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Ka波段模拟预失真器的研究设计

张杨  
【摘要】:随着通讯技术的快速发展,使得其对功率放大器的线性度提出了更高的要求。 功率放大器的线性化技术主要有:功率回退、负反馈技术、前馈技术、数字预失真技术和模拟预失真技术等。各种技术均有它们的优缺点,而模拟预失真技术因其具有可靠性高、体积小、重量轻、频带宽、寿命长、成本低等优点,成为了通讯系统中改善射频功率放大器线性度的一种不可替代的方法。 模拟预失真器一直是国内外的研究热点。目前只有国外的少数几个国家拥有该项技术的产品,在国内尚无成型的产品,本课题设计不仅填补了国内的空白而且同国外产品相比较,具备工作波段更高,工作带宽更大,调幅、调相能力更强等优势。 本文首先介绍了行波管功率放大器,分析了它的基本结构和工作原理,并阐述了衡量行波管功率放大器线性度的主要技术指标。 随后对各种线性化技术进行了扼要的原理分析,并对它们的优缺点进行比较,指出模拟预失真技术应用在通讯系统中的优越性。 然后对模拟预失真器进行了系统性的研究,运用ADS仿真软件分别对威尔金森功分器、兰格耦合器、分支线耦合器、模拟移相器、非线性发生器和电调衰减器进行建模仿真;同时对所用到的变容二极管、肖特基二极管和PIN二极管进行理论分析和建模仿真;对比各种模拟预失真电路结构方法确定最终方案。 最后搭建测试平台对制作的模拟预失真器进行测试。测试结果最终表明在所要求的Ka波段内,当入射功率小于10dBm时模拟预失真器输出信号的幅度扩张为5.922dB、相位扩张为41.412度,这基本达到了预期的设计要求。


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