Глава 3. Исследование усилителя мощности с функцией линеаризации

3.1 Исследование влияния линейности усилителя мощности на процесс линеаризации

Для исследования влияния линейности усилителя мощности на процесс линеаризации воспользуемся моделями гиперболического тангенса, кубического полинома и моделью Раппа, описанных в пункте 2.5 главы 2. В моделях гиперболического тангенса и кубического полинома искажения задаются с помощью коэффициента IP3, описанного в пункте 2.4.1 предыдущей главы. В модели Раппа нелинейность передаточной характеристики задается в виде так называемого коэффициента нелинейности (фактора гладкости передаточной характеристики), чем ближе фактор гладкости к единице, тем более линейная передаточная характеристика.

3.1.1 Оценка эффективности работы схемы линеаризации в моделях гиперболического тангенса и кубического полинома

Обратимся к модели на рисунке 50. На вход линеаризатора подается сигнал, спектр которого представлен на рисунке 48. Спектр сигнала на выходе услителя снимается с помощью спектроанализаторов Output и Output1. На всех последующих рисунках с 55 по 62 под буквой а) показан сигнал на выходе усилителя без линеаризации (спектроанализатор Output), под буквой б) показан сигнал на выходе усилителя с линеаризацией (спектроанализатор Output1). Параметры моделей усилителя, описанных в пунктах 2.5.2 и 2.5.3 указаны в заголовках перед рисунками с 55 по 62.

• Для режима усиления 0дБ и параметра IP3 10дБ результаты следующие:

а) б)

Рис. 55 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели гиперболического тангенса а) без коррекции, б) с коррекцией

а) б)

Рис. 56 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели кубического полинома а) без коррекции, б) с коррекцией

• Для режима усиления 0дБ и параметра IP3 20дБ результаты следующие:

а) б)

Рис. 57 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели гиперболического тангенса а) без коррекции, б) с коррекцией

а) б)

Рис. 58 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели кубического полинома а) без коррекции, б) с коррекцией

• Для режима усиления 10дБ и параметра IP3 10дБ результаты следующие:

а) б)

Рис. 59 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели гиперболического тангенса а) без коррекции, б) с коррекцией

а) б)

Рис. 60 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели кубического полинома а) без коррекции, б) с коррекцией

• Для режима усиления 40дБ и параметра IP3 10дБ результаты следующие:

а) б)

Рис. 61 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели гиперболического тангенса а) без коррекции, б) с коррекцией

а) б)

Рис. 62 Сигнал на выходе усилителя мощности для модели кубического полинома а) без коррекции, б) с коррекцией

Для рисунков с 55 по 62 можно сделать общий вывод о том, что амплитуда 3-ей гармоники меньше с использованием схемы линеаризации (рисунки под буквой б) ) в сравнении со схемой без линеаризации (рисунки под буквой а) ). Результаты моделирования для различных уровней интермодуляционных искажений сведены в таблицу 4 в главе 4 (приведены уровни интермодуляционных искажений без схемы линеаризации и со схемой).