一種新的混合預失真器的設計

0 引 言
現代無線通信的迅猛發展日益朝著增大信息容量，提高信道的頻譜利用率以及提高線性度的方向發展。一方面，人們廣泛采用工作于甲乙類狀態的大功率微波晶體管來提高傳輸功率和利用效率；另一方面，無源器件及有源器件的引入，多載波配置技術的采用等，都將導致輸出信號的互調失真。因此，在設計射頻功率放大器時，必須對其進行線性化處理，以便使輸出信號獲得較好的線性度。一般常用的線性化技術包括：功率回退、預失真、前饋等。其中，模擬預失真具有電路結構簡單，速度快，成本低，易于高頻，寬帶應用等優點，但對線性度的改善能力有限；數字預失真采用數字電路實現，適應性強，精度高，但由于采用自適應迭代算法，收斂速度較慢。本文首先簡述了普通的預失真線性化技術，而后在此基礎上進行改進，添加了自適應算法，并通過信號包絡檢測技術提取出帶外信號進行調節，從而達到改善輸出信號線性度的目的。同時由于采用了自適應控制電路，當功率變化，溫度變化，以及器件老化等情況下，系統的性能可仍然保持良好。

1 預失真基本原理
1．1 模擬預失真基本原理
最基本的模擬預失真結構如圖1所示，輸入信號被一分為二，上路是P A輸入的主要信號線，下路用于產生非線性信號，通常只產生三階信號。在通過幅度和相位調整元件之后，下路產生的非線性信號和上路經過延遲的輸入信號混合，最后通過功放輸出。精確調整下路預失真器的輸出幅度和相位來設置三階預失真的系數，從而達到抵消功放輸出中的三階非線性分量。

1．2 數字預失真基本原理
數字預失真主要在數字域通過DSP技術進行實現。數字預失真器通常有多項式和查表法兩種實現方式。本文主要研究多項式法。
多項式預失真電路結構如圖2所示，在信號通過功率放大器之前，先通過多項式預失真器，在輸入信號中加入預失真分量，產生預失真信號。反饋回路通過下變頻器和帶通濾波器得到輸出信號中的帶外信號功率，此功率即被用來調整多項式預失真器的系數，以減小帶外功率。這種自適應的預失真技術利用輸入信號的包絡來產生兩個只含三階和五階的多項式F1，F2來模擬功率放大器幅度和相位非線性的反函數，其中三階項和五階項的系數由一個微處理器控制。下文將會詳細討淪如何利用帶外功率來產生輸入信號的預失真分量。