1.5.2.8 Введение предискажений на радиочастоте и на промежуточной частоте

Введение предискажений на радиочастоте и на промежуточной частоте является операцией, не требующей введение обратной связи. Рисунок 19 отображает сущность работы метода предискажений.

Рис. 19 Схема метода внесения предискажений

Передаточная характеристика усилителя мощности представляет собой нелинейную функцию. Смысл заключается в том, чтобы перед усилителем мощности поставить блок с передаточной функцией симметричной относительно прямой. Таким образом, при суммировании двух нелинейных передаточных характеристик получается прямая линия.

С математической точки зрения, если является математической моделью усилителя мощности, то F(Р) - математическая модель предискажающего устройства. Она должна быть такой, которая позволит функции вида быть линейной функцией входа P_inP.

Функция предискажений может быть получена или на одной любой частоте, или в диапазоне частот. Практически эксплуатационная полоса пропускания большинства радиочастотных устройств предискажения такая же или больше чем устройств со связью вперед[13, 19].

Радиочастотные технологии предискажений могут легко комбинироваться с другими методами линеаризации для того, чтобы получить более высокую эффективность и линейность, чем при использовании только одного метода.

Степень подавления нелинейных искажений определяется эффектом памяти усилителя мощности, равномерностью усиления и фазы устройства предискажений и непосредственно радиочастотным усилителем мощности. Несмотря на то, что более лучшие характеристики могут быть достигнуты с более сложной схемой радиочастотных предискажений, такой как адаптивная параметрическая линеаризация (APL), которая способна к мультипараметрической коррекции, цифровое предискажение является более гибким методом и обладает более лучшими корректирующими и адаптационными возможностями для промышленного использования.

Значительная гибкость и обработка сигналов в усилителе мощности в настоящее время становится доступным благодаря применению DSP устройств, позволяющих пользователям легко обновлять требуемые характеристики предискажений для достижения максимальной коррекции, обеспечивая работоспособность системы при воздействии температуры и изменениях характеристик устройств в течение продолжительного времени.

1.5.2.9 Метод адаптивного цифрового предискажения

Основной принцип, на котором основывается адаптивное цифровое предискажение – квадратурная петля обратной связи с добавлением цифровой обработки сигналов. Его работа была подробно рассмотрена в пункте 1.5.2.5.

1.5.2.10 Метод подавления и восстановления огибающей (eer)

С метода подавления и восстановления огибающей начнем рассмотрение линейных структур. Метод EER линеаризации был впервые предложен Каном. На рисунке 20 показана структурная схема прототипа опытного образца замкнутой петли линеаризации EER.

Рис. 20 Схема метода подавления и восстановления огибающей

Как видно из рисунка 20 исходный сигнал разделяется на два канала, в одном из которых будет производиться обработка фазы, в другой обработка амплитуды сигнала. В одном канале огибающая входного радиочастотного сигнала сначала устраняется ограничителем, чтобы сформировать сигнал с фазовой модуляцией с постоянной амплитудой. В это же самое время в другом канале, информация об амплитуде выделяется детектором огибающей. Сигналы в двух каналах, несущие информацию об амплитуде в одном и фазе в другом усиливаются отдельно и затем преобразуются на выходе высокоэффективного ключевого радиочастотного усилителя мощности, чтобы восстановить исходный сигнал[13, 17].

Цепь обратной связи от радиочастотного выхода усилителя мощности до входа ключевого источника питания гарантирует отслеживание амплитуды между радиочастотными входом и выходом усилителя. Основным достоинством метода EER является то, что радиочастотный усилитель мощности всегда работает в эффективном ключевом режиме. Именно поэтому EER система обеспечивает линеаризацию ключевого режима радиочастотного усилителя мощности без потери его эффективности.

Однако у этого метода есть несколько недостатков. Обычно восстановление сигнала выполняется путем изменения напряжения стока, транзисторов усилителя мощности. Последнее вызывает изменение фазы. Большое значение непреднамеренной фазовой модуляции расширяет спектр выходного сигнала выше установленного значения. Другим типичным недостатком метода EER  является низкая скорость восстановления петли обратной связи по огибающей. Практический диапазон метода EER составляет порядка 20-30 дБ. Даже, если напряжение питания усилителя мощности равно нулю, некоторое значение входной мощности проникает на выход.