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。     

功率放大器非线性技术分析及解决方法

本文阐述了微波功率放大器非线性产生的原因,以及不同应用系统对微波功率放大器线性度的要求,介绍了几种提高线性度的方法:功率回退法、预失真法、前馈法。并比较了这三种方法的优缺点。     

数字预失真技术研究

现代移动通信系统对功率放大器的线性度提出了更高的要求,功率放大器的非线性失真会造成信号带外频谱扩展和邻道干扰.数字预失真技术是目前用来克服功放非线性化的最常用的技术.本论述对功率放大器的失真原因进行了分析,介绍了数字预失真的基本原理,着重对预失真数学模型进行了数学分析研究.     

联合深度限幅的自适应数字预失真技术研究

提出联合峰均比降低技术(PAPR)和数字预失真技术(DPD)对国标地面数字电视广播（DTMB）系统功率放大器进行线性化处理. PAPR降低技术采用深度限幅滤波,计算复杂度低. DPD方法则是采用基于查找表的预失真技术,为提高查找表的收敛速度,自适应算法采用变步长的RASCAL算法,并在查询表收敛过程中,对查找表进行拉格朗日内插. 仿真结果表明,使用深度限幅与预失真联合技术时功放效率可以得到较大提高. 以功率回退值为指标,与单独使用预失真技术时的功放效率相比,可以减少功率回退4.5dB,ACPR可以达到-45dBc. 与传统的联合技术相比,ACPR可以改善4dB.     

应用于无线通信基站的Doherty功率放大器

采用Doherty技术设计并实现了一款应用于无线通信基站的S波段高效率功率放大器,通过非对称功率输入的方式使得整个功放在更宽的功率范围内获得高效率。设计中采用了安捷伦公司的先进设计系统软件(advanced design system,ADS),选取恩智浦公司型号为MRF7S21080H与MRF8S21100H的横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)功放晶体管,两款晶体管的工作频率均为2.14~2.17 GHz。经过电路仿真与实物调试,最终设计并实现了功率回退达到7 dB的功率放大器,其增益为13.5 dB,并且在7 dB功率回退点上效率达到35%,峰值功率效率达到42%。相比其他功率放大器,该放大器具有较大的功率回退范围与更高的效率。结果证明,通过不对称输入方式所设计的Doherty功率放大器可以获得更宽的功率回退范围。     

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.     

基于谐波抑制与补偿线技术的非对称Doherty功放设计

为了提高WiMAX信号下doherty功率放大器（doherty power amplifier,DPA）回退点的效率,提出一种基于谐波抑制和补偿线技术的非对称doherty功放（asymmetric doherty power amplifiers,ADPA）结构。该结构在传统ADPA结构的基础上,首先对主功放（carrier）和辅功放（peak）输出匹配电路加入2次、3次谐波电路进行匹配设计,减少晶体管漏极电压电流的重合;然后通过添加补偿线（offset line）的方式,改变carrier和peak的功率分配比,使得整体电路获得更高的效率和输出功率。基于上述谐波抑制和补偿线理论,设计了一款工作在3.4 GHz~3.6 GHz,增益约为13 dB的ADPA。实测结果表明,当饱和输出功率达到48.75 dBm,功率回退9.5 dB时,功率附加效率（power added efficiency,PAE）达到41.8%,5 MHz偏移量的相邻信道功率比（adjacent channel power ratio,ACPR）优于-35 dBc,10 MHz偏移量的ACPR优于-48 dBc。满足WiMAX基站对功放线性度和效率的要求。     

基于ADS平台反向Doherty结构的功率放大器的设计与仿真

基于Advanced design system(ADS)平台,通过优化偏置电压和输入功率比例改善三阶互调失真(IMD3),仿真设计一款工作于2.14 GHz频段WCDMA基站不对称功率驱动的反向Doherty功率放大器(IDPA).IDPA结构中接在峰值放大器补偿线后的微带线能减少功率泄露,改善输出效率.仿真结果表明,当载波放大器的栅极偏置电压为2.74 V,峰值放大器的栅极偏置电压为0.9 V并且输入功率比例为1∶2.07,输出功率为44 dBm时其功率附加效率(PAE)为25.26%,比AB类平衡功率放大器提高了9.63%,比传统的Doherty功率放大器(DPA)提高了1.12%;IMD3为-40.82dBc,和AB类平衡功率放大器相比改善了3.34 dBc.因此,这种简单结构的不对称功率驱动的IDPA实现了高效率和高线性度的良好折中,能够很好地适用于现代无线通信系统中.     

基于双阻抗匹配的宽带Doherty功率放大器设计

为了满足采用高峰均比调制信号的未来无线通信系统中功率放大器高效和宽带的设计需求,研究了一种改进的宽带Doherty功率放大器设计方法.为了实现Doherty在功率回退和饱和输出时的阻抗变换,提出了一种双阻抗匹配网络设计方法来仿真设计主路和辅路输出匹配网络,从而简化了负载调制网络,展宽了带宽.实现并测试了一个2.30~2.80 GHz宽带Doherty功率放大器(DPA),对所提出方法的有效性进行了验证.结果表明:所设计的宽带DPA在工作带宽内增益波动小于2 d B,饱和功率大于43.5 d Bm,饱和时的峰值效率为66%~71%,6 d B回退时的效率为48%~59%,可满足未来无线通信系统中对高峰均比调制信号高效率放大的要求.     

基于数字预畸变的UMTS功率放大器线性化技术

提出了适用于UMTS系统上行线路的基于查阅表数字预畸变的功放线性化技术 .通过仿真和测量可以看出 ,数字预畸变可以将邻道功率比性能改善 10dB .尽管这一性能的改善并不是UMTS标准所必需的 ,但它能减少功率放大器的工作点回退 ,或者降低对功放线性特性的要求 ,从而增加功放的效率 .     

微波功率放大器的线性化技术

随着无线通信技术的飞速发展,功率放大器的线性化已成为一个重要的研究课题。本文介绍了微波功放非线性产生的原因,并阐述了常见的线性化技术,以便于微波功放设计者参考。     

Linear power amplifier modeling based on predistortion technology

Different power amplifier(PA) models have their own effects on PA linearization. In this paper, the nonlinear characteristic of the radio frequency power amplifier(RF PA) is simulated based on the two models combining predistortion technology, and the nonlinear effects of the two models are analyzed, respectively. The simulation results show that Power Series model normalized mean square error(NMSE) is-37.8 d B, which is less than Power Series model-30.4 d B before loading predistortion technology. NMSE of the two systems are-23.4 d B and-26.0 d B respectively, while Saleh model compensates better than the Power Series model combing predistortion technology. The error vector magnitude(EVM) of Power Series model is only 6.75%, whereas the Saleh model EVM is 9.99%, indicating that Power Series model can better describe the nonlinear characteristic of PA. It will have a positive effect on improving the power utilization of wireless communication system.     

基于GaAs pHEMT 2.5~4.3 GHz驱动功率放大器芯片设计

为了实现低噪声、高线性度、中功率的指标特性,设计了一款基于GaAs pHEMT工艺的2.5~4.3 GHz驱动功率放大器（power amplifier,PA）,该PA设计采用共源共栅级驱动共源极放大器的双级放大结构,其中共源共栅级驱动放大器可实现良好的隔离度,采用负反馈技术实现输入阻抗匹配和级间阻抗匹配,选取共源极放大器实现高线性度指标。经过流片加工后,实测结果显示,该PA在2.5~4.3 GHz频段可实现25.5±1 dB小信号增益,可以满足5G无线通信系统中Sub-6G频段的典型驱动功率放大器的指标要求,具有广泛的市场应用前景。     

基于Multisim2001丙类功率放大器的仿真研究

阐述了Multisim2001的主要功能与特点,并利用Multisim2001对丙类功率放大器电路进行了仿真,讨论了丙类功率放大器的集电极电流、输出电压、输出功率、集电极效率,晶体管高频功率放大器的高频特性.利用Multisim2001可以很方便地改变元件或电路中参数,观察不同条件下电路的工作情况.     

基于Muhisim2001丙类功率放大器的仿真研究

阐述了Muhisim2001的主要功能与特点,并利用Multisim2001对丙类功率放大器电路进行了仿真,讨论了丙类功率放大器的集电极电流、输出电压、输出功率、集电极效率,晶体管高频功率放大器的高频特性．利用Muhisim2001可以很方便地改变元件或电路中参数,观察不同条件下电路的工作情况．     

一种克服机械共振的功率放大电路

许多驱动机械装置的马达的功放电路，由于受到机械共振频率的限制，不能高速运行．本电路采用陷波器，对于机械共振频率进行限制，保证驱动系统在高速运行时的稳定性．     

计算机在放大器频率特性研究实验中的应用

本文介绍了用计算机辅助设计的方法研究放大器的频率特性，从而阐述了将计算机引入实验教学的优点和必要性     

基于FDMA点对多点通信在无线传感器网络中的设计与实现

无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,因其巨大的发展前景而受到学术界和工业界的高度重视.文中介绍了IEEE 802.15.4标准和FDMA通信原理,分析了无线传感器网络中星型网络的形成和点对多点通信程序设计的思路,并设计实现了无线传感器网络中点对多点的通信.     

光纤通信系统中光直接放大器的研究

随着光纤通信事业的迅速发展,人们对低噪声、高增益光直接放大器产生越来越浓厚的兴趣。本文将对半导体行波光放大器(TWA)、掺铒光纤放大器(EDFA)以及单片光电子集成光放大器等三种放大器的结构、机理、性能及应用作系统的论述。     

基于无线通讯网络的公路监测系统设计框架

对公路交通流进行监测可以找到交通流的时间分布规律,及时发现突发事件,进而采取更有效的措施保证公路的服务水平.本文介绍了无线通讯网络为了保证服务质量采用的位置管理方式,同时介绍了位置管理原理,然后介绍如何利用此管理方式的相关参数,进行公路交通监测系统设计.系统的原理主要是无线通讯的基本理论和相关技术,交通基本理论和技术,以及移动通讯商的系统实现原理.