前馈法提高微波功率放大器的线性度

摘要

微波功率放大器的线性度和功率效率之间的矛盾已经成为第三代移动通信发展的瓶颈,为了解决这一难题,该文从理论和实验两个方面研究了前馈法对微波功放非线性失真的改善情况.主要内容包括:1从微波功率放大器的模型入手,引出功率放大器的非线性问题,然后用Volterra 级数对功放的非线性进行了比较深入系统的理论分析,并讨论了功放非线性对数字移动通信系统造成的危害,说明线性化补偿的必要性.2介绍了各种线性化措施的原理和优缺点,并详细阐明微波前馈法的原理,通过理论分析给出了理想的线性化条件,且详细分析了实际情况下能够影响前馈法提高功率放大器线性度效果的各种因素.3设计出了完整的前馈功放方案,在硬件方面根据方案要求设计、加工了各单元电路,并对各部件进行了分析和测试.特别是对误差放大器的设计,根据具体的理论分析采用了较小功率处理能力的中功率线性放大器.4对前馈功放系统进行了完整的调试、测试,并给出了测试步骤,对结果进行了分析、评估,并提出了改进意见.

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引言

第一章微波功率放大器的非线性分析

1.1微波功率晶体管的物理模型

1.2微波功率放大器非线性分析

1.2.1 Volterra级数的性质

1.2.2微波功率放大器Volterra级数分析

1.2.3微波功率放大器AM/PM效应

1.3微波功率放大器的线性度评价指标

1.3.1 1dB压缩点输出功率P1dB

1.3.2互调

1.4功放非线性对数字移动通信系统的影响

第二章微波前馈线性化理论分析

2.1微波功放线性化方法简介

2.1.1功率回退法

2.1.2负反馈法

2.1.3预失真法

2.1.4前馈法

2.2微波前馈法的原理

2.3信号理想抵消条件下的线性化性能分析

2.4实际改善性能分析

2.4.1单环路信号抵消效果分析

2.4.2系统抵消效果分析

第三章前馈功率放大器系统设计及实现

3.1系统方案设计

3.2低噪声放大器的设计及实现

3.3中功率放大器的设计及实现

3.4功分器分析及设计

3.3耦合器的实现

3.4移相衰减器的设计及实现

第四章前馈功率放大器的调试和测试

4.1主功率放大器三阶互调失真性能的测试

4.2信号抵消环路的调试和测试

4.3系统抵消效果的调试和测试

第五章结论

参考文献

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