射頻功率放大器自適應(yīng)前饋預(yù)失真線性化技術(shù)研究.pdf

1、本文系統(tǒng)總結(jié)了線性功率放大器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,通過(guò)對(duì)功率放大器非線性失真特性的分析,可知三階交調(diào)失真(IMD3)會(huì)嚴(yán)重影響無(wú)線通信系統(tǒng)的質(zhì)量。針對(duì)這一問(wèn)題,本研究提出了以下解決方案:首先,在綜合分析目前主要的功放線性化技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出將前饋法和預(yù)失真法兩種線性化技術(shù)相結(jié)合,充分利用這兩種線性化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),研究了該新型線性化技術(shù)的可行性與設(shè)計(jì)方案,并詳細(xì)分析了前饋預(yù)失真功率放大器的工作原理、線性度、效率和增益;其次,根據(jù)前饋預(yù)

2、失真線性功放對(duì)不同信號(hào)支路間的幅度和相位平衡要求很高,而工作環(huán)境的變化及器件本身的老化等都會(huì)影響系統(tǒng)參數(shù)的精確匹配,致使功率放大器性能下降,本研究在前饋預(yù)失真功率放大器引入自適應(yīng)控制電路來(lái)分別實(shí)時(shí)調(diào)整衰減器和相移器,使兩個(gè)環(huán)路滿足幅度和相位平衡條件。
　　通過(guò)對(duì)前饋預(yù)失真功率放大器自適應(yīng)控制電路模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,分析了自適應(yīng)控制網(wǎng)絡(luò)的基本原理,詳細(xì)研究了前饋預(yù)失真系統(tǒng)中載波信號(hào)相消環(huán)和誤差信號(hào)相消環(huán)的自適應(yīng)過(guò)程。給出了前饋預(yù)失真RF功

3、放自適應(yīng)控制電路的原理框圖,研究了數(shù)字中頻和數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電路的自適應(yīng)控制方案。設(shè)計(jì)了前饋預(yù)失真自適應(yīng)線性功放的具體實(shí)現(xiàn)電路,特別是預(yù)失真和矢量調(diào)節(jié)器的具體實(shí)現(xiàn)電路,并用ADS軟件對(duì)該電路進(jìn)行建模以及性能優(yōu)化。最后采用ADS軟件對(duì)自適應(yīng)前饋預(yù)失真射頻功放整體電路建模,在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 ADS仿真時(shí),分別采用中心頻率為1.9GHz的雙音頻輸入信號(hào)和寬帶CDMA信號(hào)激勵(lì)前饋預(yù)失真線性功率放大器,對(duì)雙音頻輸入信號(hào)采用諧波平衡的分析

4、方法,CDMA信號(hào)則采用包絡(luò)仿真方法。仿真結(jié)果表明未加線性化措施的功放 IMD3為-23dBc,采用前饋預(yù)失真線性化技術(shù)的功放對(duì) IMD3抑制到-61dBc,滿足現(xiàn)在通信的要求(IMD3抑制60dBc以上),比目前線性度最高的前饋功率放大器對(duì)IMD3的抑制改善了6dB。理論分析和仿真結(jié)果都表明:前饋預(yù)失真功率放大器線性化技術(shù)比單獨(dú)使用前饋或預(yù)失真線性化技術(shù)的功放的性能有了明顯提高,這對(duì)改善大容量、高速度、多載波通信信息傳輸系統(tǒng)功率放大器