[发明专利]反射式非线性预失真电路

说明书

技术领域

本发明涉及毫米波线性化技术领域，具体涉及一种反射式非线性预失真电路。

背景技术

由于现代无线通信系统要求更大的信号容量、更高的信号传输率及更高的通信质量和效率，使得具有更宽工作频带和更高信息容量的毫米波通信系统得以日益关注。在毫米波通信系统中，关键技术瓶颈在于毫米波高功率获取昂贵以及毫米波功率放大器效率低下。在毫米波通信系统中，为达到低系统成本和高效率目的，更大程度地发挥系统末级功率放大器性能，末级功率放大器往往要求工作于强非线性状态，另一方面，为满足系统信息大容量高速率传输要求，系统强非线性特性的线性化要求显得日益迫切。

毫米波频段工作波长短，电路工艺要求高，在微波频段较为成熟的反馈技术、前馈技术等线性化手段难以实施。非线性器件预失真技术具有电路结构简单，可采用常规微波集成电路工艺达到毫米波频段的预失真线性化电路要求，使得当前毫米波非线性器件预失真技术成为了毫米波系统线性化技术研究的热点之一。毫米波预失真线性化技术研究主旨在于非线性预失真信号的产生，研究方法主要有两大类：一种为传输式非线性预失真，即研究传输式的肖特基二极管串/并联结构的预失真信号发生器；一种为反射式非线性预失真，即利用肖特基二极管非线性特性，配合90°电桥叠加原理，实现预失真信号产生。前者由于信号输入/输出端口直接与非线性器件连接，且不同大小信号工作状态下（线性和非线性）非线性器件传输特性差异较大，难以实现匹配要求，在毫米波频段更是如此。对于后者，输入/输出端口驻波为90°电桥驻波，较好地解决了端口匹配问题，但目前出现的反射式非线性预失真信号产生方法难以满足毫米波强非线性线性化要求，难以实现强非线性情况下的幅度失真和相位失真控制和补偿。如何在毫米波频段满足强非线性预失真需求以及提高毫米波强非线性预失真幅度和相位可控性与可调性是目前国内外毫米波线性化技术面临的主要难题。

Hee-Young Jeong等人研究了一种工作于19.8-20.2GHz的反射式模拟预失真线性化电路[“ADesign of K-band Predistortion Linearizerusing ReflectiveSchottky Diode for Satellite TWTAs”，作者：Hee-Young Jeong;Sang-Keun Park;Nam-Sik Ryu1;Yong-Chae Jeong;In-Bok Yom;Young Kim;Microwave Conference,2005European,IEEE,Volume3]，该反射式模拟预失真电路利用3dB微带分支线耦合器连接两路相同偏置肖特基反向二极管对实现的预失真信号产生，通过控制单一的偏置电压实现对预失真信号幅度和相位调节。该电路中，采用单一偏置方案，所产生的预失真信号非线性强度以及幅度和相位控制能力受限，不能满足毫米波系统强非线性预失真线性化要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够满足毫米波系统强非线性预失真线性化要求的反射式非线性预失真电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该反射式非线性预失真电路，包括90°电桥，所述90°电桥包括输入端口、输出端口以及至少一个耦合端口、至少一个直通端口，所述90°电桥的输入端口通过第一电容与射频信号输入端相连，所述90°电桥的输出端口通过第二电容与射频信号输出端相连，在90°电桥的耦合端口连接有第一非线性器件，所述第一非线性器件的负极与耦合端口相连，第一非线性器件的正极通过第三电容与接地端相连，在90°电桥的直通端口上连接有第二非线性器件，所述第二非线性器件的负极与直通端口相连，第二非线性器件的正极通过第四电容与接地端相连，所述第一非线性器件的正极上连接有第一直流偏置控制电路，所述第一直流偏置电路对第一非线性器件进行独立的直流偏置状态的控制，所述第二非线性器件的正极上连接有第二直流偏置控制电路，所述第二直流偏置电路对第二非线性器件进行独立的直流偏置状态的控制，所述90°电桥的输入端口连接有用于使第一非线性器件的负极、第二非线性器件的负极接地的接地电路。