带载漏的射频Chirp信号的非线性放大

从产生射频Chirp信号的基本原理入手,分析了载波信号泄漏的机理以及带载漏的射频Chirp信号是如何产生的;研究了功率放大器的非线性对伴有载漏的射频Chirp信号幅频和相频特性失真的影响,以及失真后的信号脉冲压缩的结果。提出了一种有效的校正Chirp信号谱的方法。

一种适用于Ku波段行波管放大器的预失真线性化器

随着通信技术的发展,功率放大器线性度要求日益提高。该文提出一种两支路预失真电路,在单支路预失真电路基础上加入可调衰减器和非线性发生器级联成的辅助支路,改善了单个非线性发生器增益曲线斜率不足的问题,并在ADS中代入行波管模型仿真分析。在此基础上,加工Ku波段实际预失真电路并与行波管联合实验,线性化后的行波管放大器三阶载波交调比在输入功率回退3 dB时达到12.92 dB,回退6 dB时达到22.8 dB,线性度有了明显的改善。

电源调制器电路对脉冲行波管功率放大器相位稳定性影响研究

行波管放大器(TWTA)广泛应用在雷达、通讯等领域。相位稳定性影响传输信号质量、目标参数检测精度、电磁兼容性等指标。该文在定量分析电源调制器(EPC)电路参数对TWTA相位稳定性影响的基础上,提出提高TWTA相位稳定性的EPC电路的几种设计方案:选择合理的供电电路,利用低压储能高频高压电源提高阴极电压的稳定性,利用调节控制脉冲幅度补偿阴极电压脉冲顶降造成的相位不稳定性。该文成果为研制体积小、功率大、相位稳定性高的TWTA提供了依据。

一种两支路行波管预失真线性化电路

分析了行波管放大器的输入输出曲线,并计算得到行波管放大器的多项式模型。在此基础上提出一种由2条非线性支路组成的预失真电路,设计制作了L波段预失真电路,并与行波管放大器联合测试,实验结果表明,加入预失真电路后的行波管放大器在输入功率回退3dB、6dB、9dB时3阶载波交调比C/IM3分别改善了1.8dB、4.2dB、8.9dB,并且这种两支路预失真电路具有更好的调节性,可用于改善不同特性行波管放大器的线性度。

一种基于二极管的L波段行波管预失真电路

该文分析了行波管放大器的输入输出曲线,并计算得到理想预失真线性化电路的增益和相位响应曲线。提出一种由两条非线性支路组成的预失真电路,并讨论了电路中肖特基二极管主要参数对预失真曲线的影响。设计制作了L波段预失真电路,并与行波管放大器联合测试,实验结果表明,加入预失真电路后,行波管放大器三阶交调载波比IM3在输入功率回退3 d B、6 d B、9 d B时分别从-10.3 d Bc、-14.3 d Bc、-18 d Bc改善到-12.1 d Bc、-18.5 d Bc、-26.9 d Bc。

一种用于毫米波行波管的微带预失真电路

随着通信技术的发展,行波管预失真电路的研究变得越来越重要。该文针对基于肖特基二极管的非线性发生器,首次分析了二极管SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模型参数中零偏压结电容和串联电阻对预失真扩张曲线的影响。对目前的微带预失真电路工作在K波段以下,绝对或相对带宽一般不超过1.8 GHz和4%,需在输入及输出端加隔离器等不足,基于ADS(Advanced Design System)软件设计并加工了一种用于中心频率30 GHz,绝对和相对带宽为2 GHz和6.67%的毫米波行波管的微带预失真电路。分别测试行波管和级联线性化器后的行波管,29 GHz,30 GHz和31 GHz的增益和相位压缩量分别可以从7.5 d B和40?,7.3 d B和50?,7.1 d B和59?改善到3.8 d B和10?,3.7 d B和12?,2.4 d B和15?以内。双音测试结果表明,为了达到通信中载波与三阶交叉调制分量抑制比(C/IM3)25 d Bc的要求,单独行波管在29 GHz,30 GHz和31 GHz时需分别回退17 d B,18 d B和18 d B,而加入线性化器后的行波管,只需分别回退12 d B,9 d B和8 d B,也即加线性化器可改善5 d B,9 d B和10 d B,极大地提升了行波管的线性度,具有重要工程应用价值。

基于肖特基二极管和移相器的超宽带线性化器

基于ADS软件设计并加工了一款2~6 GHz的超宽带线性化器。实测结果表明,该线性化器在2,4和6 GHz这三个频点分别既可提供约9.5 dB和55°,8.3 dB和55°,8.8 dB和73°增益和相位扩张量,用于改善行波管的非线性失真,也能提供约7.8 dB和42°,8.4 dB和42°,5.1 dB和56°增益扩张和相位压缩量,用于改善固态功率放大器的非线性失真。将该线性化器应用到某S波段行波管的线性化中,可将行波管饱和点相对于小信号点的增益和相位压缩量分别从5 dB和36°改善到1.2 dB和5°以内。双音5 MHz的测试结果表明,为了达到通信中载波与三阶交叉调制分量比(C/IM3)25 dBc的要求,单独行波管需回退13 dB,而加入线性化器后的行波管,只需回退7 dB,也即加线性化器可改善6 dB,极大地提升了行波管的线性度。

C波段低噪声放大模块设计

最近几十年,在众多雷达系统中,先进的有源相控阵系统得到了巨大的关注和广泛的应用,发射接收组件(T/R组件)是有源相控阵雷达的核心部件之一。本项目是C波段宽带发射接收组件预研项目的组成部分,主要实现了T/R组件中的接收支路的放大模块,使用微带线匹配电路设计并制作了一个C波段三级直接耦合的低噪声放大器。该放大器工作频带内最大噪声系数Fmax<1.1dB,增益为36.5dB,带内增益平坦度ΔG<0.5dB,线形相位误差ΔP≤±2.5°。经过使用,证明该放大器工作良好。

一种新的并联两箱功率放大器模型

针对功率放大器HME(Hybrid MP-EMP)模型的子模型EMP(Envelope Memory Polynomial)模型只考虑了当前时刻与记忆时刻信号间的相互影响,没有考虑记忆时刻信号间的交叉影响,对功率放大器记忆效应描述不充分。该文用简化了的CIMT模型代替EMP模型,提出了一种新的并联两箱功放模型。采集实际功率放大器的输入输出信号,分别用HME模型和该文提出的模型对功率放大器进行建模。仿真结果表明,在相同的非线性阶数和记忆深度条件下,本文模型总能以较低的复杂度取得更高的建模效果。当模型非线性阶数为3,记忆深度2为时,本文模型比HME模型系数数量减少了16.67%,归一化均方误差却能改善达1.13dB,将该模型应用到数字预失真中,相邻信道功率比比HME模型提高了18.63%,极大地提升了功放建模性能与预失真效果。