基于模拟预失真的高效率功率放大器的设计与实现

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随着科学技术的快速发展,无线带宽异常紧张现象日益严重,促使现代无线通信系统基站子系统朝着高带宽、快速率、高效率方向发展,而在无线通信系统基站子系统中,射频功率放大器作为发射机的末端,它的功能主要是将直流功率转换为射频发射信号,因此射频功率放大器是整个系统最大的耗能器件,在很大程度上决定了基站的耗电量、输出功率的大小以及发射机整体的线性度。本文以提高功放效率和功放线性度为目的,分别对Doherty技术和线性化技术进行了研究与分析。本文采用经典两级Doherty结构来提高功放效率,预失真技术提升功放线性度。Doherty功放的设计采用了飞思卡尔(Freescale)公司的MRF6V3090N芯片,主要工作如下:(1)对Doherty放大器理论进行了分析研究,同时对设计时的注意要点,特别是阻抗变换和Offset-line微带线理论做出了重点分析。(2)根据有源负载牵引理论,主要设计了一款中心频率为400MHz,工作带宽为30MHz,功率回退-6dB时工作效率不低于40%的Doherty功率放大器。模拟预失真器的设计采用了Scintera公司的SC1894芯片,根据芯片手册搭建外围电路。由于需要将功放输出功率耦合一部分信号出来反馈给SC1894,以使模拟预失真器达到最佳性能,提高功放的线性度。其中耦合器为平行微带耦合器。
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