一种包络跟踪自适应预失真功率放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于现代无线通信技术及其应用技术领域，尤其涉及一种包络跟踪自适应预失真功率放大器。
【背景技术】
[0002]射频功放是无线通信系统系统中的重要设备，保证射频功放的较高线性度是预失真的重要基础。在射频功放长期运行过程中，非线性不断增加，使得功放的输出效率降低，引起幅度和相位失真，导致误比特率增加；引起寄生频谱增加产生大量谐波分量和互调失真，从而严重影响通信传输质量，降低系统性能；同时由于非线性使功放发热增加，将造成器件加速老化，因此必须进行功率补偿。常规的功率补偿方法功率效率底下或者结构复杂、成本较高或者带宽受限、稳定性差。包络跟踪自适应数字预失真能够克服上述缺点。当前，预失真器根据其在系统中的位置可以分为三类:1、射频(RF-Rad1Frequency)预失真技术(杨建涛，高俊，王柏杉，黄炳凯.基于LUT(Look-Up-Table)射频预失真技术[J].海军工程大学学报，2009(4):78-81+97.冯永生.预失真射频功率放大器的研究[D].北京:北京邮电大学，2007.胡欣，王刚，王自成，罗积润.射频预失真器与基带预失真算法结合对行波管功率放大器线性化改善的影响[J].通信学报，2012(7):158 - 163.沈涛.射频预失真器研究[D],西安:西安电子科技大学，2006) ;2、中频(IF-1ntermediate Frequency)预失真技术(张素敏.中频数字预失真法改善功率放大器的非法性[J].无线电工程，2005 (8):59-61.郭荣新，李国刚.基于IP核的数字预失真系统设计[J].吉林师范大学学报(自然科学版)，2011(4):70-73+76) ;3、基带预失真技术(南敬昌，李新春，刘元安，唐碧华.功放数字基带预失真理论分析和仿真实现[J].系统仿真学报，2008(12)，3220-3222+3228.刘宁.功放数字基带预失真算法研究及硬件实现[D].西安:西安电子科技大学，2011.赵洪新，陈忆元，洪伟.一种基带预失真RF(Radi0Frequency)功率放大器线性化技术的模型仿真与实现[J].通信学报，2000 (5):41-47)。
[0003]射频预失真(RF-Rad1Frequency)与中频预失真(IF-1ntermediate Frequency)属于模拟预失真的范畴，较高的效率和低廉的成本是其优点，缺点在于需要时时更新模拟参数以适应功放的特性，需要有源器件在射频或者中频控制模拟器件，实现起来比较困难，目前只适用于卫星系统、前馈线性化的初始线性提高等对线性度要求不高的场合；基带预失真能够在低频下进行处理，可以用DSP (Digital Signal Processor)、FPGA (FieldProgrammable Gate Array)等高速数字信号处理芯片实现对信号的低频搬移，具有灵活的处理方法和较强的适应性。公开资料表明:包络跟踪对电源的要求较高，需要动态调整供电电压而不是采用固定电压供电。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种包络跟踪自适应预失真功率放大器，旨在提供一种可实现不同系统切换、具有高灵敏度和可重构的包络跟踪自适应预失真功率放大器。
[0005]本发明是这样实现的，一种包络跟踪自适应预失真功率放大器，所述包络跟踪自适应预失真功率放大器设置有外壳，所述外壳内部设置有；
[0006]现场可编程门阵列，用于完成数字预失真和包络生成；
[0007]包络调制器，通过线缆与现场可编程门阵列连接，通过射频线缆与包络跟踪功率放大器连接，用于抑制包络跟踪功率放大器产生的峰均比；
[0008]包络跟踪功率放大器，通过线缆与包络调制器连接，用于提高漏极电压从低输入功率到峰值功率的饱和状态的效率；
[0009]抗混叠滤波器，通过射频线缆现场与可编程门阵列和包络跟踪功率放大器连接，用于降低输出电平中的混叠成分；
[0010]自适应模块，通过射频线缆与环形器连接，用于自适应地调节数字预失真的补偿特性。
[0011]进一步，包括电源接口、环形器；
[0012]所述电源接口安装在外壳上，所述环形器与包络跟踪功率放大器和自适应模块连接。
[0013]进一步，所述包络生成由包络整合和包络映射构成；包络整合用于消除高频分量；包络映射用于映射包络到漏极电压的瞬时包络的测量。
[0014]进一步，所述包络跟踪功率放大器的功率管为LDMOS(Laterally Diffused MetalOxide Semiconductor)，运行环境为并行多波段模式，所述功率管的外围电路由保护功能电路构成。
[0015]进一步，所述控制中心由现场可编程门阵列构成，实现数字预失真，数字预失真是多波段数字预失真单元，数字预失真单元在各个波段捕获和分别数字化处理将缓解功放并行多波段运行模式下的再生频谱失真和互调失真。
[0016]进一步，所述外壳采用环氧树脂绝缘材料。
[0017]进一步，所述射频线缆缆为阻抗50 Ω的SMT (Surface Mount Technology)半钢射频同轴线缆。
[0018]本发明提供的包络跟踪自适应预失真功率放大器，包络跟踪功率放大器在于包络跟踪，包络跟踪可以动态调整包络跟踪功率放大器功放的供电电压，这样通过保持包络跟踪功率放大器功放压缩在整个包络的调制周期内以最大限度地提高包络跟踪功率放大器的效率，而不只是让功放保持在峰值包络上；所述控制中心由FPGA(Field ProgrammableGate Array)构成，实现数字预失真 DI3D (Digital Pre-Distort1n), DPD (DigitalPre-Distort1n)实质上是多波段 DPD (Digital Pre-Distort1n)单元，DPD (DigitalPre-Distort1n)单元在各个波段捕获和分别数字化处理将缓解功放并行多波段运行模式下的再生频谱失真和互调失真，降低对带宽的DAC(Digital to Analog Converter)器件和ADC(Analog to Digital Converter)器件的苟1刻要求；所述控制中心实现的包络生成由包络整合和包络映射构成，原始信号的瞬时采样点通过包络整合和包络映射进行适当的包络跟踪功率放大器ETPA(Envelope trackingPower Amplifier)漏极电压操作；包络调制器可优化功放的效率，避免产生较大的峰均比；自适应模块可以提高预失真系统跟踪、抵消包络跟踪功率放大器因外部因素产生的误差的能力，提高包络跟踪功率放大器的线性度和效率，进而提高整个系统的性能和通信质量；抗混叠滤波器用于把DH)导出信号的混叠成分降低到微不足道的程度，去除采集到的不确定信号对有用信号的干扰，最大程度地抑制或消除混叠现象对数据采集的影响；外壳采用环氧树脂绝缘材料，可耐受不低于35kV高压。
[0019]本发明与现有技术相比，具有以下的优势:
[0020]1、本发明可以满足用户终端(手机)访问不同的系统和服务，具有高灵敏度、可重构的射频发射功能，支持现有频段和潜在的未来的无线网络。
[0021]2、本发明功耗极低，采用DF1D(Digital Pre-Distort1n)保证其线性化进行功率补偿，大大降低了基站维护的工作量。
[0022]3、本发明能够有效地降低基站的辐射，满足相关的环保标准。
[0023]4、本发明设置的抗混叠滤波器，提高了 ETPA (Envelope tracking PowerAmplifier)的效率，避免了较大的峰均比。
[0024]5、本发明设置的功放链路，将输入信号进行放大，以达到输出功率的需求，采用LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor)管，以提高漏极电压从低输入到峰值饱和状态的运行效率。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例提供的包络跟踪自适应预失真功率放大器的数字预失真原理图。
[0026]图2是本发明实施例提供的包络跟踪自适应预失真功率放大器组成示意图。
[0027]图3是本发明实施例提供的包络跟踪自适应预失真功率放大器内部模块框图。
[0028]图4和图5是本发明实施例提供的自适应模块框图。
[0029]图6是本发明实施例提供的包络调制器的结构框图。
[0030]图7是本发明实施例提供的包络跟踪功率放大器功率放大电路框图。
[0031]图8是本发明实施例提供的抗混叠滤波器电路图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033]下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
[0034]如图1所示，一种包络跟踪自适应预失真功率放大器，其数字预失真原理图。所述包络跟踪自适应预失真功率放大器设置有外壳，所述外壳内部设置有；
[0035]现场可编程门阵列，用于完成数字预失真和包络生成；
[0036]包络调制器，通过线缆与现场可编程门阵列连接，通过射频线缆与包络跟踪功率放大器连接，用于抑制包络跟踪功率放大器产生的峰均比；
[0037]包络跟踪功率放大器，通过线缆与包络调制器连接，用于提高漏极电压从低输入功率到峰值功率的饱和状态的效率；
[0038]抗混叠滤波器，通过射频线缆现场与可编程门阵列和包络跟踪功率放大器连接，用于降低输出电平中的混叠成分；
[0039]自适应模块，通过射频线缆与环形器连接，用于自适应地调节数字预失真的补偿特性。
[0040]如图2所示，一种包络跟踪自适应预失真功率放大器，主要由控制中心21、包络调制器22、包络跟踪功