专利名称：用于前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置。
技术背景目前，前馈功放仍是线性功放中的主流技术，前馈技术是一种频域校正线性化技术，其 工作频带较宽，可校正杂散达30-35dB。自适应检测技术是前馈功放必不可少的技术，它利 用调整信号抵消环路和误差交调抵消环路的幅度和相位，来补偿由于频率、功率和温度等参 数变化而影响射频功放线性度，目前多采用导频注入的检测方法来实现自适应检测功能。具 体导频技术实现自适应的方法也有很多种，常见的方法是在载波边上直接注入一个幅度大小 恒定的信号，导频信号是为频谱再生分量的抵消程度而设立的风向标，虽然它在系统中也是 一种干扰信号， 一般都比较小，也满足3G规范的频谱要求，但是， 一般导频信号检测法的精 确性，稳定度及一致性都比较局限，如果该信号过小就很难检测。 发明内容本实用新型提供了一种用于前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置，可提高 功放控制的精度和灵敏度，具有很强的自适应载波抵消特点。本实用新型是一种用于前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置， 一种前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置，其特征在于包含幅度周期跳变式导频信号发 生电路、控制环路[l]、控制环路[2]，所述的控制环路[l]由耦合器、调幅调相器、主功放、定向耦合器依次连接组成；所述的控制环路[2]是由混频器、低频滤波、积分器、放大处理器 以及模拟开关电路和运放跟随电路依次连接组成；幅度周期跳变式导频信号发生电路的输出 连接到环路[l]中调幅调相器的输入端。本实用新型的优点在于，其以导频前馈技术为基础，应用于大功率前馈线性功放中，不 需要用复杂的算法，具有实现简单，功放控制精度及灵敏度高， 一致性好，以及良好的自适 应载波抵消特点。
图1为导频式前馈功放原理框图图2为导频信号产生原理框图图3为四路IQ信号波形图图4为环路1检测原理框图图5为环路1锁住情况下的输出波形图图6为环路1失锁情况下的输出波形图图7为环路2导频检测原理框图 图8为环路2失锁情况下的输出波形图 图9为环路2锁住情况下的输出波形图 其中，图3中 /一-1.2V直流电压波形g——1.2V直流电压波形/+-上电平1.2乂，下电平0.8V，周期为12mS的波形a-上电平1.2V，下电平0.8V，周期为12mS的波形 图5中A1-上电平1.2V，下电平0.2V，周期为12mS的波形 B-上电平5V，下电平0V，周期为12mS的波形 A2-上电平0.2V，下电平0V，周期为12mS的波形 A3- 0. 2V直流电压波形 图6中Al-l. 2V直流电压波形B-上电平5V，下电平0V，周期为12mS的波形A2-上电平5V,下电平OV，周期为12mS的波形A3 -2. 2V直流电压波形图8中C-上电平2V，中电平0.8V，下电平-4.5V，周期为12mS的波形 D-上电平4.5V，中电平2V，下电平0.8V，周期为12mS的波形 E1-上电平5V，下电平OV，周期为12mS的波形 F1-2V直流电压E2-上电平5V，下电平OV，周期为12mS的波形 F2-0.8V直流电压E3-上电平5V，下电平OV,周期为12mS的波形F3-4. 5V直流电压图9中c-ov直流电压D-2.5V直流电压E1-上电平5V，下电平0V，周期为12mS的波形 F1-2. 5V直流电压E2-上电平5V，下电平0V，周期为12mS的波形 F2-2. 5V直流电压E3-上电平5V，下电平0V,周期为12mS的波形 F3-2. 5V直流电压具体实施方式
以下结合附图，作进一步详细说明-如图1所示，前馈技术是将主功放产生的交调等信号(统称误差信号)分离出来，然后 调整误差信号的幅度和相位等参数，并进行误差功率放大，最终经延时调整，与主功放的输 出信号进行对消，这样可以尽量对消掉由于主功放非线性而产生的误差信号，得到比较纯净 的主信号，提高功放的线性度。这是目前比较流行的线性化技术之一。该技术由于提取的误 差信号只针对功放非线性产物，所以理论上对消不会影响调制信息。延时调整在两个地方实 现，其中环路2中主功放支路的延时是为了与误差信号同步。因为误差信号处理经过的环节 多，时延长。环路1中分路后的输入信号也需要延时，与主功放输出耦合信号同步。将系统 分为环路1和环路2。环路1主要完成对消主信号，分离出误差信号的功能， 一般称为误差 提取环，或主信号对消环。环路2称为误差对消环，完成对误差信号的幅度、相位、延时等 的调整，最终进行误差对消。环路1由耦合器，调幅调相器，主功放，定向耦合器等组成。其中，调幅调相器完成对 输入信号幅度和相位的调整，国外资料也因此称之为矢量调制器或复数调制器。其实，幅度 调制和相位调制是相互独立地实现的。通过级连实现共同的调幅调相功能。调幅可以通过电 控衰减器来实现，宽带调相可以通过3dB电桥和变容二极管来实现。具体电路和理论分析见 下文关键技术分析中的移相器分析。环路1和环路2都含有调幅调相器，幅度调制量和相位 调制量由CPU控制输出数字量，经A/D转换给调幅调相器，是控制算法实现的主要执行部件。 至于时延，目前尚没有可电调的部件实现， 一般是在调试过程中通过仪器测试确定合适的时 延量，然后用合适长度的电缆或合适时延的SAW延迟线来实现，这两种器件都具有线性相位 特性，不会引起群时延畸变。如图2所示，导频信号的产生过程如下PLL+VC0产生L0单频点信号作为IQ调制器的 本振信号，而四路IQ信号加如图3的周期电压，这样输出的导频信号是单频点，幅度相差在 35dBc跳变的信号。如图4所示，环路l检测的过程如下第1环的耦合主信号抵消信号经过功率检测器，然后经过运放的放大处理，然后通过一 路模拟开关电路，和运放跟随电路，输入到CPU中.。1、 在环路l锁住的情况下，主信号基本被抵消，检测的频谱主要是导频的信号和误差信 号的叠加，它的功率检测的波形如图5中Al所示，其通过模拟开关采样，得到图5中A2波 形，再经过二极管和运放处理，得到图5中A3波形，输入到CPU。2、 在环路l失锁的情况下，主信号未被完全抵消，检测的频谱主要是主信号，它的功率 检测的波形如图6中Al所示，其通过模拟开关采样，得到如图6中A2波形，再经过二极 管和运放处理，得到如图6中A3波形，输入到CPU。从比较中可以看出，信号在锁住的情况下，由于主信号抵消，且导频信号的幅度是^^变 的，在一个周期时间内是很小的，因此检测出信号电压很小，只有0.2V;而失锁的情况下， 主信号较大，导频信号的幅度的跳变影响不大，这时候检测的功率较大。通过抵消情况的判 断，给控制环路1幅度和相位的自适应调整。如图7所示，环路2检测的过程如下第2环的耦合误差抵消信号经过混频器，低频滤波，然后经过运放的积分，放大处理， 然后通过三路模拟开关电路和运放跟随电路，分别输入到CPU中。1、 在环路2失锁的情况下，误差信号和导频信号未能被抵消，采用导频的本振信号与环 路2耦合出来的信号进行混频，由于主信号的频率与导频频率相差较大，混频后可以滤除， 剩下的主要是导频信号，通过运放积分电路处理，得到波形如图8中C所示，再经过运放处 理得到波形如图8中D所示。然后分别通过3路的模拟开关采样，分别得到图8中F1， F2， F3所示的电压，最后全部输入到CPU来处理。2、 在环路2锁住的情况下，误差信号和导频信号几乎被抵消，采用导频的本振信号与环 路2耦合出来的信号进行混频，由于主信号的频率与导频频率相差较大，混频后可以滤除， 所以几乎就是一个OV的直流电压，通过运放积分电路处理，得到波形如图9中Cl所示，再 经过运放处理得到的波形如图9中C2所示。然后分别通过3路的模拟开关采样，分别得到图 9中F1， F2， F3所示的电压，最后全部输入到CPU来处理。从比较中可以看出，信号在失锁的情况下，3路检测出来的电压是不同的；而锁住的情 况下，3路检测出来的电压是相同的。通过抵消情况的判断，给控制环路2幅度和相位的自 适应调整。通过以上的环路处理，通过调相器和调幅器来不断地调整抵消环中的幅度和相位，从而使得功放的频谱再生分量得到很好的抑制，满足要求，并能进行很好的自适应调整。
权利要求1、一种前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置，其特征在于包含幅度周期跳变式导频信号发生电路、控制环路[1]、控制环路[2]，所述的控制环路[1]由耦合器、调幅调相器、主功放、定向耦合器依次连接组成；所述的控制环路[2]是由混频器、低频滤波、积分器、放大处理器以及模拟开关电路和运放跟随电路依次连接组成；幅度周期跳变式导频信号发生电路的输出连接到环路[1]中调幅调相器的输入端。
专利摘要本实用新型公开了一种用于前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置，一种前馈功放幅度周期跳变式导频信号自适应检测装置，其特征在于包含幅度周期跳变式导频信号发生电路、控制环路[1]、控制环路[2]，所述的控制环路[1]由耦合器、调幅调相器、主功放、定向耦合器依次连接组成；所述的控制环路[2]是由混频器、低频滤波、积分器、放大处理器以及模拟开关电路和运放跟随电路依次连接组成；幅度周期跳变式导频信号发生电路的输出连接到环路[1]中调幅调相器的输入端。该装置以导频前馈技术为基础，应用于大功率前馈线性功放中，不需要用复杂的算法，具有实现简单，功放控制精度及灵敏度高，一致性好，以及良好的自适应载波抵消特点。
文档编号H03F3/20GK201174685SQ20072000874
公开日2008年12月31日 申请日期2007年11月13日 优先权日2007年11月13日
发明者梁长松 申请人:福建三元达通讯股份有限公司