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一种新型微波功放线性化器

付毅  
【摘要】: 由于当今通信系统的快速发展,使通信频段变得越来越拥挤。为了让有限的频谱范围能够容纳更多的通信信道,人们提出了一些线性调制技术,如:QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)等。上述这些变革均要求通信系统具有较高的频谱利用率和功率效率,而在两者间更加偏重前者。这样一来,就要求功放系统具有更好的线性度,因此必须对具有非线性失真的功率放大器采取线性化措施。在众多的线性化技术中(负反馈、前馈、预失真等),我们采用了预失真技术,主要因为其特点适合所选课题。本文的主要内容包括以下几个方面: 1.介绍了当前几种常用的微波功放线性化技术,包括负反馈、前馈、预失真、LINC和CALLUM等技术;分析了它们的原理,适用范围和优缺点。接下来给出了THALES公司生产的行波管放大器的技术资料和特性分析。考虑到星载设备需要体积小、可靠性高等特点,选取了预失真方法来作为线性化手段。 2.列举和分析了单二极管型、二极管对型和单场效应管型线性化器的工作原理和实际应用价值,发现其都具有不便于调整的缺点。为了改善这一缺点,在单场效应管线性化器的基础上,本文提出了一种新型的预失真结构——场效应管与二极管串联型线性化器并分析了其原理。该种结构具有可调整性强的特点,而且在现有已报道的文献中尚无此种结构。 3.应用了Agilent公司的ADS2004A软件对上述线性化器进行了仿真,得到较好的效果;确定了微带电路版图,加工了测试电路。 4.通过测试和调整,该新型线性化器的增益、相位非线性特性分别有0dB~3.0dB,0°~29°的补偿量。针对不同的非线性失真,可以通过调节场效应管和二极管偏置电压获得。


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