【摘要】放大器的非线性失真特性严重影响信号的传输质量，射频预失真是一种有效改善行波管非线性度的方法。本文利用反并联肖特基二极管完成了X波段预失真线性化器的设计。仿真结果表明，在8.4GHz～8.6GHz频率范围和一定输入功率内，各个频点处增益扩张量保持在6dB左右，工作频带内增益平坦度在1dB以内，相位扩张基本保持在45o左右。
　　【关键词】行波管；非线性失真；预失真线性化器；反并联二极管
　　1.引言
　　为了更加有效地使用频谱，在现代通信系统中越来越多地采用正交幅度调制（QAM）、码分复用（CDMA）和多载波等方式来传输信号，这就对功率放大器的效率和线性度提出了更高的要求[1][2]。功率放大器（TWTA）在放大信号的过程中会产生幅度（AM-to-AM）失真和相位（AM-to-PM）失真，所以如何采用线性化技术减小这两种失真是实现功率放大器高线性度、高功率放大的关键问题。
　　功率回退法是以牺牲效率和最大输出功率为代价来改善线性度，反馈在射频微波频段容易产生自激振荡，前馈虽对非线性度改善效果较好，但实现复杂，成本高，电路体积较大，预失真法应用电路相对简单，但对线性度改善有限，其主要难点在于非线性源的实现。预失真，包括基带、中频和射频上的预失真，基带预失真可采用数字信号处理[3]。预失真线性化器产生失真特性来补偿行波管放大器的失真特性。单个二极管和工作在截止区的场效应管[4]可作为射频预失真的失真源，但须加可变移相器和可变衰减器来调节失真信号的幅度和相位，结构相对复杂，电路不易调节。
　　本文采用反并联的肖特基二极管来设计预失真线性化器电路，控制偏置电压即可调节幅度失真和相位失真，即AM-AM、AM-PM转换。和上述方法相比，本电路体积小，结构简单，易于调节，是比较实用的线性化器。
　　2.线性化器的设计原理
　　2.1 射频预失真线性化方法
　　如图1所示，线性化器与行波管的失真特性互补，从而提高二者合成系统的线性度，图2（a）、（b）分别显示了二者AM-AM和AM-PM补偿原理图。
　　2.2 反并联二极管特性
　　反并联肖特基二极管在一定偏置条件下可以等效为并联的电导和电容，等效导纳随着输入信号功率P而变化，其变化范围与加在二极管两端的偏置电压有关。
　　图3是反并联的肖特基二极管等效电路。
　　由Skyworks公司生产的肖特基二极管SMS7621-006，利用SPICE模型在偏置电压分别为400mV和220mV时进行功率扫描，扫描范围-30dBm～15dBm，得到导纳值的变化范围如图4所示，可以看出，等效导纳在220mV偏置电压下有更大的动态范围。
　　2.3 线性化器原理