随着通信技术的发展,行波管预失真电路的研究变得越来越重要。该文针对基于肖特基二极管的非线性发生器,首次分析了二极管SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模型参数中零偏压结电容和串联电阻对预失真扩张曲线的影响。对目前的微带预失真电路工作在K波段以下,绝对或相对带宽一般不超过1.8 GHz和4%,需在输入及输出端加隔离器等不足,基于ADS(Advanced Design System)软件设计并加工了一种用于中心频率30 GHz,绝对和相对带宽为2 GHz和6.67%的毫米波行波管的微带预失真电路。分别测试行波管和级联线性化器后的行波管,29 GHz,30 GHz和31 GHz的增益和相位压缩量分别可以从7.5 d B和40?,7.3 d B和50?,7.1 d B和59?改善到3.8 d B和10?,3.7 d B和12?,2.4 d B和15?以内。双音测试结果表明,为了达到通信中载波与三阶交叉调制分量抑制比(C/IM3)25 d Bc的要求,单独行波管在29 GHz,30 GHz和31 GHz时需分别回退17 d B,18 d B和18 d B,而加入线性化器后的行波管,只需分别回退12 d B,9 d B和8 d B,也即加线性化器可改善5 d B,9 d B和10 d B,极大地提升了行波管的线性度,具有重要工程应用价值。
该文分析了行波管放大器的输入输出曲线,并计算得到理想预失真线性化电路的增益和相位响应曲线。提出一种由两条非线性支路组成的预失真电路,并讨论了电路中肖特基二极管主要参数对预失真曲线的影响。设计制作了L波段预失真电路,并与行波管放大器联合测试,实验结果表明,加入预失真电路后,行波管放大器三阶交调载波比IM3在输入功率回退3 d B、6 d B、9 d B时分别从-10.3 d Bc、-14.3 d Bc、-18 d Bc改善到-12.1 d Bc、-18.5 d Bc、-26.9 d Bc。
