前馈系统中功率放大器的研究与设计

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在移动通信系统中，信息传输正朝着增加信道容量、增大动态范围、增加输
出功率、增宽工作频带的方向发展，新一代的移动通信体制对放大器的线性度提
出了更高的要求。尤其是功率放大器，其线性化程度将直接影响到整个系统的性
能。由于前馈技术稳定的高线性度，它是目前发展最快的线性化技术。
本文分析了射频功率放大器的工作原理，特别是其非线性特性，继而引出几
种放大器的线性化技术，如功率回退技术、负反馈技术、预失真技术以及前馈技
术。本文着重介绍了前馈放大器电路的工作原理，并对系统中各关键器件的参数
进行定量分析。
利用ADS仿真软件完成前馈放大器系统及其关键器件的仿真，并对各关键器
件进行了指标分配，从而进一步分析了前馈技术的设计思想和要点；继而分别采
用功率合成器和耦合器消除失真信号，并对其进行仿真，研究不同情况下系统输
出功率及交调失真的差别。
最后根据系统的仿真要求，介绍了主放大器和辅助放大器的整个设计过程，
包括放大器晶体管的选型、放大器结构的设计等等。对主放大器和辅助放大器分
别进行单音测试和双音测试，利用单音测试分析放大器各级电路的供电电压对放
大器输出功率及增益的影响；经过双音测试，得到放大器的输出功率、增益以及
交调失真，测试结果反映了本设计的可行性，同时对未达到预定要求的部分指标
进行了简要分析。
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