功放的线性化技术最早是用于设计高保真的音频放大器,19世纪20年代,H.S.Black提出了减小音频放大器失真的两种方案,分别称为前馈线性化和反馈线性化方案,通信系统的音频功率放大器总是应用在大信号工作状态,互调失真、谐波失真、幅度调制失真、调幅调相失真等非线性现象较为明显,而当放大器被设置远离PldB点时,导致输出功率减小,效率下降,因此,消除功率放大器的非线性失真的影响势在必行。61691

目前国内外已经研究了多种用于射频功率放大器的线性化技术,其中最重要的是前馈技术和预失真技术。前馈技术比较成熟而且性能稳定可靠,但是这些优点是用高成本换来的,而且由于在前馈电路的第二个环路中需要一个辅助功率放大器,反而使得总效率有所降低。而预失真技术电路结构较为简单,性能适中且成本较低,因而在小功率射频功放的设计中得以广泛应用。预失真技术可以用模拟器件实现,能对放大器的低阶非线性进行有限补偿,存在着局限性,线性化性能也不太理想,数字信号处理技术的突破性发展为预失真技术注入了新的活力,现在的预失真技术已从模拟走向数字,从开环走向闭环,从射频、中频走向基带,基带自适应数字预失真是现在预失真技术的研究热点,但是由于设备比较复杂,一定程度上限制了它的广泛发展和应用。

需求是发展的动力,目前RF放大器线性化技术的发展可谓百花齐放,除负反馈线性化、文献综述前馈线性化和预失真技术这三大主流以外,还出现了很多其他的新技术,如EER(包络消除和恢复)、LINC(采用非线性部件的线性放大)。为了争夺未来的无线通信市场,除了一些大学的研究机构和一些专门的高技术设备研究公司如德国RS公司和日本东芝公司外,无线通信行业的各大巨头,如Nokia、Eriesson、Motorola、Lueent、Nortel等,也都纷纷投入大量的人力物力进行射频功放线性化技术的研究,但研究成果都予以保密。相比之下,我国在RF放大器的线性化方面的研究还刚刚处于起步阶段,东南大学、同济大学、中兴公司的研究己有了初步成果,但与具有自适应性能、线性化程度好、适应宽带的高功放线性化产品相比还存在差距。一些通信大公司对盯放大器线性化的需求仍然受制于人。工业界中始终走在移动通信前沿的中兴通讯,在WCDMA基站产业化建设的过程中取得了不俗的成绩。据中兴通讯WCDMA产品有关人士介绍,中兴通讯在掌握基站核心的基础上一方面致力于提供高质量的基站设备,另一方面也不断致力于降低基站的成本,通过在基站中应用自行研制的线性功放,大幅度降低了设备成本,接下来即将进行预失真线性功放的研制与开发,预计它的应用将更能大幅度的提高系统效率。其它一些移动通信公司,包括华为等知名企业,也都在致力于预失真线性功放的研究与开发,以期提高系统效率,降低基站成本,适应移动通信高速发展的需要。

总之,随着现代数字移动通信技术的蓬勃发展,用户对无线通信设备的性能要求越来越高,无线通信市场己经被公认是未来经济的主要增长点,实现在各种环境中的稳定、高速的数据传输是未来移动通信系统研究者的主要目标之一。功放作为无线通信网络的基础设施,在设计分析过程中有很多的问题需要函待解决,如进一步提高性能、进一步降低成本、减小体积和减轻重量、改进散热、提高效率、较好的防静电手段、具有自动安装和测试功能、采用轻型特殊材料,较好的抗EMI能力等,应用多种空中接口技术标准的线性功放理应成为无线微波/射频系统的炙手可热的话题,所以对功放的研究是一个任重道远的问题,有着广大的发展空间和潜力,期待着微波/射频爱好者和研究者的努力探索、积极参与。

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