原创《基于PXI平台功率放大器包络整形技术》：本论文可用于功率放大器论文范文参考下载，功率放大器相关论文写作参考研究。
摘 要： 包络跟踪功放和固定电源供电的功放系统不同的是,系统的性能不仅仅和射频输入信号有关,还和包络输入信号有关.将基于PXI平台的同步定时技术进行系统级分析,并讨论固定增益法等不同包络整形技术对于功放效率和线性度等系统性能指标的取舍.另外,还提出了一种新的针对电源调制模块的校准方法.
关键词： 包络跟踪功放； 包络整形； 固定增益法
中图分类号： TN 929.5 文献标志码： A 文章编号： 10005137（2017）01011707
Abstract： The difference between Envelope Tracking power amplifier （ETPA） and normal PA is the performance of system which is not only related to the Radio Frequency （RF） input signal,but also related to the envelope signal.In order to deeply analysis the system,based on PXI platform,the synchronization and timing technology,different envelope shaping technologies,including ISOGain method will be discussed in the paper,which will lead to different tradeoff between gain,linearity and efficiency.And a new correction method for power modulator will be discussed.
Key words： envelope tracking power amplifier； envelope shaping； ISOGain
0 概 述
對于当代通信系统中高峰均比的信号,包络整形作为一种有效的技术手段可以改善包络跟踪系统中的线性度和效率.和传统固定电源功放不同,包络跟踪技术引入了供电电压随射频输入的瞬时包络变化这一变量,使得功放不再是传统意义上的两端口器件,而是三端口器件.因此功放的输出性能并不仅仅和功放的器件特性（偏置电压、匹配网络等）有关,也和射频输入的瞬时功率、瞬时电压幅值有关[1].
射频输入的瞬时包络信号需要经过电源调制模块放大,不能直接作为功放的电源信号.主要的原因是器件本身存在拐点电压（Knee Voltage）和击穿电压[2].如果供电电压小于拐点电压,则会导致功放无法正常工作,加重系统的非线性失真,因此射频信号的包络需要限幅.
文献[2]总结了包络整形的方法,主要分为两类.第一类为基于归一化射频输入信号的包络和电源调制模块输出间的映射关系.由于拐点电压的存在,其最直观的方法是在不改变包络输入和输出间斜率的基础上,在拐点电压处将电压映射为一个固定的输出.这种方法对信号突然的截断,会造成频谱扩展、线性度等指标相应变差[3].对此,提出一种优化方案,采用二次函数逼近原始映射关系的斜率来解决上述问题.第二类方法采用降低射频信号包络的带宽,是以简化电源模块设计为目的的包络整形,但这种方法以牺牲功放的效率和线性度为代价,因此不做讨论.
但这两类包络整形方法存在一个共同的问题,即电源调制模块无法动态跟踪信号的强弱来调整供电电压.本文作者将在第一节中主要讨论基于测量的固定增益法,在第二节中讨论包络跟踪系统的结构及测量方法,在第三节中对采用不同包络整形方法的功放性能做系统性的分析.
1.2 基于测量的包络整形——最优效率提取法和固定增益法（ISOGain）
为了改善功放的效率,常见方法是通过测量得到的最优效率曲线来提取输入功率和供电电压之间映射关系,即为查找表法.首先测量不同供电电压下,功放在不同输出功率时的瞬间效率曲线蔟,即可得最优效率曲线,如图2（a）中的点虚线所示.在最优效率情况下,输出功率和供电电压间的映射关系.再通过测量功放在不同供电电压下输出功率和增益之间的映射关系,如图2（b）所示,即可以得到输入功率和供电电压间的对照表,完成查找表的提取.
以输出功率为25 dBm为例.通过图2（a）可得,当输出功率为25 dBm时,最优效率为供电电压为2 V.通过图2（b）可得,当供电电压为2 V,输出功率为25 dBm时,当前的功放增益为25 dB,即输入功率为0 dBm.但观察图2（b）可以发现,这种基于最有效率的查表法会造成功放增益的突变.这种人为造成的增益的不平坦现象和功放的增益压缩现象一致,使得功放的线性度指标变差.因此可以通过在系统中引入数字预失真的方法解决,但也同样增加了系统的复杂度.
因此,为了改善增益突变带来的额外非线性失真,本研究通过测量功放的瞬时AMGain曲线簇,采用基于恒定增益的方法,提取供电电压和对应的射频输入功率之间的映射关系形成查找表.该固定增益法和基于最优效率曲线的提取相比,仅有1%～2%的效率损失[1].另外,包络信号的高带宽使得测量最优效率曲线时的瞬时电压和电流的难度增大,而在给定供电电压情况下测量AMAM曲线相对容易,且基于PXI的测试平台有定时和同步的优势,在实际操作上更为方便.本文作者将在第二节具体说明基于PXI平台的测量方法.
1.3 对电源调制链路的校准
（3）式中V′env_shaped（t）为电源调制模块的输入信号,g和o分别是该模块的增益和偏置.对于多模多频的功放,需要支持不同峰均比和带宽要求的信号.但这对于电源调制模块来说,放大同时带有直流分量和高频分量的包络信号,如何保证带内幅度平坦是个重要的问题.当带内不平导致在标定模块的增益和偏置时,输入直流信号和高频正弦信号后会出现输出的幅值放大倍数不一的情况.另外,还会影响到功放的输出功率小于预期,输出信号畸变,从而加重系统的非线性失真等一系列问题.
功率放大器论文参考资料：
结论：基于PXI平台功率放大器包络整形技术为适合不知如何写功率放大器方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于教你三步看懂电路图论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
