基于WCDMA的功率放大器模拟预失真技术的研究

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1、电子科技大学硕士学位论文基于WCDMA的功率放大器模拟预失真技术的研究姓名：倪会军申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：鲍景富20090501摘要本文主要是基于WCDMA信号的特点，对功率放大器的线性度进行改善。在功率放大器的众多线性化技术中，结合项目的需求采用了模拟预失真技术来改善功率放大器的线性度。但又与传统的模拟预失真技术有所差异，传统的模拟预失真技术是利用二极管对来搭成三阶交调失真的提取电路，利用电位器来控制失真信号的相位和增益，使其与主功放所产生的三阶交调失真进行相位相反、幅度相等的叠加，从而有效的改善功率

2、放大器的线性度。本设计采用MAX2009来完成设计目标。首先射频信号通过驱动模块，在驱动模块后端加上MAX2009，当主功放的增益和相位压缩时，通过测试可以知道增益压缩和相位压缩时的输入功率的大小，记下该点的值(aP所谓的Breakpoint点1。然后对MAX2009进行相关参数的设置，使MAX2009的增益和相位扩张的开始点与功率放大器增益和相位压缩的开始点即Breakpoint点重合，而MAX2009相位和增益扩张的斜率保持与主功放相位和增益压缩时的斜率互为相反数。当MAX2009和主功放在此点开始叠加时，就能保持先前

3、功率放大器的增益和相位为同一常数，这也就是使功率放大器的线性度得到改善。本设计中MAX2009的相关参数都是由单片机控制实现的，使得本设计在调试过程中简单了许多。采用这种驱动模块，当输入信号的峰均比为10．57dB时，工作在频率2110．2170MHz，输出功率为扼W时，功率放大器的ACPR改善了4dB，IM3改善了5．7dB，效率提高了5．5％，EVM<4％。这种方法虽然比数字预失真技术对功率放大器的线性度的改善程度要差，但是结合成本以及它本身的适用性，MAX2009还是一种比较值得采纳的技术方法。关键词：功率放大器模拟

4、预失真ACPRIM3AM—PM独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：阜甾L日期：研年4Y]／EEI关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，

5、允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：舡浑一导师签名：日期：砷年年月，厂日第一章引言1．1课题研究的目的及意义随着数字通信技术的发展和3G技术的成熟，频谱资源显得越来越珍贵。因此就要求对频谱的利用率有所提高，这就迫切要求功率放大器有很好的线性度。在移动通信系统中，为了保证移动通信系统在一定范围内有信号覆盖，在信号通过射频前端和天线系统发射出去之前，通常使用功率放大器来进

6、行信号放大。功率放大器的线性度直接影响着发射和接受信号的好坏程度，因此采用模拟预失真技术是为了很好的解决线性度问题，同时可以提高功放效率，从而满足3G发展的需求。WCDMA是非恒包络调制系统随即包络的宽带信道，在WCDMA基站中单载波也需要采用线性功放。一般的射频功放通常工功率放大器都会产生频谱再生效应，这些现象都是由于功率放大器的非线性产生的，因此我们必须对功率放大器进行线性化处理也就是提高功率放大器的线性度。这就要求我们采用一些线性化技术来实现。对于线性化技术本身来讲可以很好的解决需求信道内的信号对其它临近信道的干扰。

7、在3G的基站建设中，功率放大器的成本占到总成本的1／3以上，因此功率放大器如果解决了线性度和效率问题，这无疑给基站的成本带来大量的消减。目前国内外主要有：前馈法、功率回退、反馈法、预失真等射频功率放大器的线性化技术。其中前馈技术的有点在于，性能稳定、能够很好的改善功率放大器的线性化指标，但它同时也存在着成本高、器件特性随时间的变化不能够得到补偿、环路的设计比较复杂等缺点：功率回退法把工作电压从ldB回退到了线性工作区，因此它有较好的线性度，但同时也牺牲了功率放大器的效率，使得直流功耗非常大，这样就造成功放散热的问题，而散热

8、是功率放大器的研究难点，故这种技术已经被其他线性化技术逐渐取代。而负反馈技术要求输入信号和反馈信号是同一时刻的信号，而系统本身是有延迟的，从这点来说是很难实现。预失真技术之所以能够在当前的功率放大器中有广泛的应用，其优点在于结构简单、不用考虑其稳定性问题，同时能够处理多载波信号、成本较低，是目前性价比较