一种预失真器和一种信号接收机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信对抗领域，具体涉及通信对抗系统的硬件平台，特别涉及一种基 于模拟预失真技术提高放大器动态的预失真器和一种信号接收机。
【背景技术】
[0002] 线性化技术目前常用的三种技术分别是：前馈技术、反馈技术和预失真技术。在这 些线性化技术中，前馈法可以得到很高的线性度，但结构复杂而且昂贵。反馈法有其致命的 缺陷，如不稳定.带宽有限。预失真技术中，数字预失真系统需要正确对比源信号和反馈信 号，对环路延时补偿有很高的要求，同时系统结构比较复杂；而模拟预失真技术有其结构简 单，尺寸小，成本低，线性度较好等优点.因而已成为中小功率放大器进行线性化的理想技 术。
【发明内容】
[0003] 鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上 述问题的一种预失真器和一种信号接收机。
[0004] 依据本发明的一个方面，提供了一种预失真器，其特征在于，包括：模拟预失真单 元以及调整单元；
[0005] 所述模拟预失真单元，包括反向并联的第一二极管和第二二极管，适于对输入信 号进行预失真处理；
[0006] 所述调整单元，适于调整输入电压，为所述模拟预失真单元提供工作电压。
[0007] 可选地，所述调整单元，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一电 容；
[0008] 其中，所述第一电阻的一端接所述第一二极管的正极，另一端同时接所述第三电 阻和所述第四电阻的连接点和所述第一电容；
[0009] 所述第二电阻的一端接所述第一二极管的负极，另一端接地；
[0010] 所述第三电阻的一端接电源V。。，另一端接所述第四电阻；
[0011] 所述第四电阻和所述第一电容并联，并联的一端接所述第一电阻和所述第三电阻 的连接点，并联的另一端接地。
[0012] 可选地，所述第三电阻与所述第四电阻为可变电阻。
[0013] 依据本发明的另一方面，提供了一种信号接收机，其特征在于，包括依序级联的驱 动级放大器、预失真器与射频功率放大器，
[0014] 所述驱动级放大器，适于接收信号并放大；
[0015] 所述预失真器，适于对所述驱动级放大器放大的信号进行预失真处理；
[0016] 所述射频功率放大器，适于对所述预失真器预失真处理的信号进行功放后输出。
[0017] 可选地，所述预失真器包括：模拟预失真单元以及调整单元；
[0018] 所述模拟预失真单元，包括反向并联的第一二极管和第二二极管，适于对输入信 号进行预失真处理；
[0019] 所述调整单元，适于调整输入电压，为所述模拟预失真单元提供工作电压。
[0020] 可选地，所述调整单元，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一电 容；
[0021] 其中，所述第一电阻的一端接所述第一二极管的正极，另一端同时接所述第三电 阻和所述第四电阻的连接点和所述第一电容；
[0022] 所述第二电阻的一端接所述第一二极管的负极，另一端接地；
[0023] 所述第三电阻的一端接电源V。。，另一端接所述第四电阻；
[0024] 所述第四电阻和所述第一电容并联，并联的一端接所述第一电阻和所述第三电阻 的连接点，并联的另一端接地。
[0025] 可选地，所述第三电阻与所述第四电阻为可变电阻。
[0026] 本发明提供的包含模拟预失真单元以及调整单元的预失真器，其中模拟预失真单 元采用反向并联的二极管对对输入信号进行预失真处理，调整单元可通过调节输入电压为 模拟预失真单元提供工作电压，具有如下的有益效果：本发明属于一种模拟预失真实现方 法，只需增加一个二极管对和外围提供直流工作电压的电阻，电路小型化，结构简单，对信 号主路带来的插损小，增加的额外功耗小，这种结构的预失真器在理想情况下，如果二极管 性能完全匹配，则只产生三阶失真分量并回注入主通道完成预失真功能，该预失真电路对 放大器的三阶产物的抑制比可以提高5~9dB，对三阶截点值有2~3dB的改善，从而实现 提高放大器动态范围的目的。
【附图说明】
[0027] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0028] 图1示出了预失真器产生线性化性能的原理示意图；
[0029] 图2示出了并联二极管预失真原理示意图；
[0030]图3不出了一极管等效不意图；
[0031] 图4示出了本发明实施例提供的一种预失真器的结构图；
[0032]图5示出了本发明实施例提供的一种信号接收机的结构图；
[0033]图6示出了本发明一个具体实施例提供的信号接收机的的工作原理图；
[0034]图7示出了在20~80MHz工作频段下本发明具体实施例提供的信号接收机中预 失真器对放大器输出三阶截点值（0IP3)的改善效果图；
[0035]图8示出了在20~80MHz工作频段下本发明具体实施例提供的信号接收机中预 失真器的加入对放大器增益的影响效果图；
[0036]图9示出了在110~170MHz工作频段下本发明具体实施例提供的信号接收机中 预失真器对放大器输出三阶截点值（0IP3)的改善效果图；
[0037]图10示出了在110~170MHz工作频段下本发明具体实施例提供的信号接收机中 预失真器的加入对放大器增益的影响效果图。
【具体实施方式】
[0038] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开 的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例 所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围 完整的传达给本领域的技术人员。
[0039] 本发明的技术方案采取的是线性化技术中的预失真技术，具体而言属于模拟预失 真。模拟预失真属于开环线性化技术，其校准精度不如闭环系统，线性改善度有限，但它的 优点在于不存在稳定性问题，频带宽，电路简单，成本低廉。
[0040] 图1示出了预失真器产生线性化性能的原理示意图。如图所示，放大器会产生幅 度失真和相位失真。预失真器不仅要对放大器的输出幅度进行补偿，还要对其相位进行补 偿。调节预失真器参数使得预失真器的非线性特性与放大器的非线性特性相反。当信号经 过预失真器和放大器组成的级联系统时，由于预失真器与放大器相反的非线性特性，从而 可以对放大器的输出进行一定的补偿，使得两非线性系统的级联表现为一个线性系统，输 出信号为无失真信号，以达到线性化的目的。预失真线性化技术不会增加放大器内在的功 率能力，仅给出与放大器非线性失真相反的特性以延缓放大器的迅速饱和。
[0041] 图2示出了并联二极管预失真原理示意图。如图所示，二极管与电容CP并联后一 端接地，另一端接电阻Rb，电阻Rb另一端接外部电压V。。。上述连接的各部分接入到信号线 路中，将输入信号RFin进预失真处理后输出信号RF^。
[0042] 直流工作状态下二极管上的电流Id、电压关系是：
[0043]
[0044]q为电子电荷，K为波尔兹曼常数，T为温度，Is为饱和电流。
[0045] 这样二极管的等效电阻心可表示为：
[0046]
[0047] 随着输入功率的增加，直流偏置点发生变化，Id增加，Vd减小，Rd增加。
[0048] 图3示出了二极管等效示意图。如图所示，二极管可等效为电阻Rd。
[0049] 结合图2、图3分析一下为什么预失真器有与放大器相反的幅度、相位特性：
[0050] 预失真器的交流等效电路的S21参数为：
[0051]
[0052]Z。为电路的特性阻抗。
[0053] 写成幅值和相位的形式是：
[0054]
[0057] 输入功率增加时Rd增加，则R增加，由上两式可以看出，R增加时S21的幅值变大， 相角变小。而且还可以看出，在不同的直流偏置电阻Rb以及不同的并联电容CP情况下，线 性化器的S21幅值、相位值均会发生改变，这使得线性化器具有一定的可调性。
[0058] 图4示出了本发明实施例提供的一种预失真器的结构图。如图所示，预失真器400 包括：模拟预失真单元410,以及调整单元420 ;