随着无线通信技术的飞速发展,出于对更高频谱利用率和更高功率效率的追求,线性调制技术和高效率的射频功率放大器得到了广泛应用。但包络变化的调制信号经过非线性射频功率放大器后会产生互调失真,造成严重的码间干扰及邻近信道干扰。为保证通信质量需要使用高线性的功率放大器,而高效率的功率放大器通常是非线性的。要解决这个问题,必须采用线性化技术来改善高效率功率放大器的非线性特性。 本文首先从理论上分析了功率放大器的非线性特性,介绍了目前各种线性化技术的原理和优缺点。然后针对射频预失真和前馈这两种最有发展潜力和实用价值的线性化技术进行了详细的理论分析和计算机仿真。最后,实际加工制作了两种射频(RF)预失真线性功率放大器电路,实物测试结论与理论分析相一致,可广泛应用于卫星通信、移动通信等设备中,具有较高经济效益和实用价值。 本文主要的创造性成果有: 1、提出RF正交幂级数预失真线性功率放大器方案,可同时改善放大器幅度、相位失真。 2、使用查表法和邻道功率最小法建立了两种自适应预失真线性功率放大器,仿真结果表明,采用自适应技术可以提高预失真线性功率放大器功率动态范围。 3、利用场效应管的栅压可控变阻特性建立了一种新颖的串联FET预失真线性功率放大器,不用增加额外的器件,在线性化的同时还可提供一定增益,克服了常用模拟预失真器插入损耗大的缺点。 4、针对以往相关研究中辅助放大器非线性特性对整个前馈系统性能影响分析不全面的问题,在环路失配情况下,全面分析了前馈系统辅助功率放大器非线性对整个前馈系统性能的影响,得出系统性能与电路参数和幅度、相位失配的关系式。 5、提出了降低前馈系统辅助功率放大器功率容量的判断条件。在考虑辅助功率放大器非线性对整个前馈系统性能影响的前提下,对于给定的主功率放大器,可以根据系统要求选择功率容量最低的辅助放大器,提高了整个前馈系统的电源效率,降低了成本。 6、制作了查表自适应预失真线性功率放大器电路,性能优良,具有很高的实用价值和良好的经济效益。 7、制作了串联FET预失真线性功率放大器电路,测试结果与理论分析相一致,可广泛应用于卫星通信、移动通信系统中。