Here, unwanted signals other than the basic signals are called intermodulation distortion signals (IMD). Interconnect distortion signals are unwanted signals and these signals must be eliminated for an electronic system to function properly. In the known art, there are various applications to eliminate interconnection distortion signals. One of these applications is the use of a predistorter. In applications where pre-distorter is used, at least one noise signal is added to the multi-tone signal whose power will be amplified. Here, if the power of the multitone signal is increased along with the noise, it is ensured that the signal received from the output of the power amplifier does not contain interconnection distortion signals or the power level of the interconnection distortion signals is reduced. In applications where pre-distorter is used, the noise signal to be added to the multi-tone signal must be of a structure that will reduce the power level of the interconnect distortion signals at the output of the power amplifier. For this reason, the noise signal in question must be created according to the multi-tone signal. In the known technique, structures that create noise using multi-tone signals are called analog noise generators (distortion generators). Since analog noise generators produce noise signals using multi-tone signals, the generated noise signal may also include fundamental signals. However, since this situation negatively affects the amplification performance of the basic signals in the power amplifier, it is undesirable for the noise signal to include the basic signals. For this reason, in analog noise generators, basic signals must be suppressed. In prior art applications, resonant circuits (such as band stop filters) operating at fundamental frequencies are used to suppress fundamental signals. However, since resonant circuits generally operate at fixed frequencies, systems using resonant circuits cannot be used with multi-tone signals at different frequencies. In addition, since the operation of resonant circuits directly depends on the circuit elements used (such as the resonator - resonator), if the circuit element is not of the desired quality (for example, the operating frequency is too low), the basic signals may not be filtered as desired. Another application in the known technique is to create two signals, one containing noise and the other without noise, through the signal suppression line (signal cacellation). Signal suppression is achieved by subtracting the two signals mentioned from each other vectorially. However, in this application, time and delay are incurred since two lines must be used. Adjustment also needs to be made. For this reason, the system is both complex, costly and difficult to control. Brief Description of the Invention With the present invention, an analog noise generator that creates a noise signal is developed to prevent the interconnect distortion that occurs during the amplification of multi-tone signals. The said analog noise The generator includes at least one signal generator that creates at least one mixing signal; at least one first mixer that causes an intermediate frequency signal to be created by mixing a multi-tone input signal with said mixing signal; and an output by mixing the intermediate frequency signal created by the first mixer with said mixing signal. It includes at least one second mixer that provides the signal generation. In the analog noise generator developed with the present invention, an input signal and a mixing signal are used to create an output signal through the first mixer and the second mixer. By adjusting the phase and amplitude values of the said mixing signal according to the input signal and the characteristics of the power amplifier in which the analog noise generator will be used as a pre-distorter, it is ensured that the basic signals in the input signal are not present in the output signal. In this way, it is ensured that there are no interconnection distortion signals in the amplified signal obtained in the power amplifier. Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to develop an analog noise generator to prevent interconnect distortion that occurs especially during the amplification of multi-tone signals. Another aim of the present invention is to develop an analog noise generator that provides high suppression performance in high bandwidth multi-tone signals. Another aim of the present invention is to develop an analog noise generator that can be adjusted according to multi-tone signals at different frequencies. Another aim of the present invention is to develop an analog noise generator that can eliminate the memory effect in power amplifiers. Explanation of Figures Application examples of the analog noise generator developed with the present invention are shown in the attached figures, and from these figures; Figure 1; is a circuit diagram of the developed analog noise generator. Figure 2; It is the power/frequency graph of a multi-tone input signal and an output signal produced by an analog noise generator based on this input signal. Figure 3; It is the power/frequency graph of another multi-tone input signal and an output signal produced by an analog noise generator based on this input signal. Figure 4; It is a circuit diagram of a power amplifier system using the developed analog noise generator. Figure 5; It is the power/frequency graph of the amplified signals received from the output of power amplifiers with and without the use of an analog noise generator, which amplify a multi-tone input signal. Figure 6; It is the power/frequency graph of the amplified signals received from the output of power amplifiers with and without the use of an analog noise generator, which amplify another multi-tone input signal. Figure 7; It is a circuit diagram of an analog noise generator system in which the developed analog noise generator is used in parallel. The parts in the figures are numbered one by one and the equivalents of these numbers are given below: Input signal (Vin) Intermediate frequency signal (Vif) Output signal (V0) Mixing signal (Vm) Amplified signal with pre-jammer (Va) Amplified signal without pre-jammer (Vb) Signal Generator ( 0) First mixer (1) Second mixer (2) First phase shifter (3) First amplitude adjuster (4) Second phase shifter (5) Second amplitude adjuster (6) First power amplifier (7) Second power amplifier (8) Power divider (9) Power combiner (10) Description of the Invention During the amplification of the power of multi-tone signals containing sine waves at more than one frequency, signals other than the fundamental frequencies are also formed. In order to eliminate the interconnection distortion signals formed in this way or at least to significantly reduce their power levels, said multi-tone signals must be sent to the power amplifier together with a noise signal. For this reason, with the present invention, an analog noise generator is developed that creates a noise signal to prevent the interference distortion that occurs during the amplification of multi-tone signals. The analog noise generator developed with the present invention and an exemplary view of which is given in Figure 1, consists of at least one signal generator (0) that creates at least one jamming signal (Vm); at least one first mixer (1) that enables an intermediate frequency signal (Vif) to be created by mixing a multi-tone input signal (Vin) with said mixing signal (Vm); It contains at least one second mixer (2) that provides an output signal (V0) by mixing the intermediate frequency signal (Vif) created by the first mixer (1) with the said mixing signal (Vm). In an exemplary embodiment of the invention, a multi-tone radio frequency (RF) signal is received as the input signal (Vin) and the input signal (Vin) is created in the said signal generator (O). Here, the frequency and power levels of the mixing signal (Vm) are adjusted according to the characteristics of the input signal (Vin) and the characteristics of the power amplifier system in which the analog noise generator will be used (for example, according to the structures of the transistors to be used in the said system). The parameters of said mixing signal (Vm) are preferably obtained by experimental tests. In the first mixer (1), an intermediate frequency signal (Vif) is obtained by mixing the said mixing signal (Vm) with the input signal (Vin). Afterwards, as a result of mixing the obtained intermediate frequency signal (Vif) with the mixing signal (Vm) in the second mixer (2), an output signal (V0) is created at radio frequency. Said output signal (Vo) does not contain the fundamental signals in the input signal (Vin) or contains them at a very low power level. In an example embodiment of the invention, if a 5-tone signal with a width of 120 MHz is used as the input signal (Vin), the power/frequency graph of this input signal (Vin) and the output signal (V0) produced according to the input signal (Vin) is shown in Figure 2. As can be seen in the figure, 5 basic signals in the input signal (Vin) occur at very low power levels in the output signal (V0). In this application, the power of the 120 MHz wide fundamental signals in the input signal (Vin) is suppressed at 45 dB level. In another sample application where the IEEE 802.1a/n signal (a signal with 52 tones and 20 MHz bandwidth) is used as the input signal (Vin), the power of the input signal (Vin) and the output signal (V0) produced according to the input signal (Vin) are measured. /frequency graph is shown in figure 3. Here, it can be seen that the basic signals in the input signal (Vin) are not included in the output signal (V0). The analog noise generator developed with the present invention preferably includes a linear section and a non-linear section. Said linear section preferably creates a copy of the input signal (Vin) using the input signal (Vin) and the mixing signal (Vm). The non-linear part preferably creates a copy of the input signal (Vin) and noise signals using the input signal (Vin) and the mixing signal (Vm). Here, by adjusting the frequency and power level of the mixing signal (Vm), copies of the input signal (Vin) created in the linear section and the non-linear section are produced at the same power and opposite phase (180° difference). Thus, by summing the signals created in the linear section and the non-linear section, an output signal (V0) containing only noise is obtained. In a preferred embodiment of the invention, the analog noise generator consists of at least a first phase shifter (3) and a first mixer (1) where the phase of the intermediate frequency signal (Vif) created by the first mixer (1) is adjusted before being sent to the second mixer (2), as shown in Figure 4. It contains at least one first amplitude adjuster (4) in which the amplitude of the intermediate frequency signal (Vif) created by ) is adjusted before being sent to the second mixer (2). A power amplifier system, shown in Figure 4, in which the analog noise generator is used as a pre-jammer, includes at least one analog noise generator in which an input signal (Vin) is converted into an output signal (Vo) containing noise, the phase of the output signal (Vo) created by said analog noise generator is adjusted. at least one second phase shifter (5), at least one second amplitude adjuster (6) in which the amplitude of the output signal (V0) created in the analog noise generator is adjusted; It contains at least one first power amplifier (7) in which the power of the output signal (V0), whose phase and amplitude is adjusted, is increased after adding it to the input signal (Vin). The power amplifier system mentioned here also includes at least a second power amplifier (8) where the power level is adjusted before the output signal (Vo) is added to the input signal (Vin). Comparisons of the amplified signals created by a power amplifying system using the analog noise generator developed with the present invention and a system without a noise generator are shown in Figures 5 and &. In the graph shown in Figure 5, a 20 MHz wide two-tone signal is used as the input signal (Vin). As shown in Figure 5, in a case where the analog noise generator developed with the present invention is not used, interconnection distortion signals occur around the basic signals. In the case where the analog noise generator developed with the present invention is used, it is seen that the power level of the mentioned interconnection distortion signals decreases. It is also seen here that the power level of the fundamental signals in the amplified signal with pre-distortion (Va) is almost equal to the power level of the fundamental signals in the amplified signal without pre-distortion (Vb). In other words, in a power amplifier system where the analog noise generator developed with the present invention is used, the power level of interconnection distortion signals is reduced without negatively affecting the power increase of the basic signals. In the graph shown in Figure 6, when a 52-tone WLAN 802.11a/n signal with a peak to average power ratio (PAPR) of 9-10 dB and a bandwidth of 20 MHz is used as the input signal (Vin), The power/frequency values of the amplified signal with pre-distorter (Va) and the amplified signal without pre-distorter (Vb) are shown. Power amplifiers usually contain at least one transistor. Due to the memory effect occurring in the transistor, interconnection distortion signal and side channel power ratio (ACPR) imbalance may occur in the signal received from the output of the power amplifier. This problem occurs especially in large transistors. For this reason, in a preferred embodiment of the invention, the analog noise generator system, an example of which is given in Figure 7, in order to reduce the memory effect occurring in the transistors, includes at least one power divider (9) that divides the power of an input signal (Vin); at least two analog noise generators to which each split signal created in the power divider (9) is fed and whose mixing signal (Vm) can be controlled separately; It contains at least one power combiner (10) in which the powers of the signals received from the output of each analog noise generator are combined. In this application, the input signal (Vin) is divided in the power divider (9) and different noise signals are produced in different analog noise generators for each signal obtained. Then, the different noise signals produced are combined to create a final noise signal. Thus, the memory effect occurring on the transistor of the power amplifier in a power amplifier system where an analog noise generator system is used can be reduced. In the analog noise generator developed with the present invention, an input signal (Vin) and a mixing signal (Vm) are used to create an output signal (V0) through the first mixer (1) and the second mixer (2). By adjusting the phase and amplitude values of the said mixing signal (Vm) according to the input signal (Vin) and the characteristics of the power amplifier in which the analog noise generator will be used as a pre-distorter, it is ensured that the basic signals in the input signal (Vin) are not present in the output signal (Vm). In this way, it is ensured that there are no interconnection distortion signals in the amplified signal obtained in the power amplifier.TR TR

Claims (1)

ISTEMLER 1. Çok tonlu sinyallerin yükseltilmesi sirasinda ortaya çikan arakiplenim bozulmasinin önlenmesi için bir gürültü sinyali olusturan bir analog gürültü üreteci olup, özelligi; - en az bir karistirma sinyali (Vm) olusturan en az bir sinyal olusturucuyu (0); - çok tonlu bir giris sinyalini (Vin) bahsedilen karistirma sinyali (Vm) ile karistirarak bir ara frekans sinyali (Vif) olusturulmasini saglayan en az bir birinci karistiriciyi (1); - birinci karistirici (1) tarafindan olusturulan ara frekans sinyalini (Vif) bahsedilen karistirma sinyali (Vm) ile karistirarak bir çikis sinyali (V0) olusturulmasini saglayan en az bir ikinci karistiriciyi (2) içermesidir. istem 1ie uygun bir analog gürültü üreteci olup, özelligi; birinci karistirici (1) tarafindan olusturulan ara frekans sinyalinin (Vif) ikinci karistiriciya (2) gönderilmeden önce fazinin ayarlandigi en az bir birinci faz kaydiriciyi (3) ve birinci karistirici (1) tarafindan olusturulan ara frekans sinyalinin (Vif) ikinci karistiriciya (2) gönderilmeden önce genliginin ayarlandigi en az bir birinci genlik ayarlayiciyi (4) içermesidir. istem 1=e veya Z'ye uygun bir analog gürültü üretecinin ön bozucu olarak kullanildigi bir güç yükseltici sistem olup, özelligi; bir girisi sinyalinin (Vin) gürültü içeren bir çikis sinyaline (V0) dönüstürüldügü en az bir analog gürültü üretecini; bahsedilen analog gürültü üretecinin olusturulan çikis sinyalinin (V0) fazinin ayarlandigi en az bir ikinci faz kaydiriciyi (5); analog gürültü üretecinde olusturulan çikis sinyalinin (V0) genliginin ayarlandigi en az bir ikinci genlik ayarlayiciyi (6); fazi ve genligi ayarlanan çikis sinyalinin (V0) giris sinyaline (Vin) eklendikten sonra gücünün yükseltildigi en az bir birinci güç yükselticiyi (7) içermesidir. Istem 3*e uygun bir güç yükseltici sistem olup, özelligi; çikis sinyalinin (V0) giris sinyaline (Vin) eklenmeden önce güç seviyesinin ayarlandigi en az bir ikinci güç yükselticiyi (8) içermesidir. Istem 1'e veya 2=ye uygun bir analog gürültü üretecini içeren bir analog gürültü üreteci sistem olup, özelligi; bir giris sinyalinin (Vin) gücünü bölen en az bir güç bölücüyü (9); güç bölücüde (9) olusturulan her bir bölünmüs sinyalin beslendigi ve her birinin karistirma sinyali (Vm) ayri ayri kontrol edilebilen en az iki analog gürültü üretecini; her bir analog gürültü üretecinin çikisindan alinan sinyallerin güçlerinin birlestirildigi en az bir güç birlestiriciyi (10) içermesidir.1. It is an analog noise generator that creates a noise signal to prevent interconnect distortion that occurs during the amplification of multi-tone signals, and its feature is; - at least one signal generator (0) generating at least one jamming signal (Vm); - at least one first mixer (1) that enables the creation of an intermediate frequency signal (Vif) by mixing a multi-tone input signal (Vin) with said mixing signal (Vm); - It contains at least one second mixer (2) that creates an output signal (V0) by mixing the intermediate frequency signal (Vif) created by the first mixer (1) with the said mixing signal (Vm). It is an analog noise generator in accordance with claim 1, and its feature is; At least one first phase shifter (3) where the phase of the intermediate frequency signal (Vif) created by the first mixer (1) is adjusted before being sent to the second mixer (2) and the intermediate frequency signal (Vif) created by the first mixer (1) is sent to the second mixer (2). It contains at least one first amplitude adjuster (4) where the amplitude is adjusted before being sent. It is a power amplifying system in which an analog noise generator according to claim 1=e or Z is used as a pre-distorter, and its feature is; at least one analog noise generator, where an input signal (Vin) is converted into an output signal (V0) containing noise; at least one second phase shifter (5) in which the phase of the output signal (V0) created by the said analog noise generator is adjusted; at least one second amplitude adjuster (6) by which the amplitude of the output signal (V0) created in the analog noise generator is adjusted; It contains at least one first power amplifier (7) in which the power of the output signal (V0), whose phase and amplitude is adjusted, is amplified after being added to the input signal (Vin). It is a power amplifier system in accordance with claim 3, and its feature is; It contains at least one second power amplifier (8) in which the power level is adjusted before the output signal (V0) is added to the input signal (Vin). It is an analog noise generator system containing an analog noise generator in accordance with claim 1 or 2, and its feature is; at least one power divider (9) that divides the power of an input signal (Vin); at least two analog noise generators to which each split signal created in the power divider (9) is fed and whose mixing signal (Vm) can be controlled separately; It contains at least one power combiner (10) in which the powers of the signals received from the output of each analog noise generator are combined.
TR2020/00842A 2020-01-20 2020-01-20 AN ANALOGUE NOISE GENERATOR TR202000842A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/00842A TR202000842A1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 AN ANALOGUE NOISE GENERATOR
PCT/TR2020/051344 WO2021150183A1 (en) 2020-01-20 2020-12-21 An analog distortion generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/00842A TR202000842A1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 AN ANALOGUE NOISE GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR202000842A1 true TR202000842A1 (en) 2021-07-26

Family

ID=74732962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2020/00842A TR202000842A1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 AN ANALOGUE NOISE GENERATOR

Country Status (2)

Country Link
TR (1) TR202000842A1 (en)
WO (1) WO2021150183A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2296615A (en) * 1994-12-21 1996-07-03 Univ Bristol Distortion and noise reduction in wide band feedforward amplifier/mixer
GB2335812B (en) * 1998-03-06 2000-03-22 Wireless Systems Int Ltd A predistorter
GB2348755B (en) * 1999-04-01 2001-03-07 Wireless Systems Int Ltd Signal processing
GB2569121A (en) * 2017-12-05 2019-06-12 Nokia Technologies Oy Method, apparatus and arrangement for linearizing of a transmitter array

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021150183A1 (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4279453B2 (en) Broadband predistortion linearization method and apparatus
US4926136A (en) Power amplifier combiner for improving linearity of an output
US8180304B2 (en) Efficient power amplifier
US20080272959A1 (en) Duplexer for Simultaneous Transmit and Receive Radar Systems
US20040189378A1 (en) High-efficiency linear power amplifier
US6211734B1 (en) Active distortion signal generating circuit for a line-distortion type power amplifier
WO2015045709A1 (en) Signal transmission apparatus, distortion compensation apparatus, and signal transmission method
Chen et al. A robust and scalable harmonic cancellation digital predistortion technique for HF transmitters
TR202000842A1 (en) AN ANALOGUE NOISE GENERATOR
US7313370B2 (en) Intermodulation product cancellation in communications
US6198346B1 (en) Adaptive linear amplifier without output power loss
Sear et al. A baseband feedback approach to linearization of a UHF power amplifier
Carrubba et al. Class-BJ power amplifier modes: The IMD behavior of reactive terminations
JP2010226249A (en) Amplifier
RU2178946C2 (en) Nonlinear distortion corrector
JPH07101819B2 (en) Distortion compensation circuit in multi-frequency simultaneous amplifier
Rao et al. Multi band Multi standard 50W high efficiency and highly linear Power Amplifier for Macro Base Stations
Meier et al. Error-feedback for amplifier linearization
Kim et al. A wideband noise-cancelling receiver front-end using a linearized transconductor
Piacibello et al. Linearity-aware design of Doherty power amplifiers
US6339701B1 (en) Method and apparatus for extending the dynamic range of a frequency mixer
JP6016261B2 (en) Distortion reduction circuit
US10567014B2 (en) High power transmission using multi-tone signals
Chaudhary et al. Auxiliary envelope tracking focused investigations of a 10W GaN HEMTs device
JP6298862B2 (en) Frequency converter, radar device, radio device, and receiver