專利名稱：基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諧波消除裝置，尤其是涉及一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展，寬頻帶的發(fā)射機(jī)和寬頻帶的接收機(jī)應(yīng)用到越來(lái)越多的場(chǎng)合。對(duì)于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)說(shuō)，諧波都是一個(gè)重要的指標(biāo)，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的設(shè)計(jì)中，也都努力提高系統(tǒng)自身的諧波消除能力，以提升自身的性能指標(biāo)?，F(xiàn)如今一般通過(guò)兩種方式消除諧波，第一種是通過(guò)電調(diào)濾波器或者開(kāi)關(guān)濾波器矩陣根據(jù)主信號(hào)的頻率來(lái)調(diào)整濾波器以消除諧波；第二種是通過(guò)選擇較好的諧波特性的器件或部件，依靠器件或部件自身的性能來(lái)提高諧波的消除能力。這兩種方式在實(shí)際使用中產(chǎn)生如下一些問(wèn)題:I)對(duì)于接近中頻的信號(hào)采用濾波的方法消除諧波，但是因?yàn)橹餍盘?hào)頻率和諧波較近，對(duì)于濾波器來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)難度大，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。2)對(duì)于高頻信號(hào)，可通過(guò)電調(diào)濾波器或開(kāi)關(guān)濾波矩陣消除諧波，但隨著主信號(hào)頻率的增加，設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和成本都會(huì)顯著提高。3)對(duì)于采用諧波特性好的非線性器件或部件，因?yàn)槭艿浆F(xiàn)今的制造工藝和技術(shù)的限制，對(duì)于寬頻帶信號(hào)在全波段內(nèi)達(dá)到較好的指標(biāo)幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。4)這兩種方式都會(huì)隨著使用時(shí)間的增加，外界環(huán)境改變等因素，使得濾波器、放大器等器件或部件的特性變化，此時(shí)會(huì)引起諧波特性變差，只能更換器件或者部件指標(biāo)才能恢復(fù)正常。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種自適應(yīng)調(diào)整、移植性好、成本和設(shè)計(jì)難度低的基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置，其特征在于，包括第一功分器、第一可調(diào)延遲線、主信號(hào)消除模塊、鏡頻生成模塊和第一合路器，所述的第一功分器的輸出端分別與第一可調(diào)延遲線的輸入端、主信號(hào)消除模塊的輸入端連接，所述的主信號(hào)消除模塊的輸出端與鏡頻生成模塊的輸入端連接，所述的第一合路器的輸入端分別與第一可調(diào)延遲線的輸出端、鏡頻生成模塊的輸出端連接；所述的第一功分器將帶有諧波的主信號(hào)分成等幅同相的兩路信號(hào)，一路信號(hào)通過(guò)主信號(hào)消除模塊后消除主信號(hào)，并進(jìn)入鏡頻生成模塊生成諧波的鏡頻信號(hào)，另一路進(jìn)入第一可調(diào)延遲線后與鏡頻信號(hào)在第一合路器合路消除諧波，生成純凈的主信號(hào)。所述的主信號(hào)消除模塊包括第二功分器、放大器、可調(diào)衰減器、第二可調(diào)延遲線、矢量調(diào)制器和第二合路器，所述的第二功分器的輸出端分別與放大器的輸入端、第二可調(diào)延遲線的輸入端連接，所述的放大器的輸出端與可調(diào)衰減器的輸入端連接，所述的第二可調(diào)延遲線的輸出端與矢量調(diào)制器的輸入端連接，所述的第二合路器的輸入端分別與可調(diào)衰減器的輸出端、矢量調(diào)制器的輸出端連接；所述的第二功分器將由第一功分器分離的其中一路信號(hào)分成等幅同相的AB和CD兩路信號(hào)，所述的AB路信號(hào)經(jīng)放大器放大后通過(guò)可調(diào)衰減器調(diào)整幅值，所述的第二可調(diào)延遲線和矢量調(diào)制器將CD路信號(hào)調(diào)整為與處理后的AB路信號(hào)幅值相等，相位相差180度的信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)整后的兩路信號(hào)在第二合路器合路生成消除了主信號(hào)的諧波信號(hào)。所述的鏡頻生成模塊包括第三功分器、90度移相器、正交調(diào)制器、第三合路器和增益補(bǔ)償放大器，所述的第三功分器的輸出端分別與90度移相器的輸入端、正交調(diào)制器的輸入端連接，所述的90度移相器的輸出端與正交調(diào)制器的輸入端連接，所述的正交調(diào)制器的輸出端與第三合路器的輸入端連接，所述的第三合路器的輸出端與增益補(bǔ)償放大器的輸入端連接；所述的第三功分器將主信號(hào)消除模塊生成的諧波信號(hào)分成等幅同相的兩路信號(hào)，一路信號(hào)為I路信號(hào)，另一路信號(hào)經(jīng)90度移相器形成與I路信號(hào)正交的Q路信號(hào)，I路和Q路兩路信號(hào)通過(guò)正交調(diào)制器調(diào)整幅值并在第三合路器合成鏡頻信號(hào)，所述的增益補(bǔ)償放大器對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行增益補(bǔ)償。所述的正交調(diào)制器通過(guò)調(diào)整I路和Q路的直流輸入電流，實(shí)時(shí)調(diào)整I路和Q路兩路信號(hào)的幅值，進(jìn)而調(diào)整鏡頻信號(hào)的幅值和相位，鏡頻信號(hào)與經(jīng)過(guò)第一可調(diào)延遲線后的諧波信號(hào)幅值相等，相位相差180度。所述的第一可調(diào)延遲線和第二可調(diào)延遲線分別用于調(diào)整第一功分器和第二功分器的輸出，補(bǔ)償傳輸延遲。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):I)對(duì)于寬帶信號(hào)，不需要專門(mén)的濾波電路，就可把主信號(hào)的諧波消除；2)成本低，可移植性好，適用范圍廣；3)隨著發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的使用和外界環(huán)境的變化引起的諧波的變化，本發(fā)明可實(shí)時(shí)軟件調(diào)整，不需要更換器件或部件；4)對(duì)于發(fā)射機(jī)或接收機(jī)中的非線性器件或部件諧波指標(biāo)要求降低，不會(huì)受到器件特性的限制，降低了設(shè)計(jì)成本，同時(shí)降低了設(shè)計(jì)難度。


圖1為本發(fā)明的自適應(yīng)諧波消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的主信號(hào)消除模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的鏡頻生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。由圖1所示，該裝置包括第一功分器1、第一可調(diào)延遲線2、主信號(hào)消除模塊3、鏡頻生成模塊4和第一合路器5,第一功分器I的輸出端分別與第一可調(diào)延遲線2的輸入端、主信號(hào)消除模塊3的輸入端連接，主信號(hào)消除模塊3的輸出端與鏡頻生成模塊4的輸入端連接，所述的第一合路器5的輸入端分別與第一可調(diào)延遲線2的輸出端、鏡頻生成模塊4的輸出端連接；該裝置的工作原理如下:第一功分器I將帶有諧波的主信號(hào)分成等幅同相的兩路信號(hào)，一路信號(hào)通過(guò)主信號(hào)消除模塊3后消除主信號(hào)，并進(jìn)入鏡頻生成模塊4生成諧波的鏡頻信號(hào)，另一路進(jìn)入第一可調(diào)延遲線2后與鏡頻信號(hào)在第一合路器5合路消除諧波，生成純凈的主信號(hào)。其中第一可調(diào)延遲線2用于調(diào)整第一功分器I的輸出，補(bǔ)償傳輸延遲。由圖2所示，主信號(hào)消除模塊3包括第二功分器31、放大器32、可調(diào)衰減器33、第二可調(diào)延遲線34、矢量調(diào)制器35和第二合路器36，其中，第二功分器31的輸出端分別與放大器32的輸入端、第二可調(diào)延遲線34的輸入端連接，放大器32的輸出端與可調(diào)衰減器
(33)的輸入端連接，第二可調(diào)延遲線34的輸出端與矢量調(diào)制器35的輸入端連接，第二合路器36的輸入端分別與可調(diào)衰減器33的輸出端、矢量調(diào)制器(35)的輸出端連接；該模塊的工作原理如下:第二功分器31將由第一功分器I分離的其中一路信號(hào)分成等幅同相的AB和CD兩路信號(hào)，其中，AB路信號(hào)經(jīng)放大器32放大后通過(guò)可調(diào)衰減器33調(diào)整幅值，CD路信號(hào)依次通過(guò)第二可調(diào)延遲線34和矢量調(diào)制器35調(diào)整幅值和相位，調(diào)整后的CD路信號(hào)與處理后的AB路信號(hào)幅值相等，相位相差180度，經(jīng)過(guò)調(diào)整后的兩路信號(hào)在第二合路器36合路生成消除了主信號(hào)的諧波信號(hào)。其中第二可調(diào)延遲線34用于調(diào)整第二功分器31的輸出，補(bǔ)償傳輸延遲。由圖3所示，鏡頻生成模塊4包括第三功分器41、90度移相器42、正交調(diào)制器43、第三合路器44和增益補(bǔ)償放大器45，其中，第三功分器41的輸出端分別與90度移相器42的輸入端、正交調(diào)制器43的輸入端連接，90度移相器42的輸出端與正交調(diào)制器43的輸入端連接，正交調(diào)制器43的輸出端與第三合路器44的輸入端連接，第三合路器44的輸出端與增益補(bǔ)償放大器45的輸入端連接；該模塊的工作原理如下:第三功分器41將主信號(hào)消除模塊生成的諧波信號(hào)分成等幅同相的兩路信號(hào)，一路信號(hào)為I路信號(hào)，另一路信號(hào)經(jīng)90度移相器42形成與I路信號(hào)正交的Q路信號(hào)，I路和Q路兩路信號(hào)通過(guò)正交調(diào)制器43調(diào)整幅值并在第三合路器44合成鏡頻信號(hào)，最后通過(guò)增益補(bǔ)償放大器44對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行增益補(bǔ)償，其中，鏡頻信號(hào)與經(jīng)過(guò)第一可調(diào)延遲線2后的諧波信號(hào)幅值相等，相位相差180度。
權(quán)利要求
1.一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置，其特征在于，包括第一功分器(I)、第一可調(diào)延遲線(2)、主信號(hào)消除模塊(3)、鏡頻生成模塊(4)和第一合路器(5)，所述的第一功分器(I)的輸出端分別與第一可調(diào)延遲線(2)的輸入端、主信號(hào)消除模塊(3)的輸入端連接，所述的主信號(hào)消除模塊(3)的輸出端與鏡頻生成模塊(4)的輸入端連接，所述的第一合路器(5)的輸入端分別與第一可調(diào)延遲線(2)的輸出端、鏡頻生成模塊(4)的輸出端連接； 所述的第一功分器(I)將帶有諧波的主信號(hào)分成等幅同相的兩路信號(hào)，一路信號(hào)通過(guò)主信號(hào)消除模塊(3)后消除主信號(hào)，并進(jìn)入鏡頻生成模塊(4)生成諧波的鏡頻信號(hào)，另一路進(jìn)入第一可調(diào)延遲線(2)后與鏡頻信號(hào)在第一合路器(5)合路消除諧波，生成純凈的主信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置，其特征在于，所述的主信號(hào)消除模塊(3)包括第二功分器(31)、放大器(32)、可調(diào)衰減器(33)、第二可調(diào)延遲線(34)、矢量調(diào)制器(35)和第二合路器(36)，所述的第二功分器(31)的輸出端分別與放大器(32)的輸入端、第二可調(diào)延遲線(34)的輸入端連接，所述的放大器(32)的輸出端與可調(diào)衰減器(33)的輸入端連接，所述的第二可調(diào)延遲線(34)的輸出端與矢量調(diào)制器(35)的輸入端連接，所述的第二合路器(36)的輸入端分別與可調(diào)衰減器(33)的輸出端、矢量調(diào)制器(35)的輸出端連接； 所述的第二功分器(31)將由第一功分器(I)分離的其中一路信號(hào)分成等幅同相的AB和CD兩路信號(hào)，所述的AB路信號(hào)經(jīng)放大器(32)放大后通過(guò)可調(diào)衰減器(33)調(diào)整幅值，所述的第二可調(diào)延遲線(34)和矢量調(diào)制器(35)將CD路信號(hào)調(diào)整為與處理后的AB路信號(hào)幅值相等，相位相差180度的信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)整后的兩路信號(hào)在第二合路器(36)合路生成消除了主信號(hào)的諧波信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置，其特征在于，所述的鏡頻生成模塊(4)包括第三功分器(41)、90度移相器(42)、正交調(diào)制器(43)、第三合路器(44)和增益補(bǔ)償放大器(45)，所述的第三功分器(41)的輸出端分別與90度移相器(42)的輸入端、正交調(diào)制器(43)的輸入端連接，所述的90度移相器(42)的輸出端與正交調(diào)制器(43)的輸入端連接，所述的正交調(diào)制器(43)的輸出端與第三合路器(44)的輸入端連接，所述的第三合路器(44)的輸出端與增益補(bǔ)償放大器(45)的輸入端連接； 所述的第三功分器(41)將主信號(hào)消除模塊生成的諧波信號(hào)分成等幅同相的兩路信號(hào)，一路信號(hào)為I路信號(hào)，另一路信號(hào)經(jīng)90度移相器(42)形成與I路信號(hào)正交的Q路信號(hào)，I路和Q路兩路信號(hào)通過(guò)正交調(diào)制器(43)調(diào)整幅值并在第三合路器(44)合成鏡頻信號(hào)，所述的增益補(bǔ)償放大器(44)對(duì)鏡頻信號(hào)進(jìn)行增益補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置，其特征在于，所述的正交調(diào)制器(43)通過(guò)調(diào)整I路和Q路的直流輸入電流，實(shí)時(shí)調(diào)整I路和Q路兩路信號(hào)的幅值，進(jìn)而調(diào)整鏡頻信號(hào)的幅值和相位，鏡頻信號(hào)與經(jīng)過(guò)第一可調(diào)延遲線(2)后的諧波信號(hào)幅值相等，相位相差180度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置，其特征在于，所述的第一可調(diào)延遲線(2)和第二可調(diào)延遲線(34)分別用于調(diào)整第一功分器(I)和第二功分器(31)的輸出，補(bǔ)償傳輸延遲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于鏡像法的寬頻帶自適應(yīng)諧波消除裝置，包括第一功分器(1)、第一可調(diào)延遲線(2)、主信號(hào)消除模塊(3)、鏡頻生成模塊(4)和第一合路器(5)，所述的第一功分器(1)的輸出端分別與第一可調(diào)延遲線(2)的輸入端、主信號(hào)消除模塊(3)的輸入端連接，所述的主信號(hào)消除模塊(3)的輸出端與鏡頻生成模塊(4)的輸入端連接，所述的第一合路器(5)的輸入端分別與第一可調(diào)延遲線(2)的輸出端、鏡頻生成模塊(4)的輸出端連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有自適應(yīng)調(diào)整、移植性好、成本和設(shè)計(jì)難度低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03H21/00GK103208978SQ201210009110
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者李成 申請(qǐng)人:上海創(chuàng)遠(yuǎn)儀器技術(shù)股份有限公司