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军用集群系统降低功放记忆效应的实现
来源:本站整理  作者:佚名  2009-03-17 15:22:45



 功率放大器记忆效应产生原因及影响

  功率放大器非线性特性产生的失真分量不恒定,例如三阶或五阶交调的幅度、相位会随输入信号幅度和带宽的变化而改变。这种失真分量依赖于输入信号幅度、带宽的现象通常称之为功率放大器的记忆效应。

  轻微的记忆效应本身对功率放大器的线性度并无严重影响。即在双音频测试中,随着音频间隔的增加,如果放大器三阶交调分量的相位旋转不超过10o,且幅度起伏不大于0.5dB,此时功放的记忆效应不会明显影响邻近信道功率比,可以不予考虑。然而,当功率放大器的上下边带的ACPR(an adjacent channel Power ratio,相邻信道功率比)出现较大不对称现象时,即使三阶、五阶交调分量的相位和幅度失真很小,也不能忽略记忆效应对放大器的影响。

  减弱功放记忆效应的基本思路

  功放记忆效应使射频预失真线性化功率放大器的效果有很大退化,为增强射频预失真线性化功率放大器的稳定性和可靠性,需对所设计的功率放大器进行减弱记忆效应的相关处理。

  降低记忆效应的基本想法是:通过附加电路滤除由包络和二次谐波控制的三阶交调分量。最简便的方法是在四分之一波长传输线后面的偏置线上,添加辅助电路使包络信号和二次谐波短路,但由于传输线的离散作用,使得这种方法难以实现宽带短路。因此,短路电路网络应当直接加在紧靠栅极和漏极的地方,而不必经过四分之一波长传输线才短路。短路网络可使用LC串联电路实现。

  采用附加电路法减弱功放记忆效应分析

  使用附加电路滤除由包络和二次谐波控制的三阶交调分量,对减小功率放大器的记忆效应是有效的,现分析如下:

  假设信号的中心频率为f_{0}、带宽为f_{U}-f_{L},并带有二次谐波和包络分量。它的频谱如图1所示。

                     混有包络和二次谐波的信号频谱图

  信号的中心频率可表示为

f_{0}=\frac{f_{U}+f_{L}}{2}≈\sqrt{f_{U}f_{L}} (1)

  晶体管的一种理想输出端口匹配电路拓扑如图2。

              晶体管的一种理想输出端口匹配电路拓扑

  输入端口的匹配电路拓扑同样采用上面的结构。图中包括滤除二次谐波和包络的LC谐振回路和基波的最优匹配电路。为了使滤除二次谐波的LC谐振回路对二次谐波2f_{U}和2f_{L}具有相同的阻抗,则L2与C2组成的谐振回路须在频率2\sqrt{ω_{U}ω_{L}}处振荡,即

L_{2}C_{2}=1/(4ω_{U}ω_{L})≈1/(2ω_{0})^{2} (2)

  假设滤除包络的LC谐振回路和基波匹配电路的阻抗在二次谐波频率处非常大,则输出负载阻抗Z_{L},_{ext}(2f_{U})和 Z_{L},_{ext}(2f_{L})是共轭的,它们的模为

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