專利名稱：用于3g系統寬帶功放預失真校正電路的載波對消單元電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種寬頻帶功率放大器預失真校正電路，具體涉及一種用于第三代移動通信系統寬頻帶功率放大器預失真校正電路的新型載波對消單元電路。
背景技術：
在即將到來的第三代移動通信系統中，隨著對電平要求的提高，其載噪比要求將快速上升，從而需要更高的發射功率，這就對功率放大器提出了更嚴格的線性要求。因此在3G時代，將始終面臨著不斷解決寬帶微波射頻大功率放大器在‘線性’和‘效率’之間所普遍存在的的矛盾問題。當前所采用的線性化技術主要有增益回退技術、負反饋技術、前饋技術、預失真校正技術等。其中的預失真校正技術以其具有工作頻帶較寬，失真改善量較大等特點而被廣泛應用。其基本原理是依靠在功率放大器輸入通道中所插入的預失真部件，造成輸入信號的預先畸變失真，其畸變失真特性與功率放大器的非線性失真特性正好相反，從而可用于消除功率放大器輸出信號中的非線性失真產物，實現功率放大器的線性化改善。其中，采用90°3dB電橋的并聯預失真電路是比較實際可行的預失真校正方案，其中包括載波抵消環路和載波交調合成環路。通常，載波對消(Fundamental cancellation)是指依靠射頻耦合器件，將耦合通路上的載波信號(含交調失真信號)與通道上的同載波信號在定向耦合電路上實施其模擬抵消載波信號的過程。其載波對消效果的好壞直接決定了預失真功放線性改善的程度。
參見圖一。傳統的載波對消單元利用一個產生交調的功率放大器產生其交調信號，并通過調整其交調環路信號的幅度和相位實現其與載波環路的載波信號進行對消。其傳統方式由于需要通過延時線來調整兩條支路的時延，系統調試難度大且總會具有時延偏差，因此其對消效果只能達到大約25-35dB，其高低溫特性也不夠穩定；又由于傳統方式所采用的是分離元器件，因此還存在結構復雜、體積較大、成本較高的缺點。
發明內容
本實用新型的目的是為第三代移動通信系統提供一種寬帶功放預失真校正電路的新型載波對消單元電路，它能有效地克服上述傳統方式所存在的諸多弊端。
該載波對消單元電路由載波放大支路和交調產生支路構成。其載波放大支路和交調產生支路均使用功率放大器而不再使用延時線，且交調產生支路中的功率放大器特性與載波放大支路中的功率放大器特性一致；其載波放大支路中的功率放大器工作于線性狀態，而交調產生支路中的功率放大器工作于失真狀態。上述技術方案進一步包括在載波放大支路和交調產生支路中，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離元器件。
該載波對消單元電路的工作過程為載波信號由輸入端90°3dB電橋01進入載波放大支路，先經過衰減器02進行衰減，以保持其被放大信號的線性，然后經相位調整電路03后，由PA1功放04進行載波放大，最后進入輸出端90°3dB電橋07；其功放PA2支路為交調產生支路，信號直接進入PA2功放05進行放大，以產生非線性產物，然后經幅度調整電路06進入輸出端90°3dB電橋07；通過調整兩支路的幅度和相位，最終得到其載波對消后的交調信號。
本載波對消單元電路由于采用了相同的放大器，使載波支路和交調支路時延基本一致，不再需通過延時線來調整兩條支路的時延，從而減小了系統調試難度，并可以得到良好的載波對消效果。實際測試結果證明，在3G的寬頻帶范圍內，其載波對消效果可高達45-50dB。從而較好地解決了下述的核心技術問題既能大幅度改善寬帶大功率功放的線性度，又能充分保證其功放效率；又由于交調信號產生支路放大器和載波信號放大支路放大器均采用集成功率放大器，因此相對于采用分離元器件的交調信號產生放大器而言具有體積較小，結構簡單，成本低廉，高低溫特性穩定以及免調試等顯著特點。
附圖簡要說明
圖1為傳統方式下的載波對消單元原理框圖；圖2為本實用新型所提供的載波對消單元原理框圖；圖3為3G系統2103MHz頻段新型載波對消單元的載波實際抵消效果測試圖；圖4為3G系統2140MHz頻段新型載波對消單元的載波實際抵消效果測試圖；圖5為3G系統2176MHz頻段新型載波對消單元的載波實際抵消效果測試圖。
在上述附圖內，其附圖標記說明如下01輸入端90°3dB電橋；02衰減器；03相位調整電路；04功放PA1；05功放PA2；06幅度調整電路；07輸出端90°3dB電橋。
具體實施方式
下面將結合附圖，詳細說明本實用新型的具體實施方式
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圖1所示為傳統方式下的載波對消單元原理框圖。該方式利用一個產生交調的功率放大器產生其交調信號，并通過調整其交調環路信號的幅度和相位實現其與載波環路的載波信號進行對消。其傳統方式由于需要通過延時線來調整兩條支路的時延，系統調試難度大且總會具有時延偏差，因此其對消效果只能達到大約25-35dB，其高低溫特性也不夠穩定；又由于傳統方式所采用的是分離元器件，因此還存在結構復雜、體積較大、成本較高的缺點。
圖2所示為本實用新型所提供的載波對消單元原理框圖。該新型載波對消單元電路由載波放大支路和交調產生支路構成。其載波放大支路和交調產生支路均使用功率放大器而不再使用延時線，且交調產生支路中的功率放大器特性與載波放大支路中的功率放大器特性一致；其載波放大支路中的功率放大器工作于線性狀態，而交調產生支路中的功率放大器工作于失真狀態。該實施方式進一步包括在載波放大支路和交調產生支路中，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離元器件。本載波對消單元電路的工作過程為載波信號由輸入端90°3dB電橋01進入載波放大支路，先經過衰減器02進行衰減，以保持其被放大信號的線性，然后經相位調整電路03后，由PA1功放04進行載波放大，最后進入輸出端90°3dB電橋07；其功放PA2支路為交調產生支路，信號直接進入PA2功放05進行放大，以產生非線性產物，然后經幅度調整電路06進入輸出端90°3dB電橋07；通過調整兩支路的幅度和相位，最終得到載波對消后的交調信號。
圖3、圖4、圖5分別為3G系統2103MHz、2140MHz、2176MHz頻段新型載波對消單元的實際抵消效果測試圖。從圖中可以看出，該新型載波抵消單元可以在很寬的3G工作頻帶范圍內實現約50dB的載波實際抵消效果。
權利要求1.一種用于第三代移動通信系統寬頻帶功率放大器預失真校正電路的新型載波對消單元電路，由載波放大支路和交調產生支路構成；其特征在于載波放大支路和交調產生支路均使用功率放大器而不再使用延時線，且交調產生支路中的功率放大器特性與載波放大支路中的功率放大器特性一致；其載波放大支路中的功率放大器工作于線性狀態，而交調產生支路中的功率放大器工作于失真狀態；其工作過程為載波信號由輸入端90°3dB電橋(01)進入載波放大支路，先經衰減器(02)進行衰減，以保持其被放大信號的線性，然后經相位調整電路(03)后，由功放PA1(04)進行載波放大，最后進入輸出端90°3dB電橋(07)；其功放PA2支路為交調產生支路，信號直接進入功放PA2(05)進行放大，以產生非線性產物，然后經幅度調整電路(06)進入輸出端90°3dB電橋(07)；通過調整兩支路的幅度和相位，最終得到載波對消后的交調信號。
2.根據權利要求1所述的用于第三代移動通信系統寬頻帶功率放大器預失真校正電路的新型載波對消單元電路，其特征在于所述的相位調整電路(03)和幅度調整電路(06)分別設置于其載波放大支路和交調產生支路。
3.根據權利要求1所述的用于第三代移動通信系統寬頻帶功率放大器預失真校正電路的新型載波對消單元電路，其特征在于在載波放大支路和交調產生支路中，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離元器件。
專利摘要一種用于3G系統寬帶功放預失真校正電路的載波對消單元電路，由載波放大支路和交調產生支路構成，其兩支路使用特性相同的微波集成功率放大器并去除傳統的延遲線。載波信號由輸入端90°3dB電橋01進入載波放大支路，先經過衰減器02進行衰減，其線性信號經相位調整電路03后，由PA1功放04進行載波放大，最后進入輸出端90°3dB電橋07；其功放PA2支路為交調產生支路，信號直接進入PA2功放05進行放大，以產生非線性產物，然后經幅度調整電路06進入輸出端90°3dB電橋07。通過調整兩支路的幅度和相位，最終得到載波對消后的交調信號。該新型載波對消單元電路具有載波對消效果好，功放效率高，結構簡單，成本低廉，高低溫特性穩定以及免調試等顯著特點。
文檔編號H03F3/20GK2847693SQ20052010974
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月15日 優先權日2005年6月15日
發明者范長林, 潘栓龍 申請人:京信通信技術(廣州)有限公司