專利名稱：一種對功率自適應(yīng)的rf基波抵消電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種RF基波抵消電路，具體涉及一種對功率自適應(yīng)的基波抵消電路。
背景技術(shù)：
RF(射頻)基波抵消電路，主要用于RF線性功率放大器(簡稱功放)，在RF線性功放中，功放線性化的方法有功率回退法，預(yù)失真法，前饋法，反饋法等。其中預(yù)失真法和前饋法都需要一個(gè)RF基波抵消電路，現(xiàn)有的RF基波抵消技術(shù)多采用從主路上取出一個(gè)信號，經(jīng)過延時(shí)，與主路上通過失真發(fā)生器的信號合成，當(dāng)主路信號與延時(shí)后的信號幅度相等而相位相差180°時(shí)便會(huì)使基波分量得到抵消，從而只保留了失真分量。現(xiàn)有的基波抵消電路存在電路復(fù)雜、調(diào)試麻煩、抵消效果差、對功率不能自適應(yīng)、三階和五階交調(diào)分量不能兼顧等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，該電路保證了基波抵消的效果，大大降低了調(diào)試量，可用于預(yù)失真功放中，能改善功放的線性指標(biāo)，能提高功放的效率，對輸入功率有較好的適應(yīng)能力，三階和五階交調(diào)分量可以較好地兼顧。
本發(fā)明所提出的技術(shù)問題是這樣解決的構(gòu)造一種對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，包括可調(diào)衰減器11和12和基波抵消電路，其特征在于，還包括有耦合器14、檢波器15和補(bǔ)償控制電路16；所述可調(diào)衰減器11一端連接RF信號端，另一端連接耦合器14，所述耦合器14設(shè)置有兩個(gè)輸出端，一個(gè)端口順次串聯(lián)檢波器15、補(bǔ)償控制電路16和所述基波抵消電路中的可調(diào)衰減器9，另一端口連接基波抵消電路的電橋1的端口A1；電橋(5)的端口D5連接可調(diào)衰減器12作為RF信號的輸出端。
按照本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，電橋5的端口D5與可調(diào)衰減器12之間還可連接放大器17；或在可調(diào)衰減器(12)的后面連接放大器(17)，放大器(17)的輸出端作為該電路的輸出端。
按照本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，所述基波抵消電路包括電橋1和5、固定衰減器3和7、失真發(fā)生器2和8、可調(diào)衰減器4和9以及負(fù)載6和10；所述電橋1的端口A1和電橋5的端口C5分別連接負(fù)載6、負(fù)載10后接地；電橋1的端口D1順次串聯(lián)失真發(fā)生器2、固定衰減器3、可調(diào)衰減器4后連接電橋5的端口A5，電橋1的端口C1順次串聯(lián)固定衰減器7、失真發(fā)生器8、可調(diào)衰減器9后連接電橋5的端口B5。
按照本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，所述基波抵消電路包括電橋1和5、固定衰減器3和7、失真發(fā)生器2和8、可調(diào)衰減器4和9以及負(fù)載6和10；所述電橋1的端口A1和電橋5的端口C5分別連接負(fù)載6、負(fù)載10后接地；電橋1的端口D1順次串聯(lián)固定衰減器7失真發(fā)生器8、可調(diào)衰減器9后連接電橋5的端口A5，電橋1的端口C1順次串聯(lián)失真發(fā)生器2、固定衰減器3、可調(diào)衰減器4后連接電橋5的端口B5。
按照本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，所述耦合器14連接匹配負(fù)載13后接地。
本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，信號從可調(diào)衰減器11輸入，經(jīng)過耦合器14送到基波抵消電路，使基波被抵消后得到三階和五階信號輸出到放大器17放大，然后經(jīng)可調(diào)衰減器12衰減后輸出。從耦合器14的耦合端輸出的信號經(jīng)檢波器15檢波，得到了一個(gè)和可調(diào)衰減器11的輸出功率相關(guān)的直流電壓，經(jīng)補(bǔ)償控制電路16后去控制可調(diào)衰減器9，使該基波抵消電路能自動(dòng)適應(yīng)輸入功率的變化，當(dāng)輸入功率發(fā)生變化或調(diào)整了可調(diào)衰減器11后都會(huì)使檢波器15的輸出電壓發(fā)生變化，經(jīng)補(bǔ)償控制電路16后去控制延時(shí)電路中的可調(diào)衰減器9，使該基波抵消電路能對功率自動(dòng)適應(yīng)，在一定范圍內(nèi)，輸入功率的變化和調(diào)整可調(diào)衰減器11都可以得到較好較穩(wěn)定的基波抵消效果。負(fù)載13是耦合器14的匹配負(fù)載。在輸入端和輸出端加上可調(diào)衰減器11和12可以靈活調(diào)整輸出三階分量和五階分量的幅度。


圖1是本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路的第一實(shí)施例的電路圖；圖2是本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路的三階交調(diào)和五階交調(diào)示意圖；圖3是本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路的輸入信號與輸出基波以及輸出三階分量和五階分量的關(guān)系圖；
圖4是本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路的第二實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路作詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路的第一實(shí)施例的電路圖，圖4是本發(fā)明所提供的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路的第二實(shí)施例的電路圖。其中，1、5電橋，3、7固定衰減器，2、8失真發(fā)生器，4、9可調(diào)衰減器，6、10負(fù)載，11、12可調(diào)衰減器，13負(fù)載，14耦合器，15檢波器，16補(bǔ)償控制電路，17放大器?？烧{(diào)衰減器11一端連接RF信號端，另一端連接耦合器14，耦合器14設(shè)置有兩個(gè)輸出端，一個(gè)端口順次串聯(lián)檢波器15、補(bǔ)償控制電路16和基波抵消電路中的可調(diào)衰減器9，另一端口連接基波抵消電路的電橋1的端口A1；放大器17一端連接基波抵消電路的電橋5的端口D5，另一端連接可調(diào)衰減器12作為RF信號的輸出端，第一實(shí)施例中基波抵消電路中電橋1的端口B1和電橋5的端口C5分別連接負(fù)載6、負(fù)載10后接地，電橋1的端口D1順次串聯(lián)失真發(fā)生器2、固定衰減器3、可調(diào)衰減器4后連接電橋5的端口A5，電橋1的端口C1順次串聯(lián)固定衰減器7、失真發(fā)生器8、可調(diào)衰減器9后連接電橋5的端口B5；第二實(shí)施例中基波電路的電橋1的端口B1和電橋5的端口C5分別連接負(fù)載6、負(fù)載10后接地；電橋1的端口D1順次串聯(lián)固定衰減器7失真發(fā)生器8、可調(diào)衰減器9后連接電橋5的端口A5，電橋1的端口C1順次串聯(lián)失真發(fā)生器2、固定衰減器3、可調(diào)衰減器4后連接電橋5的端口B5。
電橋各端口的理論關(guān)系見下表 圖2是本發(fā)明所提供的RF基波抵消電路的三階交調(diào)示意圖，對一個(gè)非線性器件來說，其輸出的三階分量和五階分量隨輸入信號的增大而急劇增大。三階交調(diào)抑制比(IMD3，簡稱三階交調(diào))指放大器輸出信號的基波分量與三階交調(diào)分量的功率比的分貝值，用IMD3表示，見圖2。其中，F(xiàn)1和F2是輸入的兩個(gè)功率相等而頻率不同的信號通過放大器放大后的輸出分量，對于理想放大器，其輸出應(yīng)該只包含F(xiàn)1和F2。但實(shí)際的放大器由于存在失真，其輸出就不僅僅只包含F(xiàn)1和F2，而是包含了眾多新的頻率分量。對系統(tǒng)影響較大的主要有F3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，F(xiàn)6等。其中，F(xiàn)3＝2*F1-F2，F(xiàn)4＝2*F2-F1。F5＝3*F1-2*F2，F(xiàn)6＝3*F2-2*F1。它們都是由于器件的非線性，使F1和F2在放大的過程中產(chǎn)生各種頻率組合(又稱為交調(diào))而成的。F3和F4就被稱為三階交調(diào)分量，而F5和F6就被稱為五階交調(diào)分量。
圖3是本發(fā)明所提供的RF基波抵消電路的輸入信號與輸出基波以及輸出三階分量和五階分量關(guān)系圖。曲線A表示基波信號的輸出功率隨輸入功率的變化關(guān)系，它的斜率為1。它和縱坐標(biāo)有一個(gè)交點(diǎn)，表示在輸入功率為0dBm時(shí)輸出功率的值，也就是在輸入功率為0dBm時(shí)放大器的增益G；曲線B表示三階分量隨輸入功率的變化關(guān)系，它的斜率為3；曲線C表示曲線A基波信號的線性段的理論上的延伸，它和三階分量的延伸曲線有一個(gè)交點(diǎn)，這個(gè)交點(diǎn)稱為三階交調(diào)截止點(diǎn)(OIP3)。曲線D表示輸出信號中五階分量隨輸入功率的變化關(guān)系，它的斜率為5。曲線C和五階分量的延伸曲線有一個(gè)交點(diǎn)，這個(gè)交點(diǎn)可以稱為五階交調(diào)截止點(diǎn)(OIP5)。在輸出功率為P0時(shí)該放大器的IMD3有如下公式IMD3＝P0-IM3＝(OIP3-P0)*2IM3＝3*P0-2*OIP3從圖3可知，當(dāng)輸入功率增大1dB時(shí)，輸出的基波功率相應(yīng)增大1dB，而輸出三階分量則增大3dB，輸出IMD3則降低2dB；輸出五階分量則增大5dB，輸出IMD5則降低4dB。
對于一個(gè)具體的功放來說，其三階和五階的失真情況各不相同，比如當(dāng)預(yù)失真電路輸出的三階分量功率合適，而五階分量功率不夠時(shí)，則功放輸出的三階分量可以被較好抵消，而五階分量抵消效果差些，則功放輸出的線性化效果就不太好。這時(shí)可以調(diào)整可調(diào)衰減器11，降低衰減量，使輸入功率增大，這樣可以使輸出的三階和五階分量功率都同時(shí)增大三階分量功率增大3倍，而五階分量功率增大5倍，然后調(diào)整可調(diào)衰減器12，使輸出的三階和五階功率得到相同的衰減量。通過這樣的調(diào)整，可以使三階和五階分量的功率都能與功放的失真情況相匹配，從而達(dá)到最佳的線性改善效果。其它的三階和五階功率失配情況也是按照同樣的原理來調(diào)整。
由此可見，通過適當(dāng)調(diào)整可調(diào)衰減器11來調(diào)整功率，可以靈活地調(diào)整三階和五階的幅度，可以使其與功放達(dá)到最佳匹配狀態(tài)，線性化改善效果最佳。
權(quán)利要求
1.一種對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，包括可調(diào)衰減器(11、12)和基波抵消電路，其特征在于，還包括有耦合器(14)、檢波器(15)和補(bǔ)償控制電路(16)；所述可調(diào)衰減器(11)一端連接RF信號端，另一端連接耦合器(14)，所述耦合器(14)設(shè)置有兩個(gè)輸出端，一個(gè)端口順次串聯(lián)檢波器(15)、補(bǔ)償控制電路(16)和所述基波抵消電路中的可調(diào)衰減器(9)，另一端口連接基波抵消電路的電橋(1)的端口(A1)；電橋(5)的端口(D5)連接可調(diào)衰減器(12)作為RF信號的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，電橋(5)的端口(D5)與可調(diào)衰減器(12)之間還可連接放大器(17)；或在可調(diào)衰減器(12)的后面連接放大器(17)，放大器(17)的輸出端作為該電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，所述基波抵消電路包括電橋(1、5)、固定衰減器(3、7)、失真發(fā)生器(2、8)、可調(diào)衰減器(4、9)和負(fù)載(6、10)；所述電橋(1)的端口(B1)和電橋(5)的端口(C5)分別連接負(fù)載(6)、負(fù)載(10)后接地；電橋(1)的端口(D1)順次串聯(lián)失真發(fā)生器(2)、固定衰減器(3)、可調(diào)衰減器(4)后連接電橋(5)的端口(A5)，電橋(1)的端口(C1)順次串聯(lián)固定衰減器(7)、失真發(fā)生器(8)、可調(diào)衰減器(9)后連接電橋(5)的端口(B5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，所述基波抵消電路包括電橋(1、5)、固定衰減器(3、7)、失真發(fā)生器(2、8)、可調(diào)衰減器(4、9)和負(fù)載(6、10)所述電橋(1)的端口(B1)和電橋(5)的端口(C5)分別連接負(fù)載(6)、負(fù)載(10)后接地；電橋(1)的端口(D1)順次串聯(lián)固定衰減器(7)失真發(fā)生器(8)、可調(diào)衰減器(9)后連接電橋(5)的端口(A5)，電橋(1)的端口(C1)順次串聯(lián)失真發(fā)生器(2)、固定衰減器(3)、可調(diào)衰減器(4)后連接電橋(5)的端口(B5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，其特征在于，所述耦合器(14)連接匹配負(fù)載(13)后接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對功率自適應(yīng)的RF基波抵消電路，包括可調(diào)衰減器11和12和基波抵消電路，還包括有耦合器14、檢波器15和補(bǔ)償控制電路16；可調(diào)衰減器11一端連接RF信號端，另一端連接耦合器14，耦合器14設(shè)置有兩個(gè)輸出端，一個(gè)端口順次串聯(lián)檢波器15、補(bǔ)償控制電路16和基波抵消電路中的可調(diào)衰減器9，另一端口連接基波抵消電路的電橋1的端口A
文檔編號H03F3/20GK1913343SQ200610021699
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者徐源 申請人:徐源