多载波高功率高线性射频放大模块的研制

论文摘要

高功率线性功放是卫星导航通信、无线通信、大容量数字微波通信、广播电视、无线接入等系统急需的关键部件。高效率、高线性度是各系统对高功率放大器的主要要求。目前,相关设备所用高功率线性功放基本上为国外进口,受国外制约严重,迫切需要解决其国产化问题。高功率放大器的线性度与效率向来是一对矛盾的指标,本设计采用自适应预失真前馈线性化系统来改善高功率放大器的线性度,在效率上也比一般的前馈功放有所提高。由于加入自适应控制模块,射频电路不受温度、时漂的影响,可始终处于较佳工作状态,这使得整个放大系统更为实用,也更具有拓展价值,可为民用通信系统及提供稳定而高效率的射频功率输出。本系统采用先进数字控制系统,将自适应控制与射频线性化系统有机地结合为一个整体,同时应用了前馈与预失真技术,得到高线性的功率输出能力。并且在保证系统线性化指标的前提下尽量优化系统的效率。最后八载波输出70W时IMD3约-60dBc,系统效率13.8℅。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 国内外发展动态
• 1.2 项目的研究背景及其意义
• 1.3 课题的主要研究内容
• 第二章 功放的非线性特性分析
• 2.1 幅度失真
• 2.2 相位失真
• 2.3 多载波互调干扰
• 2.4 功率放大器中的非线性指标
• 1dB'>2.4.1 1dB 压缩点输出功率P_1dB
• 2.4.2 三阶交调系数IMD
• 2.4.3 输出三阶截断点IP3
• 2.4.4 临信道干扰比ACPR（Adjacent Channel Power Ratio）
• 第三章 功率放大器线性化技术
• 3.1 功率回退法
• 3.2 反馈技术
• 3.3 预失真技术
• 3.4 前馈技术
• 3.4.1 传统前馈功率放大器
• 3.4.2 自适应前馈功率放大器
• 3.4.3 前馈功率放大器的影响因素分析
• 第四章 小型化同轴腔带通滤波器的设计
• 4.1 滤波器概述
• 4.2 低通滤波器原型
• 4.2.1 最平坦响应低通原型滤波器
• 4.2.2 契比雪夫响应低通原型滤波器
• 4.2.3 椭圆函数响应低通原型滤波器
• 4.3 频率变换
• 4.4 小型化滤波器设计
• 第五章：预失真前馈系统的构建与方案论证
• 5.1 前馈环路的设计
• 5.2 主功率放大器的设计
• 5.3 预失真模块的设计
• 第六章 预失真前馈功放系统各部件的仿真和设计
• 6.1 放大链路的仿真设计
• 6.1.1 主放大链路的设计
• 6.1.2 误差放大链路
• 6.2 电调移相器和衰减器的设计
• 6.2.1 电调移相器的设计
• 6.2.2 电调衰减器的设计
• 6.3 预失真环路的设计
• 6.3.1 预失真发生器的设计
• 6.3.2 预失真系统的搭建
• 6.4 高功率定向耦合器的设计
• 6.5 小型化群时延带通同轴腔滤波器的设计
• 6.6 控制保护电路的设计
• 6.7 自适应控制模块
• 第七章 系统测试与实验结果分析
• 7.1 主功率放大器的测试
• 7.2 预失真环路的测试结果
• 7.3 预失真前馈功放系统测试结过
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的研究成果