專利名稱：一種光發射機及其預失真電路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光纖通信領域，尤其涉及一種光發射機及其預失真電路。
背景技術：
隨著光纖通信技術在有線電視系統中的普及和應用，光纖傳輸系統也隨之得到迅速的發展。而在光纖傳輸系統中，光發射機是整個系統的核心設備，其作用是將輸入的射頻電信號調制成光信號，并向光纜系統發送連續、穩定、可靠的光信號。光發射機由外調制器、激光器、激光控制電路、調制控制電路、微處理器、預失真電路、光檢測器、RF信號衰減器、放大器、電源等組成。其中最關鍵的器件為外調制器，且常用的外調制器的調制曲線為正弦函數曲線，當輸入的射頻電信號超過了外調制器的調制范圍時就會引起非線性失真，進而導致光纖傳輸系統中CSO (Composite Second Order Distortion,載波組合二次失真)和CTB(Composite Triple Beat,載波組合三次差拍)的指標劣化。于是,可通過預失真電路產生一個與外調制器輸出信號中的非線性失真部分相位相反且幅度相等的補償信號，將該補償信號與外調制器輸出信號進行疊加以抵消非線性失真部分，進而產生較好的線性信號(如圖1所示)，從而使光發射機電輸出的光信號與輸入的射頻電信號呈線性關系以滿足CSO和CTB指標。現有技術主要是利用器件的非線性特性來補償的外調制器的失真，這就要求器件的非線性特性要與被補償的外調制器失真特性盡可能互補，這樣才能取得明顯的補償效果，同時，由于外調制器的工作頻率較高，還要求所選器件具備良好的高頻特性以保證預失真電路的功能。由于二極管的伏安特性曲線與預失真補償所需的反正弦函數曲線非常相似，所以現有技術所提供的預失真電路是采用兩個反向并聯的二級管和用于頻響校正的電阻組成的并聯反向二極管對電路(如圖2所示)。然而，雖然圖2所提供的并聯反向二極管對電路能夠對外調制器的失真實現補償，但由于每個外調制器的調制曲線不一樣，外調制器的調制曲線在不同的溫度、環境和壓力狀況下也會發生一定的變化，且圖2所示的預失真電路并不具備自適應特性，所以在每次使用該預失真電路前均需要測試外調制器的最佳偏置點，且每次的預失真補償匹配結果也很難達到一致；此外，該預失真電路還不能調節其產生補償信號的幅度，這樣也就無法完全與外調制器實現匹配。因此，現有技術所提供的預失真電路存在補償信號無法自動調節以實現與外調制器的調制曲線實現完全匹配，同時也無法與不同外調制器實現匹配的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種光發射機的預失真電路，旨在解決現有技術提供的預失真電路所存在的補償信號無法自動調節以實現與外調制器的調制曲線實現完全匹配，同時也無法與不同外調制器實現匹配的問題。本實用新型是這樣實現的，一種光發射機的預失真電路，與光發射機中的信號分路模塊及信號混合模塊連接，外調制器所輸出的射頻信號經過信號放大模塊放大和所述信號分路模塊分路后分別輸出至信號延時模塊和所述預失真電路，所述信號混合模塊將所述信號延時模塊所輸出的延時射頻信號與所述預失真電路所輸出的預失真補償信號進行混合疊加后輸出；所述預失真電路包括:輸入端連接所述信號分路模塊的輸出端，控制端接入線性狀態調整電壓，根據所述線性狀態調整電壓對所述射頻信號進行處理后輸出一個與所述射頻信號相位相反的初級補償信號的補償信號產生模塊；輸入端連接所述補償信號產生模塊的輸出端，控制端接入電調衰減控制電壓，根據所述電調衰減控制電壓將所述初級補償信號進行衰減處理的電調衰減模塊；輸入端和輸出端分別連接所述電調衰減模塊的輸出端和所述信號混合模塊，將經過所述電調衰減模塊衰減處理后的所述初級補償信號進行幅度放大后輸出一個與所述延時射頻信號相位相反且幅度相同的所述預失真補償信號的補償信號放大模塊。本實用新型的另一目的還在于提供一種光發射機，所述光發射機包括信號放大模塊、信號分路模塊、信號延時模塊、信號混合模塊以及所述的預失真電路。本實用新型通過在光發射機中采用包括補償信號產生模塊、電調衰減模塊以及補償信號放大模塊的預失真電路，由所述補償信號產生模塊根據線性狀態調整電壓對射頻信號進行處理后輸出一個與所述射頻信號相位相反的初級補償信號，通過所述電調衰減模塊根據電調衰減控制電壓將所述初級補償信號進行衰減處理，并由所述補償信號放大模塊進行幅度放大后輸出一個與延時射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，整個預失真電路根據所述線性狀態調整電壓和所述電調衰減控制電壓實現了產生與外調制器輸出的射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，使所述預失真補償信號與外調制器的調制曲線完全匹配，同時還可根據不同的外調制器實現自適應匹配，從而解決了現有技術提供的預失真電路所存在的補償信號無法自動調節以實現與外調制器的調制曲線實現完全匹配，同時也無法與不同外調制器實現匹配的問題。
圖1是現有的光發射機的預失真原理示意圖；圖2是現有技術所提供的預失真電路的電路結構圖；圖3是本實用新型提供的包括預失真電路的光發射機的模塊結構圖；圖4是本實用新型提供的光發射機的預失真電路的示例電路結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型實施例通過在光發射機中采用包括補償信號產生模塊、電調衰減模塊以及補償信號放大模塊的預失真電路，由補償信號產生模塊根據線性狀態調整電壓對射頻信號進行處理后輸出一個與該射頻信號相位相反的初級補償信號，通過電調衰減模塊根據電調衰減控制電壓將該初級補償信號進行衰減處理，并由補償信號放大模塊進行幅度放大后輸出一個與延時射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，整個預失真電路根據所述線性狀態調整電壓和所述電調衰減控制電壓實現了產生與外調制器輸出的射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，使預失真補償信號與外調制器的調制曲線完全匹配，同時還可根據不同的外調制器實現自適應匹配。以下以在光發射機中的應用為例對本實用新型實施例提供的預失真電路進行說明:圖3示出了本實用新型提供的包括預失真電路的光發射機的模塊結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下:光發射機包括信號放大模塊100、信號分路模塊200、信號延時模塊300、信號混合模塊400以及預失真電路500 ;預失真電路500與信號分路模塊200及信號混合模塊400連接，外調制器所輸出的射頻信號經過信號放大模塊100放大和信號分路模塊分路200后分別輸出至信號延時模塊300和預失真電路500，信號混合模塊400將信號延時模塊300所輸出的延時射頻信號與預失真電路500所輸出的預失真補償信號進行混合疊加后輸出。預失真電路500包括:輸入端連接信號分路模塊200的輸出端，控制端接入線性狀態調整電壓YSZP，根據線性狀態調整電壓YSZP對所述射頻信號進行處理后輸出一個與所述射頻信號相位相反的初級補償信號的補償信號產生模塊501 ；輸入端連接補償信號產生模塊501的輸出端，控制端接入電調衰減控制電壓YSZT，根據電調衰減控制電壓YSZT將補償信號產生模塊501輸出的初級補償信號進行衰減處理的電調衰減模塊502 ；輸入端和輸出端分別連接電調衰減模塊的輸出端和信號混合模塊，將經過電調衰減模塊502衰減處理后的所述初級補償信號進行幅度放大后輸出與所述延時射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號的補償信號放大模塊503。圖4示出了本實用新型提供的光發射機的預失真電路的示例電路結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下:作為本實用新型一優選實施例，補償信號產生模塊501包括:耦合電容Cl、反向二極管對D1、電阻R1、電阻R2、耦合電容C2以及耦合電容C3;耦合電容Cl的第一端為補償信號產生模塊501的輸入端，反向二極管對Dl的共接端3連接耦合電容Cl的第二端，電阻Rl的第一端接地，電阻Rl的第二端與耦合電容C2的第一端共接于反向二極管對Dl的陰極端I,電阻R2的第一端與稱合電容C3的第一端共接于反向二極管對Dl的陽極端2，電阻R2的第二端為補償信號產生模塊501的控制端，耦合電容C2的第二端與耦合電容C3的第二端的共接點為補償信號產生模塊501的輸出端。其中，耦合電容C2和耦合電容C3用于補償反向二極管對Dl的電抗。作為本實用新型一優選實施例，電調衰減模塊502包括: 耦合電容C4、電阻R3、同向二極管對D2、濾波電容C5、電阻R4、電阻R5、濾波電容C6及同向二極管對D3 ；耦合電容C4的第一端為電調衰減模塊502的輸入端，耦合電容C4的第二端與電阻R3的第一端共接于同向二極管對D2的共陰極端2，電阻R3的第二端接地，同向二極管對D2的第二陽極端3與同向二極管對D3的第一陽極端I共接于電阻R4的第一端，電阻R4的第二端與濾波電容C5的第一端的共接點為電調衰減模塊502的控制端，濾波電容C5的第二端接地，同向二極管對D2的第一陽極端I與同向二極管對D3的第二陽極端3共接于電阻R5的第一端，電阻R5的第二端與濾波電容C6的第一端的共接點連接直流電源VCC，濾波電容C6的第二端接地，同向二極管對D3的共陰極端2為電調衰減模塊502的輸出端。其中，耦合電容C4和電阻R3組成RC濾波網絡用于消除同向二極管對D2在反射信號過程中所產生的線性分量；同向二極管對D2和同向二極管對D3在具體應用中可以選用肖特基二極管對以提聞電調裳減性能。作為本實用新型一優選實施例，補償信號放大模塊503包括:射頻放大器Al、電感LI及電阻R6 ；射頻放大器Al的輸入端和輸出端分別為補償信號放大模塊503的輸入端和輸出端，電阻R6的第一端連接直流電源VCC，電感LI連接于電阻R6的第二端與射頻放大器Al的正電源端之間，射頻放大器Al的負電源端接地。在本實用新型實施例中，調節電阻R2、電阻R4、電阻R5以及電阻R6的阻值可以起到調節整個預失真電路相對于外調制器的匹配參數；調節線性狀態調整電壓YSZP和電調衰減控制電壓YSZT可自適應地實現與外調制器的調制曲線的完全匹配，同時還可根據外調制器的不同實現匹配。以下結合工作原理對上述的預失真電路作進一步說明:從信號分路模塊200輸出的射頻信號由耦合電容Cl耦合進入反向二極管對D1，線性狀態調整電壓YSZP通過電阻R2調節反向二極管對Dl的線性狀態以使補償信號產生模塊501產生一個與該射頻信號相位相反的初級補償信號。隨后，該初級補償信號通過耦合電容C4進入電調衰減模塊502，并由電調衰減控制電壓YSZT通過電阻R4控制同向二極管對D2與同向二極管對D3對初級補償信號進行電調衰減處理后輸出至后級的補償信號放大模塊503,最后由射頻放大器Al進行幅度放大后輸出與信號延時模塊300所輸出的延時射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，則信號混合模塊400將延時射頻信號與該預失真補償信號進行混合疊加以抵消外調制器所輸出的射頻信號中的非線性分量，從而使光發射機的整個電-光轉換過程工作于線性區域內。本實用新型實施例通過在光發射機中采用包括補償信號產生模塊、電調衰減模塊以及補償信號放大模塊的預失真電路，由補償信號產生模塊根據線性狀態調整電壓對射頻信號進行處理后輸出一個與該射頻信號相位相反的初級補償信號，通過電調衰減模塊根據電調衰減控制電壓將該初級補償信號進行衰減處理，并由補償信號放大模塊進行幅度放大后輸出一個與延時射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，整個預失真電路根據所述線性狀態調整電壓和所述電調衰減控制電壓實現了產生與外調制器輸出的射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，使預失真補償信號與外調制器的調制曲線完全匹配，同時還可根據不同的外調制器實現自適應匹配，從而解決了現有技術提供的預失真電路所存在的補償信號無法自動調節以實現與外調制器的調制曲線實現完全匹配，同時也無法與不同外調制器實現匹配的問題。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種光發射機的預失真電路，與光發射機中的信號分路模塊及信號混合模塊連接，外調制器所輸出的射頻信號經過信號放大模塊放大和所述信號分路模塊分路后分別輸出至信號延時模塊和所述預失真電路，所述信號混合模塊將所述信號延時模塊所輸出的延時射頻信號與所述預失真電路所輸出的預失真補償信號進行混合疊加后輸出；其特征在于，所述預失真電路包括: 輸入端連接所述信號分路模塊的輸出端，控制端接入線性狀態調整電壓，根據所述線性狀態調整電壓對所述射頻信號進行處理后輸出一個與所述射頻信號相位相反的初級補償信號的補償信號產生模塊； 輸入端連接所述補償信號產生模塊的輸出端，控制端接入電調衰減控制電壓，根據所述電調衰減控制電壓將所述初級補償信號進行衰減處理的電調衰減模塊； 輸入端和輸出端分別連接所述電調衰減模塊的輸出端和所述信號混合模塊，將經過所述電調衰減模塊衰減處理后的所述初級補償信號進行幅度放大后輸出一個與所述延時射頻信號相位相反且幅度相同的所述預失真補償信號的補償信號放大模塊。
2.如權利要求1所述的預失真電路，其特征在于，所述補償信號產生模塊包括: 耦合電容Cl、反向二極管對D1、電阻Rl、電阻R2、耦合電容C2以及耦合電容C3 ; 所述耦合電容Cl的第一端為所述補償信號產生模塊的輸入端，所述反向二極管對Dl的共接端連接所述耦合電容Cl的第二端，所述電阻Rl的第一端接地，所述電阻Rl的第二端與所述耦合電容C2的第一端共接于所述反向二極管對Dl的陰極端，所述電阻R2的第一端與所述耦合電容C3的第一端共接于所述反向二極管對Dl的陽極端，所述電阻R2的第二端為所述補償信號產生 模塊的控制端，所述耦合電容C2的第二端與所述耦合電容C3的第二端的共接點為所述補償信號產生模塊的輸出端。
3.如權利要求1所述的預失真電路，其特征在于，所述電調衰減模塊包括: 耦合電容C4、電阻R3、同向二極管對D2、濾波電容C5、電阻R4、電阻R5、濾波電容C6及同向二極管對D3 ； 所述耦合電容C4的第一端為所述電調衰減模塊的輸入端，所述耦合電容C4的第二端與電阻R3的第一端共接于所述同向二極管對D2的共陰極端，所述電阻R3的第二端接地，所述同向二極管對D2的第二陽極端與所述同向二極管對D3的第一陽極端共接于所述電阻R4的第一端，所述電阻R4的第二端與所述濾波電容C5的第一端的共接點為所述電調衰減模塊的控制端，所述濾波電容C5的第二端接地，所述同向二極管對D2的第一陽極端與所述同向二極管對D3的第二陽極端共接于所述電阻R5的第一端，所述電阻R5的第二端與所述濾波電容C6的第一端的共接點連接直流電源，所述濾波電容C6的第二端接地，所述同向二極管對D3的共陰極端為所述電調衰減模塊的輸出端。
4.如權利要求1所述的預失真電路，其特征在于，所述補償信號放大模塊包括: 射頻放大器Al、電感LI及電阻R6 ； 所述射頻放大器Al的輸入端和輸出端分別為所述補償信號放大模塊的輸入端和輸出端，所述電阻R6的第一端連接直流電源，所述電感LI連接于所述電阻R6的第二端與所述射頻放大器Al的正電源端之間，所述射頻放大器Al的負電源端接地。
5.—種光發射機，其特征在于，所述光發射機包括信號放大模塊、信號分路模塊、信號延時模塊、信號混合模塊以及預失真電路，所述預失真電路與所述信號分路模塊及所述信號混合模塊連接，外調制器所輸出的射頻信號經過所述信號放大模塊放大和所述信號分路模塊分路后分別輸出至所述信號延時模塊和所述預失真電路，所述信號混合模塊將所述信號延時模塊所輸出的延時射頻信號與所述預失真電路所輸出的預失真補償信號進行混合疊加后輸出； 所述預失真電路包括: 輸入端連接所述信號分路模塊的輸出端，控制端接入線性狀態調整電壓，根據所述線性狀態調整電壓對所述射頻信號進行處理后輸出一個與所述射頻信號相位相反的初級補償信號的補償信號產生模塊； 輸入端連接所述補償信號產生模塊的輸出端，控制端接入電調衰減控制電壓，根據所述電調衰減控制電壓將所述初級補償信號進行衰減處理的電調衰減模塊； 輸入端和輸出端分別連接所述電調衰減模塊的輸出端和所述信號混合模塊，將經過所述電調衰減模塊衰減處理后的所述初級補償信號進行幅度放大后輸出一個與所述延時射頻信號相位相反且幅度相同的所述預失真補償信號的補償信號放大模塊。
6.如權利要求5所述的光發射機，其特征在于，所述補償信號產生模塊包括: 耦合電容Cl、反向二極管對D1、電阻Rl、電阻R2、耦合電容C2以及耦合電容C3 ; 所述耦合電容Cl的第一端為所述補償信號產生模塊的輸入端，所述反向二極管對Dl的共接端連接所述耦合電容Cl的第二端，所述電阻Rl的第一端接地，所述電阻Rl的第二端與所述耦合電容C2的第一端共接于所述反向二極管對Dl的陰極端，所述電阻R2的第一端與所述耦合電容C3的第一端共接于所述反向二極管對Dl的陽極端，所述電阻R2的第二端為所述補償信號產生模塊的控制端，所述耦合電容C2的第二端與所述耦合電容C3的第二端的共接點為所述補償信號產生模塊的輸出端。
7.如權利要求5所述的光發射機，其特征在于，所述電調衰減模塊包括: 耦合電容C4、電阻R3、同向二極管對D2、濾波電容C5、電阻R4、電阻R5、濾波電容C6及同向二極管對D3 ； 所述耦合電容C4的第一端為所述電調衰減模塊的輸入端，所述耦合電容C4的第二端與電阻R3的第一端共接于所述同向二極管對D2的共陰極端，所述電阻R3的第二端接地，所述同向二極管對D2的第二陽極端與所述同向二極管對D3的第一陽極端共接于所述電阻R4的第一端，所述電阻R4的第二端與所述濾波電容C5的第一端的共接點為所述電調衰減模塊的控制端，所述濾波電容C5的第二端接地，所述同向二極管對D2的第一陽極端與所述同向二極管對D3的第二陽極端共接于所述電阻R5的第一端，所述電阻R5的第二端與所述濾波電容C6的第一端的共接點連接直流電源，所述濾波電容C6的第二端接地，所述同向二極管對D3的共陰極端為所述電調衰減模塊的輸出端。
8.如權利要求5所述的光發射機，其特征在于，所述補償信號放大模塊包括: 射頻放大器Al、電感LI及電阻R6 ； 所述射頻放大器Al的輸入端和輸出端分別為所述補償信號放大模塊的輸入端和輸出端，所述電阻R6的第一端連接直流電源，所述電感LI連接于所述電阻R6的第二端與所述射頻放大器Al的正電源 端之間，所述射頻放大器Al的負電源端接地。
專利摘要本實用新型適用于光纖通信領域，提供了一種光發射機及其預失真電路。本實用新型通過在光發射機中采用包括補償信號產生模塊、電調衰減模塊以及補償信號放大模塊的預失真電路，由補償信號產生模塊根據線性狀態調整電壓對射頻信號進行處理后輸出一個與該射頻信號相位相反的初級補償信號，通過電調衰減模塊根據電調衰減控制電壓將該初級補償信號進行衰減處理，并由補償信號放大模塊進行幅度放大后輸出一個與延時射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號，達到了產生與外調制器輸出的射頻信號相位相反且幅度相同的預失真補償信號的目的，使該預失真補償信號與外調制器的調制曲線完全匹配，同時還可根據不同的外調制器實現自適應匹配。
文檔編號H04B10/50GK203071942SQ20132001410
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者姜靜靜, 盧劍平, 劉玉玲, 羅靜 申請人:四川九州電子科技股份有限公司