宽带模拟预失真线性化器的制作方法

本发明涉及微波电路，尤其涉及一种宽带模拟预失真线性化器。

背景技术：

1、如今雷达通信电子战一体化技术中的关键电子器件为微波功率模块。该模块中的前级一般为宽带功率放大器。雷达通信电子战技术要求宽带功率放大器工作于饱和状态以满足远距离传输，但功率放大器的非线性特性会产生较大的邻道干扰，造成通信系统对频谱的利用率不高。为了实现更好的频谱利用率，需要对功率放大器进行线性化处理。

2、目前，各种线性化技术得到了广泛的应用，其中，以前馈技术、负反馈技术和预失真技术为主；前两种技术应用在较高频率时存在局限性；预失真技术分为数字预失真和模拟预失真，在频率较高的频段，模拟预失真技术更为常见。

3、模拟预失真技术是利用模拟期间产生与功率放大器特性曲线相反的输出信号，从而和功率放大器的失真相互抵消来实现线性化的效果。

4、传统的模拟预失真线性化器多采用单路结构，虽然电路简洁，但存在工作状态不可调的问题，无法适应不同型号的功率放大器。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种宽带模拟预失真线性化器，以解决现有的模拟预失真线性化器的工作状态不可调，无法适应不同型号的功率放大器的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种宽带模拟预失真线性化器，包括：输入90°耦合器、线性支路、非线性支路、输出90°耦合器以及支路控制模块；

3、所述输入90°耦合器的第一端作为宽带模拟预失真线性化器的信号输入端，所述输入90°耦合器的直通端连接所述线性支路的输入端，所述输入90°耦合器的耦合端连接所述非线性支路的输入端，所述输入90°耦合器的隔离端接地；

4、所述线性支路的输出端连接所述输出90°耦合器的直通端；

5、所述非线性支路的输出端连接所述输出90°耦合器的耦合端；

6、所述输出90°耦合器的第一端作为所述宽带模拟预失真线性化器的信号输出端；

7、所述输出90°耦合器的隔离端接地；

8、所述支路控制模块分别连接所述线性支路的控制电压端以及所述非线性支路的控制电压端，用于对所述线性支路和所述非线性支路提供不同的控制电压，以调节所述宽带模拟预失真线性化器的工作状态。

9、在一种可能的实现方式中，所述线性支路包含：第一电调衰减器和第一数控移相器；

10、所述第一电调衰减器的输入端连接所述输入90°耦合器的直通端，所述第一电调衰减器的输出端连接所述第一数控移相器的输入端；

11、所述第一数控移相器的输出端连接所述输出90°耦合器的直通端；

12、所述第一电调衰减器的控制电压端以及所述第一数控移相器的控制电压端均连接所述支路控制模块。

13、在一种可能的实现方式中，所述非线性支路包含：第二电调衰减器、第二数控移相器和预失真信号产生器；

14、所述第二电调衰减器的输入端连接所述输入90°耦合器的耦合端，所述第二电调衰减器的输出端连接所述第二数控移相器的输入端；

15、所述第二数控移相器的输出端连接所述预失真信号产生器的输入端；

16、所述预失真信号产生器的输出端连接所述输出90°耦合器的耦合端；

17、所述第二电调衰减器的控制电压端、所述第二数控移相器的控制电压端以及所述预失真信号产生器的控制电压端均连接所述支路控制模块。

18、在一种可能的实现方式中，所述预失真信号产生器包含：第一电容、第一电感、第一二极管、第二二极管、第二电感以及第二电容；

19、所述第一电容的一端作为所述预失真信号产生器的输入端，所述第一电容的另一端连接所述第一电感的一端、所述第一二极管的正极以及所述第二二极管的负极；

20、所述第一电感的另一端连接所述支路控制模块；

21、所述第一二极管的负极和所述第二二极管的正极，均连接所述第二电感的一端以及所述第二电容的一端；

22、所述第二电感的另一端接地；

23、所述第二电容的另一端作为所述预失真信号产生器的输出端。

24、在一种可能的实现方式中，所述宽带模拟预失真线性化器还包括：第三电调衰减器以及第一驱动放大器；

25、所述第三电调衰减器的输入端作为所述宽带模拟预失真线性化器的信号输入端，所述第三电调衰减器的输出端连接所述第一驱动放大器的输入端；

26、所述第一驱动放大器的输出端连接所述输入90°耦合器的第一端；

27、所述第三电调衰减器的控制电压端和所述第一驱动放大器的控制电压端均连接所述支路控制模块。

28、在一种可能的实现方式中，所述宽带模拟预失真线性化器还包括：第四电调衰减器以及第二驱动放大器；

29、所述第四电调衰减器的输入端连接所述输出90°耦合器的第一端，所述第四电调衰减器的输出端连接所述第二驱动放大器的输入端；

30、所述第二驱动放大器的输出端作为所述宽带模拟预失真线性化器的信号输出端；

31、所述第四电调衰减器的控制电压端和所述第二驱动放大器的控制电压端均连接所述支路控制模块。

32、在一种可能的实现方式中，所述支路控制模块包括：控制电源以及fpga器件；

33、所述控制电源的输入端连接外接电源，所述控制电源的输出端分别连接所述fpga器件的各输入端；

34、所述fpga器件的各输出端分别对应连接第一电调衰减器的控制电压端、第一数控移相器的控制电压端、第二电调衰减器的控制电压端、第二数控移相器的控制电压端、预失真信号产生器的控制电压端、第三电调衰减器的控制电压端、第一驱动放大器的控制电压端、第四电调衰减器的控制电压端以及第二驱动放大器的控制电压端。

35、在一种可能的实现方式中，所述fpga器件中的所有输出端中，与第一电调衰减器的控制电压端、第一数控移相器的控制电压端以及预失真信号产生器的控制电压端连接的各输出端，分别用于输出不同预设范围内的可调电压；

36、所述fpga器件中的所有输出端中，与第一驱动放大器控制电源端以及第二驱动放大器的控制电压端连接的各输出端，用于输出不同的预设电压。

37、本发明实施例提供一种宽带模拟预失真线性化器，通过设置支路控制模块，可以经由支路控制模块分别向线性支路以及非线性支路提供不同的控制电压，通过调节控制电压，可以调节预失真线性化信号的增益扩张程度以及相位压缩程度，从而使得最终输出的预失真线性化信号可以适应不同型号的功率放大器。

技术特征：

1.一种宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，包括：输入90°耦合器、线性支路、非线性支路、输出90°耦合器以及支路控制模块；

2.如权利要求1所述的宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，所述线性支路包含：第一电调衰减器和第一数控移相器；

3.如权利要求1所述的宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，所述非线性支路包含：第二电调衰减器、第二数控移相器和预失真信号产生器；

4.如权利要求3所述的宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，所述预失真信号产生器包含：第一电容、第一电感、第一二极管、第二二极管、第二电感以及第二电容；

5.如权利要求4所述的宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，所述宽带模拟预失真线性化器还包括：第三电调衰减器以及第一驱动放大器；

6.如权利要求4或5所述的宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，所述宽带模拟预失真线性化器还包括：第四电调衰减器以及第二驱动放大器；

7.如权利要求1所述的宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，所述支路控制模块包括：控制电源以及fpga器件；

8.如权利要求7所述的宽带模拟预失真线性化器，其特征在于，所述fpga器件中的所有输出端中，与第一电调衰减器的控制电压端、第一数控移相器的控制电压端以及预失真信号产生器的控制电压端连接的各输出端，分别用于输出不同预设范围内的可调电压；

技术总结
本发明提供一种宽带模拟预失真线性化器。该宽带模拟预失真线性化器包括：输入90°耦合器、线性支路、非线性支路、输出90°耦合器以及支路控制模块；输入90°耦合器的第一端作为宽带模拟预失真线性化器的信号输入端，直通端连接线性支路的输入端，耦合端连接非线性支路的输入端；线性支路的输出端连接输出90°耦合器的直通端；非线性支路的输出端连接输出90°耦合器的耦合端；输出90°耦合器的第一端作为宽带模拟预失真线性化器的信号输出端；支路控制模块分别连接线性支路的控制电压端以及非线性支路的控制电压端。本发明能够调节宽带模拟预失真线性化器的工作状态，以适应不同型号的功率放大器。

技术研发人员：崔亮,王磊,曾雁声,杨琦,戴剑,陈南庭,宋学峰,郝俊祥,王海龙,兰斌,杨楠,任健,冯晗琛,成立鑫,张忠山,杨旭达,吴浩洋
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16