采用二极管的模拟预失真行波管线性化器

设计了一款用于Ku波段行波管的线性化器,基于模拟预失真技术,90°电桥和两个肖特基二极管,在外加直流馈电的情况下,产生预失真信号,矢量网络分析仪测试结果表明,在工作频率为12.5GHz时,其增益扩展了6dB,相位扩张了40°左右。该线性化器与行波管功率放大器级联,双音测试结果表明,当功放双音饱和输入功率回退3dB、三阶交调指标在工作频率12.25GHz和12.75GHz时,均改善了6dB左右。该线性化器结构简单、成本较低、实用性强。     

面向高阶调制的5G 宽带射频功放数字预失真技术

在第5 代无线通信系统(5G) 中, 射频(RF) 功放(PAs) 有着严重的非线性失真和强记忆效应, 尤其是对于采用复杂的高阶调制系统, 如16QAM、64QAM 等。为了研究和提高宽带RF PAs 的线性化能力, 提出基于先进设计 系统(advanced design system, ADS) 设计的宽带RF PAs, 工作的中心频率为3.55 GHz, 采用记忆多项式(MP) 模型构建数字预失真器, 模型的归一化均方误差(NMSE) 指标可达??33:28 dB。最后, 采用带宽为100 MHz 的16QAM 或64QAM 高阶调制的5G 新空口(new radio, NR) 信号, 信号最大幅度值为9.899 dB, 对中心频率为3.55 GHz 的RF PAs 进行预失真仿真验证。仿真结果表明, 在16QAM 调制方式下, 邻信道功率比(ACPR) 可分别改善20.13 dB 和 20.05 dB; 在64QAM 调制方式下, ACPR 可分别改善18.35 dB 和19.08 dB。实验测试结果表明, 在16QAM 调制方式下, ACPR 分别改善15.81 dB 和16.40 dB; 在64QAM 调制方式下, ACPR 分别改善15.44 dB 和15.82 dB。说明基 于MP 的数字预失真器对基于ADS 的RF PAs 的非线性具有明显的抑制作用。因此基于MP 模型的数字预失真器可用于所提RF PAs 的线性化, 且采用16QAM 调制方式比基于64QAM 调制方式的预失真能力更强。     

双晶体管互补式预失真处理技术研究

在分析功率放大器非线性失真的基础上,研究了功率放大器预失真处理的原理,提出了双晶体管互补式预失真处理技术.通过测试证明了该处理技术可在20 MHz信号带宽内,改善功率放大器3阶互调指标15 dB.     

基于信号干扰理论的差分带通滤波器

基于信号干扰理论,提出了一种差分宽带带通滤波器结构。由于该滤波器结构具有互补对称性,使该滤波器在差模激励时表现为带通滤波器,在共模激励时表现为带阻滤波器。另外,共模激励时,输入/输出端口之间有两条电长度不同的传输路径,使得共模信号在整个通带范围内得到很好的抑制。试验结果表明:差模通带中心频率f0为7.85GHz;最大回波损耗低于-25dB;3dB相对带宽为61%(5.5~10.2GHz);通带内插入损耗最小可达0.2dB。在差模通带内,共模抑制最小可达-20dB,其中-20dB抑制共模阻带带宽可覆盖5.5~10.2GHz,实测结果与仿真结果吻合。     

基于变压器反馈的紧凑型宽带低噪声放大器

运用变压器反馈技术,基于65 nm CMOS工艺设计了一款紧凑型宽带低噪声放大器。电路采用两级共源共栅结构,基于变压器的输入匹配网络实现了宽带输入匹配,漏源正反馈提高了电路的增益,漏源负反馈增强了其稳定性,电路总面积仅为0.156 mm²。仿真结果表明,设计的宽带低噪声放大器的最大增益为18.2 dB,3dB带宽为31～45 GHz, 1 dB带宽为32～44 GHz。在36 GHz时,最低噪声系数为4.5 dB,1dB带宽内噪声系数均低于5.2 dB。     

最小二乘估计在数字预失真系统中的应用

由于功率放大器本身的非线性原因,导致信号带外产生频谱,从而造成带内失真和邻道干扰,效率较低.采用最小二乘估计,将传输信号先经过带记忆效应的多项式预失真结构,再经过放大器,可以提高功放的线性度,降低信号失真和邻道干扰.仿真的实验结果表明,这种采用最小二乘估计的预失真处理可以使带外杂散降低20 dB左右,从而提高了功放的效率.     

一种平坦高增益的宽带低噪声放大器设计

针对宽带低噪声放大器带宽内增益波动性大的问题,设计一种平坦高增益的宽带低噪声放大器。采用两级放大器级联形式,在第一级放大电路中引入负反馈电路,设计ATF-54143的偏置电路并分析其稳定性。在两级放大电路之间添加增益补偿网络,改善宽带低噪声放大器的阻抗匹配和增益平坦度。仿真结果表明,在0.9~2.5GHz频率范围内,该宽带低噪声放大器的增益为(30.0±0.3)dB,噪声系数小于1.5dB,输入、输出反射系数均小于-10dB,达到设计要求。在误差允许范围内,实物测试结果与仿真结果相符合。     

数字预失真技术对行波管发射机信号质量的影响研究

以数字预失真为代表的线性化技术,是提高大功率发射信号质量的重要手段。该文设计了一种数字预失真方案,研制了样机,并在X波段100 W行波管发射机上进行了实验验证,取得了对发射信号质量改善的效果:矢量误差模(EVM)从8%下降到5%,三阶交调降低约10 dB,变功率输入时通道间相位一致性改善约10°,时域峰值?3 dB宽度改善了1.33 μs。在此基础上,该文从时域、频域等角度分析了数字预失真技术对发射信号质量的改善作用。     

行波管线性器预失真电路的研究与实现

建立了行波管预失真线性化技术的数学模型,根据场效应管的变阻特性,建立了一种利用砷化镓场效应管构成的预失真电路,通过软件模拟仿真及实验测试,得出了其具有对行波管进行线性化的功能。文章所用的网络分析方法及所得结论对行波管线性化器的研究有较大实用价值。     

多区间功放预失真方案与FPGA实现

为了降低通信系统中功放非线性特性带来频谱泄漏对邻带信号的干扰,针对使用较为广泛的Doherty功放,提出了分区间记忆多项式功放模型.经过实际测试,新的模型对于Doherty(80W)功放的邻带交调(ACLR)性能比记忆多项式模型有16 dB的提升,与其他数字预失真方案相比,其ACLR性能也至少有10 dB的改善,且更易用可编程逻辑器件(FPGA)实现.     

Ku波段高效率功率可调空间行波管研制

伴随着卫星通信系统对可变且高效载荷的需求,空间行波管放大器将加速由单机专用模式向功率可调多任务模式发展.为解决功率可调空间行波管在不同输出功率条件下保持高效率的设计难点,针对某Ku波段螺旋线辐冷型空间行波管开展了功率可调高效率的研究.通过设计提高行波管在不同阳极电压下的电子效率、收集极效率和电子流通率,使Ku波段行波管...     

超宽带桥T型模拟线性化器设计

该文设计了一种超宽带桥T型模拟线性化器,对其进行了详细的理论分析和模型仿真。该模拟线性化器的核心电路由T型衰减器和PIN二极管构成,可以实现幅度扩张和相位压缩,具有偏置电路简单、输入输出端口驻波良好等优点。结合理论分析和仿真设计,设计制作的0.8～2 GHz桥T型模拟线性化器能够实现幅度扩张约5 dB,相位压缩18°。     

40Gb/s光通信系统驱动放大器设计

针对40Gb/s光通信系统对高速芯片的需求,设计出一种微波单片宽带驱动放大器。该放大器基于0.15μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管工艺,可用于驱动铌酸锂调制器。放大器的宽带实现方案选择分布式拓扑结构,增益单元选择带有耦合电容的共源共栅结构。利用ADS仿真软件进行设计仿真,结果显示,所设计的放大器在DC-35GHz的工作带宽内增益响应平坦,电压增益大于10dB,增益平坦度为±0.5dB,具驻波特性良好,其输入、输出反射系数在频带内的典型值均小于-10dB;在1dB压缩点的输出功率为20dBm,故设计方案可行。     

C波段GaN HEMT功率放大器设计

该文介绍了一款应用于38 GHz的大功率超宽带功率放大器。电路设计中采用了键合线连接裸片与微带电路,并对该部分单独进行电磁场仿真。采用渐变微带线的方法实现了宽带匹配,通过HFSS与ADS的联合仿真优化设计,完成了大功率宽频带的功率放大器设计和仿真过程,仿真结果表明在频率38 GHz范围内增益（8．5＆#177;1） dB,1 dB压缩点输出功率为48 dBm最大饱和功率为49．5 dBm。     

一种宽带多路功率合成器设计

功率合成电路在固态发射机中得到了广泛应用。该文给出了一种宽频带多路功率合成器的结构,采用微带形式进行径向功率合成电路设计,具有宽带、合成路数灵活、结构实现简单的优点。合成器通过3节四分之一波长阻抗变换器构成的微带电路实现宽带匹配,以5路宽带功率合成器为例进行了仿真优化和设计以及实物验证,合成器在工作频段1—3GHz内插损小于0．5dB,测试结果与仿真结果吻合,表明了这种设计方法的可行性。     

一种双圆极化宽带天线及其阵列应用

该文设计了一种双圆极化宽带天线单元,并在此基础上实现了小型阵列天线。单元天线为层叠型微带天线,其辐射贴片的四周寄生了环形金属带和金属柱以拓展波束宽度。另外,为了满足双圆极化要求和拓展天线带宽,天线采用电桥进行馈电。天线单元的10 dB阻抗带宽为26.9%(1.8～2.36 GHz),3 dB轴比带宽为19.3%(1.92～2.33 GHz),方向图半功率波束宽度大于110°。对非规则的五单元面阵进行了研究。测试结果表明,该天线阵的合成增益高于11.5 dBi,±55°扫描增益高于9 dBi,仿真和实验结果一致性较高,为宽带卫星通信的应用奠定了基础。     

一种对负载不敏感的高功率平衡功率放大器

针对卫星通信终端,采用功率合成架构设计了一个高输出功率的平衡功率放大器。功率合成架构通过在两路放大器的输出匹配网络中引入±45°的相移,可使该平衡功率放大器具有对负载失配容忍度更高和对负载变化不敏感等特性。该平衡功率放大器采用InGaP/GaAs HBT工艺,工作电压为5 V。测试结果表明:在1.5~1.7 GHz频段内的增益为32 dB左右,饱和输出功率为38 dBm,功率附加效率为43%,当负载失配时仍能保持良好的射频特性。     

基于负反馈和有源偏置的宽带低噪放设计

提出一种基于改进型负反馈电路的宽带低噪声放大器.放大器芯片采用0.25 μm GaAs pHEMT工艺设计和SiP技术封装.通过调节封装内芯片外围负反馈电路实现增益平坦度优化,将低噪放工作频带拓展至0.5~2.5 GHz,可有效覆盖GSM、TD-SCDMA、WCDMA、GPS等多个应用频段.片内的稳压及温度补偿有源偏置电路可对供电电压波动及环境温度变化进行有效补偿,以适应复杂工作环境.经测试,低噪声放大器的供电电压为3.3 V,功耗为40 mW,工作频率为0.5~2.5 GHz,带宽高达5个倍频程,带内增益约为14 dB,增益平坦度≤1 dB,噪声系数≤1.3 dB,输入输出回波损耗≤-10 dB,输入三阶交调点≥1 dBm,封装后尺寸为3 mm×3 mm×1 mm.