[实用新型]高效率数字电视发射机的多合体系统

说明书

技术领域

本实用新型属于通信领域，涉及一种高效率数字电视发射机的多合体技术，具体为一种多合体系统。

背景技术

随着数字电视技术的飞速发展，频谱利用率较高的OFDM调制方式得到了广泛应用。这些调制信号的一个共同特点是信号功率的平均值和包络峰值存在差异，造成了峰均值比较大，这就要求放大器必须具有良好的线性特性。否则，受非线性的影响，就会导致信号频谱再生，造成MER指标的劣化，从而影响信号的覆盖质量。为了满足发射动态范围内的线性度，要求系统中的功放必须工作在饱和回退区域。

传统的功率放大器设计中，线性和效率这两个重要指标是互相冲突的。如何在宽线性范围内保持高效率，已经成为当今功放设计中最具挑战性的任务。在大功率数字电视发射机中，高功率放大器对整机的价格具有决定意义，同时，高功率放大器也是数字电视发射机中最大的耗能部件，其效率是一项重要设计指标。高效率能够节约能源，降低功放散热系统的设计复杂度，提高功放的稳定性，从而达到降低建设和运行成本的目的。

随着数字电视技术的飞速发展，如何提高设备的线性和效率，就成了关键，多合体技术就是提高设备的线性和效率的关键技术。

发明内容

本实用新型的任务是提供一种高效率数字电视发射机的多合体系统，应用多合体技术，解决了数字电视发射机的高线性度和高效率问题；在完全满足系统线性要求的情况下，可以大幅度提升效率，能够将传统的大功率数字电视发射机10%～13%的效率提升到30%～35%，极大地节约了能源，降低了成本。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种高效率数字电视发射机的多合体系统，它包括射频输入RFin、功率分配器PS、主放大器MAIN、辅助放大器AUX、波长传输线QWTL以及负载Load；

其中：射频输入RFin接功率分配器PS，功率分配器PS另一端分别接主放大器MAIN和辅助放大器AUX，主放大器MAINS另一端接波长传输线QWTL，辅助放大器AUX另一端分别接波长传输线QWTL和负载Load。

本实用新型应用多合体技术，使用主副管的双管结构，采用独立的偏置电路和匹配电路，采用负载牵引理论和主副管合并技术，配合数字预失真技术，使高功率放大器的高线性和高效率达到完美结合。

本实用新型的高效率数字电视发射机的多合体系统应用多合体技术，其中高功率放大器在完全满足系统线性要求的情况下，使效率大幅度提升，能够将传统的大功率数字电视发射机10%～13%的效率提升到30%～35%，极大地节约了能源。采用多合体技术和数字预失真技术的大功率数字电视发射机具有高效率、高线性度和高可靠性的特点，同时，能够使设备结构紧凑、成本低廉。

采用多合体技术的高效率数字电视发射机具有以下主要功能：

1、两个不同类型的功放管协同工作，保证高效率。采用AB类功放管，主管在电压电平下放大载波功率，从而保证高效率；采用C类功放管，副管在调制峰值时提供额外的电压。

2、采用不同的电压偏置电路和独立的匹配电路。采用不同的电压偏置电路精细化调节功放管的工作状态，同时，运用温度补偿电路来保证功放管的温度稳定性；独立设计主副管的前后级匹配电路，同时设计90°的合路器和带90°偏移的阻抗变换器来合成主副放大器，使功率放大器达到最佳效果。

3、四分之一波长传输线的合路电路用于实现主管和负载之间合理的负载调制。在主管电压达到饱和时减小主管阻抗，从而加大电流来保证效率不变。

采用多合体技术的高效率数字电视发射机形成产品的如下优势：

1、整机高效、节能减排。传统的高功率放大器占据数字电视发射机整机功耗的比例很大。采用多合体技术、负载牵引技术、四分之一波长传输线传输能显著地提高高功率放大器效率。单级效率能够达到50%，整机效率能够达到30%～35%，大大降低了发射机的整机功耗，极大地节约了能源。

2、线性度好。采用多合体技术的高功率放大器，在输出功率回退6dB的区域范围内PAE较高时，放大器仍可工作在线性区域。同时，采用线性化系统的数字预失真技术，大大地提高了整机的线性度，完全满足了高峰均比的调制信号对整机的指标要求。

3、可靠性高。采用高效的多合体技术的高功率放大器，减少了整机的功耗，减少了整机散热系统和电源系统的设计复杂度，使得整机结构更加简单，从而提高了整机的稳定性和可靠性。

4、实施方法简单、成本低廉。采用负载牵引技术和四分之一波长传输线合成，使得技术实现的方法更加简单，且大大降低了成本。在实际生产调试中容易实现，易于批量生产。