[发明专利]预失真射频放大器的线性化方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及现代移动通信系统中功率放大器的线性化技术领域，尤其涉 及一种预失真射频放大器的线性化方法。

【技术背景】

长期以来，用于通信系统中的功率放大器的效率提高技术和线性化技术 是业界研究的热点。

现代无线通信系统由于采用了各种非恒定包络的调制方式(如QPSK， QAM，OFDM等)，极大地提高了频率资源的利用率，无线环境下的传输速 率随着设备的更新换代(2G，2.5G，3G，4G，LTE)快速增长，在系统中下 行链路均需要高效率、高线性、多载波的功率放大器进行放大以满足基站(远 程射频单元RRU、直放站、室内覆盖系统等)设备的覆盖要求。

公知的，功率放大器的线性化技术按不同的技术架构分为前馈、反馈和 预失真等几种，预失真技术又分为模拟预失真和数字预失真，模拟预失真是 指在射频域利用模拟电路产生失真信号，数字预失真是指在基带信号的数字 域的基础上产生预失真信号并上变频到射频域。

由于调制技术的非恒定包络信号将使功率放大器产生较大的非线性特 征，常规采用前馈(FF)技术架构的多载波功率放大器，虽然具有对消性能 优良、工作带宽宽、可以多制式共容等特点，但是，由于技术复杂度高、效 率低、成本高等因素制约了其发展。

包络跟踪等模拟预失真技术由于受到工作带宽窄、对消效果差等因素的 影响，不能工作在多载波的情况下。

数字预失真技术是一种较有前途的线性化技术，具有工作效率高和适中 的对消的特点、但是由于受到人们对半导体器件的非线性表征特性的认识的 限制和A/D、D/A、DSP等工作速率的限制，工作带宽受限，其应用受到了 一定的限制。另外，无论从理论还是实践的角度，国内外涉及数字预失真技 术的专利文献均揭示，现有技术中产生数字预失真信号的复杂度较高，而且 未能自适应调整适应不同的电气环境，因此未能达到较好的线性化技术效果。

【发明内容】

本发明的目的就是要克服上述不足，提供一种预失真射频放大器的线性 化方法，实现较高的工作带宽和工作效率，并且能适合应用于不同的工作环 境。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一种预失真射频放大器的线性化方法，利用在射频域产生的预失 真信号提高放大器的线性化程度，存在用于对初始载波信号进行功率放大的 第一链路和用于产生并处理预失真信号的第二链路：第一链路首先将初始载 波信号进行功率放大，然后将包含了已产生交调信号的放大后信号与第二链 路的放大后预失真信号合路，输出合路后信号；第二链路首先耦合初始载波 信号和所述合路后信号，经合路产生预失真信号，该预失真信号包含了初始 载波信号和所述交调信号，将该预失真信号进行与第一链路等效的功率放大；

且存在如下步骤：将第一链路的放大后信号和第二链路的放大后预失真 信号合路对消交调信号，输出高线性化合路后信号，完成对初始载波信号的 功率放大过程。

所述第一链路中对初始载波信号的放大和第二链路中对预失真信号的 放大采用完全相同的方式。

所述第一链路中对载波信号的放大和第二链路中对预失真信号的放大 的具体方式包括将需放大的信号进行至少两级功率放大的步骤。

所述第一链路中对载波信号的放大和第二链路中对预失真信号的放大 的具体方式还包括将需放大的信号进行微量衰减以校正信号强度的步骤。

所述第一链路中对载波信号的放大和第二链路中对预失真信号的放大 的具体方式还包括将需放大的信号进行微量调相以校正信号相位的步骤。

在第二链路中完成放大后的预失真信号，其中所包含的载波信号与其中 所包含的交调信号在相位上相差180度，而与第一链路中放大后信号在相位 上相差90度，采用正交电桥将第一链路放大后的原始放大信号与第二链路放 大后的预失真信号合路，获得对消了交调信号的高线性化合路后信号。

所述第二链路中，产生所述预失真信号的具体包括：

耦合初始载波信号和所述合路后信号；

所述耦合而得的初始载波信号经延迟后被分成两路输出，第一分路初始 载波信号与所述耦合而得的合路后信号再行合路对消彼此的载波信号后，获 得所述第一链路中产生的交调信号，该交调信号经与第二分路初始载波信号 再行合路后生成所述预失真信号。