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《射频功放的立方预失真线性化技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电磁场与微波射频功放的立方预失真线性化技术王伟旭,张玉兴(电子科技大学,四川成都610054)摘要预失真技术是射频功率放大器线性化技术中的一种,与其他线性化技术相比具有电路简单可靠、性能优良、成本低廉等优点。立方预失真技术是其中的一种,该技术易于设计调试,且性能优良。对射频功率放大器的非线性特性进行了深入的理论分析,剖析了非线性失真产生的根源。说明了预失真技术的工作原理和结构,重点讨论了立方预失真器的原理和结构,并且给出了理论和实际系统的仿真结果。关键词线性功率放大器;立方预失真器;预失真;三阶交调中图分类号TN722文献标识码ACub
2、icPre2distortionLinearizationTechniqueforRFPowerAmplifierWANGWei2xu,ZHANGYu2xing(UESTC,ChengduSichuan610054,China)AbstractPre2distortionisoneofthelinearizationtechniquesforRFpoweramplifier.Comparedwithotherlinearizationtechniques,itprovidessimpleandreliablecircuitdesign,
3、goodperformanceandrelativelowcost.Moreover,itiseasytodesignandtest.Thispaperanalyzesnon2linearizationofRFpoweramplifier,explainshowthepre2distorterworks,discussestheprincipleandstructureofcubicpre2distorter,andpresentsthesimulationresults.Keywordslinearpoweramplifier;cub
4、icpre2distorter;pre2distortion;IMD3234vout=a1v+a2v+a3v+a4v+⋯⋯(2)0引言将式(1)代入式(2),按照三角函数积化和差,由随着现代通信技术的发展,对功率放大器的线于正弦函数的奇次方项都含有基波分量,将所有的性度要求越来越高,对放大器的线性度改善的研究基波分量提出相加合并得:成为一个热点。主要的线性化方法有负反馈、前馈3254vout=(a1+a3v0+a5v0+48和预失真等。负反馈的主要缺点是降低放大器的增356益,并且存在使放大器不稳定的风险;前馈技术虽然a7v0⋯)v0c
5、os(ωt)+⋯(3)64性能优良,但电路设计较复杂,成本高,在很多情况如果只考虑基波的表达式,而不考虑放大器输下使用受到限制;预失真技术在避免这些缺点的情出的高次谐波,显然,输出信号vout的基波分量的系况下,仍然可以达到较好的校正效果。其中立方预数就是放大器的增益。即失真技术就是一种电路简单、调试方便而效果显著3254356A=a1+a3v0+a5v0+a7v0⋯(4)4864的方案。由于a3、a5、a7⋯为负数,则增益特性表现为所谓的1基本原理压缩特性。111单音信号通过放大器的非线性分析112双音信号通过放大器的非线性分析由于放
6、大器采用的器件(如晶体管)存在非线性假设输入信号为:特性,当工作在大信号状态下,其输出函数可以按泰v=v1cos(ω1t)+v2cos(ω2t)(5)勒级数展开。假设放大器的输入信号为:式中,ω1和ω2相差很小。将式(5)代入式(2),整理v=v0cos(ωt)(1)得:输出信号按照泰勒级数展开为:收稿日期:2005212217442006RadioEngineeringVo1136No19©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.
7、http://www.cnki.net电磁场与微波22a2v1a2v2立方运算器和可变增益放大器以及移相器生成vout=a1[v1cos(ω1t)+v2cos(ω2t)]+{[++22系数为正的3次方项,从而产生扩张特性,来抵消压12122a2v1cos(2ω1t)+2a2v2cos(2ω2t)+缩特性。这样,主放大器的整体响应中,3次方项被a2v1v2[cos(ω1+ω2)t+cos(ω1-ω2)t]}+大幅度抵消,从而改善了放大器的线性度。立方运3332算可以用非线性器件(二极管)来产生,也可以由一a3{(v1+v1v2)cos(ω
8、1t)+42个非线性放大器来产生,总之只需要调整移相器的333213(v2+v2v1)cos(ω2t)+v1cos(3ω1t)+相移,使3次方项系数为正即可。4241v3(3ω)+3v1v2(2ωω)t+用
