模擬預(yù)失真是補(bǔ)償行波管非線性失真的一種非常重要的方法。不過, 目前大多數(shù)的預(yù)失真器需要在輸入輸出端加隔離器, 增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。本文介紹一種工作在L 波段的基于二極管的預(yù)失真線性化器。這種預(yù)失真線性化器利用3dB 分支線耦合器的特性, 實(shí)現(xiàn)輸入輸出端的良好匹配。隨著輸入功率的增加, 該預(yù)失真線性化器可以達(dá)到不同的增益擴(kuò)張和相位擴(kuò)張。級(jí)聯(lián)行波管后的測(cè)試表明, 采用這種預(yù)失真線性化器, 使得行波管在額定輸入功率范圍內(nèi)的增益壓縮和相位壓縮從以前的6 dB 和40°改善到0.5 dB 和5°。

　　隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)容量的飛速增長(zhǎng),對(duì)功率放大器( PA) 線性度提出了越來越高的要求,而行波管非線性失真直接影響通信系統(tǒng)的性能, 因此星載行波管線性化技術(shù)成為衛(wèi)星通信的關(guān)鍵。對(duì)于單獨(dú)的行波管來說, 為了防止傳輸信號(hào)在功率放大時(shí)的非線性失真, 可以利用功率回退的方法來避免非線性失真現(xiàn)象, 但這會(huì)降低效率, 因此單獨(dú)的行波管很難同時(shí)滿足高線性和高效率的條件。預(yù)失真線性化技術(shù)， 就是針對(duì)功放非線性的特性(例如增益壓縮) , 利用某種器件或者搭建某種電路結(jié)構(gòu), 使它能提供相反的非線性補(bǔ)償特性(例如增益擴(kuò)張) 。將這樣的電路結(jié)構(gòu)或器件放置在主功放之前, 通過級(jí)聯(lián)的自然合成, 理論上最終可以獲得較好線性輸出。預(yù)失真線性化技術(shù)具有相當(dāng)好的可實(shí)現(xiàn)性, 且在糾偏、帶寬、穩(wěn)定性等指標(biāo)上均有較好的表現(xiàn), 所以在工程上比較常用。

　　目前大多數(shù)的預(yù)失真線性化器, 在輸入和輸出端口不能實(shí)現(xiàn)良好的匹配, 會(huì)有反射信號(hào)產(chǎn)生,一般在工程應(yīng)用中需要在輸入端和輸出端加隔離器, 大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。本文將介紹一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的預(yù)失真電路, 利用3 dB 分支線耦合器的特性, 實(shí)現(xiàn)輸入輸出端的良好匹配, 避免了在輸入和輸出端口采用隔離器, 一定程度上降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。另外,真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.13house.cn/)認(rèn)為 通過調(diào)節(jié)肖特基二極管上的偏置電壓, 可以分別使得預(yù)失真線性化器的增益擴(kuò)張和相位擴(kuò)張同時(shí)滿足補(bǔ)償行波管非線性的要求, 得到比較好的補(bǔ)償效果。

　　預(yù)失真器的電路結(jié)構(gòu)及原理分析

　　本文介紹的預(yù)失真器是一種基于肖特基二極管的可以實(shí)現(xiàn)良好輸入輸出匹配的射頻預(yù)失真器。主要是因?yàn)樾ぬ鼗�二極管工作在飽和區(qū)的非線性失真可以作為預(yù)失真電路中的非線性器件實(shí)現(xiàn)對(duì)行波管的增益和相位補(bǔ)償, 另外二極管具有體積小以及低功耗等特性, 有利于在空間環(huán)境中使用。其電路原理圖如圖1 所示。

圖1 預(yù)失真線性化器件原理圖

　　本文利用肖特基二極管, 在L 波段設(shè)計(jì)了一種新型行波管預(yù)失真線性化電路。介紹了這種器件的原理圖, 工作原理以及測(cè)試結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 該預(yù)失真線性化器在輸入和輸出端的反射損耗均在- 20 dB以下, 實(shí)現(xiàn)了良好的端口匹配。在額定輸入功率范圍內(nèi), 通過調(diào)節(jié)肖特基二極管的偏壓, 該預(yù)失真電路可以得到不同的增益擴(kuò)張和相位擴(kuò)張。通過級(jí)聯(lián)行波管放大器, 使得行波管在額定輸入功率范圍內(nèi)的增益壓縮和相位壓縮從以前的6 dB 和40°改善到0.5 dB 和5°, 線性度明顯改善。