rfpa線性化技術(shù)研究

《rfpa線性化技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、ＲＦＰＡ線性化技術(shù)研究劉曉偉47Thereisnothingmorepracticalthanagoodtheory.——KurtLewin47目錄第一篇基礎(chǔ)篇3第一章、放大器中的失真3§1.3射頻功率放大器中的失真3第二章、認(rèn)識記憶效應(yīng)8§2.1記憶效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究9§2.2記憶效應(yīng)的模型：Volterra級數(shù)及其變型10§2.3記憶效應(yīng)的表現(xiàn)：失真邊帶不對稱12§2.4記憶效應(yīng)的消除和補(bǔ)償16第四章、認(rèn)識預(yù)失真線性化18第五章、認(rèn)識包絡(luò)注入線性化22理論篇第二23第七章包絡(luò)注入基本原理24§7.1包絡(luò)信號的定義24§7

2、.2放大器失真的定義24§7.3包絡(luò)注入補(bǔ)償信號的基本形式25§7.4包絡(luò)注入信號的近似26第八章考慮到相位失真的包絡(luò)注入30實(shí)驗(yàn)篇第四37第十六章雙音信號的單點(diǎn)包絡(luò)注入實(shí)驗(yàn)37第十七章CDMA信號的單點(diǎn)包絡(luò)注入實(shí)驗(yàn)39第十八章帶內(nèi)包絡(luò)預(yù)失真實(shí)驗(yàn)42第十九章正交包絡(luò)注入實(shí)驗(yàn)44系統(tǒng)篇第五45第二十二章峰均比（削峰）問題4547基礎(chǔ)篇第一第一章、放大器中的失真§1.3射頻功率放大器中的失真本節(jié)從頻譜卷積的角度來觀察RFPA中的失真行為，通過觀察放大器輸出頻譜形狀的變化來獲得有關(guān)放大器失真機(jī)制的信息，以期對放大器的非線性行為

3、有更加深入的認(rèn)識。我們知道，如果已知輸入信號和系統(tǒng)的沖激響應(yīng)，則系統(tǒng)地輸出為它們的卷積，對應(yīng)在頻域中，輸出信號為輸入信號的頻域表示和系統(tǒng)地頻率特性的乘積：。反過來，如果信號在時(shí)域中是以乘積的形式存在，則在頻域中，就會表現(xiàn)為兩者的卷積：。而放大器的非線性多被表示成為冪級數(shù)的形式：這種信號在時(shí)域的聯(lián)乘形式反映到頻域中就是信號的多重頻譜卷積。下面舉例說明整個(gè)計(jì)算過程，為了簡單起見，假設(shè)輸入信號的頻譜形狀是理想的矩形，如下圖所示。0N0τ/f其平方（直接相乘）后的信號的頻譜形狀可以由頻譜的卷積得到。按信號時(shí)域與頻域的對應(yīng)關(guān)系，對

4、應(yīng)的頻域信號為：，計(jì)算得到：0N0f47可以看到，具有理想矩形頻譜的輸入信號的二重頻域卷積是一個(gè)具有三角形頻譜形狀的信號。這樣形狀的頻譜看起來十分陌生，在我們將其轉(zhuǎn)換成對數(shù)坐標(biāo)后，就能得到下面熟悉的包絡(luò)信號的頻譜形狀。一個(gè)更好的理解方式是自己動手計(jì)算一下四音或八音這樣簡單信號的包絡(luò)頻譜。假設(shè)輸入為如下的八音信號：將上式平方，并去掉高階項(xiàng)后得到：其低頻到高頻分量的幅度顯然成等差數(shù)列排列。而且我們可以將這個(gè)圖與實(shí)際的包絡(luò)信號的頻譜進(jìn)行比較，首先可以肯定的是包絡(luò)信號的頻譜形狀肯定不是矩形，如果將其縱坐標(biāo)47還原成線性坐標(biāo)，則可

5、以發(fā)現(xiàn)其頻譜形狀實(shí)際上是接近于三角形的。如果考慮到包絡(luò)注入信號的情形，就不能采用上述低通等效形式了。此時(shí)必須要按照真實(shí)的頻率關(guān)系來計(jì)算多重頻譜的卷積。假設(shè)射頻載波頻率為，射頻信號帶寬為（矩形頻譜）。輸入信號一個(gè)是包絡(luò)信號，一個(gè)是射頻載波信號。它們利用放大器的二階非線性實(shí)現(xiàn)混頻，混頻的結(jié)果是產(chǎn)生了IMD分量如下式所描述的輸出信號。此結(jié)果顯然具有對稱的形式。這個(gè)結(jié)果和參考文獻(xiàn)[PredictionofaCDMAOutputSpectrumBasedonIntermodulationProductsofTwo-ToneTest

6、,IEEEMTT,Vol.49,No.5,2001,pp.938-946.][Q.Wu,H.Xiao,andF.Li,“LinearRFpoweramplifierdesignforCDMAsignals:Aspectrumanalysisapproach,”MicrowaveJ.,pp.22-40,Dec.1998.]中得到的結(jié)果是一致的。在某一給定條件下，計(jì)算得到如下圖所示的信號頻譜。47從圖中可以清楚地分辨出不同階次的非線性導(dǎo)致的不同的頻譜形狀（曲線彎曲的程度）。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，如果需要包括偶次階非線性，這樣的計(jì)

7、算結(jié)果要求輸入信號必須是雙邊頻譜（正負(fù)頻率項(xiàng)）。下面我們看一看在輸入信號頻譜上加一些擾動，對計(jì)算結(jié)果會有些什么影響。首先施加的是頻域矩形脈沖擾動，模仿的是放大器的帶內(nèi)平坦度。下圖顯示了不同擾動條件下的輸出頻譜和未擾動時(shí)輸出頻譜的比較。47可見只要放大器的帶內(nèi)平坦度控制得好，由于帶內(nèi)不平坦造成的失真補(bǔ)償誤差是很小的。如帶內(nèi)起伏為0.5dB，則最大的帶外三階失真偏差不過10-12%，換算成分貝為0.5dB；最大帶外五階失真偏差為15-18%，約0.7dB，對五階失真的影響會大一點(diǎn)。這當(dāng)然是最嚴(yán)重的情況，也是不可能發(fā)生的，實(shí)際

8、的帶內(nèi)起伏總是和緩的，如果是這樣，則其總影響還會下降約一個(gè)數(shù)量級甚至更多。第二章、認(rèn)識記憶效應(yīng)參考：[1]專題論文MemoryEffects&Asymmetries；[2]IEEEPapersBySubjectMemoryEffects；[3]IEEEPapersBySubjectEnvelopeInjec