一種二次混頻預(yù)失真線性化技術(shù)

預(yù)失真型線性化功率放大器電路結(jié)構(gòu)如圖4所示。信號(hào)輸入端為一個(gè)功率分配器，他將輸入信號(hào)分成2路，上一路通過一個(gè)相位延時(shí)器、并經(jīng)過一個(gè)功率合成器送入主放大器；下一路送人預(yù)失真器，經(jīng)過相移器和衰減器送入功率合成器，與上路信號(hào)進(jìn)行混合后，一起送入主放大器進(jìn)行放大。上一路，通過延時(shí)器，得到信號(hào)Vup；下一路，通過(IM3產(chǎn)生器)、衰減器和移相器，得到信號(hào)Vlow：

其中α1是功分器、延時(shí)器對(duì)信號(hào)的相移量；α3是功分 器、非線性產(chǎn)生器，衰減器和移相器對(duì)信號(hào)的相移量。上下兩路信號(hào)合并后再進(jìn)入主放大器。

4 軟件仿真和結(jié)果

為了進(jìn)一步驗(yàn)證這種預(yù)失真線性化技術(shù)的特性，借助于微波電路專用仿真軟件ADS對(duì)電路進(jìn)行仿真。在計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)上設(shè)計(jì)了一個(gè)2.6 GHz頻段的功率放大器，用中心頻率為2.6 GHz、頻率間隔為2 MHz的雙音信號(hào)進(jìn)行仿真得到圖5所示的結(jié)果。從圖5中可以看出，在加入2次混頻預(yù)失真器前，3階IMD大約為26.1 dBc，即出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的非線性失真。構(gòu)建與圖4相同的系統(tǒng)仿真電路。通過反復(fù)、適當(dāng)調(diào)整衰減器、移相器和延遲線的時(shí)間延遲量，可獲得系統(tǒng)的最后輸出信號(hào)的頻譜圖，如圖6所示。通過與圖5相比較可見，經(jīng)過預(yù)失真線性化處理后，原輸出信號(hào)中的IMD3接近65.3 dBc，三階交調(diào)改善了39 dB左右。

5 結(jié) 語

文章從理論上分析了射頻功率放大器失真產(chǎn)生的根本原因，論證了2次混頻預(yù)失真器的可行性，并通過計(jì)算機(jī)仿真證明了前面的理論分析。理論分析和實(shí)驗(yàn)證明了這種2次混頻預(yù)失真器的線性化技術(shù)能夠有效地改善功率放大器的非線性失真。通過分析可以看出，這種線性化技術(shù)僅考慮到了IMD3，今后將基于這種技術(shù)進(jìn)一步改善高階互調(diào)。