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射频放大器进行建模和研究

射频放大器进行建模和研究

点击数:7353 次   录入时间:03-04 11:59:53   整理:http://www.55dianzi.com   高频放大-接收发射
图5 功率压缩曲线

图6 增益压缩曲线

    从图中的结果可以看出, 模糊逻辑模型计算的结果与功放电路模型仿真结果拟合的非常好。

    所需的输出功率以及功率增益可以通过公式( 8) ~ ( 10)所示的方程求得:

公式

    Vout [ 1]为基波项, sqr为取平方函数, mag为取基波的幅度的函数,电压是峰值因此平方后要除以2,负载接50Ω,接下来对括号里计算的结果取10倍的对数并加30便转化成单位为dBm 的输出功率。

    4 结论

    ( 1)该文用模糊神经网络结构,将功放电路经过HB仿真后得到的数据转换到时域并且建立了稳态模型,模型在频域中计算得到了功放的频谱特性, 功率压缩特性和增益压缩特性,充分反映了供方的非线性特性。其中模型计算得到的基波功率与仿真值拟合得很好, 其他次谐波的功率值则与仿真值略有偏差。

    另外考虑了输入信号为双音信号以及调制信号条件下对电路的建模, 进一步分析该模型结构在这些条件下用于建模的结果, 结果基本是满意的,但是也出些了少数点的偏差,因此模型的精度还有待完善。

    ( 2)输入双音信号, 对电路进行双音平衡仿真,观察电路的互调失真特性。选用双音平衡仿真得到的输入和输出电压数据,利用上述模型结构进行建模。改变输入功率P1和P2以及主频率得到20组输入输出电压值作为训练数据。P1和P2,-24~ -20dBm,间隔1 dBm; 主频率选择2 45 GHz和2 25 GHz。

    测试数据选择2 45 GHz下, P1 - 19 dBm、P2 - 23dBm输入输出电压数据。建模结果如图7所示。比较得知, (点线代表模型计算值, 实线代表实际仿真值)模型拟合的效果还是不错的。

    ( 3)在ADS仿真电路里运用CDMA 调制信号源, 给功放电路加入调制信号, 进行包络仿真, 可以抽取输入信号和输出信号Rea l part和Im part的信息。通过改变输入信号的功率大小获得10组输入输出Rea l part的数据作为训练数据( - 9~ 9 dBm,间隔2 dBm) , 每组训练数据采样300个点。测试数据选取输入功率为4. 5 dBm 下的一组数据。运用上述方法建模,结果如图8所示。同理,可以提取10组Im part的数据作为训练数据进行建模, 结果如图9所示。通过比较,模型计算结果与实际值基本上是吻合的, 其中有少许几个点出现偏差。

图7 双音信号输入条件下电路输出波形

图7 双音信号输入条件下电路输出波形

图8 输入功率4. 5 dBm 输出实部波形

图8 输入功率4. 5 dBm 输出实部波形

图9 输入功率4.5dBm 输出虚部波形

图9 输入功率4.5dBm 输出虚部波形



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