模拟预失真与Doherty技术结合研究.pdf

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1、2010年8月第33卷第4期舰船电子对抗SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASUREAug．2010V01．33No．4模拟预失真与Doherty技术结合研究方伟(船舶重工集团公司723所，扬州225001)摘要：模拟预失真技术与Doherty技术是目前功放研究领域两个热门的技术。通过分析和试验可以发现，把这两项技术结合起来可以在提高功放效率的同时改善功放的线性指标。这两项技术的结合代表了未来功放发展的方向。关键词：模拟预失真；功放；效率中图分类号：TN722．75文献标识码：A文章编号：CN32—1413(2010)04—01

2、15—03ResearchintoTheCombinationofAnalogPre-distortionandDohertyTechniqueFANGWei(The723InstituteofCSIC，Yangzhou225001，China)Abstract：Analogpre-distortiontechniqueandDohertytechniquearetwopopulartechniquesinthepoweramplificationresearchdomainatpresent．Throughtheanalysisandtest，it

3、canbefoundthatcombiningthetwotechniquescansynchronouslyimprovetheefficiencyandthelinearindexesofpoweramplification．ThecombinationofthetWOtechniquesrepresentsthefuturedevelopmentdi—rectionofpoweramplification．Keywords：analogpre-distortion；poweramplification；efficiency0引言1基本原理随着第

4、3代移动通信技术的提出，各种新的调制方式被广泛应用，比如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、正交振幅调制(QAM)等。其信号的功率峰均比相当高，因此对功放的线性度提出了更高的要求；而使用传统的回退方式来满足这样高线性度的要求就需要加大回退，这就势必大幅降低功放的效率。在各种功率放大器的线性化技术中，预失真技术由于其成本低、线性化效果明显，成为被广泛研究和采用的方式。而在提高功放效率的技术中，Do-herty技术也成为目前主流的提高功率放大器输出效率的方式。将这两项技术进行结合可以对功率放大器进行最大的优化，充分发挥功率放大器的性能，

5、实现以往传统功放或者单一技术功放所不能实现的性能。收稿日期：2010—03—011．1模拟预失真的基本原理模拟预失真是一种原理比较简单的功放线性化技术，通过在功率放大器前面串联一个模拟器件，使该模拟器件的非线性特性与功放的非线性特性相反，抵消部分功放的非线性输出，从而达到改善功放输出的线性度。这种传统意义的模拟预失真技术虽然原理简单，可是由于不同功放的线性失真情况不尽相同，所以模拟预失真器件的选取和调试都较复杂，实际操作时较难实现，同时效果也不太显著。如图1所示，为了解决这个问题可以在功放的输出端加入一个反馈线，通过耦合一部分功放的信号来提取功放的非

6、线性特性，再通过数字信号处理(DSP)将一个适合的失真信号加入到输入端，这样就很容易使这个器件适用于大多数功率放大器，在更宽的116舰船电子对抗第33卷功率范围内对功放的线性指标进行改善，从而更好地改善线性指标。RFin图1模拟预失真原理框图1．2Doherty功放原理Doherty功率放大器技术是由贝尔实验室的WiIliamHDoherty在1936年提出的。其应用于真空管中，目的是为低平均效率的传统振幅调制提高效率。经典的二级Doherty结构框图如图2所示。图2经典Doherty功放原理框图其中包括2个放大器：主(载波)放大器和辅助(峰值)放大

7、器。2个放大器并行连接，主放大器串接一条2／4的传输线，起阻抗变换作用，辅助放大器前2／4传输线用于补偿由主放大器输出的,l／4的传输线引起的相移。主放大器偏置在B类模式，而辅助放大器偏置在C类模式。Doherty功率放大器结构的基本工作原理可在低、中、峰值输出功率区域加以区分。低功率状态时，输入信号比较小，辅助放大器截止，只有主功放处于工作状态；到达中功率时，主功放的输出电压达到峰值饱和点时，理论上的效率可以达到78．15％。如果此时将激励加大，那么工作在C类模式的辅助放大器开始工作。由于辅助放大器工作后的牵引，主功放的负载减小，所以尽管载波放大器

8、的输出电压饱和，输出功率还会随着负载的减小而持续增大。当达到激励的峰值时，辅助放大器也达到了饱和点。单个B类