介紹一下發(fā)射機現(xiàn)有的線性化技術

通信技術從1G演變到現(xiàn)在的5G，和即將登場的6G，信號帶寬越來越寬，調制方式越來越復雜，峰均比越來越高，隨之帶來的功放線性化技術要求越來越高。

本文來介紹一下現(xiàn)有的線性化技術。

功率回退

功率回退是最簡單最有效的線性化技術。



回退是以犧牲效率為代價的，這種技術適用于沒有任何數(shù)字技術和模擬線性技術的公司。

負反饋技術

負反饋原理



從上述公式可以看出，負反饋方案可以降低由功放帶來的噪聲。



常用的負反饋技術有笛卡爾環(huán)負反饋，和極坐標負反饋。

一般來說，負反饋可以提升10dB左右的線性。

但是由于負反饋會造成延時，同時可能會引起不穩(wěn)定，所以此技術只適用于低速系統(tǒng)。

前饋技術

該技術利用兩個環(huán)路實現(xiàn)功放非線性的前向通路補償，這兩個環(huán)路分別是信號消除環(huán)和失真消除環(huán)，信號消除環(huán)利用延遲后的原始輸入信號減去衰減的主放大器放大信號，以得到主放大器的失真信號，失真消除環(huán)將失真信號放大后，對主放大器的放大信號進行補償，從而得到原輸入信號的線性放大輸出信號。

前饋線性化技術不會降低功放增益，增益帶寬與實際帶寬一致，不像負反饋技術那樣有額外的帶寬要求，改進過程與系統(tǒng)延遲信號無關，不存在負反饋技術那樣的穩(wěn)定性的問題，因此前饋線性化技術無條件穩(wěn)定，線性化改進可以多級實現(xiàn)，并且對元器件失效具有強容忍性，該技術得到了廣泛應用。

但是前饋對電路的幅度和相位延時要求非常高，電路設計也比較復雜，不適用與批量。

預失真

射頻預失真

射頻預失真是在功放前利用射頻有源器件對信號進行預失真，射頻有源器件與功放特性完全相反，這樣失真后的信號經過放大器之后，輸出信號將與原信號成正比放大關系。



此種技術簡單，但是線性化效果一般，同時不適用于寬頻系統(tǒng)。僅僅能夠實現(xiàn)改善作用，比如線性差幾個dB，可以用技術補償。

數(shù)字預失真

數(shù)字預失真前文有詳細講過，此技術最難的在于實現(xiàn)，很多公司都有在做，但是線性化效果相差甚遠，華為DPD可以做到鄰道70dB，但是很多公司就只能做到35dB。



目前市面上也有DPD此類芯片出現(xiàn)，例如ADI的AD9002系列，此類芯片集成了DPD算法，適用于多種功放。此類芯片的開放，讓很多沒有DPD技術的公司看到了機會。



總結

線性化技術對于發(fā)射機至關重要，數(shù)字預失真也慢慢變得沒那么神秘，雖然各家線性化效果相差甚大，但是走出第一步，才有超越的機會。





審核編輯：劉清