射频及微波固态功率放大器张玉

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1、射频及微波固态功率放大器电子科技大学成都赛英科技有限公司张玉兴教授（博导）内容射频及微波功率放大器发展动态1射频及微波功率放大器设计2功率放大器的线性化技术3射频及微波固态功率放大器中的新颖技术4绪论射频及微波固态功率放大器发展动态StandardAMPS/NAMPSETACSJTACS/NTACSYearintroduced1983/198819851988/1993Uplinkfrequencyband(MHz)NorthAmericaUnitedKingdomJapan915－25824－49890－15

2、Channelbandwidth(kHz)30/102525/12.5MultipleaccessFDMAFDMAFDMAModulationFMFMFMMaximumtransmitpower(dBm)27.8N/AN/APAvoltage(V)3.6-6.03.6-6.03.6-6.0TypicalPAquiescentcurrent(mA)303030Typicalefficiency(%)>50>50>50Several1GAnalogWirelessSystemsStandardGSMIS-54IS-95

3、PDCPHSYearintroduced19901991199319911993UplinkfrequencybandEuropeNorthAmericaNorthAmericaJapanJapan(MHz)890-915824-849824-849940-9591,895-1,907Carrierspacing(kHz)200301,25025300MultipleaccessTDMA/FDMATDMA/FDMACDMA/FDMATDMA/FDMATDMA/FDMAModulationGMSKp/4-DQPSKO

4、QPSKp/4-DQPSKp/4-DQPSKDuplexmodeFDDFDDFDDFDDTDDMaximumtransmitpower(dBm)3027.827.83319Long-termmeanpower(dBm)2123172810Peak-to-averagepowerratio(dB)03.25.12.62.6Transmitdutyratio(%)12.533.3Variable33.333.3PAvoltage(V)3.5-6.03.5-6.03.5-6.03.5-4.83.1-3.6ACPR(dBc

5、)N/A-26-26-48-50TypicalPAquiescentcurrent(mA)20180200150100Typicalefficiency(%)>50>40>30>50>50Several2GDigitalWirelessSystems用于移动通信的功率放大器频率范围MHzPout(dBm)增益(dB)功率附加效率(%)偏置(V)GSM890∼190032∼35>3050∼553∼5.8PCS1850∼191028∼32>2430∼423∼5.8蜂窝824∼92828∼32.5>2730∼603∼5.

6、8数字移动通信对非线性分析的影响非恒包络信号—对非线性敏感NADC(π/4-QPSK)、CDMA(QPSK、OQPSK)高功率附加效率—非线性状态较强低邻信道干扰—要求线性好挑战解决高功率附加效率与低邻信道干扰的矛盾如何在线性度和效率之间做到较好的兼顾？高功放的发展现状功率回退：传统的功率放大器一般采用回退技术来实现不同功放要求，是目前主要采用的技术。基本原理:输入功率减小1dB时，三阶交调系数改善2dB，通过减小输入功率的方法改善功率放大器的线性。优缺点:简单、易实现降低效率、增大成本小功率、适用于线性要求不很

7、高的系统负反馈法优缺点:简单、易实现频带较窄、稳定性较差适用于线性要求不高的系统前馈技术：采用前馈技术优点是能大大改善功放的线性度，缺点是成本较高、难度大、功放的效率会比较低，这种技术近几年在国内外已经得到了广泛的应用。预失真技术预失真又分这模拟预失真（APD）和数字预失真（DPD）1、模拟预失真是指在功放输入前加入一个预失真器，这种预失真器产生的非线性与功放产生的非线性相们相反，从而可以实验非线性的矫正，模拟预失真又分为射频预失真和中频预失真。这种技术优点是实现简单、技术难度小、成本低；缺点是线性度改善不高。2、

8、基带数字预失真技术基带数字预失真技术是近几年发展起来的一种新型技术，是线性功放发展的主流。这项技术目前还不是很成熟、是未来线性功放发展的方向。其优点是线性度高、效率高；缺点是电路复杂、实现难度较大。原理是将功放输入的信号取样，下变频到中频、经数字中频处理后、提取基带数字信号的辐度和相位信息，再将输出的非线性的信号同样变频到基带，并提取相应的信息，两者相比较，