[发明专利]一种超宽频带射频功率放大器非线性特性提取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种非线性特性提取装置，尤其是涉及一种超宽频带射频功率放大器非线性特性提取装置。

背景技术

现代宽带无线通信系统广泛采用了正交频分复用（OFDM）和正交幅度调制（QAM）等非恒包络调制方式，为了保证信号的传输质量，同时不对相邻频带产生干扰，对传输系统中的射频功率放大器的线性度要求很高。数字预失真技术既能保证射频功率放大器工作于高效率状态，又能有效地提高其线性度，目前在无线通信系统中得到了广泛的应用。

在数字预失真技术中，为了进行线性化建模，首先必须至少获得射频功率放大器的三阶交调信号（IMD3），即射频功率放大器的非线性特性。在非线性特性提取过程中，为了保证传输信号的动态范围和输出信号的分辨率，非线性特性提取装置中用于在射频功率放大器的输出端采样的模数转换器（A/D）需要具有高转换速率（即采样带宽需要是传输信号带宽的三倍以上）和高转换精度（即输出比特长度必须至少在11比特以上），这类模数转换器价格昂贵；另外随着空间信号带宽高达100MHz（如IMT-Advanced，LTE+等系统）甚至更高的超宽频带无线通信系统的发展，超宽频带射频功率放大器的非线性特性提取装置中的用于在射频功率放大器的输出端采样的模数转换器（A/D）的转换速率也要相应提高。以160MHz信号为例，如果要采集三阶交调失真，所需模数转换器的转换速率就至少为960 Msps，若是要采集五阶交调失真则所需模数转换器转换速率需要高达1.6 Gsps。以目前模数转换器的制作工艺水平，即使能够达到如此高的转换效率，可是却难以达到其转换精度的要求，以致现有的模数转换器无法应用于超宽频带射频功率放大器的输出信号采样，无法提取出符合数字预失真技术要求的超宽频带射频功率放大器的非线性特性，难以对其进行线性化建模，限制了宽带无线通信技术的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以克服高速模数转换器的转换精度和采样速率间的矛盾，使用较低转换精度的高速模数转换器对射频功率放大器的输出信号进行采样，具有较低成本的超宽频带射频功率放大器非线性特性提取装置。

本发明解决上述技术问题所采用的一种技术方案为：一种超宽频带射频功率放大器非线性特性提取装置，包括第一耦合器、第二耦合器、第一混频器、第二混频器、第一衰减器、第一模数转换器、第二模数转化器和误差分离模块，所述的第一耦合器的输入端用于接入射频输入信号，所述的第一耦合器的输出端用于连接超宽频带射频功率放大器的信号输入端，所述的第一耦合器的耦合端与所述的第一混频器的输入端连接，所述的第一混频器的输出端与所述的第一模数转换器的输入端连接，所述的第二耦合器的输入端用于连接超宽频带射频功率放大器的信号输出端，所述的第二耦合器的耦合端与所述的第一衰减器的输入端连接，所述的第一衰减器的输出端、所述的第一耦合器的耦合端和所述的第二混频器的输入端分别与所述的误差分离模块连接，所述的第二混频器的输出端与所述的第二模数转换器的输入端连接，所述的第一混频器和所述的第二混频器之间设置有本振模块，所述的本振模块给所述的第一混频器和所述的第二混频器提供本振信号。

所述的误差分离模块包括移相器和合路器，所述的移相器的输入端与所述的第一耦合器的耦合端连接，所述的移相器的输出端与所述的合路器的一个输入端连接，所述的第一衰减器的输出端与所述的合路器的另一个输入端连接，所述的合路器的输出端与所述的第二混频器的输入端连接。

所述的移相器的输入端与所述的第一耦合器的耦合端通过第二衰减器连接。

所述的第一衰减器和所述的第二衰减器均为可变衰减器，所述的移相器为可调移相器。