模擬預失真是補償行波管非線性失真的一種非常重要的方法。不過, 目前大多數的預失真器需要在輸入輸出端加隔離器, 增加了系統的復雜性。本文介紹一種工作在L 波段的基于二極管的預失真線性化器。這種預失真線性化器利用3dB 分支線耦合器的特性, 實現輸入輸出端的良好匹配。隨著輸入功率的增加, 該預失真線性化器可以達到不同的增益擴張和相位擴張。級聯行波管后的測試表明, 采用這種預失真線性化器, 使得行波管在額定輸入功率范圍內的增益壓縮和相位壓縮從以前的6 dB 和40°改善到0.5 dB 和5°。

　　隨著衛星通信系統傳輸數據容量的飛速增長,對功率放大器( PA) 線性度提出了越來越高的要求,而行波管非線性失真直接影響通信系統的性能, 因此星載行波管線性化技術成為衛星通信的關鍵。對于單獨的行波管來說, 為了防止傳輸信號在功率放大時的非線性失真, 可以利用功率回退的方法來避免非線性失真現象, 但這會降低效率, 因此單獨的行波管很難同時滿足高線性和高效率的條件。預失真線性化技術， 就是針對功放非線性的特性(例如增益壓縮) , 利用某種器件或者搭建某種電路結構, 使它能提供相反的非線性補償特性(例如增益擴張) 。將這樣的電路結構或器件放置在主功放之前, 通過級聯的自然合成, 理論上最終可以獲得較好線性輸出。預失真線性化技術具有相當好的可實現性, 且在糾偏、帶寬、穩定性等指標上均有較好的表現, 所以在工程上比較常用。

　　目前大多數的預失真線性化器, 在輸入和輸出端口不能實現良好的匹配, 會有反射信號產生,一般在工程應用中需要在輸入端和輸出端加隔離器, 大大增加了系統的復雜性。本文將介紹一種結構簡單的預失真電路, 利用3 dB 分支線耦合器的特性, 實現輸入輸出端的良好匹配, 避免了在輸入和輸出端口采用隔離器, 一定程度上降低了系統的復雜性。另外,真空技術網(http://bjjyhsfdc.com/)認為 通過調節肖特基二極管上的偏置電壓, 可以分別使得預失真線性化器的增益擴張和相位擴張同時滿足補償行波管非線性的要求, 得到比較好的補償效果。

　　預失真器的電路結構及原理分析

　　本文介紹的預失真器是一種基于肖特基二極管的可以實現良好輸入輸出匹配的射頻預失真器。主要是因為肖特基二極管工作在飽和區的非線性失真可以作為預失真電路中的非線性器件實現對行波管的增益和相位補償, 另外二極管具有體積小以及低功耗等特性, 有利于在空間環境中使用。其電路原理圖如圖1 所示。

圖1 預失真線性化器件原理圖

　　本文利用肖特基二極管, 在L 波段設計了一種新型行波管預失真線性化電路。介紹了這種器件的原理圖, 工作原理以及測試結果。實驗結果表明, 該預失真線性化器在輸入和輸出端的反射損耗均在- 20 dB以下, 實現了良好的端口匹配。在額定輸入功率范圍內, 通過調節肖特基二極管的偏壓, 該預失真電路可以得到不同的增益擴張和相位擴張。通過級聯行波管放大器, 使得行波管在額定輸入功率范圍內的增益壓縮和相位壓縮從以前的6 dB 和40°改善到0.5 dB 和5°, 線性度明顯改善。