一种射频功率放大器模拟预失真电路及其方法与流程

本发明属于无线通信，尤其是一种射频功率放大器模拟预失真电路及其方法。

背景技术：

1、射频(rf)功率放大器是无线通信系统中的关键组件，其主要任务是对输入信号进行放大以驱动天线。由于其在信号传输过程中的核心地位，射频功率放大器的性能对无线通信的信号质量、传输范围和效率有着重要影响。

2、然而，射频功率放大器在工作过程中常常会出现非线性失真，主要表现为幅度失真和相位失真。这是因为，射频功率放大器在高功率输出时，通常会进入非线性工作区，导致输出信号失真。这种失真会影响无线通信的信号质量，可能导致通信错误甚至通信中断。

3、为了解决这个问题，科研人员引入了预失真技术。预失真技术是一种通过在发送端引入与非线性失真相反的失真，以在接收端抵消这种失真，从而提高信号质量的技术。然而，传统的预失真技术多数是基于数字的，这需要将模拟信号转换为数字信号进行处理，然后再转换回模拟信号，这个过程不仅复杂，而且可能会引入新的失真和延迟。

4、此外，传统的预失真技术需要对放大器的非线性特性有精确的知识，这在实际应用中往往很难实现。因此，传统的预失真技术虽然在理论上可行，但在实际应用中却有很多问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种射频功率放大器模拟预失真电路及其方法，能够有效降低射频功率放大器的非线性失真，从而提高无线通信的信号质量。

2、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

3、一种射频功率放大器模拟预失真电路，并联在射频功率放大器两端，包括功率检测电路、驱动电路和可变电容管，其中，功率检测电路、驱动电路和可变电容管串联，功率检测电路包括电容c1、电阻r1、晶体管t1和电阻r2，其中射频输入信号连接电容c1的一端，电容c1的另一端分别连接电阻r1的一端和晶体管t1的基极，晶体管t1的发射极接地，晶体管t1的集电极连接电阻r1的另一端和电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接vdd。

4、而且，所述驱动电路包括电阻r3、晶体管t2、电阻r4、电阻r5、晶体管t3和晶体管t4，vdd分别连接电阻r4的一端和晶体管t4的集电极，电阻r4的另一端分别连接电阻r3的一端、电阻r1的另一端、电阻r5的一端、晶体管t2的集电极和晶体管t4的基极，电阻r3的另一端连接晶体管t2的基极，晶体管t2的发射极接地，晶体管t4的发射极连接晶体管t3的集电极，晶体管t3的发射极接地，晶体管t3的基极连接电阻r5的另一端。

5、而且，所述可变电容管包括电容c2和晶体管t5，其中，电容c2的一端接地，电容c2的另一端连接晶体管t4的发射极以及晶体管t5的集电极和发射极，晶体管t5的基极输出信号。

6、一种射频功率放大器模拟预失真电路的模拟放大，包括以下步骤：

7、步骤1、功率检测电路通过电容c1将射频信号从功率放大器的通路部分耦合到晶体管t1，同时进行整流操作得到直流电平；

8、步骤2、驱动电路反向放大由功率检测电路产生的直流电平并提升其带载能力；

9、步骤3、可变电容管中的电容c2滤除提升带载能力直流电平的高频信号，并根据直流电平改变晶体管t5的电容值，实现功率放大器固有非线性的补偿。

10、本发明的优点和积极效果是：

11、1、本发明的模拟预失真电路对射频功率放大器的线性度性能提升具有显著的有益效果，特别是在改善幅度失真和相位失真方面。对于幅度失真，本发明通过引入预设的幅度失真来抵消射频功率放大器在高功率输出时所产生的非线性幅度失真。这一改进将显著提高无线通信的信号质量，降低错误率，从而提升整体的通信效率。

12、2、本发明同样针对相位失真进行了优化。在射频功率放大器工作过程中，可能会出现的相位失真问题，也可以通过本发明的模拟预失真电路得到有效解决。该电路通过预设的相位失真来抵消非线性相位失真，保证了信号传输的稳定性，对于需要精确同步的无线通信应用尤其重要。

技术特征：

1.一种射频功率放大器模拟预失真电路，并联在射频功率放大器两端，其特征在于：包括功率检测电路、驱动电路和可变电容管，其中，功率检测电路、驱动电路和可变电容管串联，功率检测电路包括电容c1、电阻r1、晶体管t1和电阻r2，其中射频输入信号连接电容c1的一端，电容c1的另一端分别连接电阻r1的一端和晶体管t1的基极，晶体管t1的发射极接地，晶体管t1的集电极连接电阻r1的另一端和电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接vdd。

2.根据权利要求1所述的一种射频功率放大器模拟预失真电路，其特征在于：所述驱动电路包括电阻r3、晶体管t2、电阻r4、电阻r5、晶体管t3和晶体管t4，vdd分别连接电阻r4的一端和晶体管t4的集电极，电阻r4的另一端分别连接电阻r3的一端、电阻r1的另一端、电阻r5的一端、晶体管t2的集电极和晶体管t4的基极，电阻r3的另一端连接晶体管t2的基极，晶体管t2的发射极接地，晶体管t4的发射极连接晶体管t3的集电极，晶体管t3的发射极接地，晶体管t3的基极连接电阻r5的另一端。

3.根据权利要求1所述的一种射频功率放大器模拟预失真电路，其特征在于：所述可变电容管包括电容c2和晶体管t5，其中，电容c2的一端接地，电容c2的另一端连接晶体管t4的发射极以及晶体管t5的集电极和发射极，晶体管t5的基极输出信号。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的射频功率放大器模拟预失真电路的模拟放大，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种射频功率放大器模拟预失真电路及其方法，对于幅度失真，本发明通过引入预设的幅度失真来抵消射频功率放大器在高功率输出时所产生的非线性幅度失真，能够显著提高无线通信的信号质量，降低错误率，从而提升整体的通信效率。同时针对相位失真进行了优化，在射频功率放大器工作过程中，可能会出现的相位失真问题，也可以通过本发明的模拟预失真电路得到有效解决。本发明通过预设的相位失真来抵消非线性相位失真，保证了信号传输的稳定性，对于需要精确同步的无线通信应用尤其重要。

技术研发人员：李鹏飞,马凯学,傅海鹏
受保护的技术使用者：天津天芯微系统集成研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16