线性功放知识简介
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既要保证高功率，又要高线性，高效率，显然在保证有良好的晶 体管和选择合理的工作状态外，还要采用合理的线性化措施。
Comba Telecom Systems
➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
（3）宽带信号要采用线性化技术的原因
在NCDMA或WCDMA 中，即使是单载波，也需要使用高 线度指标的RF功率放大器；这是因为。CDMA技术是随机包络 的宽带通道，如果采用一般的高功放（通常工作于AB类）进 行信号放大，将由于交调失真的影响产生频谱再生效应，对相 邻的信道产生严重的干扰，为此3GPP规定了频谱辐射屏蔽 （Spectrum emission mask）的要求，而通常所说的高功放是难 以达到这个要求的，虽然采用A类功放可能会达到这个要求， 但是它的效率太低，也难以把信号放大到几十瓦的量级，为此， 在高功放的基础上必须对其进行线性化的处理。把运用了线性 化技术的功放称为线性功放，它可以较好的解决信号的频谱再 生问题。
VSWR 电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio）
RF
射频（Radio Frequency）
IF
中频（Intermediate Frequency）
wk.baidu.com
Comba Telecom Systems
➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
(1)、PA产生的非线性失真（频谱再 生效应）
线性功放知识简介
生技部内部技术资料 2003年9月
Comba Telecom Systems
目录
➢ 1、术语、定义和缩略语
➢ 2、为什么宽带信号要采用线性功放技术（NCDMA、WCDMA)
➢ 3、功放线性功化技术分类（前馈和预失真）
➢ 4、预失真技术原理简介
➢ 5、前馈技术原理
➢ 6、800MHz 30W线性功放实现原理和调试方法
Comba Telecom Systems
➢1、术语、定义和缩略语
6、预失真技术：是依靠在功率放大器的输入通道中插入预失真部件，造成输入 信号的预先岐变失真，由于预失真部件的失真特性与功率放大器的非线性失 真特性正好相反，从而消除功率放大器输出信号中的非线性失真产物，实现 功率放大器线性化改善目标的信号处理方案。预失真技术根据预失真器件的 实现方法可以分为模拟预失真和数字预失真。利用模拟器件的非线性行为直 接实现功率放大器输入信号预失真的方法称为模拟预失真，通过数字算法对 基带信号进行处理实现预失真的方法称为数字预失真。
Comba Telecom Systems
➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
(2)传统功率放大器线性化方法及它的局限性
1、负反馈：应用于低频率较窄的频段。 2、补偿技术（back-off）：即降低输入功率Pin，使放大器的工作点远
离饱和区，用降低输出功率的方法减小非线性失真。这种方法简单 也可以保证线性。但是由于放大器的工作电流不变，使得效率降低， 晶体管本身也“大材小用”，没有发挥它的能力。当需要大的输出 功率时，就需要输出功率更大的放大管，这对器件提出了更高的要 求。这些局限性限制了补偿技术的广泛应用。
ACPR 邻信道泄漏功率抑制比（Adjacent Channel Leakage Power Ratio）
DSP 数字信号处理器（Data Signal Processor）
FPGA 现场可编程门阵列（Field Program Gate Array）
LPA 线性功率放大器（Liner Power Amplifier）
➢ 7、工艺结构及信号流向图
➢ 8、附录
Comba Telecom Systems
➢术语、定义和缩略语
1、前馈技术：利用主环路和误差环路来改善功率放大器的非线性失真，即将 主环路提取的交调失真信号，在误差环中反相并放大后和主功率放大器输 出的信号进行交调失真抵消，从而改善功率放大器非线性失真的一种技术
Comba Telecom Systems
➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
(1)、PA产生的非线性失真（频谱再生效应）
放大器在非线性区域时，输出Pout中包含新的频率分量。如果为单频f1信 号，输出Pout中包含f1以及它的的高次谐波频率成分；如果为两个频率f1及f2 的组合信号，输出中将包含mf1±nf2的频率成分信号，其中m，n分别为0，1， 2…，考虑到放大器负载的频率是有限的，输出的频率成分中一般包含f1，f2 和它们的组合分量2f1-f2、2f2-f1、3f1-2f2、3f2-2f1…., 图2中给出了输入信号和输出信号的频谱，由于放大器输出产生新的分量而导 致的输出信号失真，称为放大器的非线性失真。
2、主环：将功率放大器输出的信号(含交调失真信号)与输入的信号（不含交调 失真信号）在载频抵消电路中进行载频抵消，其输出只含交调失真信号的 一种闭环电路
3、误差环：将功率放大器输出的信号（含交调失真信号）与只含交调失真的 信号在交调抵消电路中进行交调失真抵消，其输出只含较小失真信号的一 种闭环电路。
如图1所示：放大器在OA区域时，Pin与Pout成 线性关系，即功率增益Gp基本保持不变。 Pin继续增加， Pout出现滞胀，Gp开始减小， Pout达到最大后开始下降，Gp进一步减小。 通常把增益Gp从Gpmax下降1dB的D点称为 1dB增益压缩点，此点是线性和非线性的分 界点。Pin超过Pin（1dB）后，放大器很快 进入饱和工作区，即非线性区。 Pin（1dB） 越大，放大器线性度越高。
Comba Telecom Systems
➢术语、定义和缩略语
CDMA 码分多址（Code Division Mulitiple Access）
LMDS 本地点对多点分布系统（Local Mulitipoint Distribution System）
WLAN 无线局域网（Wireless Local Area Network）
Comba Telecom Systems
➢术语、定义和缩略语
4、载频抵消：依靠一个定向耦合电路，将耦合通路上的载频信 号（含交调失真信号）与通道上同载频信号在定向耦合电路 上进行模拟抵消载频信号的过程
5、交调抵消：依靠一个定向耦合电路，将主环输出的交调失真 信号放大后耦合在主功率输出的通道上，在定向耦合电路上 模拟抵消交调失真信号的过程
Comba Telecom Systems
➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
（3）宽带信号要采用线性化技术的原因
在NCDMA或WCDMA 中，即使是单载波，也需要使用高 线度指标的RF功率放大器；这是因为。CDMA技术是随机包络 的宽带通道，如果采用一般的高功放（通常工作于AB类）进 行信号放大，将由于交调失真的影响产生频谱再生效应，对相 邻的信道产生严重的干扰，为此3GPP规定了频谱辐射屏蔽 （Spectrum emission mask）的要求，而通常所说的高功放是难 以达到这个要求的，虽然采用A类功放可能会达到这个要求， 但是它的效率太低，也难以把信号放大到几十瓦的量级，为此， 在高功放的基础上必须对其进行线性化的处理。把运用了线性 化技术的功放称为线性功放，它可以较好的解决信号的频谱再 生问题。
VSWR 电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio）
RF
射频（Radio Frequency）
IF
中频（Intermediate Frequency）
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➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
(1)、PA产生的非线性失真（频谱再 生效应）
线性功放知识简介
生技部内部技术资料 2003年9月
Comba Telecom Systems
目录
➢ 1、术语、定义和缩略语
➢ 2、为什么宽带信号要采用线性功放技术（NCDMA、WCDMA)
➢ 3、功放线性功化技术分类（前馈和预失真）
➢ 4、预失真技术原理简介
➢ 5、前馈技术原理
➢ 6、800MHz 30W线性功放实现原理和调试方法
Comba Telecom Systems
➢1、术语、定义和缩略语
6、预失真技术：是依靠在功率放大器的输入通道中插入预失真部件，造成输入 信号的预先岐变失真，由于预失真部件的失真特性与功率放大器的非线性失 真特性正好相反，从而消除功率放大器输出信号中的非线性失真产物，实现 功率放大器线性化改善目标的信号处理方案。预失真技术根据预失真器件的 实现方法可以分为模拟预失真和数字预失真。利用模拟器件的非线性行为直 接实现功率放大器输入信号预失真的方法称为模拟预失真，通过数字算法对 基带信号进行处理实现预失真的方法称为数字预失真。
Comba Telecom Systems
➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
(2)传统功率放大器线性化方法及它的局限性
1、负反馈：应用于低频率较窄的频段。 2、补偿技术（back-off）：即降低输入功率Pin，使放大器的工作点远
离饱和区，用降低输出功率的方法减小非线性失真。这种方法简单 也可以保证线性。但是由于放大器的工作电流不变，使得效率降低， 晶体管本身也“大材小用”，没有发挥它的能力。当需要大的输出 功率时，就需要输出功率更大的放大管，这对器件提出了更高的要 求。这些局限性限制了补偿技术的广泛应用。
ACPR 邻信道泄漏功率抑制比（Adjacent Channel Leakage Power Ratio）
DSP 数字信号处理器（Data Signal Processor）
FPGA 现场可编程门阵列（Field Program Gate Array）
LPA 线性功率放大器（Liner Power Amplifier）
➢ 7、工艺结构及信号流向图
➢ 8、附录
Comba Telecom Systems
➢术语、定义和缩略语
1、前馈技术：利用主环路和误差环路来改善功率放大器的非线性失真，即将 主环路提取的交调失真信号，在误差环中反相并放大后和主功率放大器输 出的信号进行交调失真抵消，从而改善功率放大器非线性失真的一种技术
Comba Telecom Systems
➢2、为什么宽带信号要采用线性功放技术
(1)、PA产生的非线性失真（频谱再生效应）
放大器在非线性区域时，输出Pout中包含新的频率分量。如果为单频f1信 号，输出Pout中包含f1以及它的的高次谐波频率成分；如果为两个频率f1及f2 的组合信号，输出中将包含mf1±nf2的频率成分信号，其中m，n分别为0，1， 2…，考虑到放大器负载的频率是有限的，输出的频率成分中一般包含f1，f2 和它们的组合分量2f1-f2、2f2-f1、3f1-2f2、3f2-2f1…., 图2中给出了输入信号和输出信号的频谱，由于放大器输出产生新的分量而导 致的输出信号失真，称为放大器的非线性失真。
2、主环：将功率放大器输出的信号(含交调失真信号)与输入的信号（不含交调 失真信号）在载频抵消电路中进行载频抵消，其输出只含交调失真信号的 一种闭环电路
3、误差环：将功率放大器输出的信号（含交调失真信号）与只含交调失真的 信号在交调抵消电路中进行交调失真抵消，其输出只含较小失真信号的一 种闭环电路。
如图1所示：放大器在OA区域时，Pin与Pout成 线性关系，即功率增益Gp基本保持不变。 Pin继续增加， Pout出现滞胀，Gp开始减小， Pout达到最大后开始下降，Gp进一步减小。 通常把增益Gp从Gpmax下降1dB的D点称为 1dB增益压缩点，此点是线性和非线性的分 界点。Pin超过Pin（1dB）后，放大器很快 进入饱和工作区，即非线性区。 Pin（1dB） 越大，放大器线性度越高。
Comba Telecom Systems
➢术语、定义和缩略语
CDMA 码分多址（Code Division Mulitiple Access）
LMDS 本地点对多点分布系统（Local Mulitipoint Distribution System）
WLAN 无线局域网（Wireless Local Area Network）
Comba Telecom Systems
➢术语、定义和缩略语
4、载频抵消：依靠一个定向耦合电路，将耦合通路上的载频信 号（含交调失真信号）与通道上同载频信号在定向耦合电路 上进行模拟抵消载频信号的过程
5、交调抵消：依靠一个定向耦合电路，将主环输出的交调失真 信号放大后耦合在主功率输出的通道上，在定向耦合电路上 模拟抵消交调失真信号的过程