TD-SCDMA模拟预失真线性放大器的研制

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随着现代无线通信的发展,特别是CDMA体制的无线通信的发展需要,高线性度的功率放大器已经成为通信系统的重要部件。本文分析了微波功率放大器的非线性特性,特别是AM/AM转换和AM/PM转换对多载波信号的影响,介绍了反馈、前馈、预失真等各种常用线性化技术的基本原理,并对它们的优缺点进行了比较总结。本文的主要工作是根据3G国标TD-SCDMA指标要求,研制在此频段的功率放大器,该功率放大器采用模拟预失真技术实现信号的线性化放大。本文在器件上选择了Freescale公司的LDMOS管MRF6S119060NBR1作为主功放管,WJ公司的AH202放大器作为驱动放大器,Sirenza公司的STQ-2016Z作为矢量调节器。在方案上采用了反相并联二极管对产生非线性失真信号,经过矢量调节器得到需要的幅度及相位后再与主信号叠加的办法对放大器进行了预失真处理。在实验研究过程中发现随着三阶互调抑制度的提高,五阶互调抑制度下降,并对此现象进行了理论上的探讨,提出了更好的解决办法,并利用ADS仿真软件进行了仿真,取得了较好的结果。本文研制的模拟预失真线性放大器双音测试结果表明,在TD-SCDMA所需要的2010～2025MHz频段内,当输出功率达到TD-SCDMA标准的平均功率33dBm时,系统增益为27dB,双音信号的三阶互调抑制度的改善超过了20dB,达到了50dBc,实现了预期指标。

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ABSTRACT

第一章绪论

第二章微波功率放大器的设计基础

2.1 功率放大器的分类

2.2 功率放大器的输出功率以及效率

2.2.1 饱和输出功率

2.2.2 1dB 压缩点输出功率

2.2.3 三阶截断点

2.2.4 功率放大器的效率

2.3 线性度

2.4 放大器阻抗匹配网络的设计

2.5 功率放大器稳定性问题

2.6 杂散输出与噪声

2.7 总结

第三章微波功率放大器的非线性失真

3.1 幅度非线性

3.2 相位非线性

3.3 互调失真非线性

3.4 邻道功率比ACPR

第四章微波功率放大器的线性化技术

4.1 功率回退法

4.2 反馈技术

4.3 前馈技术

4.4 预失真技术

4.4.1 直接射频预失真

4.4.2 间接射频预失真

4.4.3 自适应预失真

4.5 各种线性化技术的比较与总结

第五章 TD-SCDMA 模拟预失真放大器的设计

5.1 主功率放大器的设计

5.2 驱动放大器的设计

5.3 功率分配器（功率合成器）的设计

5.4 微带定向耦合器的设计

5.5 固定衰减器的设计

5.6 预失真信号发生器的设计

5.7 矢量调节器的设计

5.8 模拟预失真放大器系统的设计

第六章实验和测试结果分析

6.1 固定衰减器

6.2 主功率放大器 MRF6S19060NBR1

6.3 驱动放大器AH202

6.4 预失真信号发生器

6.5 系统级联测试

6.6 实验结果分析

第七章结论以及前景展望

致谢

参考文献

攻硕期间的研究成果

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