高效率射频功率放大器线性化技术的比较研究

功率放大器广泛用于通信系统和各种电子设备中 ,设计功率放大器时减小其非线性失真是一个必须考虑的问题。文章对射频功率放大器的主要几种线性化技术进行了比较 ,着重分析了带有失真反馈的前馈技术和预失真技术 ,并浅析了今后射频系统线性化技术的发展趋势。     

自适应预失真射频功率放大器线性化

提出了新的带外信号检测方法和自适应模拟预失真线性化技术，并应用于CDMA直放站的5W自适应射频线性功率放大器，通过自适应检测和自适应预失真控制，有效抑制临信道频谱再生，使输出信号的3阶和5阶交调失真分别改善8dBc和6dBc。     

预失真线性化技术原理分析

对两种基本型式的预失真线性化技术——数字基带预失真和射频预失真的组成原理进行了详尽的分析.结果表明,这两种技术具有线性度高、收敛速度快和便于实现等特点,因此可用于对移动发射机中的功率放大器进行线性化.图4,参8.     

基于OFDM系统的射频功率放大器线性化的研究

首先对射频线性功率放大器在OFDM系统中的重要性作了简单叙述,然后重点论述了两种主要的线性化方法——预失真和前馈,并在ADS环境中对它们进行了仿真实现．     

基于DTMB的半自动预失真器的设计与实现

针对DTMB标准中OFDM信号高PAPR的问题,为了降低射频功率放大器的非线性特性对OFDM信号产生的不良影响,并提高射频功率放大器的工作效率,通过在DTMB信道处理系统中引入预失真技术,实际采集射频功率放大器的非线性特性曲线,结合查询表技术的预失真器补偿方式,实现对射频功放非线性失真的有效抵消.最终测试表明,该半自动预失真器能够实现较好的预失真补偿功能.     

功率放大器非线性失真的Volterra级数分析

讨论了功率放大器的非线性现象及其对通信系统的影响,运用Volterra级数分析了MESFET功率放大器的非线性失真,并阐述了非线性参数以及源阻抗和负载阻抗对交调失真的影响,为功率放大器的线性化研究提供了参考.     

采用射频预失真的新型大功率Doherty功放设计与实现

针对大功率射频功率放大器在设计研制上都存在较大困难,特别是大功率难匹配,实现大功率后线性度差、效率低等问题,设计一种适用于无线通信基站系统的二路大功率Doherty功率放大器。采用新型射频预失真芯片构建高集成度的线性化电路,改善该功率放大器的线性。仿真结果表明,在饱和功率回退6 dB时,该功率放大器平均输出功率可达到100 W,效率可达到44.158%,从而实现高效率和大功率的输出;加入预失真电路后,功放线性改善了20 dB。实测结果验证了仿真的一致性。     

数字预失真技术设计及实现

预失真技术是克服功率放大器非线性失真的一种很有效的方法.采用最小二乘法(LS)算法的预失真技术可以获得很好的功率放大器线性化性能,但是其中的矩阵求逆运算在硬件上实现比较困难.论文采用坐标旋转数字计算算法(CORDIC)实现QR分解,并应用在预失真技术中,获得了较好的放大器线性化性能.通过在可编程逻辑阵列(FPGA)硬件平台上的仿真,验证了方法的可行性和有效性.     

延时估计偏差对多项式预失真的影响

延时估计偏差通常会严重影响射频(RF)功率放大器预失真技术的性能.通过对预失真技术中延时估计偏差的理论分析,发现若要保证存在延时估计偏差时预失真器仍能实现放大器的线性化,则设计的预失真器应是理论上理想预失真器的一个延时版本;并提出一种记忆多项式模型用于放大器的预失真.仿真结果表明,采用记忆多项式模型比一般多项式模型对延时估计偏差有更强的鲁棒性.     

预失真与前馈在功率放大器中的结合使用

高功率放大器会对信号产生交调失真,为了提高信息传递的效率和准确性,需要对其进行线性化。在功率放大器的线性化方法中,预失真和前馈是最常用的手段。而两种技术都具有各自的特点,为了使功率放大器达到超线性的要求,文中探讨了将两者结合起来的方法,从而更好地抑制放大器的非线性失真。经过设计与优化,最终在ADS里通过仿真结果证明了该方法的可行性。     

射频2W线性功率放大器的设计

几乎所有的无线通信系统均对功率放大器的线性度提出了很高的要求.目前线性功率放大器的设计主要采用前馈、预失真和功率回退等线性化技术.所设计的射频2W线性功率放大器是基于负载线匹配原理,采用功率回退法技术.通过使用ADS软件仿真和最终实测,可知输出信号的指标达到了预期的要求,此功率放大器的线性度非常好,几乎没什么失真,频率也没出现偏移,能满足一般的工程要求.     

包络前馈预失真技术研究

论述了用包络前馈预失真技术实现功率放大器线性化的原理及理论推导过程。预失真器仅仅使用一个输入和输出信号包络的差信号来分别控制矢量调制器中的可调衰减器和可调移相器，以补偿功放的增益和相位的非线性。     

一种基于Hammerstein模型的数字预失真算法

记忆非线性放大器的预失真问题一直是预失真技术的难点.本文首先介绍了数字预失真器的几种模型结构和识别算法,它们虽然能够很好地实现功率放大器的线性化,却存在运算量较大的问题.结合LS算法和Hammerstein模型的优点,提出了一种基于Hammerstein模型的数字预失真算法,用几次简单的迭代运算代替一次复杂的直接运算,从而以较少的运算量,获得较好的线性化性能.通过计算机软件仿真验证了这种算法的有效性,它能以较少的参数,快捷、简便地实现记忆非线性功率放大器的预失真,显著提高了放大器的线性化性能.     

WCDMA直放站应用的线性化功率放大器

采用一种应用三阶交调信号发生器产生的交调信号反相对消掉功率放大器自身的交调分量改善功率放大器的线性度的射频预失真方法,设计和实现了应用于WCDMA直放站的预失真线性化功率放大器.实测结果表明,在2.11～2.17 GHz频带内,功率放大器在输入1MHz间隔的双音频信号条件下,输出功率42dBm,增益56dB,三阶交调失真比达到-70dBc,三阶交调改善量大于25dB.功放输入-14dBm的双载波WCDMA信号时,输出功率达到42dBm,相邻信道功率比(ACPR)达到-50dBc,改善量达到9dB.     

一种射频功率放大器预失真线性化技术

介绍一种用于改善射频功率放大器非线性失真的预失真技术,提出了一种平行式失真信号产生电路结构,给出了该电路的应用方式,并对其特性进行了分析,得出了计算机仿真结果.     

数字基带预失真线性化技术的一种新算法

提出了一种基于二分-Newton法的数字基带预失真线性化技术的自适应算法,用于无线通信中的RF功率放大器的线性化.理论分析和仿真结果表明:该算法较二分法和线性迭代法相结合的方法、快速弦截法稳定性更好、收敛速率更快;当预失真器和求解的精度足够高时,可以得到满意的线性度改善.图4,表1,参6.     

基于查找表的基带自适应预校正方法的系统仿真

本文提出了一种高功率放大器的非线性预校正系统设计方案.本系统基于复数增益的查找表,通过射频解调后的基带IQ信号与原始基带IQ信号的比对来更新查找表,从而实现数字基带信号的自适应预失真.Matlab仿真结果表明,本校正方法收敛速度快,校正效果明显,较好地补偿了高功率放大器的幅度失真和相位失真.     

基于多项式数字基带自适应预失真技术的研究

由于自适应数字预失真具有稳定性好、适应能力强等优点,被广泛应用于实现功率放大器的线性化.而本文正是研究了基于多项式数字基带自适应预失真技术.首先,介绍了基于多项式数字基带自适应预失真技术;其次,分析了间接学习结构理论;最后,对OFDM信号进行了仿真实验.结果表明:预失真可以有效地抑制带外频谱以及补偿功放的非线性失真和记忆效应.     

无线射频通信中改进式功放数字预失真技术

提出了一种用于无线射频通信系统中补偿由于高功率放大器引起的非线性失真的改进式的基带查找表预失真方法.查找表预失真方法是基于对高功率放大器的非线性特性进行训练,由训练得到的功放非线性参数对功放进行线性化校正,以达到预失真补偿的效果.由计算机仿真结果和实测结果表明,该方法具有稳定性高、收敛速度快、补偿算法简单、硬件开销较少、补偿效果较好等优点.     

一种手动预失真方案

数字预失真技术是宽带通信中功率放大器线性化技术普遍采用的方法之一,预失真技术在消除通信码间干扰和带外频谱扩展方面有着重要的作用.根据预失真原理提出一种手动预失真方案,利用幅度失真和相位失真产生原因,对失真函数进行求逆,从而使减小功放非线性失真,使输出信号与输入信号接近,达到预失真的目的.该方法复杂度低效果较好,并进行了仿真.