专利名称：用于电和光信号的线性化的在线预畸变电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从诸如半导体激光器之类的调幅发射装置中提供线性输出的电子电路，半导体激光器由于固有的非线性具有来自其输入端的畸变的输出。非线性装置的畸变是通过施加一个预畸变信号到该非线性装置的输入端进行补偿的。预畸变是这样来选择的，以至于该非线性装置的畸变恢复出无畸变的信号。
背景技术：
在光纤中，利用电信号直接调制发光二极管(LED)或半导体激光器的模拟强度被认为是发送模拟信号，诸如声音和视频信号的公知技术中各种方法中最简单的方法。虽然这种调幅技术具有显著比基带数字调制或调频小的带宽要求，但是调幅仍然可能受到由光源引入的噪声和非线性的损害。
在某些模拟发送机中的固有畸变阻碍线性电调制信号被线性地变换为光信号，而使该信号畸变。对于要求良好的线性以防止各个信道之间干扰的多信道视频传输来说，这些影响是特别有害的。高线性化的模拟光系统，例如在CATV、交互电视、和可视电话传输中，具有广泛的应用。
光的和其它的非线性发送机的线性化问题已经研究一段时间了，但是所提出的一些解决方案仍然受到一些实际缺陷或成本的代价的限制，限制了在各种重要的装置中的使用。例如，前馈技术(feedforward teehnique)要求诸如光功率组合器和多光源之类的复杂系统部件。
在过去使用的减小固有畸变的一种方法是在非线性装置中引入预畸变。在这种技术中，调制信号与一个在幅度上等于该非线性装置的固有畸变但是符号相反的信号相组合。当该非线性装置被该组合信号调制时，该装置的固有畸变被该预畸变产生的畸变信号抵消了，并且只发送源信号的线性部分。在预畸变信号中相互调制分量是在输入的各频率的整数倍的相加和相减的组合的各频率上。例如，对于电缆电视的AM信号的分配中，在一个特定的频段上经常有多达80个频率并且存在大量的这些频率的二次和三次的互调分量。
当前优选的预畸变技术一般是将一个输入信号分为两个或多个电分路，并在一个或多个分路上，产生类似于非线性发射装置的固有畸变的预畸变。所产生的预畸变和该非线性装置的固有畸变的方向相反，并且在施加到该非线性装置之前与输入信号重新组合，用来抵消该装置的固有畸变。
先进的多路径预畸变电路对于线性化大量不同的非线性装置的输出是灵活和高效的。在授予Blauvelt等的美国专利4992754中公开了这样的多路径预畸变电路。该电路能够产生用于补偿取决于频率的各种非线性的频率特定畸变的各个分量，并且对于诸如CATV应用的要求特别高度线性的应用场合是有用的。
虽然多路径预畸变电路可以应用在许多不同的应用场合，但是这些电路的设计是相当复杂的。这种复杂性表明其电路的本身经常是过于昂贵，仅应用于需要最高线性化程度的应用场合。本专业的技术人员应当清楚，一种有限应用范围的相对简单设计的低成本电路，特别是，如果这种电路是由现存的低成本部件制造的，通常被用于信号传输的各应用场合。
本专业的技术人员可能比较偏重能产生与频率有关的三次畸变的电路。简单的三次畸变，诸如由理想二极管产生的畸变，具有的畸变特性是实数的和与频率无关的。然而，许多非线性发送机或放大器包含有诸如电感、电容或延迟线之类的电抗元件，这些元件使该装置产生取决于输入和输出频率和畸变频率的预畸变。Nazarathy的美国专利5161044在其
图15中公开了一种电路，该电路产生基本是实数的和与频率无关的预畸变。在Nazarathy的电路中的电感和电容器的加入是为了偏置目的和阻塞直流和交流电流的。但是，Nazarathy所公开的电路对于每组输入频率可能不具有正确的相位或频率依从关系，使其所产生的预畸变与非线性装置产生的畸变幅度相同而符号相反。
因此，本发明的目的是提供一种减小由非线性装置产生的二次或高次谐波畸变分量的低成本的预畸变电路和一种用于产生与频率有关的三次畸变的电路。
发明概要因此，在本发明的一个实施例中，提供一种在线预畸变电路来减小在模拟信号的传输中的畸变。所产生的畸变或预畸变被调整为基本上与该信号要施加的非线性调制装置中固有的二次或高次互调分量畸变幅度相等但符号相反。预畸变信号的实数分量是由诸如一种放大器的第一装置产生的，并被在幅度上调整为与该非线性装置的畸变相匹配。预畸变信号的虚数分量通过引入一个与在线电路径上的预畸变信号的实数分量异相位的畸变信号被调整。实数和虚数分量进行组合产生一种单一的包括互调分量畸变的调制信号，以便施加到该非线性装置。该在线预畸变电路通过抵消非线性发射装置中的固有畸变，大大线性化了调制信号的发送，并可以由通用的、低成本的元件构成的。
在一个可代替的实施例中，预畸变信号的实数分量是由一个组态为从RF通路连接到地的压控电阻器的FET产生的。在另外一个实施例中，预畸变信号的实数分量是通过与RF通路相串联的一个二极管和一个电阻的并联组合产生的。由这些装置产生的预畸变的幅度是通过改变馈送到该装置的直流偏流可调整的。
在另外一个可代替的实施例中，设置一个单独的预畸变电路用于产生与频率有关的三次畸变。与频率有关的三次畸变是通过组合一对具有电抗电路元件和延迟元件的反并联的二极管产生的。由这些电路产生的预畸变的幅度是利用改变馈送到二极管的直流偏流可调整的。
附图简述本发明的这些和其它特点通过下面的结合各个附图的详细描述将会更好的理解和更加显而易见，其中图1是表示按照本发明的预畸变电路的一般特征的方框图；图2是表示在线预畸变电路的一个实施例的方框图；图3是图2的在线预畸变电路的可代替实施例的方框图；图4是的用在一个预畸变电路中的级内滤波器的示意图5是用在一个预畸变电路中的级内滤波器的简图；图6是说明预畸变对一个已调信号波形的影响的示意图；图7是说明畸变的实数和虚数的矢量分量；图8是混合预畸变电路的示意图；图9A是包含组态为压控电阻的FET的主要用来产生预畸变的实数分量的电路的示意图；图9B是图9A的电路的一个可代替的实施例；图10A是包含一个二极管和一个电阻的并联组合的主要用来产生预畸变的实数分量的电路的示意图；图10B是图10A的电路的一个可代替的实施例；图11A是用于产生与频率有关的三次畸变分量的电路的示意图；和图11B是图11A的三次畸变电路的一个可代替的实施例。
详细描述预畸变的概念在理论上被表示在图6。一个输入信号Y0被输入到一个预畸变网络40。该预畸变网络的非线性转移函数与线性的偏离同转移函数已知的非线性发送机41与线性的偏离正好相反。来自预畸变网络的信号Y1是输入源信号Y0和由预畸变网络40的非线性转移函数产生的预畸变的组合。信号Y1被馈送到非线性发送机，由发送机调制以后，作为该发送机的固有畸变反向相关于预畸变信号Y1和由预畸变信号Y1抵消的结果，呈现为基本上线性的信号Y2。
由一个示例性的非线性装置产生的畸变被以图形的方式表示在图7。该图为表示畸变的实数分量50和虚数分量60的极座标表示，上述两个分量被组合为一个畸变矢量70。利用常规的表示方式，输入信号为eiω1t]]>和eiω2t]]>由以下方程表示输入信号引起二次畸变的分量Aei[(ω1+ω2)t+θ]]]>畸变的实数分量，即，沿实数轴(0°相角)的畸变信号的矢量分量是Acos θ；畸变的虚数分量，即，沿虚数轴(90°相角)的畸变信号的矢量分量是Asin θ。为了从非线性装置提供线性化的输出，畸变的实数和虚数分量两者在该非线性装置中应当被抵消。这是通过施加相反于和相对于由该非线性装置产生的畸变分量的实数和虚数预畸变分量来实现的。
参照图1，在一个按照本发明的示例性在线预畸变电路中，一个输入的源信号12馈送到在线电路径14。通过在线电路径，意味着输入源信号是被传送通过一个单一的畸变产生路径，不同于被分割为以并联连接的两个或多个分别的路径。该在线电路径包括串联的用于主要产生实数畸变分量的一个实数畸变分量发生器16和用于主要产生虚数畸变分量的虚数畸变分量发生器18。理想的情况下，被馈送到非线性装置的来自该发生器的组合畸变与施加该预畸变输入信号22的非线性装置20产生的畸变大小相等方向相反。实数畸变发生器可以包括一些虚数分量，而虚数畸变产生器可以包括一些实数分量。当形成匹配非线性装置的畸变的实数和虚数分量的矢量和时，这些分量被包括在内。
图2表示一个实际在线预畸变器电路的示例性实施例，其中包括串联的单片微波集成电路(MMIC)放大器30、CATV混合放大器32、RF反向器34和在诸如激光器之类的非线性装置之前的变容二极管36。信号在在线路径上首先馈送到一个单端放大器，例如MMIC放大器，主要用于产生预畸变的实数分量。MMIC放大器是一种通常用于RF电路设计中的低成本部件。MMIC具有低成本的优点，然而类似的性能是可以从按照混合集成电路构成的放大器或从分离元件构成的放大器中得到。MMIC放大器的输出包括放大的输入的各基本频率和输入信号频率的互调畸变。MMIC放大器产生的主要是二次互调分量。
来自MMIC放大器的畸变输出的实数分量的幅度最好是在幅度上与非线性发送装置的固有畸变的实数分量的幅度相匹配。但是，MMIC放大器已被发现仅相对于非线性激光器呈现畸变特性和可能需要调整。在相等输入信号电平的情况下，来自MMIC放大器的畸变幅度一般大于由非线性激光器所产生的幅度。为了匹配畸变的幅度，从MMIC输出的信号电平必须低于激光器的输入信号电平。这需要在MMIC和激光器之间利用一个增益块。可能在MMIC之前还要通过衰减器38引入衰减，使每个分量工作在当前的信号电平。
由于其低成本，广泛地应用在同轴分配网络，并且能对感兴趣的输入频率产生线性输出，CATV混合放大器32适合用于放大MMIC放大器的输出信号。CATV放大器对中低信号电平产生可忽略的畸变。在高信号电平下，CATV放大器可能产生畸变。但是，这不是一个问题，因为产生畸变的信号电平一般高于典型非线性激光器装置的调制所用信号电平。
衰减量和CATV放大器的增益可按照需要变化，以在输入调制信号中产生畸变分量。MMIC中的畸变的强度是由输入信号的强度确定的。在高信号强度下，畸变比较大。因此，如果希望大的畸变，输入信号可以被衰减得小而CATV混合放大器的增益可降低。同样，MMIC放大器和CATV放大器的偏置可以用于调整畸变的相对幅度变化。通过较强地驱动MMIC放大器，则得到比输入信号较小时较大的畸变(相对于信号强度)。
如果需要，在RF反向器34中将被CATV放大器调整到适合电平的预畸变信号被反向，以提供一个可用于抵消非线性装置的畸变的实数分量的信号。
预畸变信号的虚数分量在示例性实施例中主要通过变容二极管36产生，该变容二极管在一个典型实施例中是由一个电阻68和一个二极管72连接到地形成的。具有一个随着电压变化的电容的变容二极管产生各个谐波畸变分量，这些分量随输入信号频率的平方增加而且其相位与基本信号的相位差90°。当没有电阻的情况下变容二极管被利用时，产生的畸变是纯虚数分量，幅度上的增加正比于畸变信号的频率。包括该电阻引入了一个通过变化该电阻的值可以被改变的小的实数分量。
由变容二极管产生的预畸变信号的虚数分量是通过改变来自外部电源的变容二极管输入端74的电压来控制的。随着该电压的增加，由于在高反偏压下电容的变化小，产生较小的畸变。在降低的电压下，该二极管呈现较大的畸变。类似于幅度的调整，这种变容二极管的调整，可以手动或自动进行。假设一个简单的正弦波输入到在线路径，通过该变容二极管，该正弦波的波峰可能按时间向前移动，而波谷向后移动。
虽然主要用于产生实数畸变分量，MMIC放大器具有不同的畸变机制，其中一些可以是取决于频率的和其中一些是移动畸变的相位的。不同的机制可以在不同的偏压下设置。在多数情况下，通过偏压输入端76、78改变加到各个放大器的偏压和在输入端74改变加到变容二极管的输入电压，畸变可以按照需要被调整，补偿非线性装置。
已经发现，手动的幅度、频率和相位的调整通常在小于几分钟内完成。在观察该非线性装置的输出的畸变的同时，人们进行适当的调整。调整找出使非线性装置的最后畸变最小。最佳的调整是预畸变信号与该非线性装置的固有畸变的幅度相同，而预畸变的相位精确地和固有畸变相差180°。这样的调整还可以例如通过利用反馈控制电路自动进行。如果该特定的装置的非线性特性是事先知道的或是可测量的，MMIC放大器、CATV放大器和变容二极管的偏压可以被甚至于更为迅速地电子调谐。
一旦在线电路径的预畸变信号的实数和虚数分量已经被设置，该信号被输出到非线性发射装置而被调制。
所描述的示例性实施例可用于各种非线性装置，但是在要求较高线性的情况下，在该在线路径中各个不同的和附加的部件可能是必需的。例如，在一些情况下，表示在图2的电路可能不能产生与非线性装置在整个频段精确匹配的畸变分量。简单地变化诸如表示在图2中的电路的各部件的偏压可能不足以实现所要求的线性化。一种如图3所表示的电抗电路可以用于校正这种相位差。图3的电路具有一种相当平坦的幅度响应和一种由包括电阻82、电感84、和电容86的LRC组合80产生的非线性相位响应。其它的实质上具有更大非线性相位响应的全通滤被器电路也可以利用，但是成本有些高。
在简单的在线预畸变器中，预畸变器包括各个单独的构成模块，将其信号相加以提供所期望的线性化信号。各个基本的构成模块是串联的和并联的正偏二极管、晶体管、单端放大器、CATV放大器、和变容二极管。这些模块可以用作单独的畸变部件或与诸如电阻器、电容器、和电感之类的无源元件相组合。但是，在许多情况下，不可能从单独的模块中综合出正确的预畸变信号。例如，一种示例性发射装置可以是一个由输出信号调制的半导体激光器或LED。这种装置的固有畸变经常是不取决于频率的。一般来说，在较高的频率上，固有的畸变是较大的。在这种情况下，各种元件或基本元件组的组合，每个组合形成一个级，可能是需要的。
一个或多个滤波器可以用在一个单一的级中或在各级之间，以改变在线预畸变器的性能，适合于特定的应用。例如，为调整非线性发射装置的取决于频率的畸变，幅度调整模块的输出被馈送到一个频率调整或“倾斜”调整级内滤波器100中，如图4所示。倾斜调整是诸如在反馈环中的一个可变电阻102和一个电容104的可变滤波器，或其它类似的装置，在高频端增加畸变的幅度，以产生“上倾斜”。类似地，反馈可以被用于级内滤波器在高频端减小畸变，以产生“下倾斜”。类似于幅度调整，这种调整可以用手动或自动实现。
来自预畸变部件的取决于频率的信号也可以经由如图5所示的级内滤波器110来补偿。在这个实施例中，更高频率的畸变通过电阻114和电容112，因此提供了一个预畸变的上倾斜。利用通过比低频畸变分量多或少的高频畸变分量，这种倾斜调整能够使预畸变信号更为精确地调整到非线性装置的固有畸变特性上。
一般来说，幅度调整是进行补偿发生在频段的低频端的畸变。频率调整则按照上倾斜补偿频段的高频端的畸变。可以注意到，这种相同的效果可以利用在高频端的幅度调整来实现，和按照适当的信号的衰减或放大，在低频端上倾斜或下倾斜来实现。
以上描述的所有实施例已经严格地限定在在线的情况下，其中每个畸变器是有效地与非线性装置或与其它预畸变部件相串联。换句话说，整个基本信号是由预畸变部件或各个部件操作的。即使在图4的实施例中，在图中出现了有些简单的并联的部件，具有一个耦合到滤波器的畸变器，它可以包括一个并联的信号通路或串联信号通路，如图5所示。
在一些实施例中，至少部分并联地使用不昂贵的在线畸变部件，可能是优点。在并联路径中产生的畸变可以相加，从而提供较大的可调整性。多畸变的一个示例性配置表示在图8。
在这个实施例中，一个输入信号12被输入到一个具有多个在电路中串联的预畸变部件A、B和C的在线电路径中。这些畸变器是任何数量的可以被包括在在线路径中的这种畸变分量的代表，在所选择的频率范围中，例如每个提供畸变的一个实数分量或虚数分量，它们累积地产生一个预畸变输出信号，该信号可以被用来抵消所示的预畸变电路的下游的非线性装置的畸变。
在一些应用中，可在信号路径中包括一个分路器41，用于提取一部分信号并馈送该信号到在并联路径中的一个附加的畸变器D中。该并联路径还可以包括滤波器43，如上所述。一个延迟器44也可以包括在并联路径中(或在主路径中)，以便组合来自两个路径的畸变，最佳地匹配发射装置的畸变特性。
在该说明的实施例中，分路器41和耦合器46位于在线通路中的一些畸变部件之间。这仅仅是典型的安排，实质上并联通路可以位于任何其它畸变器的连接中。
在这样一个实施例中，包括畸变器D的并联畸变通路可以被用作粗补偿调整。一般来说，在并联畸变通路中仅存在幅度调整，虽然它是相当灵活地具有倾斜调整的功能。一般来说，滤被器和延迟器可以被固定为适合大多数希望由该预畸变电路服务的各个输出装置。该在线畸变部件A、B、C等被用作精细调整元件。
如所表示，三个这种装置是在线的，但这种装置可或多或少，并且它们可以放置在主通路的任何位置。适合的放大器和衰减器也可以用在信号通路中，用于为每个在线的畸变器提供最佳RF电平。并联通路可以包括多于一个的畸变部件。例如，MMIC放大器和变容二极管可以提供畸变的实数和虚数分量。这种附加的畸变器可以两者都在一个并联通路中，或可以在多于一个的并联通路中。
具有实数和虚数分量的在线畸变和用于粗预畸变的并联通路的混合设计的优点是变容二极管和MMIC放大器相当容易自动调整，以向选择的输出装置提供最佳预畸变。因此，具有用于粗预畸变的并联通路的在线预畸变器可以比具有用于产生第二和第三次预畸变分量的并联通路的更为复杂的预畸变器更有效和更容易地精细自动调整。
这种配置的另外一个优点是，预畸变调整可以实际上在并联通路中进行，不影响基本信号。缺点是并联通路需要分路器和耦合器。可能需要附加的放大器用于补偿在各并联通路中的信号损失。因此，这种安排可能增加成本、复杂性、尺寸和功率消耗。因此，除非特别的应用，是不采用的。
纯在线预畸变器的优点是不需要保证当信号被重新组合时，在并联通路中的信号与主通路中的信号同相位。再有，放大器是普通用在电路中的而MMIC放大器或类似的放大器可以被用作所要求的放大器和用于提供所希望的预畸变。
对于本专业的技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，作出各种变化和修改将是显而易见的。许多部件可以被用来构成畸变产生级，例如包括晶体管或二极管。任何的畸变级的组合都可以被各滤波器级控制，以提供所期望的预畸变信号到非线性装置。
另外，可用不同的装置来产生在线预畸变。参照图9A和图9B，在本发明的一个可替代的实施例中，预畸变的实数分量是由组态为一个连接到RF信号通路和到地的压控电阻的FET 120产生的。同样的标号被用来表示在图9A和9B中同样的元件。参照图9A，当在漏极128上的电压增加时，漏极电流增加。然而漏极电流不是线性地正比于漏极电压的，这是因为FET的非线性动态特性，并且正在变化的源电流流过源电阻器130，引起栅-源极电压的变化。因为漏极电流是漏极电压的非线性函数，RF的插入损耗是由RF该信号调制的，引起预畸变。预畸变的量可以利用改变通过FET的偏压电流来调整。一般地，差分电阻随着偏压电流的增加而增加。因此RF信号中的正电压的摆幅将瞬间降低插入损耗。
参照图9B，预畸变电路也含有一组态为非线性电阻的FET，但是这种组态中RF信号是被施加到该非线性电阻的相反的一端，使得RF信号中的正电压的摆幅将瞬间增加插入损耗。因此，图9B的电路产生与电路9A产生的畸变符号相反的畸变。
参照图10A和10B，在另外一个实施例中，预畸变信号的实数分量由与RF信号通路相串联的二极管140(D1)和电阻器142(R1)的并联组合产生。在图10A和10B中相同标号表示相同的部件。预畸变的幅度是由改变馈送给该装置的DC偏流调整的。
在图10A和10B中的电阻R1一般是该电路的特征阻抗的几分之一。在操作中，流过电阻R1的RF电流产生出现在二极管两端的RF电压。当在二极管两端的正向电压增加时，二极管的差分电阻降低。因此，在图10A中，RF信号的正向摆幅将瞬间降低电路的插入损耗。电阻器144(R2)和150(R3)用于向二极管提供偏压；电容器146(C1)是隔直流电容器。图10B与图10A的不同处仅在于二次畸变是相反极性的，因为在图10B的RF信号的正电压摆幅将瞬间增加电路的插入损耗。
参照图11A和11B，公开了按照本发明的附加电路，用于产生取决于频率的预畸变。图11A和11B的实施例用于产生取决于频率的三次畸变。由这些电路产生的预畸变是随着输入频率和畸变频率而变化的。在图11A和11B中，相同标号表示相同的部件。每个电路包括与信号通路165相串联，与电阻164(R1)相并联的一对反并联的二极管160和162。该电路还可能包括连接到或插入到该电路的一个或多个电感166(L1)、电容器168(C1)、或延迟器170。使电路产生的预畸变依赖于频率，已经发现这将改善电路对一些发送机和放大器线性化的能力。
在操作中，电流按照每个二极管两端的电压的非线性函数流过每个二极管。在图11A中，电感166(L1)的存在引起二极管两端电压的相位超前于该预畸变器的输出端174上的信号相位。也使在输出端的信号的相位落后于输入端176上的信号，并且使在输出端的预畸变电压超前于在二极管产生的非线性电流，最后的结果是在输出端预畸变超前于信号。这种影响在高频是大的，因为在高频电感的阻抗大。由于相同的原因，预畸变的幅度对于高输入频率是大的，因为在电感两端的电压降(贡献于二极管两端的总的电压)大。
参照图11B，延迟线170使达到二极管对的一端的输入信号相对于达到二极管对的另外一端的信号在相位上被延迟，而达到另外一端的信号被串联电阻164衰减。因为在每个二极管两端的电压等于在二极管对两端的信号之差，二极管两端电压的相对于输入电压的相位延迟，显著地超过由延迟线产生的时间延迟。此外，二极管对产生的预畸变在达到输出端时再次被延迟，这是因为它的一部分必须通过延迟线返回。在这个电路中，延迟线引入的结果是相对于信号延迟预畸变。在高频端相应的相位延迟大，因为由延迟线引入的延迟对应于这些频率时一个周期的较大的部分。此外，在高频端预畸变的幅度大，因为在这些频率上，在具有增加的相位差的二极管对的两端的信号，具有较大的矢量差，从而在二极管对的两端出现较大的电压。
所描述的本发明不限于任何具体的应用。例如，虽然所描述的是调制一个激光器或发光二极管的TV信号，但是其它非线性装置，诸如放大器可以具有由这个技术抵消的大的固有畸变。另外，这些畸变抵消的同样原理可以被利用在例如接收机中，在这种情况下，畸变装置可以是非线性装置的下行方向。由于这样的变形，本发明可以应用在除上述以外的地方。
权利要求
1.一种预畸变电路，包括具有基本频率的信号的输入端和输出端；连接在输入端和输出端之间用于主要产生基本频率的互调分量的实数分量的实数装置；与实数装置串联的主要用于产生基本频率的互调分量的虚数分量的虚数装置；用于调整实数和/或虚数装置从而产生一个具有与非线性装置的畸变幅度相等但方向相反的实数和虚数分量的矢量和的装置；和与实数和虚数装置串联的非线性装置，该装置具有基本上与实数和虚数分量的矢量和相反的固有畸变矢量。
2.权利要求1的预畸变电路，还包括耦合到实数和虚数装置的滤波装置，用于作为频率的函数调节互调分量的幅度。
3.权利要求1的预畸变电路，还包括用于调整实数装置的偏置的装置，用于调节与基本频率的幅度有关的互调分量的实数分量的幅度。
4.权利要求1的预畸变电路，还包括用于调整虚数装置的偏置的装置，用于调节与基本频率的幅度有关的互调分量的虚数分量的幅度。
5.权利要求1的预畸变电路，还包括在与输入和输出之间的与至少一部分主信号通路相并联的次信号通路中的附加畸变部件。
6.权利要求1的预畸变电路，其中实数装置包括一个组态为压控电阻器的FET。
7.权利要求1的预畸变电路，其中实数装置包括并联连接的二极管和阻抗。
8.权利要求1的预畸变电路，还包括耦合到非线性装置上的用于产生与频率有关的三次畸变的装置。
9.一种预畸变电路，包括用于将一非线性装置的输入调制信号输入一在线电通路的装置；在线电通路中主要用于产生至少二次互调分量的实数分量的装置，该实数分量具有正比于该非线性装置的畸变幅度的相应的幅度；在线通路中主要用于产生至少二次互调分量的虚数分量的装置，该虚数分量正比于该非线性装置的畸变；一个耦合到在线电通路的输出端由预畸变输出信号调制的非线性装置，该预畸变输出信号包括输入调制信号和在线电通路中产生的互调分量预畸变。
10.权利要求9的预畸变电路，还包括耦合到互调分量产生装置的滤波装置，用于作为频率的频率函数调整在线电通路上的信号的幅度，以向非线性装置提供与频率有关的预畸变。
11.权利要求9的预畸变电路，还包括耦合到互调分量产生装置的输入端，用于衰减输入调制信号的装置；和用于放大实数分量产生装置的输出信号的线性放大装置。
12.权利要求11的预畸变电路，其中线性放大装置包括一个CATV混合放大器。
13.权利要求9的在线预畸变电路，还包括用于调整由产生畸变的实数分量的装置产生的畸变的幅度的偏置装置。
14.权利要求9的预畸变电路，其中互调分量产生装置包括一个MMIC放大器。
15.权利要求9的预畸变电路，其中用于产生畸变的虚数分量的装置包括一个变容二极管。
16.权利要求9的预畸变电路，还包括一个与至少在线电通路的一部分相并联的次电通路中的附加畸变部件。
17.权利要求9的预畸变电路，其中在在线电通路中主要用于产生实数分量的装置包括一个组态为压控电阻器的FET。
18.权利要求9的预畸变电路，其中在在线电通路中主要用于产生实数分量的装置包括并联连接的一个二极管和阻抗。
19.权利要求9的预畸变电路，还包括在在线通路中用于产生与频率有关的三次畸变的装置。
20.一种预畸变电路，包括具有一个用于接收在线通路上的调制信号的输入端的非线性发射装置；在线通路中的至少一个畸变产生部件，主要用于在调制信号中产生实质上正比于由非线性装置产生的畸变的实数分量的基本输入频率信号的畸变分量；在线通路中的至少另一个畸变产生部件，主要用于在调制信号中产生实质上正比于由非线性装置产生的畸变的虚数分量的基本输入频率信号的畸变分量；和在线通路上的至少一个滤波器，用于作为频率的函数对馈送到该非线性装置的调制信号进行滤波。
21.权利要求20的预畸变电路，其中畸变产生部件包括一个单端放大器。
22.权利要求20的预畸变电路，其中非线性装置是一个半导体激光器。
23.权利要求20的预畸变电路，其中滤波器部件包括LRC电路。
24.权利要求20的预畸变电路，其中滤波器耦合在至少一对畸变产生部件之间。
25.权利要求20的预畸变电路，其中滤波器跨接在至少一个畸变产生部件的两端。
26.权利要求20的预畸变电路，还包括一个在输入和输出端之间至少与在线电通路的一部分相并联的次电通路中的附加畸变部件。
27.权利要求20的预畸变电路，其中至少一个畸变产生部件包括组态为压控电阻器的FET。
28.权利要求20的预畸变电路，其中至少一个畸变产生部件包括并联连接的一个二极管和阻抗。
29.权利要求20的预畸变电路，其中至少一个畸变产生部件包括一对反并联的二极管，用于产生与频率有关的畸变。
30.一种具有一个用于引入输入调制信号到一个非线性装置的在线电通路的预畸变电路，该电路包括一个在在线电通路上的单端放大器，用于产生正比于由非线性装置产生的畸变的幅度的二次畸变分量；一个在在线通路中串联耦合到单端放大器上的变容二极管，主要用于改变由单端放大器产生的各分量的虚数分量。
31.权利要求30的预畸变电路，还包括一个串联耦合到在线通路中的单端放大器的CATV混合放大器，用于放大由单端放大器产生的各畸变分量。
32.权利要求30的预畸变电路，还包括串联连接到在线通路中的单端放大器上的RF反向器，用于反向由单端放大器产生的各畸变分量。
33.权利要求30的预畸变电路，还包括在线通路中耦合在单端放大器和非线性装置之间的级间滤波器。
34.权利要求30的预畸变电路，其中单端放大器具有一个用于接收经衰减的输入调制信号的输入端和耦合到CATV放大器的输出端，用于实质上线性放大由单端放大器产生的各畸变分量。
35.权利要求30的预畸变电路，其中单端放大器包括一个偏置输入端，用于改变该单端放大器的产生畸变的特性。
36.权利要求30的预畸变电路，其中该变容二极管包括一个偏置输入端，用于调整变容二极管的虚数分量的改变特性。
37.权利要求30的预畸变电路，其中非线性装置包括半导体激光器。
38.权利要求30的预畸变电路，还包括一个耦合到在线通路中的单端放大器上的衰减器，用于向单端放大器提供经衰减的输入调制信号；和一个耦合到单端放大器上的CATV放大器，用于放大单端放大器的输出信号。
39.权利要求30的预畸变电路，还包括一个耦合到电抗元件上的反并联的二极管，用于产生与频率有关的畸变。
40.一种预畸变电路，包括具有基本频率的信号的输入端和输出端；连接在输入端和输出端之间的主要用于产生基本频率的互调分量的实数分量的实数装置；连接在输入端和输出端的主要用于产生基本频率的互调分量的虚数分量的虚数装置；用于调整实数和/或虚数装置用以产生一个具有与非线性装置的畸变幅度相等但方向相反的实数和虚数分量的矢量和；和在线路中的与实数和虚数装置在一起的非线性装置，该装置具有以基本上与实数和虚数分量的矢量和相反的固有畸变矢量。
41.权利要求40的预畸变电路，其中至少一个用于产生互调分量的一个分量的装置电通路中与另外一个用于产生互调分量的一个分量的装置串联。
42.权利要求40的预畸变电路，其中至少一个用于产生互调分量的一个分量的装置在电通路中与另外一个用于产生互调分量的一个分量的装置并联。
43.权利要求40的预畸变电路，其中实数装置包括组态为压控电阻器的FET。
44.权利要求40的预畸变电路，其中实数装置包括一个并联连接到一个阻抗的二极管。
45.权利要求40的预畸变电路，还包括耦合到非线性装置的用于产生与频率有关的三次预畸变的装置。
46.一种用于产生与频率有关的预畸变的预畸变电路，该预畸变与非线性装置产生的畸变符号相反但具有实质上与非线性装置产生的畸变相同的幅度，该电路包括一个用于为该非线性装置接收RF信号的输入端；和与一个非线性元件相组合，产生随该输入信号的频率变化的预畸变的装置。
47.权利要求46的预畸变电路，还包括用于调整预畸变幅度的装置。
48.权利要求46的预畸变电路，其中非线性元件包括一个二极管。
49.权利要求46的预畸变电路，其中非线性元件包括一对反并联的二极管。
50.权利要求46的预畸变电路，其中用于产生预畸变的装置产生随畸变频率变化的预畸变。
51.权利要求46的预畸变电路，其中该电路产生与频率有关的奇数次的预畸变。
52.权利要求51的预畸变电路，其中该电路产生与频率有关的三次预畸变。
全文摘要
一种从一个非线性装置提供线性输出的电子电路。该非线性装置的二次和高次畸变是被馈送一个与该畸变的实数和虚数分量幅度相等符号相反的预畸变信号来补偿的。输入信号(12)，至少一个实数畸变产生部件(16)和在某些应用中的一个虚数畸变产生部件(18)被提供到在线电通路中的非线性装置(20)。一个衰减器、一个MMIC放大器、一个CATV混合放大器和一个变容二极管可以提供预畸变的信号。预畸变的实数分量可以由组态为压控电阻器的FFT或由串联连接到信号通路的二极管和电阻器的并联组合来产生。提供一个包括反并联二极管和电抗元件的单独电路，用于产生与频率有关的三次预畸变。
文档编号H04B10/50GK1151229SQ95193659
公开日1997年6月4日 申请日期1995年5月19日 优先权日1994年5月19日
发明者亨利·A·布劳维尔特, 马丁·雷格尔 申请人:奥泰尔公司