射频放大器非线性特性的测量

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表时间:2007-06-29 人气:1

　　随着无线通信技术的飞速发展，频谱利用率较高的调制方式得到了广泛应用，如PSK和QAM调制。这些调制信号的一个共同特点是信号功率的平均值和包络峰值存在差异，峰均比（即峰值因子Crest Factor）较大，这要求放大器必须具有良好的线性特性，否则非线性影响，如互调失真，会导致频谱再生，进而产生邻道干扰。在设计放大器，如WCDMA多载波功率放大器时，要采用线性化技术来补偿放大器的非线性，从而提高放大器输出信号的频谱纯度，减少邻道干扰。与此同时，我们还必须兼顾到放大器的工作效率。

　　线性化技术主要分为以下几类，如图1所示。在放大器的设计中，一般都会将几种线性化技术结合在一起使用，以达到最佳的线性化效果。

图1 线性化技术分类

　　数字预失真是预失真技术的一种，其基本原理如图2所示。根据放大器的非线性特性（幅度和相位失真），对输入放大器的信号进行相反的失真处理，两个非线性失真功能相结合，就能够实现高度线性、无失真的系统。在数字基带上进行预失真处理就是数字预失真；在模拟电路上进行预失真处理就是模拟预失真。

图2 数字预失真技术基本原理

　　数字预失真技术的优势在于：工作在数字基带上，成本低，适应性强，还可以通过增加采样率和增大量化阶数来抵消高阶互调失真，可以使用简单高效的AB类放大器，避免前馈技术带来的复杂性、高成本和高功耗，显著提高放大器的线性和整体功效。使用数字预失真技术的前提是必须准确测量得出放大器的非线性特性，进而才能根据放大器的非线性特性对输入的基带信号进行预失真处理。

　　但是，由于无线通信系统的信号带宽日益增加，如WCDMA四载波的带宽已达20MHz，用传统的窄带网络测量方法（如矢量网络分析仪），无法准确测量出宽带放大器在实际工作情况下的非线性特性。因为用矢量网络分析仪测量时输入放大器的信号是扫频信号，而不是实际工作中宽带的复杂调制信号。这就对放大器的非线性测试提出了新的要求。

　　罗德与施瓦茨用实际信号测量放大器的方法使用数字信号源R

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