功率放大器的线性化技术.ppt
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射频及微波固态功率放大器射频及微波固态功率放大器电子科技大学电子科技大学张玉兴教授(博导)张玉兴教授(博导)内容内容射频及微波功率放大器发展动态射频及微波功率放大器发展动态1射频及微波功率放大器设计射频及微波功率放大器设计2功率放大器的线性化技术功率放大器的线性化技术3射频及微波固态功率放大器中的新颖技术射频及微波固态功率放大器中的新颖技术4绪论绪论射频及微波固态功率放大器发展动态射频及微波固态功率放大器发展动态StandardStandardAMPS/NAMPAMPS/NAMPSSETACSETACSJTACS/NTAJTACS/NTACSCSYearintroducedYearintroduced1983/19881983/1988198519851988/19931988/1993Uplinkfrequencyband(MHz)Uplinkfrequencyband(MHz)NorthAmericaNorthAmericaUnitedUnitedKingdomKingdomJapanJapan915915252582482449498908901515Channelbandwidth(kHz)Channelbandwidth(kHz)30/1030/10252525/12.525/12.5MultipleaccessMultipleaccessFDMAFDMAFDMAFDMAFDMAFDMAModulationModulationFMFMFMFMFMFMMaximumtransmitpower(Maximumtransmitpower(dBmdBm)27.827.8N/AN/AN/AN/APAvoltage(V)PAvoltage(V)3.6-6.03.6-6.03.6-6.03.6-6.03.6-6.03.6-6.0TypicalPAquiescentcurrent(TypicalPAquiescentcurrent(mAmA)303030303030Typicalefficiency(%)Typicalefficiency(%)505050505050Several1GAnalogWirelessSystemsSeveral1GAnalogWirelessSystemsStandardStandardGSMGSMIS-54IS-54IS-95IS-95PDCPDCPHSPHSYearintroducedYearintroduced1990199019911991199319931991199119931993UplinkfrequencybandUplinkfrequencybandEuropeEuropeNorthAmericaNorthAmericaNorthAmericaNorthAmericaJapanJapanJapanJapan(MHz)(MHz)890-915890-915824-849824-849824-849824-849940-959940-9591,895-1,9071,895-1,907Carrierspacing(kHz)Carrierspacing(kHz)20020030301,2501,2502525300300MultipleaccessMultipleaccessTDMA/FTDMA/FDMADMATDMA/FDMATDMA/FDMACDMA/FDMACDMA/FDMATDMA/FDTDMA/FDMAMATDMA/FDTDMA/FDMAMAModulationModulationGMSKGMSKp/4-DQPSKp/4-DQPSKOQPSKOQPSKp/4-p/4-DQPSDQPSKKp/4-p/4-DQPSDQPSKKDuplexmodeDuplexmodeFDDFDDFDDFDDFDDFDDFDDFDDTDDTDDMaximumtransmitpower(Maximumtransmitpower(dBmdBm)303027.827.827.827.833331919Long-termmeanpower(Long-termmeanpower(dBmdBm)21212323171728281010Peak-to-averagepowerratio(dB)Peak-to-averagepowerratio(dB)003.23.25.15.12.62.62.62.6Transmitdutyratio(%)Transmitdutyratio(%)12.512.533.333.3VariableVariable33.333.333.333.3PAvoltage(V)PAvoltage(V)3.5-6.03.5-6.03.5-6.03.5-6.03.5-6.03.5-6.03.5-4.83.5-4.83.1-3.63.1-3.6ACPR(ACPR(dBcdBc)N/AN/A-26-26-26-26-48-48-50-50TypicalPAquiescentcurrent(TypicalPAquiescentcurrent(mAmA)2020180180200200150150100100Typicalefficiency(%)Typicalefficiency(%)50504040303050505050Several2GDigitalWirelessSystemsSeveral2GDigitalWirelessSystems用于移动通信的功率放大器用于移动通信的功率放大器频率范围频率范围频率范围频率范围MHzMHzMHzMHzPout(dBmPout(dBmPout(dBmPout(dBm)增益增益增益增益(dB)(dB)(dB)(dB)功率附加效率功率附加效率功率附加效率功率附加效率(%)(%)(%)(%)偏置偏置偏置偏置(V)(V)(V)(V)GSMGSMGSMGSM8908908908901900190019001900323232323535353530303030505050505555555533335.85.85.85.8PCSPCSPCSPCS18501850185018501910191019101910282828283232323224242424303030304242424233335.85.85.85.8蜂窝蜂窝蜂窝蜂窝8248248248249289289289282828282832.532.532.532.527272727303030306060606033335.85.85.85.8数字移动通信对非线性分析的影响数字移动通信对非线性分析的影响数字移动通信对非线性分析的影响数字移动通信对非线性分析的影响非恒包络信号非恒包络信号非恒包络信号非恒包络信号对非线性敏感对非线性敏感对非线性敏感对非线性敏感NADC(/4-QPSK)NADC(/4-QPSK)、CDMA(QPSKCDMA(QPSK、OQPSK)OQPSK)高功率附加效率高功率附加效率高功率附加效率高功率附加效率非线性状态较强非线性状态较强非线性状态较强非线性状态较强低邻信道干扰低邻信道干扰低邻信道干扰低邻信道干扰要求线性好要求线性好要求线性好要求线性好挑战挑战挑战挑战解决高功率附加效率与低邻信道干扰的矛盾解决高功率附加效率与低邻信道干扰的矛盾解决高功率附加效率与低邻信道干扰的矛盾解决高功率附加效率与低邻信道干扰的矛盾如何在线性度和效率之间做到较好的兼顾?
如何在线性度和效率之间做到较好的兼顾?
如何在线性度和效率之间做到较好的兼顾?
如何在线性度和效率之间做到较好的兼顾?
高功放的发展现状高功放的发展现状v功率回退:
功率回退:
功率回退:
功率回退:
传传传传统统统统的的的的功功功功率率率率放放放放大大大大器器器器一一一一般般般般采采采采用用用用回回回回退退退退技技技技术术术术来来来来实实实实现现现现不不不不同同同同功放要求,是目前主要采用的技术。
功放要求,是目前主要采用的技术。
功放要求,是目前主要采用的技术。
功放要求,是目前主要采用的技术。
基本原理基本原理基本原理基本原理:
输入功率减小输入功率减小输入功率减小输入功率减小1dB1dB时,三阶交调系数改时,三阶交调系数改时,三阶交调系数改时,三阶交调系数改善善善善2dB2dB,通过减小输入功率的方法改善功率,通过减小输入功率的方法改善功率,通过减小输入功率的方法改善功率,通过减小输入功率的方法改善功率放大放大放大放大器的线性。
器的线性。
器的线性。
器的线性。
优缺点优缺点优缺点优缺点:
简单、易实现简单、易实现简单、易实现简单、易实现降低效率、增大成本降低效率、增大成本降低效率、增大成本降低效率、增大成本小功率、适用于线性要求不很高的系统小功率、适用于线性要求不很高的系统小功率、适用于线性要求不很高的系统小功率、适用于线性要求不很高的系统v负反馈法负反馈法负反馈法负反馈法优缺点优缺点优缺点优缺点:
简单、易实现简单、易实现简单、易实现简单、易实现频带较窄、稳定性较差频带较窄、稳定性较差频带较窄、稳定性较差频带较窄、稳定性较差适用于线性要求不高的系统适用于线性要求不高的系统适用于线性要求不高的系统适用于线性要求不高的系统v前馈技术:
前馈技术:
前馈技术:
前馈技术:
采采采采用用用用前前前前馈馈馈馈技技技技术术术术优优优优点点点点是是是是能能能能大大大大大大大大改改改改善善善善功功功功放放放放的的的的线线线线性性性性度度度度,缺缺缺缺点点点点是是是是成成成成本本本本较较较较高高高高、难难难难度度度度大大大大、功功功功放放放放的的的的效效效效率率率率会会会会比比比比较较较较低低低低,这这这这种种种种技技技技术术术术近近近近几几几几年年年年在在在在国国国国内内内内外外外外已已已已经经经经得得得得到到到到了了了了广广广广泛泛泛泛的应用。
的应用。
的应用。
的应用。
v预预预预失真技术失真技术失真技术失真技术预预预预失失失失真真真真又又又又分分分分这这这这模模模模拟拟拟拟预预预预失失失失真真真真(APDAPD)和和和和数数数数字字字字预预预预失失失失真真真真(DPDDPD)11、模模模模拟拟拟拟预预预预失失失失真真真真是是是是指指指指在在在在功功功功放放放放输输输输入入入入前前前前加加加加入入入入一一一一个个个个预预预预失失失失真真真真器器器器,这这这这种种种种预预预预失失失失真真真真器器器器产产产产生生生生的的的的非非非非线线线线性性性性与与与与功功功功放放放放产产产产生生生生的的的的非非非非线线线线性性性性相相相相们们们们相相相相反反反反,从从从从而而而而可可可可以以以以实实实实验验验验非非非非线线线线性性性性的的的的矫矫矫矫正正正正,模拟预失真又分为射频预失真和中频预失真。
模拟预失真又分为射频预失真和中频预失真。
模拟预失真又分为射频预失真和中频预失真。
模拟预失真又分为射频预失真和中频预失真。
这这这这种种种种技技技技术术术术优优优优点点点点是是是是实实实实现现现现简简简简单单单单、技技技技术术术术难难难难度度度度小小小小、成成成成本本本本低低低低;缺点是线性度改善不高。
缺点是线性度改善不高。
缺点是线性度改善不高。
缺点是线性度改善不高。
22、基带数字预失真技术、基带数字预失真技术、基带数字预失真技术、基带数字预失真技术基基基基带带带带数数数数字字字字预预预预失失失失真真真真技技技技术术术术是是是是近近近近几几几几年年年年发发发发展展展展起起起起来来来
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