微波線(xiàn)性功率放大器綜述

1、微波線(xiàn)性功率放大器綜述1 概述微波線(xiàn)性功率放大器在現(xiàn)代微波（無(wú)線(xiàn)）通信系統(tǒng)中的重要性越來(lái)越大。特別是在CDMA體制移動(dòng)通信系統(tǒng)中，線(xiàn)性功率放大器已經(jīng)是必不可少的重要部件。2 基本指標(biāo)2.1 AM/AMAM/PM失真一個(gè) HPA 的線(xiàn)性特征可以用AM/AM和 AM/PM曲線(xiàn)來(lái)表示 . 輸入的 RF 信號(hào)可以表示為：x(t)=R i(t) cos0t+x(t)(1)相應(yīng)的輸出表示為：y(t)=GR i(f)cos0t+x(t)+Ri (f)(2)其中 G 和表示 AM/AM和 AM/PM曲線(xiàn)，如圖一。圖 . 1 實(shí)測(cè)的放大器失真曲線(xiàn)理想的線(xiàn)性功放的曲線(xiàn)如圖2。圖 . 2 理想的放大器AM/AM和

2、AM/PM 曲線(xiàn)2.2 雙音 IMD 、 IP3、 P1dB雙音 IMD ，在放大器輸入端加入兩個(gè)CW 信號(hào)，在放大器的輸出端測(cè)量的3 階、5 階等信號(hào)大小，以 dBc 表示。IP3（三階截點(diǎn)）及P1dB 定義如圖示。30三階截點(diǎn)20飽和輸出功率）101dB壓縮mB線(xiàn)性增益d（0（斜率 =1dB/dB）出三階互調(diào)輸（斜率 =3dB/dB）率-10功二階互調(diào)（斜率 =2dB/dB）-20-30-40-30-20-10010203040功率輸入（ dBm）IMD 、 IP3 及 P1dB 定義圖示2.3 ACPRACPR 主要應(yīng)用在象CDMA 這樣的寬頻譜信號(hào)的研究上。鄰道功率（ACP ）定義為當(dāng)

3、主信道加一信號(hào)時(shí)，緊鄰主信道的兩個(gè)信道內(nèi)的功率大小。鄰道功率的產(chǎn)生主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，一是由于器件的非線(xiàn)性作用產(chǎn)生，二是由于主信道信號(hào)本身頻譜較信道寬。 ACPR 定義為 ACP 功率與主信道功率的比值。圖 3 鄰道功率（ ACP）定義圖 4 器件非線(xiàn)性產(chǎn)生的鄰道功率對(duì)移動(dòng)通信的CDMA信號(hào)而言，其IM3 （即 ACPR ）與 IP3 的關(guān)系可以通過(guò)一公式表示。IP3=-5logP IM3 (f 1,f2 )B3/PO(3B-f1)3 -(3B-f 2)3 +22.2 (dBm)其中：PIM3 (f 1,f 2) 表示要求的IM3 的輸出功率（W ）B 表示二分之一CDMA 信號(hào)帶寬（ KHz

4、）f 1,f 2 表示兩個(gè)邊帶頻率相對(duì)于中心頻率的差值（KHz ）PO 表示輸出功率（ W ）2.4 級(jí)聯(lián)線(xiàn)性功放的 IM3 計(jì)算功率放大器一般由多級(jí)放大組成，在設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算，級(jí)聯(lián)后的IM3 。以下公式是一經(jīng)驗(yàn)公式。時(shí)間證明其準(zhǔn)確性是很高的。設(shè)功放由兩級(jí)組成， 第一級(jí) IM3 表示為 IM3D ，第二級(jí) IM3 表示為 IM3F ，則級(jí)聯(lián)后的 IM3表示為：IM3=IM3F + 20log1+10(IM3D-IM3F/20)多級(jí)放大器以次類(lèi)推。根據(jù)該公式繪制的IM3 惡化曲線(xiàn)如下圖。IM3惡化(dB)1098765432100369IM3F-IM3D (dB)3 預(yù)失真線(xiàn)性化技術(shù)介紹預(yù)失真的線(xiàn)性化技術(shù)是各種線(xiàn)性化技術(shù)的基礎(chǔ)，其它方法是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的更為完善的處理。