[发明专利]基于镜像法的宽频带自适应谐波消除装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种谐波消除装置，尤其是涉及一种基于镜像法的宽频带自适应谐波消除装置。

背景技术

随着无线通信的飞速发展，宽频带的发射机和宽频带的接收机应用到越来越多的场合。对于发射机和接收机来说，谐波都是一个重要的指标，发射机和接收机的设计中，也都努力提高系统自身的谐波消除能力，以提升自身的性能指标。

现如今一般通过两种方式消除谐波，第一种是通过电调滤波器或者开关滤波器矩阵根据主信号的频率来调整滤波器以消除谐波；第二种是通过选择较好的谐波特性的器件或部件，依靠器件或部件自身的性能来提高谐波的消除能力。这两种方式在实际使用中产生如下一些问题：

1)对于接近中频的信号采用滤波的方法消除谐波，但是因为主信号频率和谐波较近，对于滤波器来说设计难度大，几乎不可能实现。

2)对于高频信号，可通过电调滤波器或开关滤波矩阵消除谐波，但随着主信号频率的增加，设计的复杂度和成本都会显著提高。

3)对于采用谐波特性好的非线性器件或部件，因为受到现今的制造工艺和技术的限制，对于宽频带信号在全波段内达到较好的指标几乎不可能实现。

4)这两种方式都会随着使用时间的增加，外界环境改变等因素，使得滤波器、放大器等器件或部件的特性变化，此时会引起谐波特性变差，只能更换器件或者部件指标才能恢复正常。

发明内容

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自适应调整、移植性好、成本和设计难度低的基于镜像法的宽频带自适应谐波消除装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于镜像法的宽频带自适应谐波消除装置，其特征在于，包括第一功分器、第一可调延迟线、主信号消除模块、镜频生成模块和第一合路器，所述的第一功分器的输出端分别与第一可调延迟线的输入端、主信号消除模块的输入端连接，所述的主信号消除模块的输出端与镜频生成模块的输入端连接，所述的第一合路器的输入端分别与第一可调延迟线的输出端、镜频生成模块的输出端连接；

所述的第一功分器将带有谐波的主信号分成等幅同相的两路信号，一路信号通过主信号消除模块后消除主信号，并进入镜频生成模块生成谐波的镜频信号，另一路进入第一可调延迟线后与镜频信号在第一合路器合路消除谐波，生成纯净的主信号。

所述的主信号消除模块包括第二功分器、放大器、可调衰减器、第二可调延迟线、矢量调制器和第二合路器，所述的第二功分器的输出端分别与放大器的输入端、第二可调延迟线的输入端连接，所述的放大器的输出端与可调衰减器的输入端连接，所述的第二可调延迟线的输出端与矢量调制器的输入端连接，所述的第二合路器的输入端分别与可调衰减器的输出端、矢量调制器的输出端连接；

所述的第二功分器将由第一功分器分离的其中一路信号分成等幅同相的AB和CD两路信号，所述的AB路信号经放大器放大后通过可调衰减器调整幅值，所述的第二可调延迟线和矢量调制器将CD路信号调整为与处理后的AB路信号幅值相等，相位相差180度的信号，经过调整后的两路信号在第二合路器合路生成消除了主信号的谐波信号。

所述的镜频生成模块包括第三功分器、90度移相器、正交调制器、第三合路器和增益补偿放大器，所述的第三功分器的输出端分别与90度移相器的输入端、正交调制器的输入端连接，所述的90度移相器的输出端与正交调制器的输入端连接，所述的正交调制器的输出端与第三合路器的输入端连接，所述的第三合路器的输出端与增益补偿放大器的输入端连接；

所述的第三功分器将主信号消除模块生成的谐波信号分成等幅同相的两路信号，一路信号为I路信号，另一路信号经90度移相器形成与I路信号正交的Q路信号，I路和Q路两路信号通过正交调制器调整幅值并在第三合路器合成镜频信号，所述的增益补偿放大器对镜频信号进行增益补偿。

所述的正交调制器通过调整I路和Q路的直流输入电流，实时调整I路和Q路两路信号的幅值，进而调整镜频信号的幅值和相位，镜频信号与经过第一可调延迟线后的谐波信号幅值相等，相位相差180度。

所述的第一可调延迟线和第二可调延迟线分别用于调整第一功分器和第二功分器的输出，补偿传输延迟。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)对于宽带信号，不需要专门的滤波电路，就可把主信号的谐波消除；

2)成本低，可移植性好，适用范围广；

3)随着发射机或接收机的使用和外界环境的变化引起的谐波的变化，本发明可实时软件调整，不需要更换器件或部件；