1. 研究目的与意义
二十一世纪以来,随着无线通信特别是3G、4G甚至5G移动通信的迅猛发展,无线通信用户急剧增加,对通信系统容量要求越来越大,安全性问题也越来越多,使得通信频段越发拥塞,这就要引进了功率放大器,通过放大功率,实际上是放大电流,以减少通信频段拥挤的作用。
效率和线性度是功率放大器的重要指标,当输出功率较大时,其有源器件将会随输入功率增大,导致功率放大器进入到非线性状态,这就需要采用预失真技术进行线性化处理。预失真在数字域产生,在输入放大器前叠加到原信号上以达到对功放失真进行补偿的目的,归根到底就是改善功放的线性度,它的评估方法用ACPR指标表示出来。由于预失真具有成本低、生产方便和功放效率高的特点必然会成为以后基站系统线性化技术的主流,未来发展将会是具有数字预失真和具有高效率的技术功放。
现如今移动通信基站放大器传统上一般采用高效的C类放大器,线性和超线性功放又是移动通信基站设备的主要载体。随着科技的进步,开始采用多频段放大器,这种功率放大器对线性要求更高。此外,现代数字调制技术的采用增加了对功率放大器的线性要求。常用的功放线性化技术有四种,分别是功率回退技术(OPBO)、负反馈技术(FB)、预失真技术(PD)和前馈技术(FF)。功率回退技术是一种既简单又实用性广泛的传统技术,它把大功率的晶体管回退到一定值作为小功率输出,以提高功放的线性度。前馈技术相比于功率回退技术能够更好的改善功放的线性度,由于电路复杂且成本较高实用性不广泛。负反馈技术可以控制功放输入和输出的阻抗,减小功放对电路元件的敏感度,以达到提高功率放大器的作用。预失真技术电路结构简单、成本低、电源效率高,应用于宽带和高频方面。综合考虑线性性能、自适应性、稳定等方面我们一般考虑预失真技术对其进行线性化处理。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容:
无线通信技术的发展对发射机系统尤其是射频功放的输出功率、效率、线性度的要求越来越高。为了提高功率效率,射频功放通常工作在非线性状态。本课题拟采用预失真技术,通过对HBT功放非线性特性的研究,采用预失真的补偿技术,使得功放在提高线性的同时尽量保证效率较高,从而得到一款输出特性较好的HBT功放。
预期目标:
3. 研究方法与步骤
拟采用的研究方法:
由于射频功率放大器常常工作在非线性区,对效率产生影响。我们通常采用预失真方法的设计让功率放大器工作在线性区,通过串、并联负反馈网络的有源预失真电路,改变两种负反馈网络的反馈系数控制预失真放大电路的负相位偏差的强度和增益扩张,把它作为输入级以达到提高和改善功放线性度的目的。
4. 参考文献
[1] 杜武林,张爵胜. 高频电路原理与分析[M]. 西安:西北电讯工程学院出版社,1986.
[2] 杨务诚. GaAs HBT MMIC 功率放大器的设计[D]: [硕士学位论文]. 湖南:湖南大学,2012
[3] 胡善文,钱罕杰,孙晓红,张晓东,高怀. 一种适用于功率放大器的InGaP/GaAsHBT预失真电路[J]. 电子器件,2010,5:568-571.
5. 工作计划
(1)2022.1.1-2022.1.10 查阅资料,完成外文资料的翻译;
(2)2022.1.11-2022.3.10查阅资料,完成开题报告的撰写;
(3)2022.3.11-2022.3.14修改和补充开题报告;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。