前饋超線(xiàn)性技術(shù)在星用固放中的應用

摘要前饋技術(shù)是一種能有效改善固放線(xiàn)性度指標的方法。為滿(mǎn)足星用固放對線(xiàn)性度指標越來(lái)越高的要求，文中以某前饋超線(xiàn)性星用固放為例，介紹了前饋超線(xiàn)性技術(shù)在星用固放中的應用。從前饋超線(xiàn)性技術(shù)工作原理、固放推動(dòng)放大器指標分配、主功率放大器指標分配、輔助功率放大器指標分配、矢量調制器及自適應電路選用幾個(gè)方面對放大器進(jìn)行了分析。實(shí)測結果證明，星用固放通過(guò)引入前饋超線(xiàn)性技術(shù)，三階交調系數指標-50 dBc，相對于傳統固放線(xiàn)性度指標改善30 dB以上。
關(guān)鍵詞前饋超線(xiàn)性；三階交調系數；星用固放

現代衛星通信具有以下特點(diǎn)：衛星通信數據量越來(lái)越大；頻譜資源緊張，通信信道越來(lái)越窄；通信保密性要求越來(lái)越高；多載波及包絡(luò )時(shí)變的數字調制系統應用越來(lái)越廣泛。當射頻固放工作在大信號或多信號時(shí)，其幅度和相位特性的非線(xiàn)性會(huì )引起信號失真，產(chǎn)生互調，從而影響通信質(zhì)量。圍繞著(zhù)如何減小這種互調產(chǎn)物，保證信號質(zhì)量的問(wèn)題，對衛星通信、數傳發(fā)射機的核心部件-星用固放的線(xiàn)性度提出了越來(lái)越高的要求。
目前我國現有的衛星通信系統為獲得高線(xiàn)性，固放多采用傳統的功率回退的辦法，雖然電路簡(jiǎn)單，但功率放大器的線(xiàn)性度改善是通過(guò)犧牲系統工作效率和固放的輸出功率獲得的，線(xiàn)性化指標也較差，對于衛星通信系統工程應用來(lái)說(shuō)缺點(diǎn)多、弊端大，衛星通信系統對于超線(xiàn)性星用固放的需求越來(lái)越迫切。本文以某超線(xiàn)性星用固放為例，介紹前饋超線(xiàn)性技術(shù)在星用同放中的應用。

1 工作原理
前饋系統工作原理如圖1所示，由環(huán)1信號抵消環(huán)和環(huán)2失真信號抵消環(huán)組成，環(huán)1實(shí)現失真信號提取功能，環(huán)2實(shí)現失真信號抵消功能。輸入射頻信號通過(guò)功分器分兩路進(jìn)入環(huán)1，一路進(jìn)入主功率放大器進(jìn)行射頻放大，由于射頻放大器固有的非線(xiàn)性效應，主功率放大器輸出信號包含有失真分量；一路信號調整相位幅度后作為參考支路，與主功率放大器輸出耦合出的信號進(jìn)行疊加，通過(guò)調整參考支路的相位幅度，使得參考支路信號與主功率放大器輸出耦合出的信號相位相反幅度相等，從而實(shí)現信號抵消，環(huán)1的下支路輸出信號只剩下失真信號。環(huán)1下支路得到的失真信號進(jìn)入環(huán)2輔助功率放大器進(jìn)行失真信號放大，進(jìn)入耦合器與上支路主功率放大器放大輸出的信號進(jìn)行疊加，通過(guò)調整上支路主功率放大器輸出信號的相位延時(shí)，使得兩支路的失真信號相位相反，通過(guò)調整輔助功率放大器的增益，使得兩支路失真信號幅度相等，從而實(shí)現失真信號抵消，在系統的最終輸出中得到放大的無(wú)失真信號。