【導讀】現xian代dai無wu線xian通tong信xin的de迅xun猛meng發fa展zhan日ri益yi朝chao著zhe增zeng大da信xin息xi容rong量liang，提ti高gao信xin道dao的de頻pin譜pu利li用yong率lv以yi及ji提ti高gao線xian性xing度du的de方fang向xiang發fa展zhan。一yi方fang麵mian，人ren們men廣guang泛fan采cai用yong工gong作zuo於yu甲jia乙yi類lei狀zhuang態tai的de大da功gong率lv微wei波bo晶jing體ti管guan來lai提ti高gao傳chuan輸shu功gong率lv和he利li用yong效xiao率lv
；另一方麵，無源器件及有源器件的引入，多載波配置技術的采用等，都將導致輸出信號的互調失真。

現xian代dai無wu線xian通tong信xin的de迅xun猛meng發fa展zhan日ri益yi朝chao著zhe增zeng大da信xin息xi容rong量liang
，提ti高gao信xin道dao的de頻pin譜pu利li用yong率lv以yi及ji提ti高gao線xian性xing度du的de方fang向xiang發fa展zhan。一yi方fang麵mian
，人ren們men廣guang泛fan采cai用yong工gong作zuo於yu甲jia乙yi類lei狀zhuang態tai的de大da功gong率lv微wei波bo晶jing體ti管guan來lai提ti高gao傳chuan輸shu功gong率lv和he利li用yong效xiao率lv；另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，無(wu)源(yuan)器(qi)件(jian)及(ji)有(you)源(yuan)器(qi)件(jian)的(de)引(yin)入(ru)，多(duo)載(zai)波(bo)配(pei)置(zhi)技(ji)術(shu)的(de)采(cai)用(yong)等(deng)，都(dou)將(jiang)導(dao)致(zhi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)的(de)互(hu)調(tiao)失(shi)真(zhen)。因(yin)此(ci)
，在(zai)設(she)計(ji)射(she)頻(pin)功(gong)率(lv)放(fang)大(da)器(qi)時(shi)，必(bi)須(xu)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)線(xian)性(xing)化(hua)處(chu)理(li)，以(yi)便(bian)使(shi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)獲(huo)得(de)較(jiao)好(hao)的(de)線(xian)性(xing)度(du)。一(yi)般(ban)常(chang)用(yong)的(de)線(xian)性(xing)化(hua)技(ji)術(shu)包(bao)括(kuo)：功率回退
、預失真、qiankuideng，qizhong


，gonglvhuituijishunengyouxiaodegaishanzhaidaixinhaodexianxingdu
，eryushizhenjishuheqiankuijishu

，tebieshiqiankuijishu
，youyuqijuyougaoxiaozhunjingdu，gaowendingduyijibushoudaikuanxianzhidengyoudian，chengweilegaishankuandaixinhaoxianxingdushisuocaiyongdezhuyaojishu。benwenshouxianjianshuleputongdeqiankuixianxinghuajishu，erhouzaicijichushangjinxinggaijin
，tianjialezishiyingsuanfa，bingtongguoxinhaobaoluojiancejishutiquchudaiwaixinhaojinxingtiaojie，congerdadaogaishanshuchuxinhaoxianxingdudemude。

2.前饋基本原理

基本的前饋放大器原理如圖1所示。他由2個環路組成：環路1由功分器、主放大器、耦合器1、1
、相移器1、延時線1
、合成器1組成。輸入的RF信號
，即2個純淨的載波信號，經功分器後被分成兩支路信號：上分支路為主功率放大器支路
，純淨的RF載波信號經過該支路後產生放大後的載波信號和互調失真信號
；下分支路為附支路
，純淨的RF載波信號經過該支路後被延時，主功率放大器支路輸出的非線性失真信號經衰減器1和相移器1後，與附支路輸出的信號在合成器1中合成
，調節衰減器1和相移器1使兩支路信號獲得相等的振幅，180’相位差以及相等的延遲。這時，就能有效地抵消主功率放大器支路的RF載波信號
，而提取出由於主放大器非線性放大所產生的互調失真信號。因此，這一環路又稱為RF載波信號消除環路。

環路2，也叫失真信號消除環路
，由延時線2、輔助放大器、衰減器2
、相移器2、耦合器2組成。同樣也有兩條分支支路：上分支路將主放大器輸出的非線性失真信號延時後送人耦合器2
；下分支路將環路1提取出的互調失真信號進行放大，衰減，相移後也送人耦合器2，調節衰減器2和相移器2
，直到耦合器2輸出的信號中互調失真信號，也就是IMD，則此時輸出的信號就是放大的性的射頻信號。

3. 自適應前饋射頻功率放大器

3．1 自適應前饋電路的原理及算法

由於在前饋係統中對載波信號的抵消要求很高，內外界環境的變化，諸如：輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)功(gong)率(lv)，直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)電(dian)壓(ya)以(yi)及(ji)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua)
，都(dou)容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)載(zai)波(bo)信(xin)號(hao)抵(di)消(xiao)失(shi)靈(ling)。因(yin)此(ci)，引(yin)入(ru)自(zi)適(shi)應(ying)技(ji)術(shu)
，以(yi)便(bian)能(neng)及(ji)時(shi)獲(huo)得(de)載(zai)波(bo)信(xin)號(hao)在(zai)振(zhen)幅(fu)，相(xiang)位(wei)以(yi)及(ji)延(yan)時(shi)上(shang)的(de)匹(pi)配(pei)，就(jiu)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)有(you)必(bi)要(yao)了(le)。自(zi)適(shi)應(ying)前(qian)饋(kui)係(xi)統(tong)的(de)結(jie)構(gou)如(ru)圖(tu)2所示。

他由3個環路構成：環路1主要用於提取互調失真信號

，環路2主要用於消除失真信號，而環路3則主要用於檢測互調失真信號功率。

設輸入信號為υin(t)
，經主放大器後的輸出信號為υρα(t)，將υρα(t)耦合一部分到矢量調製器1，用複係數α代表矢量調製器1的調製係數
，同時，將主放大器簡化為一個無記憶的非線性模型，則其AM／AM及AM／PM傳遞函數就可以簡單的用複電壓增益G(χ)來表示
，其中χ代表瞬時功率，那麼從矢量合成器1輸出的信號υα(t)就可以表示為：

在具體的實現結構上，在合成器1後麵又添加了功分器2
，其目的是對信號υd(t,g, ψ)進行功率檢測，很明顯，如果調節α使得合成器1兩輸入信號的幅度，相位以及延遲都達到匹配
，那麼這裏檢測到的功率將隻有互調失真信號υe(t)的平均功率屍+而他是很小的
，換句話說，如果檢測到功分器2輸出的功率足夠的小，那麼此時對α的調節就達到了，即RF載波信號已被的消除了，而保留下來的僅有互調失真信號υe(t)。

進入環路2的互調失真信號經過輔助放大器放大
，矢量調製器2(其調製係數為複係數β)調節後
，與經過延時線2的主放大器輸出信號在合成器2中合成。該環路對互調失真信號的振幅及相位調節同樣也采用自適應技術，其數學原理如上所述，但在實現的結構上，卻與環路1不同，環路1是通過直接檢測合成器1的輸出信號來判定RF載波信號是否被抵消到值
，而環路2在判定互調失真信號是否被抵消到值時，卻需要引入第三個環路。

我wo們men知zhi道dao，對dui於yu相xiang同tong功gong率lv的de輸shu出chu信xin號hao，線xian性xing信xin號hao的de包bao絡luo要yao大da於yu非fei線xian性xing信xin號hao的de包bao絡luo，而er二er者zhe的de包bao絡luo差cha值zhi信xin號hao就jiu是shi互hu調tiao失shi真zhen信xin號hao，限xian度du減jian小xiao其qi包bao絡luo差cha值zhi信xin號hao
，就jiu能neng地di改gai善shan輸shu出chu信xin號hao的de線xian性xing度du，從cong而er減jian小xiaoIMD。環路3的工作原理正在於此。他處理的兩路信號一路是線性信號，即經過延時線3及功分器4的RF載波信號，另一路是非線性信號，即經前饋係統環路1和環路2後由合成器2輸出的信號。首先，環路對兩路信號的合成信號進行功率檢測，並調節矢量調製器3，zhidaojiancedaodegonglv，zheshi，jiukeyirenweixianxingxinhaoyufeixianxingxinhaojuyoulexiangtongdezaiboshuchugonglv。erhou，zaiduiliangluxinhaofenbiejinxingbaoluojiance，tiqubaoluochazhixinhao
，jiangcibaoluochazhixinhaozuoyongyushiliangtiaozhiqi2，即不斷調節小終使帶外互調失真信號減至，這時就會獲得高線性度的輸出信號。

3．2 計算機仿真

應用一個峰值功率為180W的LDMOS場效應晶體管在計算機仿真係統上設計了一個25 W的功率放大器
，並對其輸入兩個頻率間隔為1MHz的載波信號，用以產生三階及五階互調失真信號。圖3為在未采用自適應前饋技術時信號的輸出情況。此時IMD3隻能達到-55dBc左右，IMD5隻能達到-56dBc左右

，而圖4則是采用該項技術後信號的輸出情況。此時IMD3可達到-72 dBc左右
，IMD5可達到-76dBc左右，其改善程度顯而易見。

4．總結

benwencaiyongzishiyingqiankuijishubingjiehebaoluojiancejishulaishejishepingonglvfangdaqi。youyugaixiangjishukaolvdaoshijizhongkenengyudaodewenti，congerduifuzawentijinxingjianhua，bujinconglilunshang，erqiecongshijianshangzhengshiletadekeshixianxing。

計算機模擬仿真試驗表明：這種自適應前饋技術的確能夠有效的改善功率放大器的非線性失真。當然
，對該項技術的應用還有待進一步加強。

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