МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет

имени М. Т. Калашникова»

(ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова»)

К защите

Руководитель направления

Климов И.З.

« » 201 г.

ФИО

Исследование методов линеаризации усилителя мощности

210400– Радиотехника

210400.68 – Системы приема, передачи и обработки сигналов Диссертация на соискание академической степени магистра

Магистрант:

ФИО

Научный руководитель:

ФИО

Нормоконтроль:

Бахтиева Г. Г.

Руководитель программы:

Климов И. З.

Ижевск 201_

Оглавление

Список используемых сокращений 6

Задание 7

Введение 10

Глава 1. Общая характеристика усилителей мощности, обзор методов линеаризации усилителей 13

1.1 Общие требования, предъявляемые к усилителям мощности 13

1.2 Анализ характеристик режимов активных элементов, используемых при построении усилителей мощности 14

1.2.1 Режим класса А 14

1.2.2 Режим класса АВ 16

1.2.3 Режим класса В 17

1.2.4 Режим класса С 18

1.2.5 Режим класса Е 18

1.3 Анализ основных характеристик усилителей 19

1.4 Искажения, методы измерения искажений 21

МИНОБРНАУКИ РОССИИ 1

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 1

высшего профессионального образования 1

(ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова») 1

Ижевск 201_ 1

Оглавление 2

Список используемых сокращений 4

20

Рис. 2 Усилитель мощности 20

1.5 Методы повышения линейности выходных трактов 26

1.5.1 Анализ простейших методов повышения линейности 26

1.5.1.1 Метод с автоматической регулировкой режима работы класса А 26

1.5.1.2 Метод с автоматическим регулированием питающего напряжения 27

1.5.1.3 Метод квантования 28

1.5.1.4 Метод Догерти 29

1.5.2.1 Методы организации обратной связи 35

1.5.2.2 Метод обратной связи на радиочастоте 35

1.5.2.3 Метод обратной связи по огибающей 36

1.5.2.4 Полярная обратная связь 37

1.5.2.5 Метод декартовой (квадратурной) обратной связи 39

1.5.2.7 Метод введения предискажений 45

1.5.2.8 Введение предискажений на радиочастоте и на промежуточной частоте 45

1.5.2.9 Метод адаптивного цифрового предискажения 47

1.5.2.10 Метод подавления и восстановления огибающей (EER) 47

1.5.2.11 Метод повышения линейности с помощью нелинейных компонентов LINC и совмещенный аналоговый универсальный модулятор с автоподстройкой частоты CALLUM 49

Особенности формирования сигналов при помощи DDS 52

Формирование дефазированного сигнала 54

Формирование сигнала усилителя мощности с использованием четырех несущих 54

1.5.2.12 Метод организации связи вперед для подавления интермодуляционных искажений 57

Как видно из таблицы высокими свойствами линеаризации обладают методы основанными на методах обратной связи и методах EER и LINC которые обеспечивают повышение линейности до 30 дБ. Из методов обратной связи наиболее эффективными являются методы полярной обратной связи и квадратурной обратной связи. Из них наиболее предпочтительной является квадратурная обратная связь (а именно ее разновидность – метод адаптивных предискажений) за счет более простой конструкции, меньших требований к полосе сигнала. Адаптивная связь вперед хоть и имеет достаточно высокий коэффициент подавления интермодуляционных искажений, тем не менее представляет достаточно сложную конструкцию, содержащую две регулирующие цепи. Методы LINC и CALLUM содержат в своей структуре два усилителя, а значит их возможно применить только в тех схемах, где таковые имеются; 59

Первый метод линеаризации 65

Из уравнения (25) записываем также линейное уравнение 66

Второй метод линеаризации 67

В некоторых случаях нелинейные характеристики систем и объектов задаются в графическом виде. Например: 67

. (36) 67

2.5.1 Линейная модель 81

2.5.2 Модель на основе кубического полинома 81

2.5.3 Модель, использующая гиперболический тангенс 83

2.5.4 Модель Сале 84

2.5.5 Модель Горбани 84

2.5.6 Модель Раппа 85

2.6.4 Разработка модели генератора входного сигнала 93

2.6.5 Общая модель схемы линеаризации 94

3.2 Исследование влияния задержки цепи обратной связи 108