功率放大器記憶效應(yīng)產(chǎn)生原因及影響

　　功率放大器非線性特性產(chǎn)生的失真分量不恒定，例如三階或五階交調(diào)的幅度、相位會隨輸入信號幅度和帶寬的變化而改變。這種失真分量依賴于輸入信號幅度、帶寬的現(xiàn)象通常稱之為功率放大器的記憶效應(yīng)。

　　輕微的記憶效應(yīng)本身對功率放大器的線性度并無嚴重影響。即在雙音頻測試中，隨著音頻間隔的增加，如果放大器三階交調(diào)分量的相位旋轉(zhuǎn)不超過10o，且幅度起伏不大于0.5dB，此時功放的記憶效應(yīng)不會明顯影響鄰近信道功率比，可以不予考慮。然而，當(dāng)功率放大器的上下邊帶的ACPR（an adjacent channel Power ratio，相鄰信道功率比）出現(xiàn)較大不對稱現(xiàn)象時，即使三階、五階交調(diào)分量的相位和幅度失真很小，也不能忽略記憶效應(yīng)對放大器的影響。

　　減弱功放記憶效應(yīng)的基本思路

　　功放記憶效應(yīng)使射頻預(yù)失真線性化功率放大器的效果有很大退化，為增強射頻預(yù)失真線性化功率放大器的穩(wěn)定性和可靠性，需對所設(shè)計的功率放大器進行減弱記憶效應(yīng)的相關(guān)處理。

　　降低記憶效應(yīng)的基本想法是：通過附加電路濾除由包絡(luò)和二次諧波控制的三階交調(diào)分量。最簡便的方法是在四分之一波長傳輸線后面的偏置線上，添加輔助電路使包絡(luò)信號和二次諧波短路，但由于傳輸線的離散作用，使得這種方法難以實現(xiàn)寬帶短路。因此，短路電路網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)直接加在緊靠柵極和漏極的地方，而不必經(jīng)過四分之一波長傳輸線才短路。短路網(wǎng)絡(luò)可使用LC串聯(lián)電路實現(xiàn)。

　　采用附加電路法減弱功放記憶效應(yīng)分析

　　使用附加電路濾除由包絡(luò)和二次諧波控制的三階交調(diào)分量，對減小功率放大器的記憶效應(yīng)是有效的，現(xiàn)分析如下：

　　假設(shè)信號的中心頻率為f_{0}、帶寬為f_{U}-f_{L}，并帶有二次諧波和包絡(luò)分量。它的頻譜如圖1所示。

　　信號的中心頻率可表示為

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

　　晶體管的一種理想輸出端口匹配電路拓撲如圖2。

　　輸入端口的匹配電路拓撲同樣采用上面的結(jié)構(gòu)。圖中包括濾除二次諧波和包絡(luò)的LC諧振回路和基波的最優(yōu)匹配電路。為了使濾除二次諧波的LC諧振回路對二次諧波2f_{U}和2f_{L}具有相同的阻抗，則L2與C2組成的諧振回路須在頻率2sqrt{ω_{U}ω_{L}}處振蕩，即

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

　　假設(shè)濾除包絡(luò)的LC諧振回路和基波匹配電路的阻抗在二次諧波頻率處非常大，則輸出負載阻抗Z_{L},_{ext}(2f_{U})和 Z_{L},_{ext}(2f_{L})是共軛的，它們的模為