發(fā)布時(shí)間：2021-11-10 11:26

　　隨著與互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)緊密相關(guān)的人工智能,云計(jì)算,自動(dòng)駕駛等新興技術(shù)的不斷完善,促進(jìn)著移動(dòng)通信技術(shù)向著高傳輸速率,低連接時(shí)延,廣接入量的方向發(fā)展。為了滿足這種通信需求,第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)（5G）已將頻譜擴(kuò)展至毫米波頻段。在毫米波通信系統(tǒng)中,為了降低能源消耗并且保證良好的通信質(zhì)量,則要求通信系統(tǒng)中功率放大器同時(shí)具有高效率和高線性度。為了提升功率放大器的線性度,現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)常常采用預(yù)失真技術(shù)對(duì)其進(jìn)行線性度進(jìn)行改善。然而,由于毫米波頻段具有很高的頻率和超大的帶寬,窄帶寬的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)在毫米波頻段的運(yùn)用受到了很大的限制,而模擬預(yù)失真技術(shù)憑借低功耗,高頻率和大帶寬的優(yōu)勢(shì)成為了毫米波通信系統(tǒng)線性化的關(guān)鍵技術(shù)。因此,本文基于模擬預(yù)失真技術(shù),結(jié)合行波管放大器（TWTA）和固態(tài)功率放大器（SSPA）的非線性特性,對(duì)毫米波頻段線性化器做了重點(diǎn)研究。首先,本文以肖特基二極管為非線性發(fā)生器件,在傳統(tǒng)并聯(lián)傳輸式模擬預(yù)失真結(jié)構(gòu)上引入了高低阻抗線,設(shè)計(jì)了一款帶寬為3 GHz適用于Q波段TWTA的改進(jìn)型并聯(lián)傳輸式線性化器。由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參量簡(jiǎn)單,能夠產(chǎn)生不同變化的預(yù)失真曲線有限。在引入高低阻抗線后,增加了設(shè)計(jì)參... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

某功率放大器的AM-AM和AM-PM特性曲線

第三章改進(jìn)型并聯(lián)傳輸式線性化器研究25路模塊起到良好的電磁屏蔽效果。并且驅(qū)動(dòng)電路和供電模塊由于轉(zhuǎn)換效率的原因存在著較大的熱能損耗，需要利用金屬腔體對(duì)其進(jìn)行散熱，以避免過(guò)熱帶來(lái)的性能下降甚至燒毀。3.2.1射頻鏈路預(yù)算和器件選型項(xiàng)目要求在14f~f頻段的3GHz帶寬內(nèi)，線性化器最大輸入功率為-3dBm，最大輸出功率23dBm，與TWTA聯(lián)測(cè)時(shí)小信號(hào)增益55dB，級(jí)聯(lián)后TWTA的P1dB能夠46dBm，相位偏移小于30°。目標(biāo)TWTA測(cè)試工作已在中電某所完成，測(cè)試的增益和相位曲線如圖3-3和數(shù)據(jù)整理結(jié)果表3-1所示。（a）（b）圖3-3目標(biāo)TWTA測(cè)試結(jié)果圖。（a）增益曲線圖；（b）相位曲線圖表3-1目標(biāo)TWTA測(cè)試結(jié)果表小信號(hào)增益(dB)P1dB(dBm)相位偏移(deg)1f36.7044.918.652f36.9544.548.583f37.5544.9311.704f35.9445.3317.61由此可知，目標(biāo)TWTA的最小增益約為30dB，而預(yù)失真模塊插損一般在5~15dB之間，那么需要后級(jí)驅(qū)動(dòng)放大器增益能夠達(dá)到40dB以上。但是一般Q波段固態(tài)功率放大器增益約在20dB，所以至少需要兩級(jí)驅(qū)動(dòng)放大器。并且為了不惡化傳輸信號(hào)質(zhì)量，第二級(jí)驅(qū)動(dòng)放大器的P1dB至少要23dBm。當(dāng)預(yù)失真模塊插損較小時(shí)，需要降低驅(qū)動(dòng)放大器增益，以免第二級(jí)驅(qū)放輸入功率過(guò)大，進(jìn)入飽和狀態(tài)從而惡化線性化器信號(hào)質(zhì)量。同時(shí)，由于線性化器的輸出即為TWTA的輸入，此時(shí)

第三章改進(jìn)型并聯(lián)傳輸式線性化器研究27工作電壓4.5V和漏極電流300mA時(shí)，其主要的性能參數(shù)如圖3-5所示。（a）（b）圖3-5AMMC-5040主要性能參數(shù)@4.5300DDDDV=V，I=mA（a）小信號(hào)增益曲線圖；（b）輸出功率特性曲線圖由圖3-5可以看出，在Q波段內(nèi)，增益都大于20dB，P1dB都大于18dBm，滿足鏈路預(yù)算的要求。CGY2131UH是一款采用PHEMTGaAs工藝的功率放大器，其飽和輸出功率可達(dá)0.5W，工作帶寬為39~44GHz。在典型漏極電壓4.5V和柵極偏壓-0.3V工作狀態(tài)下，其主要的性能參數(shù)如圖3-6所示。圖3-6CGY2131UH主要性能參數(shù)@4.50.3DDGV=V，V=V由圖3-6可知，第二級(jí)驅(qū)放的小信號(hào)增益在線性化器工作帶寬內(nèi)增益大于22dB，P1dB均大于25dBm，滿足設(shè)計(jì)要求。HMC-VVD106是一款基于GaAsPIN二極管的單片電壓可調(diào)衰減器，具有低

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]5G通信中數(shù)據(jù)傳輸可靠性的相關(guān)分析[J]. 柏亮.  中國(guó)信息化. 2020(03)
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碩士論文
[1]毫米波線性化技術(shù)研究[D]. 楊金榜.電子科技大學(xué) 2017
[2]Ku波段行波管線性化器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 王博.電子科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3487154