微波功率放大器的线性化设计与实现

发布时间：2019-09-21 23:08

【摘要】：在现代无线通信系统中,我们采用宽带数字传输和高频谱利用率的调制技术,传输的信号具有非恒包络、大容量、峰均比高的特点。功放非线性特性和记忆效应会对输出信号产生失真分量,带外失真会干扰临波道,带内失真会增加误码率。大容量微波通讯系统对功率放大器线性度的要求较高,微波功放的线性化已成为下一代无线通信系统的关键技术。前馈法、功率回退法、负反馈法、预失真法、LINC法是经常应用的线性化办法,在这些技术中,预失真技术被认为最具有发展前景的技术,它具有稳定、灵活、高效、自适应和宽带宽的特点。本论文首先对微波功率放大器的基本技术指标做了介绍,对功放的工作状态进行了理论分析,对功放的非线性特性进行了详细的介绍,这些非线性特性包含谐波失真、交调失真、AM/AM和AM/PM失真、记忆效应,提出了一些衡量功放非线性的技术指标。为了提高微波功率放大器的线性度和工作效率,我们选择了氮化镓芯片,采用Doherty形式进行了C波段的微波放大器设计,利用微波仿真软件对放大器的偏置电路、稳定性、源和负载牵引、输出输入匹配电路进行了仿真设计,利用Protel进行电路板设计,并进行了详细的指标测试。最后我们对该放大器进行了线性化设计,包含两部分内容：射频预失真和数字预失真。射频预失真选用了SC1894预失真芯片,集成了预失真处理算法,对输入信号、输出信号、反馈信号、延时线进行了仿真设计,采用了放大器模式和变频模式进行了预失真测试；数字预失真采用FPGA和DSP现代信号处理技术,对功放进行预失真处理,给出了详细的硬件电路和软件设计将线性化功放应用于某型号点对多点微波通信系统中,平均输出功率36dBm时,临道功率比在-47dBc以下,预失真前后有14dB左右的改善,输出功率提高4dBm,功放效率大于40%,线性化效果明显,满足了设计目标和整机使用要求。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN722.75

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本文编号：2539602