微波功率放大器的研究

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固态功率放大器具有工作电压低、尺寸小、效率高、寿命长以及高可靠性等
优点，已经十分广泛应用在移动通信、雷达、干扰、识别等射频／微波／毫米波系统
之中，并且占有十分重要的地位。
在第三代移动通信(3G)系统中，为了提高频谱的利用效率，调制方式多采用
QPSK或16QAM等线性调制方式，而且系统又多是多载波、多信道，这就需要射
频系统有很好的线性，否则就会产生失真。这种失真表现为常见的交调失真(IMD
失真)，导致已调矢量信号的幅度和相位出现偏差，同时导致频谱扩展、干扰临道
信号，误码率恶化等等。而功率放大器是射频系统中产生非线性的主要部件，因
此改善功率放大器的非线性具有重大意义。目前，无线通信基站上所用的线性功
率放大器，极大部分从国外进口，受国外制约严重，国内尚无成熟产品，迫切需
要解决其国产化问题。
针对现代通信系统对功率放大器高增益、高功率、高线性度的要求，本文对
微波功率放大器及其线性化技术进行了研究，主要包括以下三个方面的内容：
1、研制了20瓦S波段微波固态功率放大器，对微波固态功率放大器设计方
法进行了讨论，通过理论分析以及电路仿真软件的仿真，设计出了一个基于
LDMOSFET的S波段20W四级级联固态功率放大模块，最终达到了以下几个技
术指标：工作频带为2110MH玉也170MHz，增益大于56dB，增益平坦度为±0．38dB，
输入输出驻波比小于1．3，输出功率20W时的三阶交调系数低于--40dBe。
2、对微波功率放大器的线性化技术进行了研究，重点介绍了前馈技术和预失
真技术。研制了一个结构简单、体积小巧的模拟预失真器，其结构包括由二极管
对产生交调失真分量的非线性发生器、中心频率为2．14GHz的功分器和功率合成
器以及矢量调节器。该预失真器可以使本文中功率放大器的前级放大器的三阶交
调系数有20dB的改善，达到了很好的线性化，具有一定的工程参考价值。
3、此外，本文研究了一种自适应控制电路，介绍了该电路的自适应控制原理，
对其中的部分器件如电调移相器、PLL频率源进行了设计和实验，并且对其他器
件进行了商品型号的选择，获得了一定的阶段性研究成果。
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