[发明专利]一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器

说明书

本发明公开了一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器，包括第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路、肖特基二极管和场效应管，第一偏置电路利用肖特基二极管本身产生的非线性，采用控制偏置电压的方式进行预失真，第二偏置电路和第三偏置电路分别利用场效应管本身产生的非线性进行预失真，第一偏置电路对射频原始信号RFin进行预失真处理，产生第一失真信号V₁(t)，第二偏置电路采用控制场效应管栅极电压的方式对第一失真信号V₁(t)进行预失真处理，产生第二失真信号V₂(t)，第三偏置电路采用控制场效应管漏极电压的方式对第二失真信号V₂(t)进行预失真处理；优点是结构简单，体积小，成本低廉，易于操作和实现，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器，尤其是涉及一种场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器。

背景技术

第五代移动通信技术(5G)Sub-6GHz频段已经开始投入商用，5G通信技术有高数据速率、低延迟、大系统容量和大规模设备连接等特点，既能满足广大消费者对于通信质量、娱乐方式等方面越来越高的要求，又能满足物联网、自动驾驶、远程医疗等高技术行业的通信要求。

多入多出(MIMO)的天线分集技术、正交频分复用(OFDM)的数字调制方式等等新技术的应用大幅提高了频谱利用率，同时新一代通信带宽和频率也比上一代有了提高。提高频谱利用率、拓宽频带范围使通信速度与质量的飞跃，但与此同时，复杂的数字调制、较高的通信频率和较宽的通信带宽也对功率放大器提出了更高的要求。复杂的数字调制使信号具有很高的峰均比(PAPR)，很容易出现峰值失真的情况；通信频率越高，射频功率器件的功率附加效率(PAE)越低，会使整个系统的效率降低，能耗增加；信号带宽的拓宽进一步又增加了线性化技术的实施难度。这些都对信号功率放大器提出了更高的要求。因此，研究不同的线性化技术以保证功率放大器在高功率和高效率工作时保持高线性度是一直以来的研究热点。

现阶段线性化技术主要采用数字预失真(DPD)技术和模拟预失真(APD)技术。 DPD技术的研究已经比较成熟，其精度高，能够实时动态校准功率放大器的非线性特性，在当前通信系统中已被大规模商用。模拟预失真是出现较早的一种线性化技术，其结构简单，功耗低，带宽大，体积小，成本低，在军事和卫星通信中运用广泛。数字预失真能够处理的信号带宽有限，一般几十MHz至上百MHz。而在新一代通信系统中，信号带宽可达几百MHz甚至上GHz，这对模数转换(ADC)和数模转换(DAC)器件的速率提出了极高的要求。同时大量的数据会使数字预失真的计算量大大增加，耗费更多的计算资源，功耗显著增高，系统整体效率急剧下降。同时，由于传输距离较近，通信组网需要更多的基站，并且Massive-MIMO技术也使得通信通道成倍增加，因此所需的数字预失真器也成急剧增加。这样，过多的数字预失真器不仅会极大降低系统整体效率，而且会导致高昂的系统设备制造成本。模拟预失真器凭借其低功耗，低成本，大带宽等优点，成为了解决当前通信系统线性化问题的热点技术。

传统的模拟预失真器主要分为两类：单路模拟预失真器和多路模拟预失真器。传统的模拟预失真器结构简单，体积小，功耗低，工作频带宽，且成本低。但是单路模拟预失真器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模拟预失真器，应用于传统的窄带调制信号时，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，在改善信号的三阶交调失真等方面表现优异。但是，其内肖特基二极管会对自身产生的非线性信号中的偶次谐波有较大的抑制，由此导致虽然其在改善传统的窄带调制信号的三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。

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，易于操作和实现，作用于宽带调制信号时预失真精度较高的场效应管串联反射式肖特基二极管的模拟预失真器。