[发明专利]双支路模拟预失真系统

说明书

本发明提供了双支路模拟预失真系统，包括介质基板、耦合器1、非线性发生器1、非线性发生器2和耦合器2。耦合器1将射频信号一分为二后分别输出给非线性发生器1和非线性发生器2。非线性发生器1利用场效应晶体管本身的非线性对第一射频输出信号进行预失真得到失真信号1，非线性发生器2利用肖特基二极管本身的非线性对第二射频输出信号进行预失真后得到失真信号2。失真信号1和失真信号2通过耦合器2进行合路处理得到模拟预失真输出信号。本发明利用双支路结构将肖特基二极管和场效应晶体管的失真特性优势互补，提高整个模拟预失真系统的预失真精度。并且电路结构简单，实际操作时只需要调整两路控制电压，具有低功耗低成本的特点。

技术领域

本发明涉及预失真系统，特别涉及一种用于5G小基站的双支路结构的模拟预失真系统。

背景技术

5G的到来将引入NR(New Radio)新空口和新的网络架构。其中5G小基站方案可以用来提升峰值速率、时延、容量等网络性能指标。这种大规模的小基站技术对整个系统的功耗、稳定性和成本等方面提出了更高的要求。

功率放大器是5G小基站通信系统的核心部件。由于一般的功率放大器的动态范围都是有限的，所以具有较大的峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)的信号极易进入功率放大器的非线性区域，在不断提高功放输出功率的同时，PA的非线性失真也会愈加严重，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。为确保功率放大器能同时获得较高的输出功率和较好的线性度，从而保证5G小基站高效稳定运行，通常采用一定的线性化手段来改善功率放大器的非线性失真。

预失真系统是当前改善功率放大器非线性的主要手段。预失真系统主要分为数字预失真系统和模拟预失真系统两类。其中，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。

传统的模拟预失真系统结构简单，体积小，功耗低，但是其对功率放大器非线性的改善量比较有限，在实际应用中有较大的局限性。现在主流的模拟预失真系统所用到的非线性器件一般为肖特基二极管或场效应晶体管。基于肖特基二极管的模拟预失真系统，可以有效针对信号的幅度和相位，提高功放的输出功率和效率，因此也是现代通信的主流应用方向。但是基于肖特基二极管的模拟预失真系统对于宽带信号的改善效果微弱，研究发现此类模拟预失真对三阶交调效果显著，但是对于更高阶的失真分量却极易表现出恶化的情况，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。基于场效应晶体管的模拟预失真系统在改善宽带信号的失真时表现优异，研究发现此类模拟预失真对高阶信号的失真分量改善效果显著，但是在改善临道的三阶交调失真时效果较弱。目前，为加强模拟预失真系统的预失真精度，往往在电路结构上下功夫，造成整个系统复杂且庞大，不仅增加了成本，而且实际操作时需要调整多路控制电压，操作过程将变得异常复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种双支路模拟预失真系统，基于现有的模拟预失真结构进行改进，利用简单的电路结构，解决了现有技术中基于肖特基二极管的失真系统在高阶失真分量的预失真精度差、基于场效应晶体管的失真系统在三阶交调失真效果差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：