Главная Обратная связь

Дисциплины:






Список используемых сокращений



ФИО

 

Исследование методов линеаризации усилителя мощности

 

 

210400– Радиотехника

210400.68 – Системы приема, передачи и обработки сигналов

 

 

Диссертация на соискание академической степени магистра

 

Магистрант:

ФИО

 

Научный руководитель:

ФИО

 

Нормоконтроль:

Бахтиева Г. Г.

 

Руководитель программы:

Климов И. З.

 

Ижевск 201_


Оглавление

Список используемых сокращений. 6

Задание. 7

Введение. 10

ГЛАВА 1. Общая характеристика усилителей мощности, обзор методов линеаризации усилителей. 13

1.1 Общие требования, предъявляемые к усилителям мощности. 13

1.2 Анализ характеристик режимов активных элементов, используемых при построении усилителей мощности. 14

1.2.1 Режим класса А.. 14

1.2.2 Режим класса АВ.. 16

1.2.3 Режим класса В.. 17

1.2.4 Режим класса С.. 18

1.2.5 Режим класса Е. 18

1.3 Анализ основных характеристик усилителей. 19

1.4 Искажения, методы измерения искажений. 21

1.5 Методы повышения линейности выходных трактов. 25

1.5.1 Анализ простейших методов повышения линейности. 25

1.5.1.1 Метод с автоматической регулировкой режима работы класса А 25

1.5.1.2 Метод с автоматическим регулированием питающего напряжения 26

1.5.1.3 Метод квантования. 27

1.5.1.4 Метод Догерти. 28

1.5.2 Анализ методов повышения линейности при усилении сигналов со сложными видами модуляции. 32

1.5.2.1 Методы организации обратной связи. 34

1.5.2.2 Метод обратной связи на радиочастоте. 34

1.5.2.3 Метод обратной связи по огибающей. 35

1.5.2.4 Полярная обратная связь. 36

1.5.2.5 Метод декартовой (квадратурной) обратной связи. 38

1.5.2.6 Адапивная связь вперед. 42

1.5.2.7 Метод введения предискажений. 44

1.5.2.8 Введение предискажений на радиочастоте и на промежуточной частоте 44

1.5.2.9 Метод адаптивного цифрового предискажения. 46

1.5.2.10 Метод подавления и восстановления огибающей (EER) 46

1.5.2.11 Метод повышения линейности с помощью нелинейных компонентов LINC и совмещенный аналоговый универсальный модулятор с автоподстройкой частоты CALLUM.. 48

1.5.2.12 Метод организации связи вперед для подавления интермодуляционных искажений. 56

1.6 Выводы по главе 1. 57

ГЛАВА 2. Разработка математической модели усилителя мощности с функцией линеаризации. 60

2.1 Модель структуры организации обратной связи усилителя мощности. 60

2.2 Анализ работы петли квадратурной обратной связи. 68

2.2.1 Анализ стабильности квадратурной петли обратной связи. 70

2.3 Спектральный анализ процесса линеаризации с помощью квадратурной петли обратной связи. 71



2.4 Выбор параметров усилителя для проведения моделирования. 76

2.4.1 Оценка влияния интермодуляционных искажений. 76

2.4.2 Оценка влияния АМ-АМ и АМ-РМ искажений. 78

2.5 Разработка математической модели усилителя мощности. 80

2.5.1 Линейная модель. 81

2.5.2 Модель на основе кубического полинома. 81

2.5.3 Модель, использующая гиперболический тангенс. 83

2.5.4 Модель Сале. 84

2.5.5 Модель Горбани. 85

2.5.6 Модель Раппа. 85

2.6 Разработка модели возбудителя усилителя мощности с функцией линеаризации 87

2.6.1 Разработка блока коррекции ошибки. 81

2.6.2 Разработка блока коррекции фазы.. 81

2.6.3 Разработка блока корректировки усиления. 90

2.6.4 Разработка модели генератора входного сигнала. 94

2.6.5 Общая модель схемы линеаризации. 95

2.7 Выводы по главе 2. 98

ГЛАВА 3. Исследование усилителя мощности с функцией линеаризации. 101

3.1 Исследование влияния линейности усилителя мощности на процесс линеаризации 101

3.1.1 Оценка эффективности работы схемы линеаризации в моделях гиперболического тангенса и кубического полинома. 101

3.1.2 Оценка эффективности работы схемы линеаризации в модели Раппа 106

3.2 Исследование влияния задержки цепи обратной связи. 108

3.3 Исследование влияния полосы сигнала на линеаризацию.. 110

3.4 Исследование процесса линеаризации на выходную мощность. 113

3.5 Исследование влияния процесса линеаризации на передаточную характеристику усилителя мощности. 114

3.6 Выводы по главе 3. 116

ГЛАВА 4. Систематизация полученных данных в процессе исследования. 117

4.1 Результаты исследования влияния линейности усилителя на процесс линеаризации 117

4.2 Результаты исследования влияния задержки цепи обратной связи на линеаризацию 118

4.3 Результаты исследования влияния полосы сигнала. 119

 

4.4 Результаты исследования влияния линеаризации на выходную мощность 120

4.5 Исследование влияния полосы сигнала на линеаризацию.. 121

Выводы по работе. 122

Список используемой литературы.. 124

 

 


 

Список используемых сокращений

CALLUM – combined analogue locked loop universal modulator;

DDS – direct digital synthesizer;

DSP – digital signal processor;

LINC – linear amplification with non-linear components;

LUT – look-up table;

MOSFET – metal-oxide-semiconductor field effect transistor;

OFDM – Orthogonal frequency-division multiplexing;

PEP – peak envelope power;

SSB – single-sideband modulation;

КПД – коэффициент полезного действия;

АХ – амплитдная характеристика;

ГУН – генератор управляемый напряжением;

ИМИ – интермодуляционные искажения;

КВ – коротковолновый диапазон;

МОП – структура металл-оксид-полупроводник;

ОВЧ – очень высокие частоты;

ПЛИС – программируемая логическая интегральная схема;

УКВ – ультракоротковолновый диапазон;

ФАПЧ – фазовая автоподстройка частоты;

ФАХ – фазоамплитудная характеристика;

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь;

ЦОС – цифровая обработка сигналов;

ЧМ – частотная модуляция.


Задание

на выполнение квалификационной работы

на соискание степени магистр техники и технологии

 

магистрант

 

тема проекта:

«Исследование методов линеаризации усилителя мощности»

 

Объект исследования – методы и структуры линеаризации усилителя мощности.

Предмет исследования – основные величины, характеризующие нелинейность, способы их улучшения при использовании различных подходов к линеаризации амплитудной характеристики усилителя мощности.

Цель исследования – улучшение линейности усилителей мощности в диапазоне КВ.

 

1. Назначение работы:

Исследование, разработка и реализация алгоритмов линеаризации в передатчиках работающих в диапазоне КВ. Выработка рекомендаций для улучшения линейности усилителей мощности при сохранении их высокого КПД.


2. Исходные данные:

2.1 Диапазон частот - от 1,5 МГц до 30 МГц;

2.2 Выходная мощность 100 Вт;

2.3 Режим работы выходного каскада усилителя мощности АБ;

2.4 Вид сигнала: любой сигнал в полосе до 50КГц;

2.5 Полоса сигнала 3,1кГц, 50кГц;

2.6 Сопротивление нагрузки 50 Ом.

 

3. Перечень вопросов, подлежащих разработке:





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...