一种Ku波段空间行波管预失真器

提出一种无需直流偏置的Ku波段空间行波管预失真器.基于90°电桥、反向并联GaAs肖特基二极管对和负载电阻,产生预失真信号.同时可通过改变微带线长度和负载阻值实现可调性.此外,该电路自身具有良好的输入输出匹配特性,简化了电路结构.实测结果表明,该预失真器在带宽500MHz范围内可获得约7dB增益扩展和45°相位扩张.与行波管联测表明,行波管双音饱和输入功率回退3dB时,三阶交调可获得约6dB的改善效果.     

Ka波段高精度模拟预失真线性化器

模拟预失真技术是改善行波管放大器非线性失真的一种有效方法,但补偿精度较低的缺点是制约其进一步发展的关键因素。增益相位独立调节技术和补偿曲线形状调节技术是提升模拟预失真补偿精度的重要技术。提出了一种适用于Ka波段行波管放大器的高精度模拟预失真器,该预失真器采用双路矢量合成式结构,在29~31 GHz 范围内,通过调节二极管偏置电压可以同时实现补偿曲线形状调节和增益相位扩张量独立调节,有效提升了补偿精度。与行波管放大器的联合测试结果表明,在30 GHz 时,该预失真器可以将行波管放大器的增益压缩从5.3 dB 减小到1.2 dB,相位偏移从62°减小到6.5°。线性化后的行波管放大器的非线性失真明显降低,在输出功率回退5 dB 时,三阶互调系数提高了9.3 dB。     

K波段空间行波管预失真线性化器设计

空间行波管功率放大器在卫星通信系统中具有十分重要的作用,其性能优劣严重影响通信质量,对其线性度提出了苛刻的要求。本文设计了一种单二极管与单pHEMT管相结合的线性化器电路结构,用于改善某K波段空间行波管的线性度。仿真结果表明,在行波管的工作频带范围内均能在一定程度上改善系统的增益和相移的非线性特性,提高线性度。     

Ku波段模拟预失真线性化器

提出了一种基于模拟预失真方法的线性化器设计。利用预失真技术设计行波管配用线性化器的数学模型,得出了预失真电路的功率转移特性曲线和相位特性曲线。预失真电路采用上下支路对消结构,通过二极管产生失真信号,并利用2个可调衰减器和可调移相器来调节其幅度和相位,以此补偿功率放大器的AM-AM,AM-PM失真特性,改善输出信号的线性度。此外通过改变二极管的偏压,线性化器能够提供不同种幅度和相位特性的组合方式,用于不同特性的功放。基于该模拟预失真方法设计了行波管线性化器,在给定的动态范围内幅度扩张5 dB,相位扩张40°。     

一种基于二极管的L波段行波管预失真电路

该文分析了行波管放大器的输入输出曲线,并计算得到理想预失真线性化电路的增益和相位响应曲线。提出一种由两条非线性支路组成的预失真电路,并讨论了电路中肖特基二极管主要参数对预失真曲线的影响。设计制作了L波段预失真电路,并与行波管放大器联合测试,实验结果表明,加入预失真电路后,行波管放大器三阶交调载波比IM3在输入功率回退3 dB、6 dB、9 dB时分别从-10.3 dBc、-14.3 dBc、-18 dBc改善到-12.1 dBc、-18.5 dBc、-26.9 dBc。     

一种用于K波段空间行波管模拟预失真电路的设计方法

空间行波管(TWT)预失真电路小型化、轻量化要求使得电路调试难度变大,迫切需要一种预失真电路精确仿真及设计方法来指导产品设计。该文在分析肖特基二极管等效电路模型基础上选择二极管MA4E2039作为非线性发生器件,并建立了MA4E2039的二极管仿真模型。之后通过分析反射式预失真电路结构,获得了影响电路性能的关键参数,并在元器件和版图联合仿真阶段对这些关键参数进行精确仿真。最后对依据仿真结果进行加工的预失真电路进行测试,发现仿真结果和电路实测结果偏差小于15%,将预失真电路与K波段行波管放大器级联实现在输入回退4 dB时3阶交调达到23.77 dBc,实现了行波管的线性化。可见该方法能够用于指导空间行波管预失真电路设计,帮助提高产品开发周期,对于预失真电路的小型化设计也有重要指导意义。     

一种场效应管预失真电路对改善行波管非线性的作用

该文利用场效应管的非线性作用,替代通常预失真线性化电路中的衰减器和移相器,使这种预失真器在相位扩张量变化较小的同时,可以对增益扩张量进行调节控制,有效提升了预失真电路改善行波管非线性的作用。实际设计电路实验表明,在频率为8.38-8.58 GHz和额定输入功率范围内,设计了实际电路并完成相应的实验,获得了6 dB和45的增益和相位扩张以及15.4 dB的载波与交叉调制分量比值的改善。     

一种应用于Ka频段空间行波管放大器的宽带线性化器

为了降低行波管放大器(TWTA)的非线性,介绍了一种采用传输拓扑的宽带二极管预失真线性化器的设计。分析了用于补偿TWTA非线性的线性化器增益和相位扩张特性。测试结果表明,在19.5~21.3 GHz频率范围内,TWTA的交调指标得到改善。     

一种用于毫米波行波管的微带预失真电路

随着通信技术的发展,行波管预失真电路的研究变得越来越重要。该文针对基于肖特基二极管的非线性发生器,首次分析了二极管SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模型参数中零偏压结电容和串联电阻对预失真扩张曲线的影响。对目前的微带预失真电路工作在K波段以下,绝对或相对带宽一般不超过1.8 GHz和4%,需在输入及输出端加隔离器等不足,基于ADS(Advanced Design System)软件设计并加工了一种用于中心频率30 GHz,绝对和相对带宽为2 GHz和6.67% 的毫米波行波管的微带预失真电路。分别测试行波管和级联线性化器后的行波管,29 GHz, 30 GHz和31 GHz的增益和相位压缩量分别可以从7.5 dB和40 , 7.3 dB和50 , 7.1 dB和59改善到3.8 dB和10 , 3.7 dB和12 , 2.4 dB和15以内。双音测试结果表明,为了达到通信中载波与三阶交叉调制分量抑制比(C/IM3)25 dBc的要求,单独行波管在29 GHz, 30 GHz和31 GHz时需分别回退17 dB, 18 dB和18 dB,而加入线性化器后的行波管,只需分别回退12 dB, 9 dB和8 dB,也即加线性化器可改善5 dB, 9 dB和10 dB,极大地提升了行波管的线性度,具有重要工程应用价值。     

降低行波管放大器非线性的预失真技术研究

文章提出了一种新型的利用预失真技术设计行波管配用线性化器的数学模型.在saleh提出的行波管的模型的基础上,得出了预失真电路的功率转移特性曲线和相位漂移曲线,扩展了行波管放大器的线性工作区,并实现了级联后的整个系统在线性工作区域内增益不变和零相位漂移,所得结果为行波管预失真电路的设计提供了重要的理论依据.     

电源调制器电路对脉冲行波管功率放大器相位稳定性影响研究

行波管放大器(TWTA)广泛应用在雷达、通讯等领域。相位稳定性影响传输信号质量、目标参数检测精度、电磁兼容性等指标。该文在定量分析电源调制器(EPC)电路参数对TWTA相位稳定性影响的基础上,提出提高TWTA相位稳定性的EPC电路的几种设计方案：选择合理的供电电路,利用低压储能高频高压电源提高阴极电压的稳定性,利用调节控制脉冲幅度补偿阴极电压脉冲顶降造成的相位不稳定性。该文成果为研制体积小、功率大、相位稳定性高的TWTA提供了依据。     

DESIGN OF HIGH VOLTAGE POWER CONVERTER FOR TRAVELING WAVE TUBE AMPLIFIER

Traveling Wave Tubes(TWTs) are widely used in the radar and communications system as RF power amplifiers. A highly sophisticated power supply is required by TWT. In order to meet the severe requirements of Traveling Wave Tube Amplifier(TWTA), a novel two-stage topology high voltage converter for TWTA is proposed.The converter is based on Zero-Voltage Switching and Zero-Current Switching(ZVS/ZCS) resonant techniques. The high voltage converter operation principles are investigated and major features of the converter are discussed. The power switching mode of ZVS/ZCS is obtained. The experimental results show that the converter has good soft switching characteristics. Compared to the conventional hard switched Pulse Width Modulation(PWM) techniques, the high efficiency and low ripple of the converter for TWTA are realized. The efficiency of High Voltage Electronic Power Conditioners(HV-EPC) over 93.5% under the condition of 38~46 V input voltage and 260~300 W input power. The switching frequency of first-stage(preregulator) of HV-EPC is 89 k Hz and the switching frequency of second-stage(postregulator) is 44.5 k Hz. The highest output voltage of the HV-EPC is helix voltage which is about –6.8 kV. It is especially suitable for TWTA utilized in space satellite applications due to its high switching frequency and high power density.     

基于循环平稳特性的欠采样宽带数字预失真研究

为了解决行波管(TWT)宽带数字预失真(DPD)中反馈回路ADC采样率过高的问题,该文利用信号的循环平稳特性证实可通过欠采样下的输出信号估计功放的非线性模型参数,然后由功放非线性模型参数和输入信号可恢复出与高采样率下效果相似的功放输出信号,最后通过传统的间接学习结构对功放进行数字预失真以实现行波管的线性化。为了验证该方法,利用20 MHz LTE信号驱动一只55 W的X波段行波管放大器(TWTA)。数字预失真反馈回路的ADC采样率从61.44 Msps降低至6.144 Msps和3.072 Msps,但线性化效果变化不大,表明欠采样方法是有效的。

     

引起行波管增益幅度相位波动的一种原因

无内反射的理想行波管小信号和大信号互作用理论不能解释行波管的增益和相移随频率快速波动的现象,但这种现象在行波管中不同程度地存在,并严重影响行波管的总体性能,特别是影响行波管幅度和相位的一致性.本文通过对具有高频不连续性的行波管进行建模分析,用表征不连续性的反射系数的幅度给出了行波管增益和相移峰-峰值的量级,对控制相位一致性行波管的不连续性提供了依据.     

行波管研制知识管理框架

行波管研制涉及真空技术、微波电子学、机械设计、材料科学等多学科知识,其产品具有小批量、多品种、实践性强等特点,用于卫星的器件对可靠性和寿命具有很高的要求。本文在分析行波管研制过程及其特点的基础上,提出一个行波管研制过程知识管理框架。该框架能有效组织、管理真空器件研制过程中的设计、装配、测试等环节所涉及的领域知识、过程知识、经验知识等;通过对真空器件研制过程知识的捕获、组织、利用管理,达到缩短周期、提高产业率、降低成本的目的。     

数字电视发射机功放的预失真技术研究

介绍了一种可识别HPA记忆效应的数字预失真器的结构、特点,以Hammerstein预失真器为例仿真了可识别功放记忆效应的基带数字预失真器,并在数字电视发射机功放线性化中加以应用,结果表明记忆效应预失真结构应用在数字电视发射机功放的线性化中可以取得令人满意的效果.