预失真技术在线性功率放大器中的应用
现代科学技术的发展愈来愈快，人们对通信系统的要求愈来愈高。用户的增加，使得有限的通信系统频带越来越紧张。因而通信系统不得不采用QPSK、64QAM等调制技术，来减小频谱带宽。然而，这些调制技术的信号经过功率放大器后，会产生互调失真，干扰其它信道上的通信，这要求功率放大器有很好的线性特性。
本文先从功率放大器的非线性进行分析，接着简单介绍了预失真技术。然后介绍了线性功率放大器的分类，并利用ADS软件进行功率放大器的设计及数据仿真。最后，介绍了几种简单的预失真器，对其中一种进行了仿真测试。
关键词：功率放大器 非线性 预失真 二极管 M000103
Predistortion Technology in the Application of Linear Power Amplifier
Abstract
The rapider modern science and technology is developing, the higher people need the requirement of communication system. The increase of the user, makes limited frequency band communication system more and more nervous. So communication system have to adopt QPSK, 64 qam modulation technology, to improve spectrum efficiency. However, the signal of these modulation technology after power amplifier will produce intermodulation distortion, interfere with the other channels of communication, this requires a power amplifier has a good linear characteristic.
This article firstly analyzed the nonlinear of power amplifier, then simple predistortion techniques are introduced. Then introduces the classification of linear power amplifier, and used the ADS simulation software to design a power amplifier and simulate data. Finally, introduces several simple predistortions, on one of the simulated test.
Key Words: power amplifier; nonlinearity; predistortion; diode
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1. 功率放大器的非线性分析…………………………………………………1
1.1电路的线性与非线性…………………………………………………………1
1.2功率放大器的非线性失真……………………………………………………1
1.2.1非线性幅度失真………………………………………………………2
1.2.2交调失真和互调失真…………………………………………………3
1.2.3非线性相位失真………………………………………………………4
1.3非线性衡量指标………………………………………………………………5
1.3.1 1dB压缩点………………………………………………………………5
1.3.2 三阶互调分量……………………………………………………………5
1.3.3 三阶截断点……………………………………………………………6
2. 预失真技术简述…………………………………………………………6
2.1 模拟预失真…………………………………………………………………7
2.1 数字预失真…………………………………………………………………9
3. 功率放大器的设计…………………………………………………………9
3.1工作状态的选择…………………………………………………………9
3.2设计参数……………………………………………………………………9
3.3设计过程……………………………………………………………………10
3.3.1直流扫描………………………………………………………………10
3.3.2偏置电路………………………………………………………………10
3.3.3原理图…………………………………………………………………11
3.3.4参数测试………………………………………………………………12
4. 预失真器的研究……………………………………………………13
4.1 基本模拟预失真器…………………………………………………………13
4.1.1 串联二极管预失真器…………………………………………………13
4.1.2同向并联二极管对的预失真发生器…………………………………14
4.1.2反向并联二极管对的预失真发生器………………………………14
4.2模拟预失真器仿真………………………………………………………15
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3.1工作状态的选择
图4-1功放的工作状态
功率放大器按照工作状态可分为几种，而工作状态又是由电路中有源器件的偏置状态决定的。功率放大器根据静态工作点可以分为A类、B类、AB类三种，四种工作状态的偏置点如图4-1所示。A类放大器是所有功放类型中线性度最高的，其功率器件再输入信号的全部周期内导通，即导通角为360度，但其效率却非常低，在理想状态下仅为50%，而在实际电路中更低于30%；B类放大器的功率器件只再输入正弦波的半周期内导通，即导通角为180度，其效率在理想状态下可达到78%，但在实际电路中达不到60%。AB类放大器的特性介于A类与B内类放大器之间，其功率器件导通时间稍大于半周期，因此导通角大于180度但远小于360度。通常情况下，其效率位于30%到60%之间
3.2设计参数
?频率：945MHZ
?输出功率：45W
?输入功率：1W
?效率： >40%
?电源电压：28V
MOS管为飞思卡尔的LDMOS功率管MRF9045N
功率管MRF9045N的主要指标：
?频率：945MHZ
?电源电压：28V
?输出功率：45W
?前期功率增益：18.8dB
?效率：42%
?IMD: -32dBc
3.3设计过程 查看完整请+Q:351916072获取
本文先从功率放大器的非线性进行分析，接着简单介绍了预失真技术。然后介绍了线性功率放大器的分类，并利用ADS软件进行功率放大器的设计及数据仿真。最后，介绍了几种简单的预失真器，对其中一种进行了仿真测试。
关键词：功率放大器 非线性 预失真 二极管 M000103
Predistortion Technology in the Application of Linear Power Amplifier
Abstract
The rapider modern science and technology is developing, the higher people need the requirement of communication system. The increase of the user, makes limited frequency band communication system more and more nervous. So communication system have to adopt QPSK, 64 qam modulation technology, to improve spectrum efficiency. However, the signal of these modulation technology after power amplifier will produce intermodulation distortion, interfere with the other channels of communication, this requires a power amplifier has a good linear characteristic.
This article firstly analyzed the nonlinear of power amplifier, then simple predistortion techniques are introduced. Then introduces the classification of linear power amplifier, and used the ADS simulation software to design a power amplifier and simulate data. Finally, introduces several simple predistortions, on one of the simulated test.
Key Words: power amplifier; nonlinearity; predistortion; diode
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1. 功率放大器的非线性分析…………………………………………………1
1.1电路的线性与非线性…………………………………………………………1
1.2功率放大器的非线性失真……………………………………………………1
1.2.1非线性幅度失真………………………………………………………2
1.2.2交调失真和互调失真…………………………………………………3
1.2.3非线性相位失真………………………………………………………4
1.3非线性衡量指标………………………………………………………………5
1.3.1 1dB压缩点………………………………………………………………5
1.3.2 三阶互调分量……………………………………………………………5
1.3.3 三阶截断点……………………………………………………………6
2. 预失真技术简述…………………………………………………………6
2.1 模拟预失真…………………………………………………………………7
2.1 数字预失真…………………………………………………………………9
3. 功率放大器的设计…………………………………………………………9
3.1工作状态的选择…………………………………………………………9
3.2设计参数……………………………………………………………………9
3.3设计过程……………………………………………………………………10
3.3.1直流扫描………………………………………………………………10
3.3.2偏置电路………………………………………………………………10
3.3.3原理图…………………………………………………………………11
3.3.4参数测试………………………………………………………………12
4. 预失真器的研究……………………………………………………13
4.1 基本模拟预失真器…………………………………………………………13
4.1.1 串联二极管预失真器…………………………………………………13
4.1.2同向并联二极管对的预失真发生器…………………………………14
4.1.2反向并联二极管对的预失真发生器………………………………14
4.2模拟预失真器仿真………………………………………………………15
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3.1工作状态的选择
图4-1功放的工作状态
功率放大器按照工作状态可分为几种，而工作状态又是由电路中有源器件的偏置状态决定的。功率放大器根据静态工作点可以分为A类、B类、AB类三种，四种工作状态的偏置点如图4-1所示。A类放大器是所有功放类型中线性度最高的，其功率器件再输入信号的全部周期内导通，即导通角为360度，但其效率却非常低，在理想状态下仅为50%，而在实际电路中更低于30%；B类放大器的功率器件只再输入正弦波的半周期内导通，即导通角为180度，其效率在理想状态下可达到78%，但在实际电路中达不到60%。AB类放大器的特性介于A类与B内类放大器之间，其功率器件导通时间稍大于半周期，因此导通角大于180度但远小于360度。通常情况下，其效率位于30%到60%之间
3.2设计参数
?频率：945MHZ
?输出功率：45W
?输入功率：1W
?效率： >40%
?电源电压：28V
MOS管为飞思卡尔的LDMOS功率管MRF9045N
功率管MRF9045N的主要指标：
?频率：945MHZ
?电源电压：28V
?输出功率：45W
?前期功率增益：18.8dB
?效率：42%
?IMD: -32dBc
3.3设计过程 查看完整请+Q:351916072获取
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