[发明专利]具有反馈的高性能PIM消除

说明书

提出了具有使用前馈加反馈过滤结构的无源互调(passive inter‑modulation，PIM)消除的全双工收发器。收发器包括双工器、发送器、接收器、加法器和行为模式模块(behavioral model module，BMM)，所述BMM用于使用前馈加反馈结构生成估计的互调信号。加法器接收来自接收器的接收信号输出和估计的补偿信号，并基于接收信号输出和估计的补偿信号之差输出PIM补偿接收信号。此外，BMM接收多频带发送信号输入和PIM补偿接收信号，并调谐收发器以输出PIM补偿接收信号。BMM从发送信号的对齐项、滞后项、超前项和反馈产生估计的补偿信号。本文公开的实施例可以应用于射频链路中经历PIM失真的通信网络。

相关申请

本申请要求于2015年11月12日提交的题为“具有反馈的高性能PIM消除”的美国专利申请第14/939,183号的美国非临时专利申请的优先权，其通过引用并入本申请，所述申请的全部内容在此通过引用并入本文。

背景技术

无源互调(passive intermodulation，PIM)是由无线系统的射频(radiofrequency，RF)发射组件中的非线性导致的干扰信号。两个或更多个信号混合在一起，以在两个信号各自频率的和与差处产生两个信号的产物。当产物落入期望接收信号的频带内时，PIM干扰可能发生并导致接收信号的失真。

PIM是存在于几乎任何无线系统中的问题，但是在蜂窝基站天线、发送线路和相关组件中最为明显。PIM可能因各种原因而发生。这些原因可以包括机械组件的相互作用，机械组件的相互作用通常使非线性元件，尤其是两种不同的金属在任何地方聚拢。不相似材料的接合是PIM的主要原因。PIM发生在天线元件、同轴连接器、同轴电缆和地面。它可以由锈、腐蚀、松动的连接、污垢、氧化以及这些因素的任何污染引起。甚至附近的金属物体(诸如牵索和锚状物)、屋顶防水板和管道也可能引起PIM。其结果是类似于二极管的非线性，形成优异的混合器。随着非线性增加，PIM信号的振幅也增加。

对于通信网络，PIM由于无源组件的非线性性质而发生，并且传统上是部署蜂窝网络时主要关注的问题。非线性由于材料缺陷而存在于组件和接口，并强调需要高质量的材料和成品。对于GSM网络，通常最初通过非双工设备来处理PIM，这在接收链路和发送链路之间产生至少30dB的隔离。

在典型的双工系统中，通过频率规划和跳频来处理PIM失真。对于具有有限射频带宽的宽带系统，诸如通用陆地无线电接入(Universal Terrestrial Radio Access，UTRA)，低阶互调产物不会影响其自身的接收频带，并且载波具有低功率谱密度(power spectraldensity，PSD)。出于这些原因，无源互调不会带来接收器的任何退化。对于与高PSD载波结合的更宽的射频带宽，情况则不同。

此外，尽管一些现有技术系统实施前馈系统以消除PIM干扰，这些系统通常调整干扰的对齐项，但不调整干扰的滞后项和超前项。因此，需要更精确的PIM失真消除。

发明内容

在各种实施例中，本公开包括具有使用前馈过滤结构的PIM消除的全双工收发器。所述收发器可以包括双工器、发送器、接收器、加法器和行为模式模块(behavioral modelmodule，BMM)。所述双工器耦合到天线，其中所述双工器被配置为将RF发送信号引导到所述天线，并从所述天线引导RF接收信号。所述发送器可以被配置为接收多频带发送信号输入，并向所述双工器提供所述RF发送信号。此外，所述接收器可以被配置为接收来自所述双工器的所述RF接收信号，并提供接收信号输出。此外，所述加法器可以被配置为接收来自所述接收器的所述接收信号输出和PIM估计信号，其中所述加法器可以被配置为基于所述接收信号输出和所述PIM估计信号之差输出PIM补偿接收信号。此外，所述BMM可以包括前馈非线性滤波器和反馈组件，其中所述BMM可以被配置为接收所述多频带发送信号输入，并产生所述PIM估计信号。