資料介紹
常用的線性化技術(shù)有反饋法、預失真法、前饋法、笛卡爾環(huán)、非線性部件實現(xiàn)線性化(LINC)等。預失真法是最常用的,其工作函數(shù)預失真器有2個顯著的特點:線性修正是在功率放大器之前,其插入損耗??;修正算法帶寬限制小。數(shù)字預失真技術(shù)復雜度高能提供較好的IMD壓縮,但由于DSP運算速度使其帶寬小。笛卡爾反饋復雜度想對低,能提供合理的IMD 壓縮,但存在穩(wěn)定性問題且?guī)捪拗圃趲装賙Hz。LINC法將輸入信號變成2個恒包絡信號,由2個C類放大器放大,然后合成,但對元件的漂移敏感。前饋技術(shù)為另一類線性化技術(shù),他提供了閉環(huán)系統(tǒng)的線性化精度,開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及帶寬。目前僅有前饋技術(shù)才能滿足現(xiàn)代多載波通信基站功率放大器的性能指標。前饋技術(shù)起源于“反饋”,應該說他是一種老技術(shù),除了校準(反饋)是加于輸出之外,概念上是“反饋”,不過是不同的執(zhí)行方法。前饋克服了延遲帶來的影響。他提供了反饋的優(yōu)點,但沒有不穩(wěn)定和帶寬受限的缺點。放大器的輸出應用了反饋校準。由于在輸出校準,功率電平大,校準信號需達到較高的功率電平,這就需要額外的輔助放大器,而且要求這個輔助放大器本身的失真特性應處在前饋環(huán)系統(tǒng)指標的上限。系統(tǒng)內(nèi)不同元件的增益、相位跟蹤準確度也必須保證,而且要穩(wěn)定。在這個頻率范圍內(nèi),溫度和時間的校準精度完全依賴系統(tǒng)內(nèi)各元件的精度。盡管存在這些問題,前饋技術(shù)仍然是最熱門的,因為他是惟一能滿足寬帶、多載波系統(tǒng)功率放大器的線性化指標的有生命力的技術(shù)。商品前饋環(huán)指標表明:單一的前饋環(huán)可降低多重環(huán)的多載波系統(tǒng)比開環(huán)降低50dB。本文討論自適應前饋線性化技術(shù)的原理、實現(xiàn)方法及其仿真結(jié)果。
圖1所示是基本的前饋環(huán)框圖。未失真的抽樣信號經(jīng)延遲后與主放大器放大的信號經(jīng)過適當?shù)乃p耦合后在0°~180°合成器中比較。如果主放大器無增益和相位失真,合成器產(chǎn)生零輸出。若主放大器有任何增益和相位失真、壓縮或AM-PM效應,合成器輸出端就會有小的RF誤差信號,輸入到誤差放大器放大到輸出抽樣信號的電平,主信號經(jīng)延遲并補償誤差放大器的延遲后與誤差放大器的輸出合成校準后輸出。必須強調(diào),相位與振幅的校準——加或減,全都在RF下進行,而不是在視頻或基帶進行。即校準在最終帶寬內(nèi)進行。最終帶寬由系統(tǒng)各種元件的相位、振幅的跟蹤特性決定。
這種系統(tǒng)的工作原理很好理解,定量分析則要深入討論,主要包括主功率放大器和誤差功率放大器功率容量的分析,誤差放大器的非線性貢獻;不完善的增益、相位跟蹤特性的影響等。最簡明的辦法是首先分析主放大器存在增益壓縮和AM-PM轉(zhuǎn)換失真時連續(xù)波掃描時環(huán)路的靜態(tài)特性。所謂“靜態(tài)”,定義為在可變包絡激勵下,系統(tǒng)的失真特性。
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