军用集群系统降低功放记忆效应的实现

　功率放大器记忆效应产生原因及影响

　　功率放大器非线性特性产生的失真分量不恒定，例如三阶或五阶交调的幅度、相位会随输入信号幅度和带宽的变化而改变。这种失真分量依赖于输入信号幅度、带宽的现象通常称之为功率放大器的记忆效应。

　　轻微的记忆效应本身对功率放大器的线性度并无严重影响。即在双音频测试中，随着音频间隔的增加，如果放大器三阶交调分量的相位旋转不超过10o，且幅度起伏不大于0.5dB，此时功放的记忆效应不会明显影响邻近信道功率比，可以不予考虑。然而，当功率放大器的上下边带的ACPR（an adjacent channel Power ratio，相邻信道功率比）出现较大不对称现象时，即使三阶、五阶交调分量的相位和幅度失真很小，也不能忽略记忆效应对放大器的影响。

　　减弱功放记忆效应的基本思路

　　功放记忆效应使射频预失真线性化功率放大器的效果有很大退化，为增强射频预失真线性化功率放大器的稳定性和可靠性，需对所设计的功率放大器进行减弱记忆效应的相关处理。

　　降低记忆效应的基本想法是：通过附加电路滤除由包络和二次谐波控制的三阶交调分量。最简便的方法是在四分之一波长传输线后面的偏置线上，添加辅助电路使包络信号和二次谐波短路，但由于传输线的离散作用，使得这种方法难以实现宽带短路。因此，短路电路网络应当直接加在紧靠栅极和漏极的地方，而不必经过四分之一波长传输线才短路。短路网络可使用LC串联电路实现。

　　采用附加电路法减弱功放记忆效应分析

　　使用附加电路滤除由包络和二次谐波控制的三阶交调分量，对减小功率放大器的记忆效应是有效的，现分析如下：

　　假设信号的中心频率为f_{0}、带宽为f_{U}-f_{L}，并带有二次谐波和包络分量。它的频谱如图1所示。

　　信号的中心频率可表示为

f_{0}=frac{f_{U}+f_{L}}{2}≈sqrt{f_{U}f_{L}} (1)

　　晶体管的一种理想输出端口匹配电路拓扑如图2。

　　输入端口的匹配电路拓扑同样采用上面的结构。图中包括滤除二次谐波和包络的LC谐振回路和基波的最优匹配电路。为了使滤除二次谐波的LC谐振回路对二次谐波2f_{U}和2f_{L}具有相同的阻抗，则L2与C2组成的谐振回路须在频率2sqrt{ω_{U}ω_{L}}处振荡，即

L_{2}C_{2}=1/(4ω_{U}ω_{L})≈1/(2ω_{0})^{2} (2)

　　假设滤除包络的LC谐振回路和基波匹配电路的阻抗在二次谐波频率处非常大，则输出负载阻抗Z_{L},_{ext}(2f_{U})和 Z_{L},_{ext}(2f_{L})是共轭的，它们的模为