通信技術從1G演變到現在的5G，和即將登場的6G，信號帶寬越來越寬，調制方式越來越復雜，峰均比越來越高，隨之帶來的功放線性化技術要求越來越高。

本文來介紹一下現有的線性化技術。

功率回退

功率回退是最簡單最有效的線性化技術。



回退是以犧牲效率為代價的，這種技術適用于沒有任何數字技術和模擬線性技術的公司。

負反饋技術

負反饋原理



從上述公式可以看出，負反饋方案可以降低由功放帶來的噪聲。



常用的負反饋技術有笛卡爾環負反饋，和極坐標負反饋。

一般來說，負反饋可以提升10dB左右的線性。

但是由于負反饋會造成延時，同時可能會引起不穩定，所以此技術只適用于低速系統。

前饋技術

該技術利用兩個環路實現功放非線性的前向通路補償，這兩個環路分別是信號消除環和失真消除環，信號消除環利用延遲后的原始輸入信號減去衰減的主放大器放大信號，以得到主放大器的失真信號，失真消除環將失真信號放大后，對主放大器的放大信號進行補償，從而得到原輸入信號的線性放大輸出信號。

前饋線性化技術不會降低功放增益，增益帶寬與實際帶寬一致，不像負反饋技術那樣有額外的帶寬要求，改進過程與系統延遲信號無關，不存在負反饋技術那樣的穩定性的問題，因此前饋線性化技術無條件穩定，線性化改進可以多級實現，并且對元器件失效具有強容忍性，該技術得到了廣泛應用。

但是前饋對電路的幅度和相位延時要求非常高，電路設計也比較復雜，不適用與批量。

預失真

射頻預失真

射頻預失真是在功放前利用射頻有源器件對信號進行預失真，射頻有源器件與功放特性完全相反，這樣失真后的信號經過放大器之后，輸出信號將與原信號成正比放大關系。



此種技術簡單，但是線性化效果一般，同時不適用于寬頻系統。僅僅能夠實現改善作用，比如線性差幾個dB，可以用技術補償。

數字預失真

數字預失真前文有詳細講過，此技術最難的在于實現，很多公司都有在做，但是線性化效果相差甚遠，華為DPD可以做到鄰道70dB，但是很多公司就只能做到35dB。



目前市面上也有DPD此類芯片出現，例如ADI的AD9002系列，此類芯片集成了DPD算法，適用于多種功放。此類芯片的開放，讓很多沒有DPD技術的公司看到了機會。



總結

線性化技術對于發射機至關重要，數字預失真也慢慢變得沒那么神秘，雖然各家線性化效果相差甚大，但是走出第一步，才有超越的機會。





審核編輯：劉清