一種用于buc模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器的制造方法
【專利摘要】一種用于BUC模塊的雙環(huán)模擬預(yù)失真器，其輸出端與BUC模塊的功率放大器輸入端相連，模擬預(yù)失真器包括：第一耦合器、第二耦合器、和連接第一耦合器和第二耦合器的第一鏈路和第二鏈路，并且在第二鏈路中還包括第三耦合器、第四耦合器、和連接第三耦合器和第四耦合器的第三鏈路和第四鏈路。第一耦合器用于處理輸入信號；第一鏈路用于處理主信號，第二鏈路用于對第一耦合信號進(jìn)行非線性處理，以產(chǎn)生非線性失真信號，包括非線性發(fā)生器、衰減器和移相器；第二定向耦合器用于輸出信號：將第二鏈路產(chǎn)生的非線性失真信號耦合在第一鏈路主信號上，得到期待的預(yù)失真信號，并輸出該預(yù)失真信號。本發(fā)明的雙環(huán)模擬預(yù)失真器能夠達(dá)到較高的線性化效果。
【專利說明】—種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬預(yù)失真器，尤其涉及一種用于BUC的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，用于通信系統(tǒng)中的功率放大器的效率提高技術(shù)和線性化技術(shù)是業(yè)界研究的熱點(diǎn)。功率放大器產(chǎn)生三階交調(diào)分量、五階交調(diào)分量等非線性分量，其中，三階交調(diào)分量是最主要的失真信號，五階交調(diào)分量對功率放大器的影響較小。如果能夠?qū)⑷A交調(diào)分量盡可能的抵消至與其他高階分量幅度相同或更低，那么就可以得到較好的預(yù)失真效果。
[0003]公知的，功率放大器的線性化技術(shù)可以分為功率回退技術(shù)、前饋、反饋和預(yù)失真等。傳統(tǒng)的功率放大器一般采用功率回退技術(shù)，通過減小輸入功率的方法改善功率放大器的線性。采用回退技術(shù)雖然簡單易實現(xiàn)，但是效率低、成本高而且僅適用于線性要求不很高的系統(tǒng)。采用前饋技術(shù)的功率放大器，雖然能大大改善功放的線性度，但是其成本較高、難度大、功放的效率比較低。采用反饋技術(shù)的功率放大器，簡單，易實現(xiàn)，但是其頻帶較窄、穩(wěn)定性差，而且也僅適用于線性要求不高的系統(tǒng)。預(yù)失真技術(shù)分為模擬預(yù)失真和數(shù)字預(yù)失真，模擬預(yù)失真在射頻域內(nèi)利用模擬電路產(chǎn)生失真信號；數(shù)字預(yù)失真是指在基帶信號的數(shù)字域基礎(chǔ)上產(chǎn)生預(yù)失真信號并變頻到射頻域。
[0004]目前，VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)用BUC模塊作為該系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)，其功放在傳輸數(shù)據(jù)時必須具備一定線性度的發(fā)射能力。因此，VSAT系統(tǒng)的BUC模塊對非線性化技術(shù)有如下要求:1)較低的成本預(yù)算。許多的微波器件由于集中了現(xiàn)今最尖端的工藝技術(shù)，具有極好的指標(biāo)，但同時卻價格昂貴，在微波波段的低成本實現(xiàn)在通訊中已經(jīng)越來越重要。2)良好的改善非線性能力，主要是接連功放后，能有效抑制在相同發(fā)射功率的情況下，三階交調(diào)產(chǎn)物的幅度。3)良好的抗干擾性能及電磁兼容性能。4)適合批量生產(chǎn)，生產(chǎn)一致性好，易調(diào)試。
[0005]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種雙環(huán)結(jié)構(gòu)的模擬預(yù)失真器以用于VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)的BUC模塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，所述模擬預(yù)失真器的輸出端與所述BUC模塊的功率放大器的輸入端相連，包括多個移相器、衰減器和放大器，其特征在于，
[0008]包括:第一耦合器、第二耦合器、和連接所述第一耦合器和第二耦合器的第一鏈路和第二鏈路；
[0009]所述第一耦合器用于處理所述模擬預(yù)失真器的輸入信號:所述輸入信號通過所述第一稱合器分為主信號和第一稱合信號；[0010]所述第一鏈路用于處理所述主信號，其中所述第一鏈路包括第一移相器，所述第一移相器的輸入端與所述第一 I禹合器的輸出端相連，所述第一移相器的輸出端與所述第二率禹合器的輸入端相連；
[0011]所述第二鏈路用于處理所述第一耦合信號，以產(chǎn)生非線性失真信號；其中所述第二鏈路包括；包括第三耦合器、第四耦合器、連接于所述第三耦合器和所述第四耦合器的第三鏈路和第四鏈路、以及所述放大器和第三移相器:
[0012]所述第三耦合器用于處理所述第一耦合信號，將所述第一耦合信號分為第三耦合信號和第四耦合信號，所述第三耦合器的輸入端與所述第一耦合器的輸出端連接；
[0013]所述第三鏈路用于處理所述第三耦合信號，包括第二移相器和所述衰減器，所述第二移相器的輸入端與所述第三耦合器的輸出端連接，所述第二移相器的輸出端與所述衰減器的輸入端連接，所述衰減器的輸出端與所述第四耦合器的輸入端連接；
[0014]所述第四鏈路用于處理所述第四耦合信號，包括預(yù)失真信號發(fā)生器，所述預(yù)失真信號發(fā)生器根據(jù)所述第四耦合信號和所述BUC模塊的主功率放大器的三階交調(diào)分量產(chǎn)生非線性失真信號，所述預(yù)失真信號發(fā)生器的輸入端與所述第三耦合器的輸入端連接，所述預(yù)失真信號發(fā)生器的輸出端與所述第四耦合器的輸入端連接；
[0015]所述第四耦合器用于將所述第四耦合信號經(jīng)過所述第四鏈路后產(chǎn)生的所述非線性失真信號耦合到經(jīng)過所述第三鏈路的所述第三耦合信號上，輸出第二耦合信號，所述第四耦合器的輸出端與所述放大器的輸入端連接，所述放大器的輸出端與所述第三移相器的輸入端連接，所述第三移相器的輸出端與所述第二耦合器的輸入端連接；
[0016]所述第二耦合器用于輸出信號:所述第一耦合信號經(jīng)過所述第二鏈路、所述第三鏈路和所述第四鏈路后產(chǎn)生的所述非線性失真信號通過所述第二耦合器耦合到經(jīng)過所述第一鏈路處理的所述主信號上，得到期望的預(yù)失真信號，并輸出所述預(yù)失真信號。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一移相器、所述第二移相器和所述第三移相器都是可調(diào)的。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一移相器、所述第一移相器和所述第三移相器是根據(jù)所述三階交調(diào)分量的相位來調(diào)節(jié)的，使得所述預(yù)失真信號的相位與所述三階交調(diào)分量的相位相差180。。
[0019]進(jìn)一步地，所述衰減器和所述放大器都是可調(diào)的。
[0020]進(jìn)一步地，所述衰減器和所述放大器是根據(jù)所述三階交調(diào)分量的振幅來調(diào)節(jié)的，使得所述預(yù)失真信號的幅度與所述三階交調(diào)分量的振幅一樣。
[0021]進(jìn)一步地，所述第一耦合器、所述第二耦合器、所述第三耦合器和所述第四耦合器是一樣的。
[0022]在本發(fā)明的較佳實施方式中，提供了一種用于BUC模塊的雙環(huán)模擬預(yù)失真器。本發(fā)明的預(yù)失真器的輸出端與BUC模塊的輸入端相連，根據(jù)BUC模塊的主功率放大器的三階交調(diào)分量模擬出期望的預(yù)失真信號，以抵消BUC模塊主功率放大器的三階交調(diào)分量。
[0023]本發(fā)明的一種用于BUC模塊的雙環(huán)模擬預(yù)失真器，由于采用雙環(huán)鏈路，非線性分量，即三階交調(diào)分量提取充分，核心肖特基二極管有源供電并且可控，使得合成在主信號兩端幅度和相位均可控制，因此后接入VSAT系統(tǒng)用BUC發(fā)射機(jī)，在更高要求線性度的情況下，具有單環(huán)等手段無法比擬的線性化效果。
[0024]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以 充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的用于BUC模塊的雙環(huán)模擬預(yù)失真器的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的用于BUC模塊的雙環(huán)模擬預(yù)失真器和BUC模塊的連接圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明的一種用于BUC模塊的雙環(huán)模擬預(yù)失真器，包括:第一耦合器101、第二耦合器102和連接第一耦合器101和第二耦合器102的第一鏈路和第二鏈路。
[0029]第一鏈路包括第一移相器106 ;第一移相器106的輸入端與第一稱合器101的輸出端連接，第一移相器106的輸出端與第二I禹合器102的輸入端連接。
[0030]第二鏈路包括第三耦合器103、第四耦合器104、放大衰減器110、第三移相器108和連接第三耦合器103和第四耦合器104的第三鏈路和第四鏈路。第三耦合器103的輸入端與第一耦合器101的輸出端連接。第三鏈路包括衰減器109和第二移相器107，衰減器109的輸入端與第三耦合器103的輸出端連接，衰減器109的輸出端與第四耦合器104的輸入端連接。第四鏈路包括預(yù)失真信號發(fā)生器105，預(yù)失真信號發(fā)生器105的輸入端與第三耦合器103的輸出端連接,輸出端與第四I禹合器104的輸入端連接。第四I禹合器104的輸出端與放大器110的輸入端連接，放大器110的輸出端與第三移相器108的輸入端連接，第三移相器108的輸出端與第二稱合器102的輸入端連接。
[0031]進(jìn)一步地，第一耦合器101、第二耦合器102、第三耦合器103和第四耦合器104采用相同的耦合器；在本發(fā)明的一個較佳實施例中，第一耦合器101采用3dB耦合分支電橋。
[0032]進(jìn)一步地,第一移相器106、第二移相器107和第三移相器108米用相同的移相器。并且移相器都是可調(diào)的。此外本發(fā)明中的衰減器和放大器也是可調(diào)的。在本發(fā)明的一個較佳實施例中，衰減器采用電調(diào)衰減器，移相器采用電調(diào)移相器，由于電調(diào)衰減器和電調(diào)移相器都是采用電調(diào)方式，它們都需要都過預(yù)設(shè)控制電壓來實現(xiàn)。預(yù)設(shè)的控制電壓不同，BUC模塊的主功率放大器的三階交調(diào)分量的幅度和相位也將不同，這將直接影響最后的功率放大器的線性效果。
[0033]第一稱合器101用于處理輸入信號:通過第一稱合器101,輸入信號分為主信號120和第一稱合信號121,主信號即輸入信號,是雙音基頻信號；第一稱合信號121是第一率禹合器101根據(jù)輸入信號耦合出的信號，其中第一耦合信號121和主信號120的相位差為180度。
[0034]第一鏈路包括第一移相器106，用于處理主信號120。
[0035]第三稱合器103用于處理第一稱合信號121,通過第三稱合器103,將第一稱合信號120分為第三耦合信號123和第四耦合信號124。
[0036]第三鏈路用于處理第三耦合信號123，通過第二移相器107和衰減器109來控制合成抵消用的基頻分量，以達(dá)到產(chǎn)生純凈的非線性失真信號。[0037]第四鏈路用于處理第四耦合信號124，預(yù)失真信號發(fā)生器105驅(qū)動二極管非線性電路，根據(jù)第四耦合信號124和BUC模塊的主功率放大器產(chǎn)生的三階交調(diào)分量產(chǎn)生非線性失真分量，第四耦合信號124經(jīng)過預(yù)失真信號發(fā)生器后得到非線性失真信號。在本發(fā)明的一個較佳實施例中，預(yù)失真信號發(fā)生器105采用壓控反向并聯(lián)肖特基二極管對結(jié)構(gòu)，壓控反向并聯(lián)二極管預(yù)失真電路是在反向并聯(lián)二級管對預(yù)失真器的基礎(chǔ)上做了一些改進(jìn)，通過調(diào)整二極管的供電電壓，來控制整個預(yù)失真信號發(fā)生器的非線性的程度，因此采用壓控反向并聯(lián)肖特基二極管對結(jié)構(gòu)具有更大的靈活性。
[0038]第四耦合器104將第四鏈路產(chǎn)生的非線性失真信號耦合到第三鏈路上經(jīng)過第二移相器107和衰減器109處理的第三耦合信號123上得到第二耦合信號122。由于第三鏈路合成了抵消用的基頻分量，所以經(jīng)過第四耦合器104耦合后的第二耦合信號122相較于第四鏈路產(chǎn)生的非線性失真信號更加純凈。
[0039]第二耦合信號122再經(jīng)過放大衰減器110和第三移相器108的調(diào)整，最后，由第二耦合器102將第二鏈路、第三連理和第四鏈路產(chǎn)生的非線性失真信號耦合到第一鏈路上經(jīng)過第一移位器106處理的主信號120上以得到期望的預(yù)失真信號，并輸出該期望的預(yù)失真信號。
[0040]并且,放大器110、衰減器109、第一移相器106、第二移相器107和第三移相器108都是可調(diào)的。經(jīng)過放大器110和衰減器109的調(diào)節(jié)，使得輸出的預(yù)失真信號的振幅與BUC模塊的主功率放大器所產(chǎn)生的三階交調(diào)分量的振幅一樣。經(jīng)過第一移相器106、第二移相器107和第三移相器108的調(diào)節(jié)，使得輸出的預(yù)失真信號的相位與三階交調(diào)分量的相位相差 180。。
[0041]在本發(fā)明的另一較佳實施例中，本發(fā)明的用于BUC模塊的雙環(huán)模擬預(yù)失真器應(yīng)用于VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)的BUC模塊，具體如圖2所示，BUC模塊包括驅(qū)動功率放大器和主功率放大器。本發(fā)明的模擬預(yù)失真器的輸出端與BUC模塊的驅(qū)動功率放大器的輸入端相連，BUC模塊包括驅(qū)動功率放大器和和主功率放大器。輸入信號Pin進(jìn)入本發(fā)明的雙環(huán)模擬預(yù)失真器:首先進(jìn)入第一稱合器101,第一稱合器101將輸入信號Pin分為主信號120和第一I禹合信號121。然后主信號120進(jìn)入第一鏈路:經(jīng)過第一移相器106處理，進(jìn)入第二耦合器102。第一耦合信號121進(jìn)入第二鏈路:第一耦合信號121經(jīng)過第三耦合器103分為第三耦合信號123和第四耦合信號124。第三鏈路中，第三耦合信號123經(jīng)過衰減器109和第二移相器107處理，產(chǎn)生基頻分量，進(jìn)入第四耦合器104 ;第四鏈路中，第四耦合信號124經(jīng)過預(yù)失真信號發(fā)生器105，根據(jù)BUC模塊的主功率放大器的三階交調(diào)分量，預(yù)失真信號發(fā)生器105產(chǎn)生對應(yīng)的非線性失真信號，該非線性失真信號進(jìn)入第四耦合器104，第四耦合器104將第四鏈路產(chǎn)生的非線性失真信號和第三鏈路產(chǎn)生的基頻分量耦合在一起得到第二耦合信號122，第二耦合信號122相較于預(yù)失真信號發(fā)生器105產(chǎn)生的非線性失真信號更加純凈。第二耦合信號122繼續(xù)經(jīng)過放大器110和第三移相器108的處理，進(jìn)入第二耦合器102，最后，非線性失真信號通過第二定向耦合器102耦合到主信號120上，得到期望的預(yù)失真信號，并輸出該期望的預(yù)失真信號。其中，預(yù)失真器中，根據(jù)BUC模塊主功率放大器的三階交調(diào)分量的振幅和相位，調(diào)節(jié)衰減器109和放大器110，使得期待的預(yù)失真信號的振幅與三階交調(diào)分量的振幅相等；調(diào)節(jié)第一移相器106、第二移相器107和第三移相器108，使得非線性失真信號的相位和主功率放大器產(chǎn)生的三階交調(diào)分量的相位相差180°。期望的預(yù)失真信號進(jìn)入BUC模塊后，抵消BUC模塊中主功率放大器的三階交調(diào)非線性分量，輸出具備一定線性度的
信號Prat。
[0042]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，所述模擬預(yù)失真器的輸出端與所述BUC模塊的功率放大器的輸入端相連，包括多個移相器、衰減器和放大器，其特征在于， 包括:第一耦合器、第二耦合器、和連接所述第一耦合器和第二耦合器的第一鏈路和第二鏈路； 所述第一耦合器用于處理所述模擬預(yù)失真器的輸入信號:所述輸入信號通過所述第一耦合器分為主信號和第一耦合信號； 所述第一鏈路用于處理所述主信號，其中所述第一鏈路包括第一移相器，所述第一移相器的輸入端與所述第一 I禹合器的輸出端相連，所述第一移相器的輸出端與所述第二 I禹合器的輸入端相連； 所述第二鏈路用于處理所述第一耦合信號，以產(chǎn)生非線性失真信號；其中所述第二鏈路包括；包括第三耦合器、第四耦合器、連接于所述第三耦合器和所述第四耦合器的第三鏈路和第四鏈路、以及所述放大器和第三移相器: 所述第三耦合器用于處理所述第一耦合信號，將所述第一耦合信號分為第三耦合信號和第四耦合信號，所述第三耦合器的輸入端與所述第一耦合器的輸出端連接； 所述第三鏈路用于處理所述第三耦合信號，包括第二移相器和所述衰減器，所述第二移相器的輸入端與所述第三耦合器的輸出端連接，所述第二移相器的輸出端與所述衰減器的輸入端連接，所述衰減器的輸出端與所述第四耦合器的輸入端連接； 所述第四鏈路用于處理所述第四耦合信號，包括預(yù)失真信號發(fā)生器，所述預(yù)失真信號發(fā)生器根據(jù)所述第四耦合信號和所述BUC模塊的主功率放大器的三階交調(diào)分量產(chǎn)生非線性失真信號，所述預(yù)失真信號發(fā)生器的輸入端與所述第三耦合器的輸入端連接，所述預(yù)失真信號發(fā)生器的輸出端與所述第四耦合器的輸入端連接； 所述第四耦合器用于將.所述第四耦合信號經(jīng)過所述第四鏈路后產(chǎn)生的所述非線性失真信號耦合到經(jīng)過所述第三鏈路的所述第三耦合信號上，輸出第二耦合信號，所述第四耦合器的輸出端與所述放大器的輸入端連接，所述放大器的輸出端與所述第三移相器的輸入端連接，所述第三移相器的輸出端與所述第二耦合器的輸入端連接； 所述第二耦合器用于輸出信號:所述第一耦合信號經(jīng)過所述第二鏈路、所述第三鏈路和所述第四鏈路后產(chǎn)生的所述非線性失真信號通過所述第二耦合器耦合到經(jīng)過所述第一鏈路處理的所述主信號上，得到期望的預(yù)失真信號，并輸出所述預(yù)失真信號。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，其中，所述第一移相器、所述第二移相器和所述第三移相器是和所述第三移相器是相同的。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，其中，所述第一移相器、所述第二移相器和所述第三移相器都是可調(diào)的。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，其中，所述第一移相器、所述第一移相器和所述第三移相器是根據(jù)所述三階交調(diào)分量的相位來調(diào)節(jié)的，使得所述預(yù)失真信號的相位與所述三階交調(diào)分量的相位相差180°。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，其中，所述衰減器和所述放大器都是可調(diào)的。
6.如權(quán)利要求5所述的一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，其中，所述衰減器和所述放大器是根據(jù)所述三階交調(diào)分量的振幅來調(diào)節(jié)的，使得所述預(yù)失真信號的幅度與所述三階交調(diào)分量的振幅一樣。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于BUC模塊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)模擬預(yù)失真器，其中，所述第一耦合器、所述第二耦合器、所述 第三耦合器和所述第四耦合器是一樣的。
【文檔編號】H04L25/49GK103428134SQ201310332732
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】焦晨秋, 李汶淋, 薛雷, 林衛(wèi)國 申請人:上海靈亨信息技術(shù)有限公司