CN204103948U - 一种基于apd进行线性补偿的odu - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于APD进行线性补偿的ODU，本实用新型运用预失真技术提高输出线性度，在保证线性度的前提下，提高发射功率的ODU；混频器将提供的信号变频为所需要的工作频段的信号，放大器对变频后的微波信号进行放大，输出；APD的主要作用是对输入与反馈的射频信号进行比较处理，输出预失真射频信号，与放大器非线性特性矢量对称互补；低通滤波电路对射频信号进行滤波处理，带通滤波器对微波信号进行滤波，除掉本振信号，频率合成器合成混频器所需要的本振信号；通过使用预失真技术，使该ODU的线性提高，发射功率提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信系统领域，尤其涉及微波通信的设备。
背景技术
微波通信是一种利用微波频率实现信息传输的通信手段，微波通信作为现代无线通信的先行者，一直在通信领域起着举足轻重的作用。微波通信作为一种快速的通信手段，在移动网络中扮演者不可或缺的角色。
微波设备是微波通信网络的重要组成者，微波传输的距离与微波设备的发射功率密切相关，微波设备的发射功率越高，微波传输的距离越远。在保证线性度的要求下提高微波设备的发射功率是微波设备设计的核心技术，也是各大设备厂商攻克的难题。目前，运用最多的线性化技术有预失真技术和前馈技术。
前馈线性系统的工作是基于两个幅度相等,相差90°的信号叠加, 在放大器输出频谱上将误差信号抵消,其工作原理在框图上不同点的双音测试频谱可清楚看出。输入信号首先由功分器分为两路,一路送到主功率放大器放大将产生附加的非线性失真,此信号经耦合器耦合一部分与另一路通过延时线后的信号在90°电桥合成器进行合成,可通过调节可调衰减器和移相器使两路信号幅度相等,相位相差90°,则合成器的输出将是一个误差信号。本质上,此误差信号在理想情况下仅包含主放大器产生的非线性失真。此误差信号经线性放大到所需电平,目的是为了在输出端抵消大部分的失真。在输出端合成器将误差信号与主信号相叠加,同样调节可调衰减器和移相器,使两路信号幅度相等,相位相差90°,理论上在总输出端将只有线性分量信号。
预失真线性化技术就是通过产生与放大器非线性特性矢量对称互补的信号，来消除功放非线性失真的技术。预失真技术在电路中表现为增加了一个预失真器，此预失真器的作用是产生与放大器非线性特性矢量对称互补的信号。根据预失真器在发射机的位置不同可以分为射频预失真技术、中频预失真技术、基带预失真技术，根据预失真器处理信号的不同可以分为模拟预失真（APD）和数字预失真（DPD）。预失真技术也是目前常用的一种线性化技术，线性改善能力较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是采用模拟预失真技术（APD）提高微波设备(ODU)的线性度，在保证线性度的要求下，提高ODU的发射功率。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种基于APD进行线性补偿的ODU，包括第一混频器,低通滤波器，第一耦合器，第二耦合器，第二混频器，微带线带通滤波器，功率放大器PA,第三耦合器，第三混频器，第一频率合成器，功分器，模拟预失真器APD，第二频率合成器；所述的第一混频器的LO输入端口连接第二频率合成器的输出端口，第一混频器的输出端口连接低通滤波器的输入端口，低通滤波器的输出端口连接第一耦合器的输入端口，第一耦合器的耦合端口连接模拟预失真器APD的输入端口RFIN，第一耦合器的输出端口连接第二耦合器的输入端口, 第二耦合器的耦合端口连接模拟预失真器APD的输出端口RFout，第二耦合器的输出端口连接第二混频器的输入端口，第二混频器的输出端口连接微带线带通滤波器的输入端口,微带线带通滤波器的输出端口连接功率放大器PA的输入端口，功率放大器PA的输出端口连接第三耦合器的输入端口，第三耦合器的耦合端口连接第三混频器的输入端口，第三混频器的输出端口连接模拟预失真器APD的反馈端口RFFB，第三混频器的LO输入端口连接功分器的第二输出端口,功分器的第一输出端口连接第二混频器的LO输入端口，第一频率合成器的输出端口连接功分器的输入端口。
本实用新型的有益效果是：一种基于APD进行线性补偿的ODU，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点；和常规ODU相比，通过引入模拟预失真，能显著提高ODU的线性度，提高ODU的发射功率。
附图说明
图1.本实用新型的结构示意图；
图2.本实用新型的低通滤波器示意图。
具体实施方式
如图1，一种基于APD进行线性补偿的ODU，包括第一混频器,低通滤波器，第一耦合器，第二耦合器，第二混频器，微带线带通滤波器，功率放大器PA,第三耦合器，第三混频器，第一频率合成器，功分器，模拟预失真器APD，第二频率合成器。
其中，第一混频器，将接收到的350MHz信号，上变频为1G至3G的射频信号。
低通滤波电路，如图2，此电路为微带分布参数低通滤波器，它的主要作用是滤掉高于3GHz的信号。
第一耦合器，耦合未失真的射频信号，传送给APD
第二耦合器，APD生成的预失真射频信号，透过第二耦合器，耦合到放大链路，微波功率放大器的前级。
第二混频器，将 1G至3G的射频信号上变频为微波信号
微带线带通滤波电路，主要作用是滤掉微波本振信号。
功率放大器PA为微波功率放大器，对微波信号进行放大输出。
第三耦合器，将PA放大输出的微波信号耦合一部分，进行下变频至射频信号。
第三混频器，将微波信号下变频至1G至3G的射频信号。
本实用新型硬件电路之间的详细链接关系如下所述：
IDU的out端口连接第一混频器的输入端口，第一混频器的LO输入端口连接第二频率合成器的输出端口，第一混频器的输出端口连接低通滤波器的输入端口，低通滤波器的结构如图2所示，低通滤波器的输出端口连接第一耦合器的输入端口，第一耦合器的耦合端口连接模拟预失真器APD的输入端口RFIN，第一耦合器的输出端口连接第二耦合器的输入端口, 第二耦合器的耦合端口连接模拟预失真器APD的输出端口RFout，第二耦合器的输出端口连接第二混频器的输入端口，第二混频器的输出端口连接微带线带通滤波器的输入端口，微带线带通滤波器的输出端口连接功率放大器PA的输入端口，功率放大器PA的输出端口连接第三耦合器的输入端口，第三耦合器的耦合端口连接第三混频器的输入端口，第三混频器的输出端口连接模拟预失真器APD的反馈端口RFFB，第三混频器的LO输入端口连接功分器的第二输出端口,功分器的第一输出端口连接第二混频器的LO输入端口，第一频率合成器的输出端口连接功分器的输入端口。
本实用新型的工作原理：IDU传送350MHz的中频信号给到ODU，首先经过第一混频器，将中频信号上变频为1G至3G的射频信号，第一混频器的本振信号由第二频率合成器合成，1G至3G的射频信号经过低通滤波电路，射频信号经过低通滤波电路滤波由第二混频器上变频为微波信号，微波信号经过微带线带通滤波器滤除本振，进入微波功率放大器PA，经过放大输出。第一耦合器耦合未失真的射频信号送到模拟预失真器APD的输入端RFIN，第三耦合器耦合PA放大输出的一部分微波电路，经过第三混频器下变频为1G至3G的射频信号，输入给APD的反馈端RFFB，APD对输入端的射频信号与反馈段的射频信号进行比较处理（APD处理实现是现有技术），输出预失真射频信号，由第二耦合器耦合到第二混频器的输入端，与功率放大器非线性特性矢量对称互补，从而实现对输出微波信号线性优化的目的。其中，第二混频器与第三混频器的本振（LO）信号，由第一频率合成器合成，通过功分器，等分为两路分别提供给第二混频器与第三混频器。
以下介绍本实用新型详细处理步骤：
步骤1：350MHz的中频信号进入第一混频器；
步骤2：第一混频器将350MHz与第二频率合成器提供的LO信号，上变频为1G至3G的射频信号。
步骤3：1G至3G的射频信号，进入低通滤波电路，同时第一耦合器耦合一部分射频信号，输入到APD的射频信号输入端口（RFIN）。
步骤4：1G至3G的射频信号与APD处理输出的预失真射频信号耦合输入到第二混频器，第二混频器将射频信号上变频为微波信号。
步骤5：微波信号通过带通滤波电路的滤波作用，滤除本振信号，进入PA的输入端。
步骤6：PA将微波信号放大到要求输出功率发射。
步骤7：第三耦合器耦合微波信号输入到第三混频器。
步骤8：第三混频器将微波信号下变频为1G至3G的射频信号，LO信号由第一频率合成器合成。并输入到APD的反馈端口（RFFB）。
步骤9：APD将输入原始射频信号与反馈段输入的失真射频信号进行比较处理，输出预失真射频信号至第二混频器与功率放大器非线性特性矢量对称互补。
综上所述，本实用新型主要包括混频部分，放大链路，APD。混频电路的主要作用就是将提供的信号变频为所需要的信号，放大链路对微波信号进行放大，输出。APD的主要作用是对输入与反馈的射频信号进行比较处理，输出预失真射频信号。
在实际应用中发现，预失真技术的引入，对功率放大器的线性进行补偿，提高了系统的输出线性度，在保证线性度的前提下，提高ODU的发射功率。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于APD进行线性补偿的ODU，其特征在于：包括第一混频器,低通滤波器，第一耦合器，第二耦合器，第二混频器，微带线带通滤波器，功率放大器PA,第三耦合器，第三混频器，第一频率合成器，功分器，模拟预失真器APD，第二频率合成器；所述的第一混频器的LO输入端口连接第二频率合成器的输出端口，第一混频器的输出端口连接低通滤波器的输入端口，低通滤波器的输出端口连接第一耦合器的输入端口，第一耦合器的耦合端口连接模拟预失真器APD的输入端口RFIN，第一耦合器的输出端口连接第二耦合器的输入端口, 第二耦合器的耦合端口连接模拟预失真器APD的输出端口RFout，第二耦合器的输出端口连接第二混频器的输入端口，第二混频器的输出端口连接微带线带通滤波器的输入端口,微带线带通滤波器的输出端口连接功率放大器PA的输入端口，功率放大器PA的输出端口连接第三耦合器的输入端口，第三耦合器的耦合端口连接第三混频器的输入端口，第三混频器的输出端口连接模拟预失真器APD的反馈端口RFFB，第三混频器的LO输入端口连接功分器的第二输出端口,功分器的第一输出端口连接第二混频器的LO输入端口，第一频率合成器的输出端口连接功分器的输入端口。
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