前馈导频接收机系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及前馈导频接收机系统。
【背景技术】
[0002]随着3G、4G无线移动通信网络的建设和2G网络的不断优化、提升，通信技术对高线性、多载波技术提出了更高的要求。目前，成熟应用的主流技术有射频预失真技术、Dro技术和前馈技术。三种技术都能对原有功放系统的初始线性进行优化。射频预失真技术普遍能优化线性15-20dB左右，而Dro技术和前馈技术都能优化线性30-35dB以上。
[0003]由于都可以采用DOHERTY技术，DPD技术和前馈技术的效率水平相当。但DPD技术受限于器件水平和算法处理，其同时适用于多制式、多载波、宽带信号能力受限。而前馈技术由于其线性优化不依赖于信号特征及其处理，其适用性更广，可以同时支持多制式、多载波多种组合的应用形式。
[0004]图1是传统前馈功率放大器的反馈接收机架构示意图，它分为两个环路:载波对消环(环路1)和交调对消环(环路2)。未失真的耦合信号经延迟后与主放大器放大的信号经过适当的衰减耦合后在0°?180°合成器中比较。如果主放大器无增益和相位失真，合成器产生零输出。若主放大器有任何增益和相位失真、压缩或AM-PM效应，合成器输出端就会有小的RF误差信号，输入到误差放大器进行适当放大。主信号经过误差放大器的时延补偿后与误差放大器的输出合成校准后输出。其导频部分电路存在如下问题:使用分离的锁相环和VC0锁定本振频率，与耦合的主信号混频后经滤波器后直接进入到检测单元，这样，存在接收电路动态不够的问题。
【发明内容】
[0005]为了解决以上现有技术方案的问题，本实用新型实施例提供一种前馈导频接收机系统。
[0006]本实用新型实施例公开的一种前馈导频接收机系统，包括:主通信线路、载波对消环路、交调对消环路和检测控制环路:
[0007]所述主通信线路包括依次连接的射频输入端口、第一输出耦合器、第一增益/相位调节器、第一输入親合器、主放大器、第二输出親合器、第一延迟器、第一合路器、第三输出耦合器、隔离器和射频输出端口。
[0008]所述载波对消环路包括依次连接的第一输出耦合器、第二延迟器和第二合路器。
[0009]所述交调对消环路包括依次连接的第二输出耦合器、第二合路器、第二输入耦合器、第二增益/相位调节器、误差放大器和第一合路器。
[0010]所述检测控制环路包括依次连接的参考源、第一频率综合器、混频器、第一中频窄带滤波器、放大器、第二中频窄带滤波器、第二检测-控制器和第二增益/相位调节器，还包括依次连接的第二输入耦合器、第一检测-控制器和第一增益/相位调节器，所述混频器还连接至第三输出耦合器。
[0011]优选的，所述的一种前馈导频接收机系统，还包括频率调节环路，所述频率调节环路包括依次连接的参考源、第二频率综合器、增益调节器、开关和第一输入耦合器。
[0012]优选的，所述第一延迟器为延迟滤波器。
[0013]由于前馈功放总是应用到多载波放大系统中，而多个载波同时引入，必然会产生交调。载波越多，交调信号的频率组合也越复杂。如果导频频率固定，那必然会导致导频信号频率与交调信号频率重叠的问题，从而影响到导频的检测。本实用新型的前馈导频接收机系统对前馈导频技术进行了改进，对导频频率的幅度进行检测，并设定一个门限值，当幅度超过门限值时，就在适当频率范围内移动导频频率，以避开两个频率出现重叠的问题。本实用新型可以充分发挥接收机电路的性能，最大程度地利用检测器的动态范围。采用此种架构设计的前馈系统，配合其它电路，可以使前馈系统对消能力达到40dB以上。可以实现高线性、高效率、宽带的前馈设计。
【附图说明】
[0014]图1为本现有技术中前馈导频接收机的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型前馈导频接收机系统的结构示意图
[0016]图3为本实用新型前馈导频接收机系统的导频控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0017]为了更好地阐述本实用新型所提出的前馈导频接收技术方案，下面将结合附图，对本实用新型的前馈导频接收机系统作如下详细描述。
[0018]参考图2所示的前馈导频接收机系统，包括:主通信线路、载波对消环路、交调对消环路和检测控制环路:
[0019]所述主通信线路包括依次连接的射频输入端口 100、第一输出耦合器1、第一增益/相位调节器2、第一输入親合器3、主放大器4、第二输出親合器5、第一延迟器6、第一合路器7、第三输出耦合器8、隔离器9和射频输出端口 200。
[0020]所述载波对消环路包括依次连接的第一输出耦合器1、第二延迟器10和第二合路器11。
[0021]所述交调对消环路包括依次连接的第二输出耦合器5、第二合路器11、第二输入耦合器12、第二增益/相位调节器13、误差放大器14和第一合路器7。
[0022]所述检测控制环路包括依次连接的参考源15、第一频率综合器16、混频器17、第一中频窄带滤波器18、放大器19、第二中频窄带滤波器20、第二检测-控制器21和第二增益/相位调节器13，还包括依次连接的第二输入耦合器12、第一检测-控制器22和第一增益/相位调节器2，所述混频器17还连接至第三输出耦合器8。
[0023]作为一种优选实施例，所述的前馈导频接收机系统，还包括频率调节环路，所述频率调节环路包括依次连接的参考源15、第二频率综合器23、增益调节器24、开关25和第一输入親合器3。
[0024]优选的，所述第一延迟器6为延迟滤波器。
[0025]具体的实施方式:参考源15产生低频率振荡信号，引入到第二频率综合器23，输出与主通路信号频率相近的导频频率。当前馈系统运行到交调对消环路时，开关25打开，耦合通路导通，前面产生的本振频率经过增益调节器24后直接进入到第一输入耦合器3，从而耦合到主信号通路。
[0026]在第三输出耦合器8中，将主信号和导频信号一起耦合，进入混频器后，得到中频信号。此频率一般为300MHz以内，主要取决于后面的窄带中频滤波器的设计。混频时使用的本振信号是由参考源15和第一频率综合器16生成，在具体设计的时候，也可以依据设计需要直接选用第二频率综合器23生成的导频频率信号。
[0027]中频信号经过第一中频窄带滤波器18后，就可以基本滤除掉主信号，只保留下导频频率信号。为了达到上述目的，结合移动通信的信号特征，要求中频窄带滤波器的3dB带宽在200kHz以内，其选择性越好，越能降低主信号对其的影响。过滤后的信号经过放大器19后，从而可以保证导频信号最终进入到第二检测-控制器21的功率始终能落在检测器的动态范围以内。第二中频窄带滤波器20主要是为了进一步提高接收机系统的选择性，除了更进一步滤除主信号外，同时也可以降低宽带噪底，从而提高接收机系统的灵敏度。由于放大器总是宽带的，其工作带宽很容易达到1GHz以上，其增益在1GHz以内也易达到20dB。根据噪底公式_174dBm+101og (Bff/Hz) +G (dB) +NF，引入这一单元，结合上述其3dB带宽小于200kHz的要求，噪底电平可以整体降低15dB以上，相应的其灵敏度也可以提高。
[0028]第二检测-控制器21根据检测到的导频信号强度，持续通过第二增益/相位调节器13调整交调对消环路，最终使导频幅度最小。
[0029]图3是导频接收机电路部分的控制流程图。
[0030]其具体的实施方式:首先根据系统的初始配置生产导频信号(400)，然后打开射频开关(图2中的25)，将导频信号注入到主放大通路中(410)。接收机电路检测出导频信号(420)送入到检测器中，通过计算得出导频幅度。将结果与预先设置的门限值(该门限值可以通过不加入导频时直接测试交调产物得到)进行比较(440)，当结果大于门限值，就考虑将导频频率进行偏移(450)。图2中，建议偏移量为10kHz，实际应用时可以根据信号特征修改。如果小于门限值，则调整交调对消环路的增益/相位，以使导频频点信号幅度最小。然后关闭射频开关(图2中的25)，以减少杂散辐射，同时，系统进入前馈其它的流程中。
[0031]与现有的实现方法相比，本实用新型可以充分发挥接收机电路的性能，最大程度地利用检测器的动态范围。采用此种架构设计的前馈系统，配合其它电路，可以使前馈系统对消能力达到40dB以上。
[0032]因此，本实用新型在针对功放设计中，可以有良好的应用前景。
[0033]以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型技术方案的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
[0034]显然，通过参照本实用新型的某些优选实施例，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
【主权项】
1.一种前馈导频接收机系统，其特征在于，包括:主通信线路、载波对消环路、交调对消环路和检测控制环路: 所述主通信线路包括依次连接的射频输入端口、第一输出耦合器、第一增益/相位调节器、第一输入親合器、主放大器、第二输出親合器、第一延迟器、第一合路器、第三输出親合器、隔离器和射频输出端口； 所述载波对消环路包括依次连接的第一输出耦合器、第二延迟器和第二合路器； 所述交调对消环路包括依次连接的第二输出耦合器、第二合路器、第二输入耦合器、第二增益/相位调节器、误差放大器和第一合路器； 所述检测控制环路包括依次连接的参考源、第一频率综合器、混频器、第一中频窄带滤波器、放大器、第二中频窄带滤波器、第二检测-控制器和第二增益/相位调节器，还包括依次连接的第二输入耦合器、第一检测-控制器和第一增益/相位调节器，所述混频器还连接至第三输出耦合器。2.根据权利要求1所述的一种前馈导频接收机系统，还包括频率调节环路，所述频率调节环路包括依次连接的参考源、第二频率综合器、增益调节器、开关和第一输入耦合器。3.根据权利要求1或者2所述的一种前馈导频接收机系统，其特征在于，所述第一延迟器为延迟滤波器。
【专利摘要】本实用新型公开一种前馈导频接收机系统。包括主通信线路、载波对消环路、交调对消环路和检测控制环路。本实用新型的前馈导频接收机系统对前馈导频技术进行了改进，对导频频率的幅度进行检测，并设定一个门限值，当幅度超过门限值时，就在适当频率范围内移动导频频率，以避开两个频率出现重叠的问题。
【IPC分类】H04B1/16
【公开号】CN205092852
【申请号】CN201520801471
【发明人】过海燕, 刘海涛, 李宗扬
【申请人】天津京信通信系统有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月13日