[发明专利]一种单路串联式模拟预失真系统

说明书

本发明公开了一种单路串联式模拟预失真系统，包括介质基板、第一非线性发生器、相位调制器和第二非线性发生器，第一非线性发生器、相位调制器和第二非线性发生器设置在介质基板的上表面，第一非线性发生器、相位调制器和第二非线性发生器依次连接且三者形成串联电路结构，第一非线性发生器利用其内第一三极管本身产生的非线性对射频信号采用幅度扩张方式进行预失真得到第一失真信号，相位调制器通过改变第一失真信号相位产生相移信号，第二非线性发生器利用其内第二三极管本身产生的非线性对相移信号采用幅度扩张方式进行预失真，得到模拟预失真输出信号；优点是结构简单，体积小，成本低廉，并且作用于宽带调制信号时预失真精度较高。

技术领域

本发明涉及一种模拟预失真系统，尤其是涉及一种相位补偿的串联模拟预失真系统。

背景技术

5G时代的到来为现代无线通信技术的发展规定了方向，高速、大容量、低时延和多用户正是5G网络的基本要求。5G NR(第五代移动通信技术标准)正是采用基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分多路复用技术)优化的波形和多址接入技术。OFDM被当今4G LTE和Wi-Fi系统广泛采用，能满足高速、大容量传输等要求。OFDM符号由多个独立的经过调制的子载波信号叠加而成，通过将信道分成若干正交子信道，能有效减小子载波之间的干扰，但若干正交子信道合成的信号很有可能带来较大的峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)。

功率放大器为无线通信系统的发射机的核心部件。由于一般的功率放大器的动态范围都是有限的，所以具有较大的PAPR的信号极易进入功率放大器的非线性区域，导致信号产生非线性失真，从而造成明显的频谱扩展干扰以及带内信号畸变，最终导致整个无线通信系统性能严重下降。为了保证功率放大器能同时获得较高的输出功率和较好的线性度，功率放大器通常都要采用一定的线性化手段来改善其非线性失真。

预失真系统是当前改善功率放大器非线性的主要手段。预失真系统主分为数字预失真系统和模拟预失真系统两类。数字预失真系统主要通过高采样率的ADC(Analog toDigital Converter，模拟数字转换装置)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、数字预失真器和数字信号处理器来实现，但是其成本高昂，数字信号处理器中储存的预失真处理算法比较复杂，并且高采样率的ADC也会为FPGA和数字信号处理器的吞吐量和计算速度带来沉重的压力。模拟预失真系统通过观察功率放大器预失真后输出端的信号，然后根据该信号去自主调整模拟预失真系统的控制电压使功率放大器预失真后输出端的信号符合要求，由此即可实现预失真参数的调节。模拟预失真系统相对于数字预失真系统，成本更低，且预失真操作过程简单，得到了广泛的使用。

传统的单路模拟预失真系统结构简单，体积小，功耗低，工作频带宽，成本低，但是其对功率放大器非线性的改善量比较有限，不具有实际应用价值。基于肖特基二极管的多路并联式模拟预失真系统，可以有效针对信号的幅度和相位，对信号的幅度和相位单独进行调谐。基于肖特基二极管的多路并联式模拟预失真系统在改善信号的三阶交调等方面表现优异。肖特基二极管会对自生产生的非线性信号中的偶次谐波有较大的抑制，虽然其在三阶、五阶交调失真方面表现优异，但是，当其用于目前使用最广泛的宽带调制信号时，预失真精度很差，以致其应用领域受到了很大的限制。另外，基于肖特基二极管的多路并联式模拟预失真系统采用多路并联式电路结构实现，电路结构相对于传统的单路模拟预失真系统过于庞大，不仅增加了成本，而且，实际操作时需要调整多路控制电压，操作过程也相对复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，体积小，成本低廉，并且作用于宽带调制信号时预失真精度较高的单路串联式模拟预失真系统。