一种模块化的前馈功率放大器

摘要

一种模块化的前馈功率放大器，其特征在于：主要由第一无源模块、主幅相调节模块、主功率放大器模块、第二无源模块、误差幅相调节模块、误差功率放大器模块和自适应控制模块组成。本方案根据现有前馈功率放大器电路的特点，按照各个支路中元器件的共性和个性原则，从硬件的角度对整个电路进行了模块化，将同一支路中具有共性的元器件集成到一个模块中作为一个独立的组件，将个性化的部分也作为一个独立的组件进行模块化。由于主功率放大器模块和误差功率放大器模块属于个性化模块，需要根据不同功率要求重新设计，而其余的模块都属于共性化模块，在设计和制造时具有通用性，从而降低了设计和制造的复杂度，提高了模块的通用性和利用率。

主权项

一种模块化的前馈功率放大器，其特征在于：主要由第一无源模块（PM1）、主幅相调节模块（MGAP）、主功率放大器模块、第二无源模块（PM2）、误差幅相调节模块（EGAP）、误差功率放大器模块和自适应控制模块组成；所述第一无源模块（PM1）作为第一个独立的硬件组件，并且由第一定向耦合器（CPL1）、第一延迟线（DL1）、第四定向耦合器（CPL4）和第五定向耦合器（CPL5）组成；在第一无源模块（PM1）内部，第一定向耦合器（CPL1）的直通端与第一延迟线（DL1）的输入端连接，第一延迟线（DL1）的输出端与第四定向耦合器（CPL4）的直通端连接，第四定向耦合器（CPL4）的输入端与第五定向耦合器（CPL5）的输入端连接；在第一无源模块（PM1）的内部与外部之间，第一定向耦合器（CPL1）的输入端作为所述前馈功率放大器的射频输入端口（RFin），第五定向耦合器（CPL5）的耦合端输出失真取样信号（P1）；所述主幅相调节模块（MGAP）作为第二个独立的硬件组件，并且由第一可变衰减器（ATT1）、第一可变移相器（PS1）和第一小信号功率放大器（PPA1）组成；在主幅相调节模块（MGAP）内部，第一可变衰减器（ATT1）的输出端与第一可变移相器（PS1）的输入端连接，第一可变移相器（PS1）的输出端与第一小信号功率放大器（PPA1）的输入端连接；在主幅相调节模块（MGAP）内部与外部之间，第一可变衰减器（ATT1）的输入端与第一无源模块（PM1）中的第一定向耦合器（CPL1）的耦合端连接；所述主功率放大器模块作为第三个独立的硬件组件，并且由主功率放大器（MPA）组成，主功率放大器（MPA）的输入端与主幅相调节模块（MGAP）中的第一小信号功率放大器（PPA1）的输出端连接；所述第二无源模块（PM2）作为第四个独立的硬件组件，并且由衰减器（ATT）、第二定向耦合器（CPL2）、第二延迟线（DL2）、第三定向耦合器（CPL3）和第六定向耦合器（CPL6）组成；在第二无源模块（PM2）内部，第二定向耦合器（CPL2）的耦合端与衰减器（ATT）的输入端连接，第二定向耦合器（CPL2）的直通端与第二延迟线（DL2）的输入端连接，第二延迟线（DL2）的输出端与第三定向耦合器（CPL3）的直通端连接，第三定向耦合器（CPL3）的输入端与第六定向耦合器（CPL6）的输入端连接；在第二无源模块（PM2）内部与外部之间，第六定向耦合器（CPL6）的直通端作为所述前馈功率放大器的射频输出端口（RFout），第六定向耦合器（CPL6）的耦合端输出最终的输出取样信号（P2），第二定向耦合器（CPL2）的输入端与主功率放大器模块中的主功率放大器（MPA）的输出端连接，衰减器（ATT）的输出端与第一无源模块（PM1）中的第四定向耦合器（CPL4）的耦合端连接；所述误差幅相调节模块（EGAP）作为第五个独立的硬件组件，并且由第二可变衰减器（ATT2）、第二可变移相器（PS2）和第二小信号功率放大器（PPA2）组成；在误差幅相调节模块（EGAP）内部，第二可变衰减器（ATT2）的输出端与第二可变移相器（PS2）的输入端连接，第二可变移相器（PS2）的输出端与第二小信号功率放大器（PPA2）的输入端连接；在误差幅相调节模块（EGAP）内部与外部之间，第二可变衰减器（ATT2）的输入端与第一无源模块（PM1）中的第五定向耦合器（CPL5）的直通端连接；所述误差功率放大器模块作为第六个独立的硬件组件，并且由误差功率放大器（EPA）组成，误差功率放大器（EPA）的输入端与误差幅相调节模块（EGAP）中的第二小信号功率放大器（PPA2）的输出端连接，误差功率放大器（EPA）的输出端与第二无源模块（PM2）中的第三定向耦合器（CPL3）的耦合端连接；所述自适应控制模块作为第七个独立的硬件组件，并且由微处理器（MCU）、A/D转换器和D/A转换器组成；在自适应控制模块内部，A/D转换器的输出端与微处理器（MCU）的输入端口连接，D/A转换器的输入端与微处理器（MCU）的输出端口连接；在自适应控制模块内部与外部之间，第一无源模块（PM1）中的失真取样信号（P1）和第二无源模块（PM2）中的输出取样信号（P2）分别与A/D转换器的不同输入端连接，D/A转换器的不同输出端分别与第一可变衰减器（ATT1）的控制端、第一可变移相器（PS1）的控制端、第二可变衰减器（ATT2）的控制端以及第二可变移相器（PS2）的控制端连接。