一种基于相位控制器的outphase功放发射机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种OUtphase功放发射机，尤其是涉及一种基于相位控制器的outphase功放发射机。
【背景技术】
[0002]在地铁通信系统中，发射机占据系统的功耗比重很高，导致系统常常需要放置在空调房，或者对系统进行风冷或者水冷等特殊措施，并且功耗带来的能耗产生较高的费用，绿色环保的设备要求，对我们的发射链路提出了高度效率要求，同时为了满足通信的需求，发射机的线性指标也不能变化，设计师专注如何提高发射机效率的时候，提出了 outphase的功放架构。
[0003]现有的outphase功放架构中，常常采用两路信号输出，使得两路信号的幅度恒定，相位产生一定的关系。如图1所示为一种双转换器的outphase功放架构，使用数字处理，进行信号分路，形成两路信号特定的相位关系，然而，该双转换器的outphase功放架构转换器和模拟射频都需要两套，更重要的是复信号控制器需要产生两组不同的基带信号，因此对于基带的设计需要定制，不能与通用基带兼容，成本较高，增加集成化设计的难度，如图2所示为一种基于相位控制器outphase功放架构，使用数字处理，进行信号分路，形成两路信号特定的相位关系，然而由于矢量控制需要同时控制相位和振幅，控制难度较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于相位控制器的outphase功放发射机。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种基于相位控制器的outphase功放发射机，包括:
[0007]复信号控制器，用于产生基带信号；
[0008]本振发生器，用于生成原始本地载波；
[0009]数字模拟转换器，与复信号控制器连接，用于将基带信号转换为模拟信号；
[0010]模拟射频器，分别与数字模拟转换器和本振发生器连接，用于将模拟信号调制到本地载波上；
[0011]还包括:
[0012]两个相位控制器，均与本振发生器连接，用于将原始本地载波调整为两个异相的本地载波；
[0013]所述模拟射频器共设有两个，其输出端相互连接，第一输入端均与数字模拟转换器连接，第二输入端分别与两个相位控制器连接，用于将模拟信号分别调制到两个本地载波上。
[0014]所述模拟射频器包括第一混频器、第二混频器、加法器和放大器，所述第一混频器和第二混频器的输入端均分别与相位控制器和数字模拟转换器连接，输出端均通过加法器与放大器连接。
[0015]所述数字模拟转换器共设有两个，所述两个数字模拟转换器的输入端均与复信号控制器连接，输出端分别与第一混频器和第二混频器连接。
[0016]所述本振发生器共设有两个，分别与两个相位控制器连接，两个本振发生器基于相同的参考信号生成两个相同的原始本地载波。
[0017]所述两个相位控制器输出的两个本地载波的相位差为0-90度。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0019]I)本发明采用相位控制器对原始本地载波进行相位上的调整，因而相位的控制在本振端，复信号控制器产生的基带信号可以减少一半，同时由于仅对相位控制相比采用矢量控制的方式，难度较小，在提高元器件的兼容性的同时，降低了功放发射机的开发难度。
[0020]2)第一混频器、第二混频器、加法器和放大器可以实现初次信号放大。
[0021]3)数字模拟转换器分别为第一混频器和第二混频器提供输入。
[0022]4)在一些必须将两个模拟射频器进行空间上分离时，采用两个共参考的本振发生器生成两个相同的原始本地载波，可以降低链路成本。
【附图说明】
[0023]图1为现有的一种双转换器的outphase功放架构的结构示意图；
[0024]图2为现有的一种基于相位控制器outphase功放架构的结构示意图；
[0025]图3为本发明实施例一的结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例二的结构示意图；
[0027]1、复信号控制器，2、数字模拟转换器，3、本振发生器，4、模拟射频器，5、矢量控制器，6、相位控制器，41、第一混频器，42、加法器，43、放大器，44、第二混频器。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0029]实施例一:
[0030]一种基于相位控制器的outphase (异相)功放发射机，如图3所示，包括:
[0031]复信号控制器1，用于产生基带信号；
[0032]本振发生器3，用于生成原始本地载波；
[0033]数字模拟转换器2，与复信号控制器I连接，用于将基带信号转换为模拟信号；
[0034]模拟射频器4，分别与数字模拟转换器2和本振发生器3连接，用于将模拟信号调制到本地载波上；
[0035]还包括:
[0036]两个相位控制器6，均与本振发生器3连接，用于将原始本地载波调整为两个异相的本地载波；
[0037]模拟射频器4共设有两个，其输出端相互连接，第一输入端均与数字模拟转换器2连接，第二输入端分别与两个相位控制器6连接，用于将模拟信号分别调制到两个本地载波上。
[0038]模拟射频器4包括第一混频器41、第二混频器44、加法器42和放大器43，第一混频器41和第二混频器44的输入端均分别与相位控制器6和数字模拟转换器2连接，输出端均通过加法器42与放大器43连接。
[0039]数字模拟转换器2共设有两个，两个数字模拟转换器2的输入端均与复信号控制器I连接，输出端分别与第一混频器41和第二混频器44连接。
[0040]本发明采用相位控制器对原始本地载波进行相位上的调整，因而相位的控制在本振端，复信号控制器产生的基带信号可以减少一半，同时由于仅对相位控制相比采用矢量控制的方式，难度较小，在提高元器件的兼容性的同时，降低了功放发射机的开发难度。
[0041]本振发生器3生成的原始本地载波通过两个相位控制器6进行相位调整，使两路发射的本地载波达到目标相位，进而达到两路相差为固定delta的目的，两个相位控制器6输出的两个本地载波的相位差为0-90度。本振信号为S，两个相位控制器6输出的本地载波信号分别为SI和S2，信号差为:S1-S和S2-S两个信号形成共轭。
[0042]实施例二:
[0043]本实施例中与实施例一中的相同之处不再叙述，仅叙述不同之处。
[0044]本实施例与实施例一相比的显著不同之处在于，如图4所示，本实施例中本振发生器3共设有两个，分别与两个相位控制器6连接，两个本振发生器3基于相同的参考信号生成两个相同的原始本地载波。
[0045]在一些必须将两个模拟射频器进行空间上分离时，如果依然采用共本振的设计方式，必定至少有一个本地载波的链路需要长距离传输，造成波形失真，不能很好地满足模拟发射机的调制要求，因此采用两个共参考的本振发生器生成两个相同的原始本地载波的方式，获得使两个相位控制器6获得精准的原始本地载波，也可以降低链路成本。
【主权项】
1.一种基于相位控制器的OUtphase功放发射机，包括: 复信号控制器(I)，用于产生基带信号； 本振发生器(3)，用于生成原始本地载波； 数字模拟转换器(2)，与复信号控制器(I)连接，用于将基带信号转换为模拟信号； 模拟射频器(4)，分别与数字模拟转换器(2)和本振发生器(3)连接，用于将模拟信号调制到本地载波上； 其特征在于，还包括: 两个相位控制器￠)，均与本振发生器(3)连接，用于将原始本地载波调整为两个异相的本地载波； 所述模拟射频器(4)共设有两个，其输出端相互连接，第一输入端均与数字模拟转换器(2)连接，第二输入端分别与两个相位控制器(6)连接，用于将模拟信号分别调制到两个本地载波上。
2.根据权利要求1所述的一种基于相位控制器的outphase功放发射机，其特征在于，所述模拟射频器(4)包括第一混频器(41)、第二混频器(44)、加法器(42)和放大器(43)，所述第一混频器(41)和第二混频器(44)的输入端均分别与相位控制器(6)和数字模拟转换器(2)连接，输出端均通过加法器(42)与放大器(43)连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于相位控制器的outphase功放发射机，其特征在于，所述数字模拟转换器(2)共设有两个，所述两个数字模拟转换器(2)的输入端均与复信号控制器(I)连接，输出端分别与第一混频器(41)和第二混频器(44)连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于相位控制器的outphase功放发射机，其特征在于，所述本振发生器(3)共设有两个，分别与两个相位控制器(6)连接，两个本振发生器(3)基于相同的参考信号生成两个相同的原始本地载波。
5.根据权利要求1所述的一种基于相位控制器的outphase功放发射机，其特征在于，所述两个相位控制器(6)输出的两个本地载波的相位差为0-90度。
【专利摘要】本发明涉及一种基于相位控制器的outphase功放发射机，包括：复信号控制器，用于产生基带信号；本振发生器，用于生成原始本地载波；数字模拟转换器，与复信号控制器连接，用于将基带信号转换为模拟信号；模拟射频器，分别与数字模拟转换器和本振发生器连接，用于将模拟信号调制到本地载波上；还包括：两个相位控制器，均与本振发生器连接，用于将原始本地载波调整为两个异相的本地载波；模拟射频器共设有两个，其输出端相互连接，第一输入端均与数字模拟转换器连接，第二输入端分别与两个相位控制器连接，用于将模拟信号分别调制到两个本地载波上。与现有技术相比，本发明具有降低开发难度，减小链路成本。
【IPC分类】H04B1-00, H04L27-20
【公开号】CN104811212
【申请号】CN201510129985
【发明人】肖曼琳, 冲蕾
【申请人】上海工程技术大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月23日