多载波线性射频功率放大器的设计

论文摘要

在现代无线通信系统中,射频功率放大器是其中的关键设备之一,它决定着通信质量好坏。随着人们生活质量的不断提高,人们对于通信需求不再是单一的语音服务,对提供宽带化、智能化、个性化等移动多媒体服务的需求日益迫切。而要实现这些需求,现代通信系统就必须有更宽的带宽、更高的输出功率、更加稳定的通信过程等。作为基站中的功放,也就必须具有这些性能。本课题的目标是研制一款输出功率为47W频段为2.1GHz的多载波线性功率放大器。由于该功放要求输出功率高,工作频带宽,带内增益平坦度小,线性度高,所以其设计难度较大。本论文提出了导频自适应前馈射频预失真的整体设计方案。文中分析了该方案中涉及到的关键技术,主要有四个方面,即调幅调相器的设计、主功放和误差功放的设计、导频产生和注入、搜索算法和控制算法选择。设计了组成功放的主要的模块,选择了构成各模块的关键器件。射频功率放大器的调试是研制射频功率放大器的重要的一个环节。只有通过反复的调试,才能把装配好的功率放大器调整到预期的工作状态。本论文详述了整个功放调试和测试的过程及调试所要注意的事项。按照预期的指标对主功放模块、误差放大模块、预失真模块等分别进行了调试。对由各模块组装成的整机进行了调试,使整机的性能达到了预期指标。最后给出了整机的测试结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 射频功率放大器的现状和发展趋势
• 1.3 本文主要工作和内容安排
• 第2章 射频功率放大器的相关基础知识
• 2.1 射频功率放大器的技术性能指标
• 2.2 射频功率放大器的线性化技术
• 2.2.1 功率回退法
• 2.2.2 负反馈技术
• 2.2.3 前馈技术
• 2.2.4 预失真技术
• 2.3 小结
• 第3章 多载波线性射频功率放大器的实现
• 3.1 引言
• 3.1.1 多载波线性功放（MCPA）的介绍
• 3.1.2 导频前馈线性放大器的基本原理和工作特点
• 3.2 功率放大器的技术指标要求
• 3.3 导频前馈预失真系统的整体方案
• 3.4 关键技术分析
• 3.4.1 调幅调相器
• 3.4.2 主功放和误差功放
• 3.4.3 导频信号的产生和注入
• 3.4.4 搜索算法和控制算法
• 3.5 各部分具体的方案设计和指标分配
• 3.5.1 误差提取环路
• 3.5.2 频率综合器
• 3.5.3 检测接收机
• 3.5.4 主功放和误差功放
• 3.5.5 耦合电路
• 3.6 小结
• 第4章 射频功率放大器的调试及测试
• 4.1 功放的调试
• 4.1.1 调试的注意事项
• 4.1.2 各模块调试过程
• 4.2 功放整机的测试
• 4.3 测试数据与数据分析
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 误差放大模块的时延和预失真模块平坦度调测结果图
• 附录B 主功放模块的增益和组件测试模块导频调测结果图
• 附录C 整机上行和下行载波调测结果图
• 致谢
• 研究生履历