一種改善射頻功率放大器非線性的預(yù)失真法
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對(duì)于應(yīng)用在基站和手機(jī)中的射頻功率放大器，在維持可接受的功率附加效率(PAE)的條件下，采取有效的辦法來(lái)減小其交調(diào)產(chǎn)物的功率電平往往是非常必要的。改善功率放大器非線性的常用方法有前饋法，反饋法和預(yù)失真法等。其中，反饋法是出現(xiàn)較早的一種方法，但由于反饋法采用了閉環(huán)反饋的結(jié)構(gòu)，以至使功率放大器的增益下降，而前饋法又過(guò)于復(fù)雜，若其各相消環(huán)均采用了下變頻轉(zhuǎn)換器還會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定。本文所提出的方法，非但沒(méi)有降低放大器的增益，而且由于其電路沒(méi)有解調(diào)器或下變頻轉(zhuǎn)換器，故較笛卡兒反饋法和中頻反饋法簡(jiǎn)單，易于調(diào)試。
1 基本原理
以下分析均假定功率放大器工作在弱非線性區(qū)。我們假設(shè)功率放大器的非線性特性可以用下述無(wú)窮項(xiàng)的冪級(jí)數(shù)描述：
(1)其中vi(t)為功率放大器的輸入信號(hào),vo(t)是功率放大器的輸出信號(hào)，如圖1所示。
若輸入為雙頻等幅信號(hào)，即：
其中ω1≠ω2，那么，功率放大器的輸出可以表示為：
由式（3）和式(4)可以得到如下的結(jié)論：
①式(1)中的奇次方項(xiàng)產(chǎn)生了輸出信號(hào)的奇階諧波頻率分量和交調(diào)頻率分量，其中奇階諧波頻率分量被濾除；
②偶次方項(xiàng)除了產(chǎn)生直流分量外，還產(chǎn)生了偶階諧波頻率分量，但均被濾除；
③較高奇次方項(xiàng)對(duì)較低階交調(diào)頻率分量均有貢獻(xiàn)。
如果我們?cè)诜糯笃鞯妮斎胄盘?hào)中加入適當(dāng)?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/失真">失真信號(hào)（如三階交調(diào)成分），使輸入信號(hào)預(yù)先發(fā)生失真，即：
其中:
，φ1，φ2圖2設(shè)計(jì)方案是三階交調(diào)失真成分的幅度及相位。設(shè)計(jì)方案如圖2所示，其中，輸入的射頻信號(hào)被分裂成兩路：下通路信號(hào)被前饋到合成器(1)，與反饋回來(lái)的信號(hào)(經(jīng)延時(shí)和衰減)相加，然后經(jīng)過(guò)移相和放大，最后出來(lái)的是信號(hào)的失真成分；另一路直接饋到合成器(2)，與下通路饋來(lái)的失真成分相加。最后在功率放大器的輸入端得到輸入信號(hào)的失真成分。
評(píng)論