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。     

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。     

基带预失真线性化技术在DAB系统中的应用

通过典型的功放无记忆模型分析了功放的非线性对DAB信号所造成的失真及基带预失真技术的作用机理。介绍一种基于该机理的硬件实现，通过在数字基带对信号进行预失真处理，补偿后端的射频功放所产生的非线性幅度失真和相位失真，从而有效地改善了DAB射频功放的线性度。     

微波功率放大器非线性特性分析

为判断微波功率放大器非线性失真的主要影响因素,首先,在传统幂级数模型的基础上对功率放大器的非线性幅度失真和相位失真进行拟合,基于包络分析法给出了功率放大器非线性失真与幅度和相位失真间的解析关系;其次,对幅度失真和相位失真引起的非线性失真进行了分析,给出了两者之间的等效失真关系式,据此可对任意给定的功率放大器进行分析,以确定非线性失真的主要影响因素,并用于指导模拟预失真线性化器的设计与调试;最后,通过对一Ka频段行波管放大器的非线性测试及模拟预失真线性化,验证了所提出的功率放大器非线性分析的正确性及幅相等效失真关系式的有效性。     

反并联二极管实现预失真线性化器的电路设计

放大器的非线性失真特性严重影响信号的传输质量,射频预失真是一种有效改善行波管非线性度的方法。本文利用反并联肖特基二极管完成了X波段预失真线性化器的设计。仿真结果表明,在8.4GHz~8.6GHz频率范围和一定输入功率内,各个频点处增益扩张量保持在6dB左右,工作频带内增益平坦度在1dB以内,相位扩张基本保持在45°左右。     

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.     

基于肖特基二极管的反射式可调预失真电路

为解决传统反射式预失真电路可调性不高、对功率放大器的邻信道泄漏比(ACLR)改善量小的问题,文 中提出了一种基于肖特基二极管的反射式可调模拟预失真电路。该电路由90°电桥、肖特基二极管以及偏置电路组 成。每条支路采用两个并联肖特基二极管产生非线性信号,以抵消功放的非线性失真。每一个肖特基二极管都有独立 的偏置电路,从而可以增加电路调节的自由度。通过改变每个肖特基二极管的偏压,可实现更大动态范围的幅度和相 位的补偿。基于此原理加工的S 波段模拟预失真电路对中心频率为3. 5 GHz 的Doherty 功率放大器进行线性化测试, 实验结果证明:加上提出的模拟预失真电路后,在输出功率为-28 dBm 时被测功放的ACLR 改善了14. 6 dBc 以上。     

一种用于微波功放的新型预失真结构

预失真技术是一种能有效的改善宽带信号线性度的方法。在普通的反向并联二极管预失真技术基础上做出了一定改进,提出了一种新的预失真线性化器电路结构。这种预失器结构简单,可以直接与功放级联,不需要延时线,相移器和衰减器等额外器件。通过调节二极管的偏置电压,电阻值和可调增益放大器,同时控制载波信号和IMD的相位和幅度变化。采用这种预失真器能够有效地补偿微波功放的非线性失真,ADS双音测试表明,IMD3和IMD5分别改善了41 dB和2.4 dB。     

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.     

射频预失真器与基带预失真算法结合对行波管功率放大器线性化改善的影响

为了保证自适应算法的效果,一般会将行波管输出功率进行一定回退,但是会降低行波管的工作效率。通过在行波管前端加入射频预失真器,在额定输入功率范围内,线性化后的行波管的非线性失真现象得到了一定程度改善,然后再进行基带自适应算法的实现。X波段行波管在输出功率回退较少的同时,达到较好的非线性失真改善效果。     

基于BPNN的OFDM系统的HPA预失真

本文针对高功率放大器(HPA)的非线性失真导致OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统传输性能下降问题,采用两个类似结构的单输入单输出BP神经网络串联后级联HPA实现其预失真,前一网络是HPA的AM-AM特性的逆模型,用来实现HPA的幅度预失真,后一网络是HPA的AM-PM特性模型,回避了其逆模型的建立,实现了HPA更高精度的相位预失真,提高了整体预失真效果。仿真结果显示了即使输入回退只有2.93dB,带外谱增长仍能降低约10dB,表明该方案能够方便高效地实现OFDM系统中HPA的自适应预失真,大大提高OFDM系统的传输性能。     

A data predistortion technique with memory for QAM radio systems

The authors present an efficient data predistortion technique with memory for compensation of high-power amplifier (HPA) nonlinearities in digital microwave radio systems employing quadrature amplitude modulation (QAM) signal formats. A practical implementation method is described which trades off performance against complexity and which makes it possible to implement this kind of predistorter in 256-QAM, and higher-level QAM systems. Using the 16-, 64-, and 256-QAM signal constellations, it is shown that the proposed technique achieves a considerably higher performance than that of conventional memoryless data predistortion of the predistortion technique with memory based on finite-order inverses of nonlinear systems. Specifically, numerical results show that the proposed technique achieves a gain that is in excess of 2 dB over conventional memoryless data predistortion     

使用自适应RF预失真技术改善放大器线性的研究

RF功率放大器对信号造成的非线性失真会产生邻道干扰，并降低信号质量，因此宽带通信系统对功率放大器的线性提出了严格的要求。本文提出了可以改善功率放大器线性的自适应RF预失真电路的模型，描述了自适应RF预失真的实现过程；介绍了现有的一些自适应预失真技术，具体分析了常用的矩形功函数预失真技术和最小功率自适应方法；通过仿真进一步证明了预失真技术可大大提高RF功率放大器的线性度。     

ANALOG PREDISTORTION LINEARIZER ON REDUCING CORRECTED AMPLITUDE OVERSHOOT

This paper presents a dual-nonlinear branch linearizer for reducing the corrected amplitude overshoot of conventional single nonlinear branch linearizer. Theoretical analysis is carried out, the analysis is verified by simulation, and a prototype of Ka band 25.28-26.08 GHz dual nonlinear branch linearizer is achieved. It indicates that the corrected amplitude overshoot is less than 0.5 dB, the C/I3 improvement is more than 10 dB related to a single carrier IBO 9 dB, when it is linked and tested for 50 W spacebrone Travelling Wave Tube Amplifier （TWTA）.     

Performance evaluation of COFDM for digital audio broadcasting. II.Effects of HPA nonlinearities

For pt. I see ibid. vol.43, no.1, p.64-75, 1997. The effects of the high power amplifier (HPA) nonlinearities on the performance of the Eureka 147 DAB system are studied by computer simulation. The performance is determined for three types of HPA: a travelling wave tube amplifier (TWTA), a solid state power amplifier (SSPA) and a perfectly linearized amplifier (PLA). Two related performance criteria are used: (a) the degradation, resulting from HPA nonlinearities, in the E_b /N₀ ratio required at the receiver to maintain a bit error rate of 10^-4 and (b) the total power degradation. These degradations are measured as a function of the HPA output backoff (OBO). The effect, on the E_b/N₀ degradation, of linearizing only the phase or only the amplitude transfer characteristic of the TWTA and the SSPA is also assessed. Correcting the phase distortion alone in both HPAs is found to reduce the E_b/N₀ degradation by less than 0.5 dB. Linearization of the amplitude characteristic alone, on the other hand, can reduce the E_b/N₀ degradation by several dBs at small OBO values (<2 dB). The optimum output backoff which minimizes the total power degradation is between 2 and 3 dB for both the TWTA and the SSPA in a terrestrial mobile channel and between 1 and 2 dB in an AWGN channel. The optimum output backoff for the PLA is 2 dB in the terrestrial channel and between 1 and 2 dB in the AWGN channel. At the optimal operation point, the power saved by linearizing the amplitude and phase characteristics of the TWTA or the SSPA is about 0.6 dB for the terrestrial mobile channel and 0.4 dB for the AWGN channel     

一种小型化毫米波延时组件的实现

介绍了毫米波延时组件的设计难点,并提出了相应的解决方案。在此基础上,设计并实现了一种Ka波段集成七位延时与增益补偿功能的延时组件。根据实测结果,4GHz带宽内实现了幅度带内平坦度≤±1.0 dB,延时相位精度≤±10°,延时幅度精度≤±1.0 dB,相位非线性≤20°,驻波≤1.8。     

Ka 频段200W 线性固态功放设计

介绍了一种Ka频段200W高线性度固态功放的工程实现。采用混合式功率合成与波导功率合成相结合的技术路线,在Ka频段实现了近百路的高效功率合成。功放共合成了96个功放芯片,连续波输出功率可达250W;针对功率器件线性度不足的现状,采用射频预失真技术优化其线性度,三阶互调指标优于-33dBc,改善幅度最高达15dB;固态功放设计中充分考虑了工程化与产品化性能,结构外形标准、散热性能良好,并配置了完善的控保功能,在可靠性及实用性方面均初步达到工程使用的要求。