毕业设计论文-自适应预失真前馈功率放大系统研究.pdf

电子科技大学
硕士学位论文
自适应预失真前馈功率放大系统研究
姓名:谢成诚
申请学位级别:硕士
专业:物理电子学
指导教师:羊恺
20060501
中文摘要高功率线性功放是军用卫星导航通信、无线通信、大容量数字微波通信、广播电视、无线接入等系统急需的关键部件。高效率、高线性度是各系统对高功率放大器的主要要求。目前,相关军用设备所用高功率线性功放基本上为国外进口,受国外制约严重,迫切需要解决其国产化问题。在本课题中,兼顾了效率及线性度,采用自适应预失真前馈复合线性化系统来改善高功率放大器的线性度。由于加入自适应控制模块,射频电路不受温度、时漂、输入功率等的影响,可始终处于较佳工作状态,这使得整个放大系统更为实用,也更具有拓展价值。经双音测试证明,本系统在输出总功率为保谆サ鞑镆种票任衔醇尤胂咝曰低城案纳屏,、前馈控制系统将射频和自动控制有机结合,达到了高效率、高线性度的目的。关键词:大功率放大器,功放线性化技术,预失真,前馈,白适应控制
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签名:秩掌冢捍ā曛性潞签名:函醢导师签名::伽;年妒月,独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章引言大。这便是多载波功率放大器,其线性度必须极高。和传统方法相比,拥有淝的基站不再需要大功率合成。采用多载波线性功率放大器的发射系统如现代无线通讯的迅猛发展的结果是无线用户快速的增长以及宽带通讯业务的大量开展,使得通讯可用频段变得越来越拥挤。为了充分利用频谱资源,增加用户容量,最有效的方法就是采用多载频技术。在多载频的基站里,使用单载波线性功率放大器时需要在输出端进行大功率合成,如图所示。传统的多载频基站的架构是每一个频率都使用单独的发射枫,这意味着多个发射机和一个共用天线相连。在两个载波功率合成之前其必须经过一个腔体滤波器。这个滤波器的作用是防止其他信号反向泄漏到功率放大器。如果这些信号进入到功率放大器会产生反向调制以及互调产物。窄带腔体滤波器不仅体积庞大、价格昂贵,而且很难调节到使用于不同的载波频率一种更佳的做法是在低功率的时候便合成信号,最后用一个功率放大器来放图卜尽资料表明,单载波功放基站的效率是ィ载波现在功放基站的效率是%。多载波线性功放不仅可以提高功放的效率,而且可以大大降低基站的制作成本、减小基站体积【俊图ピ夭ㄏ咝怨β史糯笃骰镜纳淦档ピ
器必须比单载波功率放大器拥有更高的线性度。获得线性放大器的传统方法是使频谱再生尽管对本信道的影响不大甚至毫无影响,但它会干扰相邻信道。为如果基站功率放大器有很高的线性度,则所有的载波都可以馈入同一功率放大器而不再需要腔体滤波器以及高功率宽带合成器。由于互调的风险,功率放大用低失真的宽带喙β史糯笃鳎⑹怪涑龉β试兜陀诒ズ凸β实恪U庵址椒ǖ缺点是功放的效率极低。获得高效率的方法是使功率放大器工作在饱和点附近,再使用线性化技术来减小临信道泄漏。在或的基站中,即使是单载频也需要采用线性功放。这是因为是随机包络的宽带信道,如果采用一般的功放ǔ9ぷ饔贏将由于非线性的影响产生频谱再生效应,如图卜尽此,规范规定了频谱辐射屏蔽囊G螅虼嗽电子科技大学硕士学位论文图多载波线性功率放大器基站的射频单元图吖β史糯笃鞯钠灯自偕в
高功率放大器的基础上必须对其进行线性化处理,它可以较好地解决信号的频谱再生和矢量误差幅值侍狻2唤鋈绱耍咝怨Ψ旁诨局械某杀颈壤颊,如何有效、低成本地解决功放的线性化问题就显得非常重要军用通信系统的功率放大器总是工作在大信号状态,此时的非线性变得更为严重,如交调失真、谐波失真、幅度调制转移失真、调幅调相转移失真等。由于放大器的非线性,使得放大器在同时传送多个载波时,将产生互调分量,形成带内干扰以及带外干扰,使系统性能降低,甚至大大恶化系统性能,导致无法工作。高线性度的大功率放大器成为了军用通信系统中的瓶颈问题。功率放大器线性化的技术受到广泛关注还有以下几种原因鲇诙酝ㄐ畔低彻β市实囊G螅荒懿捎霉β驶赝朔ɡ刺岣吖β史糯笃的线性度。所