在各種射頻" title="射頻">射頻功率" title="功率">功率放大器線性化技術(shù)中,，前饋技術(shù)有很高的線性度和帶寬,，但是其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴,，而且效率低,，他主要用于大功率放大器中，在直放站中,，預(yù)失真技術(shù)就有一定優(yōu)勢,，他的成本低，功耗小,、電路結(jié)構(gòu)簡單,。在機(jī)失真RF功率放大器中，放大器性能的好壞主要取決于預(yù)失真器" title="預(yù)失真器">預(yù)失真器的特性,。好的預(yù)失真器可以大大提高功率放大器的線性度,，更好地抑制頻譜再生。本文研究了一種能夠分別產(chǎn)生IM3和IM5的預(yù)失真器,，他能很好地改善3階和5階交調(diào)分量,。
1 預(yù)失真器的電路結(jié)構(gòu)
基本的諧波發(fā)生器電路如圖1所示,。
這個諧波發(fā)生器由2個具有相同特性的肖特基二極管（本文采用Skyworks公司的SMS3922）、電容,、電阻和180°3dB電橋耦合器組成,。2個二極管加有不同的偏置電壓，使其工作在不同的非線性區(qū),，以產(chǎn)生失真信號,。電容電阻吸收一定帶內(nèi)信號，設(shè)在諧波發(fā)生器的輸入端加等副的雙音信號Vi：
Vi＝Acosω1t＋Acosω2t （1）
其中：A是雙音信號的幅值,；ω1,，ω2是雙音信號的頻率且ω1≠ω2。并假設(shè)諧波發(fā)生器的非線性傳輸函數(shù)為y＝f（x）,，輸出為V0,。即：V0＝f（Vi）。將其展開成冪級數(shù)的形式為：
通過控制二極管偏置電壓,，即可適當(dāng)調(diào)節(jié)式（2）中的系數(shù)bi（i＝1,，2，3…）,，從而使式（2）能夠分別獨(dú)立地產(chǎn)生IM3和IM5信號,，在預(yù)失真線性化電路中，采用2個諧波發(fā)生器,，一路用于產(chǎn)生IM3信號,，另一路用于產(chǎn)生IM5信號。這樣就可以分別控制RF功率放大器所產(chǎn)生的3階交調(diào)和5階交調(diào)分量,。
在ADS中對圖1的電路進(jìn)行雙音測試仿真,。調(diào)節(jié)各二極管的偏置電壓，即可在輸出端產(chǎn)生所要的IM3和IM5,。仿真結(jié)果分別如圖2（a）和（b）所示,。從仿真結(jié)果可以看到，輸出端還含有基頻成分,，為了將基頻成分對消掉,，還要對圖1的電路進(jìn)行改進(jìn)，加一路對消電路,。在輸入端加一功分器,，一路接基本的諧波發(fā)生器，另一路通過衰減器和相移器調(diào)節(jié)后,，再與基本的諧波發(fā)生器的輸出經(jīng)過合路器合成,，如圖3所示。
適當(dāng)調(diào)節(jié)衰減器和相移器，使得上一支路的基頻信號和諧波發(fā)生器輸出端的基頻信號,，在幅度上相等,，而相位相差180°，從而就可以將基頻信號對消掉,。仿真結(jié)果如圖4（a）和（b）所示,。
2 試驗(yàn)結(jié)果
為了驗(yàn)證本文研究的預(yù)失真器的有效性，將該預(yù)失真器應(yīng)用于5W CDMA射頻功率放大器中,，并在ADS中進(jìn)行雙音測試仿真，仿真電路框圖如圖5所示,。
本仿真試驗(yàn)中,，主功放采用的是Freescale公司的MRF9045射頻器件，矢量調(diào)節(jié)器由衰減器和相移器組成,，用于調(diào)節(jié)失真信號的幅度和相位,，使其與主功放產(chǎn)生的三階和五階交調(diào)分量在幅度上相等，而相位相差180°,，以便最大限度地對消三階和五階交調(diào)分量,。在ADS中進(jìn)行雙音諧波平衡仿真（2－Tone HB），以測試功率放大器的線性度,。在不加預(yù)失真情況下,，在該放大器輸出功率是5W時，失真較大,，雙音交調(diào)IMD3和IMD5分別如圖6（a）所示,。當(dāng)采用本文中的預(yù)失真技術(shù)后，IMD3和IMD5得到明顯改善,，如圖6（b）所示,。
從仿真結(jié)果可以看到，在采用本文中的預(yù)失真技術(shù)后,，IMD3和IMD5分別改善了14dBc和9dBc,。
3 結(jié)語
在仿真試驗(yàn)中證實(shí)了本文預(yù)失真器的有效性。將其用于5W CDMA射頻功率放大器中,，雙音測試表明,，IMD3和IMD5得到明顯改善，分別改善了14dBc和9dBc,。
本文介紹的用諧波發(fā)生器實(shí)現(xiàn)預(yù)失真的線性化技術(shù),，由于靠調(diào)節(jié)兩個二極管的偏置電壓，使其分別產(chǎn)生IM3和IM5,，因此很容易作為自適應(yīng)的控制端,，運(yùn)用自適應(yīng)算法進(jìn)行更準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，使得IM3和IM5有更好的改善。