[发明专利]一种无源混频器驱动功放装置及非线性补偿方法

说明书

本发明涉及一种无源混频器驱动功放装置及非线性补偿方法，所述无源混频器驱动功放装置包括:第一数模转换器的输出端连接第一低通滤波器的输入端，第一低通滤波器的输出端与无源混频器的第一输入端连接；第二数模转换器的输出端连接第二低通滤波器的输入端，第二低通滤波器的输出端与无源混频器的第二输入端连接；无源混频器的输出端与功率放大器的输入端连接；补偿单元，用于将预定的频率、相位和幅度的基带谐波补偿信号注入基带信号中；无源混频器将包含有基带谐波补偿信号的基带信号与本振信号进行混频后得到射频信号；通过功率放大器将射频信号进行放大后输出。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无源混频器驱动功放装置及非线性补偿方法。

背景技术

在无线发射机中，无源混频器相对于有源混频器有一些优势，无源混频器理论上不消耗直流功耗，它们工作在电压域，直接驱动后面的功放，不像有源混频器那样需要电感负载。这样就避免了混频器和压控振荡器之间的通过无源负载的电磁耦合。

无源混频器也有些缺点，特别是不同端口之间的隔离很差，25％占空比的LO本振时钟信号被用来消除I和Q信号通路的相互作用。然而，当混频器的开关导通时的特殊时刻，射频RF和中频IF的隔离是基本没有的。这时，在混频器前的模拟电路必须直接驱动很大的功放的输入电容，电容上的电压并不能够完全跟随输入的基带信号，这造成信号的幅度随基带的I和Q变化而变化。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种无源混频器驱动功放装置及非线性补偿方法，通过输入适当的幅度和相位的基带谐波和本振信号混频而产生一个新信号可以补偿原来非线性信号，输出射频信号。

为实现上述目的，本发明第一实施例提供了一种无源混频器驱动功放装置，包括:第一数模转换器、第一低通滤波器、第二数模转换器、第二低通滤波器和功率放大器；还包括补偿单元和无源混频器；其中，所述第一数模转换器的输出端连接所述第一低通滤波器的输入端，所述第一低通滤波器的输出端与所述无源混频器的第一输入端连接；所述第二数模转换器的输出端连接所述第二低通滤波器的输入端，所述第二低通滤波器的输出端与所述无源混频器的第二输入端连接；所述无源混频器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；所述补偿单元，用于将预定的频率、相位和幅度的基带谐波补偿信号注入基带信号中；所述无源混频器将所述包含有所述基带谐波补偿信号的基带信号与本振信号进行混频后得到射频信号；通过功率放大器将所述射频信号进行放大后输出。

结合第一实施例，所述无源混频器主要由四个MOS管构成；其中第一MOS管的栅极接入第一本振信号(LO1)；第二MOS管的栅极接入第二本振信号(LO2)；第三MOS管的栅极接入第三本振信号(LO3)；第四MOS管的栅极接入第四本振信号(LO4)；所述第一至第四MOS管的栅极分别受制于所述第一至第四本振信号。

结合第一实施例，所述第一至第四本振信号间的相位差是90度，每个本振信号的占空比是25％。

结合第一实施例，所述基带谐波补偿信号的频率为所述基带信号的频率的N倍，N为大于等于1的整数；所述基带谐波补偿信号的相位与所述基带信号的相位相差180度；所述基带谐波补偿信号的幅度与所述基带信号的需要抵消的谐波信号的幅度相一致。

结合第一实施例，所述补偿单元连接方式，包括：在第一数模转换器和第二数模转换器前，将数字的基带谐波补偿信号注入数字的基带信号中；或者在第一数模转换器和第二数模转换器后，在混频器前将模拟的基带谐波补偿信号注入模拟的基带信号中。

结合第一实施例，所述将输入的所述基带谐波补偿信号和所述基带信号与本振信号进行混频，还包括：将输入的基带信号与本振信号进行混频，得到线性信号和非线性信号；将输入的基带谐波补偿信号与本振信号进行混频，得到补偿信号；将所述补偿信号与所述非线性信号相抵消，输出所述射频信号。