超寬帶多頻多模功率放大系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種超寬帶多頻多模功率放大系統，包括輸入取樣單元、輸出取樣單元、多個預失真單元以及放大單元。所述輸入取樣單元得到多路輸入取樣信號，所述輸出取樣單元得到多路輸出取樣信號，多個預失真單元根據各個輸入取樣信號以及輸出取樣信號，得到對應的反向非線性失真信號，對輸入取樣信號進行預失真處理，得到非線性反向失真信號，所述放大單元將多個非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，并對耦合得到的合路信號進行Doherty放大輸出，從而在模擬預失真技術與Doherty技術相結合的基礎上，通過多路結構，實現超寬帶多頻多模功率放大器的功能。
【專利說明】
超寬帶多頻多模功率放大系統
技術領域
[0001]本發明涉及移動通信領域，特別是一種超寬帶多頻多模功率放大系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著4G(the4th Generat1n mobile communicat1n，第四代移動通信技術)的發牌，LTE(Long Term Evolut1n，長期演進)制式的網絡建設快速發展，LTE及LTE-A(LTE_Advanced，長期演進技術升級版)可提供寬帶無線傳輸能力，無線射頻前端的寬帶發展將成為必然趨勢。基站功率放大器及輔助光纖拉遠多頻系統所需功率放大器作為射頻前饋的核心部件，是產業需要攻克的難題。因此，急需解決超寬帶射頻前端系統中所面臨的功放技術瓶頸，探索出符合LTE微基站系統或光纖分布系統需求的超寬帶、高效率、多頻段、多載波、線性化技術或功放樣機，實現光纖分布系統的超寬帶綠色節能目標。隨著射頻功放技術的發展，寬禁帶GaN(GalIium Nitride，氮化鎵)技術逐漸趨于成熟，將在今后的幾年內取代窄帶的LDM0S(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，橫向擴散金屬氧化物半導體)管成為功率放大器的主流。GaN技術解決了射頻的超帶寬問題，卻無法解決其較大的非線性問題；而目前常用的APD(Avalanche Photo D1de，雪崩光電二極管)、FF(FeedForward，前饋)、DPD(Digital Pre-Distort1n，數字預失真)、LINC(linearamplificat1n with nonlinear components，非線性元件的線性放大)等功放線性化技術受限于FPGA(Field — Programmable Gate Array，現場可編程門陣列)、DAC(Digital toanalog converter，數字模擬轉換器)、DSP(Digital Signal Processing，數字信號處理)等專用關鍵器件的采樣帶寬技術瓶頸，無法和GaN技術同步達到相適應的即時帶寬。因此，研究功放線性化技術的超寬帶問題成為目前的技術預研方向。
[0003]目前，基于提高線性功放效率的技術主要有:Doherty技術、ET包絡跟蹤技術、EER包絡消除再生技術、SMPA開關技術和ATB自適應偏置技術等。目前已經大量使用的是Doherty (多爾蒂)技術，使用Doherty技術可以顯著改善功放的效率，其將輸入信號的平均功率和峰值功率分開放大，然后合成，從而獲得高效率，但其線性度變差，因此Doherty技術需要與線性化技術配合使用。近兩年，前饋、模擬預失真和數字預失真等線性化技術已成熟應用，并不斷地發展，凸顯了高線性和高效率的優勢，但這些技術的復雜性和高成本等缺陷阻礙著其在50瓦以下的中小功率等級放大器的推廣和應用。
[0004]成熟應用的主流技術有射頻預失真技術、Dro技術和前饋技術，這三種技術都能對原有功放系統的初始線性進行優化。射頻預失真技術改善線性15-20dB左右，而Dro技術和前饋技術改善線性30-35dB以上，但技術復雜度較高，可生產性及產品的穩定性等都不及模擬預失真技術成熟。然而，通過將預失真技術和Doherty技術相結合應用，雖然可以發揮兩種技術的優勢互補，使通信系統線性達到擴頻信號3GPP(The 3rd Generat1nPartnership Pro ject，第三代合作伙伴計劃)規范的要求，但是，簡單采用預失真技術和Doherty技術結合的設計方案，其實現的功率放大器的線性化，頻段單一、達到的瞬時帶寬不夠理想。

【發明內容】

[0005]針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種超寬帶多頻多模功率放大系統，在模擬預失真技術與Doherty技術相結合的基礎上，通過多路結構，實現超寬帶多頻多模功率放大器的功能。
[0006]本發明的超寬帶多頻多模功率放大系統，包括:
[0007]輸入取樣單元，用于取樣系統的輸入信號，將取樣的輸入信號功分為多路信號，對所述多路信號分別進行各自頻段的濾波，將濾波后的各路信號作為輸入取樣信號，分別輸入對應的預失真單元；
[0008]輸出取樣單元，用于取樣系統的輸出信號，將取樣的輸出信號功分為多路反饋信號，對所述多路反饋信號分別進行各自頻段的濾波，將濾波后的各路反饋信號作為輸出取樣信號，分別輸入對應的預失真單元；
[0009]多個預失真單元，每個預失真單元用于對輸入的輸入取樣信號和輸出取樣信號進行對比，得到對應的反向非線性失真信號；用所述反向非線性失真信號對輸入的輸入取樣信號進行預失真處理，得到非線性反向失真信號；
[0010]放大單元，用于將多個預失真單元輸出的非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，并對耦合得到的合路信號進行Doherty放大，將放大后的信號作為系統的輸出信號。
[0011]本系統中，所述輸入取樣單元得到多路輸入取樣信號，所述輸出取樣單元得到多路輸出取樣信號，多個預失真單元根據各個輸入取樣信號以及輸出取樣信號，得到對應的反向非線性失真信號，對輸入取樣信號進行預失真處理，得到非線性反向失真信號，所述放大單元將多個非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，并對耦合得到的合路信號進行Doherty放大輸出，從而在模擬預失真技術與Doherty技術相結合的基礎上，通過多路結構，實現超寬帶多頻多模功率放大器的功能。
【附圖說明】
[0012]圖1為一個實施例的超寬帶多頻多模功率放大系統的結構示意圖；
[0013]圖2為一個較佳實施例的超寬帶多頻多模功率放大系統的結構示意圖；
[0014]圖3為另一個較佳實施例的超寬帶多頻多模功率放大系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
[0016]請參閱圖1中一個實施例的超寬帶多頻多模功率放大系統的結構示意圖，如圖所示，包括輸入取樣單元101、多個預失真單元102、放大單元103以及輸出取樣單元104。
[0017]所述輸入取樣單元101用于取樣系統的輸入信號，將取樣的輸入信號功分為多路信號，對所述多路信號分別進行各自頻段的濾波，將濾波后的各路信號作為輸入取樣信號，分別輸入對應的預失真單元;所述輸出取樣單元104用于取樣系統的輸出信號，將取樣的輸出信號功分為多路反饋信號，對所述多路反饋信號分別進行各自頻段的濾波，將濾波后的各路反饋信號作為輸出取樣信號，分別輸入對應的預失真單元;所述多個預失真單元102用于對輸入的輸入取樣信號和輸出取樣信號進行對比，得到對應的反向非線性失真信號；用所述反向非線性失真信號對輸入的輸入取樣信號進行預失真處理，得到非線性反向失真信號；以及所述放大單元103用于將多個預失真單元輸出的非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，并對耦合得到的合路信號進行Doherty放大，將放大后的信號作為系統的輸出信號。
[0018]本實施例中，所述輸入取樣單元101得到多路輸入取樣信號，所述輸出取樣單元104得到多路輸出取樣信號，多個預失真單元102根據各個輸入取樣信號以及輸出取樣信號，得到對應的反向非線性失真信號，對輸入取樣信號進行預失真處理，得到非線性反向失真信號，所述放大單元103將多個非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，并對耦合得到的合路信號進行Doherty放大輸出，從而在模擬預失真技術與Doherty技術相結合的基礎上，通過多路結構，實現超寬帶多頻多模功率放大器的功能。
[0019]在其中一個實施例中，所述放大單元103包括第一耦合子單元，用于將任意一個預失真單元輸出的非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，得到新的輸入信號;將下一個預失真單元輸出的非線性反向失真信號與新的輸入信號進行耦合;直至每個預失真單元輸出的非線性反向失真信號均參與耦合，得到合路信號。
[0020]在其中一個實施例中，所述放大單元103包括第二耦合子單元，用于將各個預失真單元輸出的非線性反向失真信號分別與輸出取樣信號進行耦合，得到對應的多個耦合信號;將多個耦合信號進行合路，得到合路信號。
[0021 ]在其中一個實施例中，所述超寬帶多頻多模功率放大系統還包括檢測控制單元以及電平控制單元。所述檢測控制單元用于檢測系統的輸出信號，若系統的輸出信號的功率大于第一閾值，則輸出降低系統的輸入信號的功率的電平控制指令至電平控制單元；以及電平控制單元用于根據所述電平控制指令降低系統的輸入信號的功率，使得系統的輸入信號穩定。
[0022]在其中一個實施例中，所述檢測控制單元還用于檢測系統的輸入信號，若系統的輸入信號的功率大于第二閾值，則發出告警，進而提高系統的安全性能。
[0023]在其中一個實施例中，所述檢測控制單元還用于若檢測到系統的輸入信號的功率小于第三閾值，則關閉濾波段大于等于第三閾值的對應的預失真單元，進而降低系統的資源消耗。
[0024]在其中一個實施例中，所述檢測控制單元還用于計算系統的輸出信號與系統的輸入信號的功率差，若所述功率差小于設定值，則向所述放大單元發出功率增益補償的增益補充指令;所述放大單元包括增益控制子單元，用于根據所述增益補充指令對所述合路信號進行功率增益補償。
[0025]在其中一個實施例中，所述超寬帶多頻多模功率放大系統還包括延時單元，用于將系統的輸入信號延時輸出至放大單元。
[0026]在其中一個實施例中，所述超寬帶多頻多模功率放大系統還包括隔離單元，用于將系統的輸出信號進行隔離輸出。
[0027]以下為本發明的超寬帶多頻多模功率放大系統的一個較佳實施例，包括輸入取樣單元、三個預失真單元、放大單元以及輸出取樣單元構成的串聯式超寬帶多頻多模功率放大系統，如圖2所示:
[0028]所述輸入取樣單元包括:第一耦合器、第一濾波器、第二濾波器以及第三濾波器；所述第一耦合器的輸入端與所述功率放大系統的輸入端連接，第一耦合器的輸出端分別與第一濾波器的輸入端、第二濾波器的輸入端以及第三濾波器的輸入端連接。
[0029]所述三個預失真單元，分別為第一預失真器、第二預失真器以及第三預失真器;所述第一預失真器的一輸入端與第一濾波器的輸出端連接，第二預失真器的一輸入端與第二濾波器的輸出端連接，以及第三預失真器的一輸入端與第三濾波器的輸出端連接。
[0030]所述放大單元包括:第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器以及Doherty放大器;所述第二耦合器的一輸入端與第三預失真器的輸出端連接，第三耦合器的一輸入端與第二預失真器的輸出端連接，第四耦合器的一輸入端與第一預失真器的輸出端連接，第二耦合器的另一輸入端與第一耦合器的輸出端連接，第二耦合器的輸出端與第三耦合器的另一輸入端連接，第三耦合器的輸出端與第四耦合器的另一輸入端連接，第四耦合器的輸出端與Doherty放大器的輸入端連接，Doherty放大器的輸出端連接所述功率放大系統的輸出端。
[0031]所述輸出取樣單元包括:第五耦合器、第四濾波器、第五濾波器以及第六濾波器；所述第五親合器的輸入端與Doherty放大器的輸出端連接，第五親合器的輸出端分別與第四濾波器的輸入端、第五濾波器的輸入端以及第六濾波器的輸入端連接，第四濾波器的輸出端與第一預失真器的另一輸入端連接，第五濾波器的輸出端與第二預失真器的另一輸入端連接，以及第六濾波器的輸出端與第三預失真器的另一輸入端連接。
[0032]該實施例的超寬帶多頻多模功率放大系統還包括第六耦合器、ALC(AutomaticLevel Control,自動電平控制)器、MQJ(Microcontroller Unit，微控制單元)、小微波放大管、延時器、AGC(Automatic Gain Control，自動增益控制)器、預推動級放大器以及隔離器。所述第六耦合器的輸入端與系統的輸入端連接，第六耦合器的輸出端分別與MCU以及ALC的一輸入端連接，ALC的輸出端通過小微波放大管與第一親合器的輸入端連接，MCU的輸出端分別與ALC、第一預失真器、第二預失真器、第三預失真器以及AGC的一輸入端連接，M⑶的另一輸入端與第五親合器的一輸出端連接，隔離器的輸入端與第五親合器的另一輸出端連接，隔離器的輸出端與系統的輸出端連接，延時器的輸入端與第一耦合器的輸出端連接，延時器的輸出端與第二親合器的一輸入端連接，AGC的另一輸入端與第四親合器的輸出端連接，AGC的輸出端通過預推動級放大器與Doherty放大器的輸入端連接。
[0033]工作時，一路系統輸入信號經第六耦合器取樣進行輸入功率檢測，送入MCU;另一路系統輸入信號作為主路信號依次經過第六耦合器、ALC、小微波放大管、第一耦合器、延時器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、AGC、預推動級放大器、Doherty放大器、第五耦合器以及隔離器的主射頻鏈路，到達功放輸出端。第一耦合器取樣系統的輸入信號，將輸入信號功分三路，分別進入各對應頻段濾波器得到輸入取樣信號，然后分別送入各自的模擬預失真IC(Integrated Circuit，集成電路)芯片(亦即預失真器)；第五親合器取樣功率放大器輸出的系統輸出信號(該主路信號經過Doherty鏈路時，產生非線性失真)，將輸出信號功分三路后，分別進行各自頻段濾波得到輸出取樣信號，然后送入各自的模擬預失真IC芯片；三路預失真芯片分別將各自頻段的輸入取樣信號和輸出取樣信號進行對比，得到對應的反向非線性失真信號，將多個反向非線性失真信號對輸入的輸入取樣信號進行預失真處理后，得到多個非線性反向失真信號，分別輸出給第二耦合器、第三耦合器和第四耦合器，與主路經過延時器延時后的系統的輸入信號耦合，得到合路信號，實現非線性過矯正。模擬預失真IC芯片使非線性反向失真信號延遲的時間越久，延時線的長度就相應的越長，保證相對應的時延;經預失真單元過矯正后的合路信號輸出給Doherty放大器，Doherty放大器對合路信號進行放大，得到放大信號，并產生非線性失真，此非線性失真與模擬預失真IC芯片產生的預定的過矯正失真對消;第五耦合器將Doherty放大器輸出的放大信號進行取樣，得到輸出取樣信號，并將輸出取樣信號反饋給模擬預失真IC芯片，模擬預失真IC芯片將反饋輸出取樣信號與第一耦合器發來的輸入取樣信號相比較，在芯片內部采用Volterra級數迭代算法求解，擬合反向非線性失真信號，不斷優化對消效果并實現自適應功能，使得本功率放大器不但擁有尚效率而且具有尚線性的特點。
[0034]本系統采用現有的高集成的IC芯片，簡化了電路。第六耦合器將系統的輸入信號傳輸給ALC，并取樣輸入信號的功率發給MCU，當輸入信號功率超出額定值時，MCU進行告警；第五耦合器取樣系統的輸出信號，經功率檢測送入MCU，當輸出功率過大時，MCU輸出相應的控制命令控制ALC對輸入信號進行調整，使信號穩定。MCU還可以通過SPI (SeriaIPeripheral Interface，串行外設接口)與多路模擬預失真IC芯片通信，當MCU檢測到系統的輸入信號功率小于某一值時，關閉濾波段大于等于該值的對應的預失真單元，進而降低系統的資源消耗。具體設計可根據實際方案的不同選擇不同頻段、功率等級等相關器件來實現不同的功率放大器。
[0035]以下為本發明的超寬帶多頻多模功率放大系統的另一個較佳實施例，包括輸入取樣單元、三個預失真單元、放大單元以及輸出取樣單元構成的并聯式超寬帶多頻多模功率放大系統，如圖3所示:
[0036]所述輸入取樣單元包括:第一功分器、第二功分器、第三功分器、第四功分器、第一濾波器、第二濾波器以及第三濾波器;所述第一功分器的輸入端與所述功率放大系統的輸入端連接，第一功分器的輸出端分別與第一濾波器的輸入端、第二濾波器的輸入端以及第三濾波器的輸入端連接，第一濾波器的輸出端與第二功分器的輸入端連接，第二濾波器的輸出端與第三功分器的輸入端連接，以及第三濾波器的輸出端與第四功分器的輸入端連接。
[0037]所述三個預失真單元分別為第一預失真器、第二預失真器以及第三預失真器;所述第一預失真器的一輸入端與第二功分器的一輸出端連接，第二預失真器的一輸入端與第三功分器的一輸出端連接，以及第三預失真器的一輸入端與第四功分器的一輸出端連接。
[0038]所述放大單元包括:第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、合路器以及Doherty放大器;所述第一親合器的一輸入端與第二功分器的另一輸出端連接，第一親合器的另一輸入端與第一預失真器的輸出端連接，第二親合器的一輸入端與第三功分器的另一輸出端連接，第二耦合器的另一輸入端與第二預失真器的輸出端連接，第三耦合器的一輸入端與第四功分器的另一輸出端連接，第三耦合器的另一輸入端與第三預失真器的輸出端連接，合路器的輸入端分別與第一親合器的輸出端、第二親合器的輸出端以及第三親合器的輸出端連接，合路器的輸出端與Doherty放大器的一輸入端連接，Doherty放大器的輸出端連接所述功率放大系統的輸出端。
[0039]所述輸出取樣單元包括:第五耦合器、第四濾波器、第五濾波器以及第六濾波器；所述第五親合器的輸入端與Doherty放大器的輸出端連接，第五親合器的輸出端分別與第四濾波器的輸入端、第五濾波器的輸入端以及第六濾波器的輸入端連接，第四濾波器的輸出端與第一預失真器的另一輸入端連接，第五濾波器的輸出端與第二預失真器的另一輸入端連接，以及第六濾波器的輸出端與第三預失真器的另一輸入端連接。
[0040]該并聯式超寬帶多頻多模功率放大系統還包括第四耦合器、ALC、MCU、小微波放大管、第一延時器、第二延時器、第三延時器、AGC、微波放大管以及隔離器。所述第四耦合器的輸入端與系統的輸入端連接，第四親合器的輸出端分別與MCU的一輸入端以及ALC的一輸入端連接，A L C的輸出端通過小微波放大管與第一功分器的輸入端連接，M C U的輸出端分別與ALC(圖中未給出)的一輸入端、第一預失真器的一輸入端、第二預失真器的一輸入端、第三預失真器的一輸入端以及Doherty放大器的一輸入端連接，MCU的另一輸入端與第五耦合器的一輸出端連接，隔離器的輸入端與第五耦合器的另一輸出端連接，隔離器的輸出端與系統的輸出端連接，AGC的輸入端與合路器的輸出端連接，AGC的輸出端通過微波放大管與Doherty放大器的輸入端連接，第一延時器的輸入端與第二功分器的另一輸出端連接，第一延時器的輸出端與第一親合器的另一輸入端連接，第二延時器的輸入端與第三功分器的另一輸出端連接，第二延時器的輸出端與第二親合器的另一輸入端連接，第三延時器的輸入端與第四功分器的另一輸出端連接，第三延時器的輸出端與第三親合器的另一輸入端連接。
[0041 ]工作時，系統輸入信號一路經第四耦合器取樣進行輸入功率檢測，送入MCU;另一路系統輸入信號依次經過第四耦合器、ALC、小微波放大管、第一功分器，將系統輸入信號功分三路，分別進行各對應頻段濾波器得到輸入取樣信號，然后將各個對應頻段的輸入取樣信號分別經第二功分器、第三功分器、第四功分器進入各自頻段的預失真單元，再與相應頻段的經延時器延時的輸入取樣信號進行耦合，得到各個耦合信號，合路器將各個耦合信號合路，得到合路信號，Doherty放大器將合路信號進行放大，得到放大信號，第五耦合器將Doherty放大器輸出的放大信號(該放大信號經過Doherty鏈路時，產生非線性失真)進行取樣，得到輸出取樣信號，將輸出取樣信號功分三路，分別進行各自頻段濾波得到過濾后的輸出取樣信號，然后送入各自的模擬預失真IC芯片(亦即預失真器)；三路模擬預失真IC芯片分別將各自頻段的輸入取樣信號和輸出取樣信號進行對比，在芯片內部采用Volterra級數迭代算法求解，擬合反向非線性失真信號，將多個反向非線性失真信號對輸入的輸入取樣信號進行預失真處理后得到多個非線性反向失真信號，分別傳輸至第一耦合器、第二耦合器以及第三耦合器，與經過各自延時器延時后的系統的輸入信號耦合，形成非線性反向失真信號。經預失真單元反向失真信號輸出給Doherty放大器，Doherty放大器對信號進行放大并產生非線性失真，此非線性失真與模擬預失真IC芯片產生的預定的過矯正失真對消，預失真單元不斷優化對消效果并實現自適應功能，使得本功率放大器不但擁有高效率而且具有尚線性的特點。
[0042]本系統采用現有的高集成的IC芯片，簡化了電路。第四耦合器將系統輸入信號傳輸給ALC，并取樣輸入信號的功率發給MCU，當輸入信號功率超出額定值時，MCU進行告警;第五耦合器取樣系統輸出信號，經功率檢測送入MCU，當輸出功率過大時，MCU輸出相應的控制命令控制ALC對信號進行調整使信號穩定。MCU還可以通過SPI與多路模擬預失真IC芯片通信，當MCU檢測到輸入信號功率小于某一值時，關閉濾波段大于等于該值的對應的預失真單元，進而降低系統的資源消耗。具體設計可根據實際方案的不同選擇不同頻段、功率等級等相關器件來實現不同的功率放大器。
[0043]此外，MCU還可以實現對模擬預失真IC芯片的軟件更新功能。具體如下:通過軟件讀取所要下載的升級文件，并將升級文件的數據分成若干份;將已分開的數據包按下載協議打包；向目標板發送下載命令，使目標板做好下載準備，目標板MCU準備好后，每隔一定時間向目標版發送一包數據；目標板MCU成功接收數據后，便將數據轉發給預失真IC芯片；當數據都傳送完畢后，復位預失真IC芯片，完成軟件的更新。
[0044]在微波放大管之前增加了AGC，AGC串聯于微波放大管和Doherty放大器射頻鏈路之前，MCU根據系統輸入信號的功率和系統輸出信號的功率判斷本功率放大器的當前增益，當前增益與額定增益有出入時，控制AGC進行增益補償。
[0045]M⑶還根據LDMOS管的柵極溫漂特性，擬合溫補曲線來控制Doherty放大器的柵極電壓以使LDMOS管工作在線性工作狀態狀態。MCU實現該功率放大器的所有監控、控制和自適應功能。
[0046]上述本發明的超寬帶多頻多模功率放大系統的兩個較佳實施例，僅僅描述了三頻多模設計，而該發明還包括其它的多路設計，可根據產品的設計特點采用多個預失真單元實現多頻多模思路。
[0047]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0048]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，包括: 輸入取樣單元，用于取樣系統的輸入信號，將取樣的輸入信號功分為多路信號，對所述多路信號分別進行各自頻段的濾波，將濾波后的各路信號作為輸入取樣信號，分別輸入對應的預失真單元； 輸出取樣單元，用于取樣系統的輸出信號，將取樣的輸出信號功分為多路反饋信號，對所述多路反饋信號分別進行各自頻段的濾波，將濾波后的各路反饋信號作為輸出取樣信號，分別輸入對應的預失真單元； 多個預失真單元，每個預失真單元用于對輸入的輸入取樣信號和輸出取樣信號進行對比，得到對應的反向非線性失真信號；用所述反向非線性失真信號對輸入的輸入取樣信號進行預失真處理，得到非線性反向失真信號； 放大單元，用于將多個預失真單元輸出的非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，并對耦合得到的合路信號進行Doherty放大，將放大后的信號作為系統的輸出信號。2.根據權利要求1所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，所述放大單元包括: 第一耦合子單元，用于將任意一個預失真單元輸出的非線性反向失真信號與系統的輸入信號進行耦合，得到新的輸入信號；將下一個預失真單元輸出的非線性反向失真信號與新的輸入信號進行耦合;直至每個預失真單元輸出的非線性反向失真信號均參與耦合，得到合路信號。3.根據權利要求1所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，所述放大單元包括: 第二耦合子單元，用于將各個預失真單元輸出的非線性反向失真信號分別與輸出取樣信號進行耦合，得到對應的多個耦合信號;將多個耦合信號進行合路，得到合路信號。4.根據權利要求1所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，還包括: 檢測控制單元，用于檢測系統的輸出信號，若系統的輸出信號的功率大于第一閾值，則輸出降低系統的輸入信號的功率的電平控制指令至電平控制單元； 電平控制單元，用于根據所述電平控制指令降低系統的輸入信號的功率。5.根據權利要求4所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，所述檢測控制單元，還用于檢測系統的輸入信號，若系統的輸入信號的功率大于第二閾值，則發出告警。6.根據權利要求4所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，所述檢測控制單元，還用于若檢測到系統的輸入信號的功率小于第三閾值，則關閉濾波段大于等于第三閾值的對應的預失真單元。7.根據權利要求4所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，所述檢測控制單元，還用于計算系統的輸出信號與系統的輸入信號的功率差，若所述功率差小于設定值，則向所述放大單元發出功率增益補償的增益補充指令； 所述放大單元包括: 增益控制子單元，用于根據所述增益補充指令對所述合路信號進行功率增益補償。8.根據權利要求1所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于，還包括: 延時單元，用于將系統的輸入信號延時輸出至放大單元； 隔離單元，用于將系統的輸出信號進行隔離輸出。9.根據權利要求1所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于， 所述輸入取樣單元包括:第一耦合器、第一濾波器、第二濾波器以及第三濾波器;所述第一耦合器的輸入端與所述功率放大系統的輸入端連接，第一耦合器的輸出端分別與第一濾波器的輸入端、第二濾波器的輸入端以及第三濾波器的輸入端連接； 所述多個預失真單元為三個預失真單元，分別為第一預失真器、第二預失真器以及第三預失真器;所述第一預失真器的一輸入端與第一濾波器的輸出端連接，第二預失真器的一輸入端與第二濾波器的輸出端連接，以及第三預失真器的一輸入端與第三濾波器的輸出端連接； 所述放大單元包括:第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器以及Doherty放大器;所述第二耦合器的一輸入端與第三預失真器的輸出端連接，第三耦合器的一輸入端與第二預失真器的輸出端連接，第四耦合器的一輸入端與第一預失真器的輸出端連接，第二耦合器的另一輸入端與第一親合器的輸出端連接，第二親合器的輸出端與第三親合器的另一輸入端連接，第三耦合器的輸出端與第四耦合器的另一輸入端連接，第四耦合器的輸出端與Doherty放大器的輸入端連接，Doherty放大器的輸出端連接所述功率放大系統的輸出端； 所述輸出取樣單元包括:第五耦合器、第四濾波器、第五濾波器以及第六濾波器;所述第五親合器的輸入端與Doherty放大器的輸出端連接，第五親合器的輸出端分別與第四濾波器的輸入端、第五濾波器的輸入端以及第六濾波器的輸入端連接，第四濾波器的輸出端與第一預失真器的另一輸入端連接，第五濾波器的輸出端與第二預失真器的另一輸入端連接，以及第六濾波器的輸出端與第三預失真器的另一輸入端連接。10.根據權利要求1所述的超寬帶多頻多模功率放大系統，其特征在于， 所述輸入取樣單元包括:第一功分器、第二功分器、第三功分器、第四功分器、第一濾波器、第二濾波器以及第三濾波器;所述第一功分器的輸入端與所述功率放大系統的輸入端連接，第一功分器的輸出端分別與第一濾波器的輸入端、第二濾波器的輸入端以及第三濾波器的輸入端連接，第一濾波器的輸出端與第二功分器的輸入端連接，第二濾波器的輸出端與第三功分器的輸入端連接，以及第三濾波器的輸出端與第四功分器的輸入端連接； 所述多個預失真單元為三個預失真單元，分別為第一預失真器、第二預失真器以及第三預失真器;所述第一預失真器的一輸入端與第二功分器的一輸出端連接，第二預失真器的一輸入端與第三功分器的一輸出端連接，以及第三預失真器的一輸入端與第四功分器的一輸出端連接； 所述放大單元包括:第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、合路器以及Doherty放大器;所述第一親合器的一輸入端與第二功分器的另一輸出端連接，第一親合器的另一輸入端與第一預失真器的輸出端連接，第二親合器的一輸入端與第三功分器的另一輸出端連接，第二耦合器的另一輸入端與第二預失真器的輸出端連接，第三耦合器的一輸入端與第四功分器的另一輸出端連接，第三耦合器的另一輸入端與第三預失真器的輸出端連接，合路器的輸入端分別與第一親合器的輸出端、第二親合器的輸出端以及第三親合器的輸出端連接，合路器的輸出端與Doherty放大器的輸入端連接，Doherty放大器的輸出端連接所述功率放大系統的輸出; 所述輸出取樣單元包括:第五耦合器、第四濾波器、第五濾波器以及第六濾波器;所述第五親合器的輸入端與Doherty放大器的輸出端連接，第五親合器的輸出端分別與第四濾波器的輸入端、第五濾波器的輸入端以及第六濾波器的輸入端連接，第四濾波器的輸出端與第一預失真器的另一輸入端連接，第五濾波器的輸出端與第二預失真器的另一輸入端連接，以及第六濾波器的輸出端與第三預失真器的另一輸入端連接。
【文檔編號】H03F1/02GK105978493SQ201610270539
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】李合理, 劉海濤, 王坤, 査文清, 陳太蒙
【申請人】京信通信系統（廣州）有限公司