Зволит в среднем уменьшить энергопотребление и увеличить срок рабо­ты батарей питания

Рис.1.37. Линеаризация усилителя мощности методом LINK



Предложен вариант функциональной схемы рис. 1.37, который включает петлю амплитудной автоподстройки параметров для каждого усилителя (GALLIUM). Из-за сложности реализации этот вариант прак­тического применения не находит.
Схемы векторной линеаризации, в том или ином варианте исполь­зующие фазовые характеристики сигналов и цепей, потенциально обес­печивают высокую степень линеаризации одновременно с высоким КПД. Но область их применения ограничена относительно низкими час­тотами, точно также как ограничена и ширина рабочей полосы частот. Обе проблемы обусловлены особенностями реализация симметрирую­щих устройств на входе и выходе усилительного каскада и/или требова­ниями идентичности фазочастотных характеристик каналов усиления.
Линеаризованный усилитель со связью вперед (feedforward am­plifier) представляет собой достаточно сложное устройство, потенциаль­но обеспечивающее высокую степень линейности в широкой полосе час­тот. Основное назначение усилителя - базовые передатчики, предназначенные для многосигнального усиления (сигналы стандартов связи с кодовым разделением CDMA или частотным мультиплексирова­нием OFDM).
Классическая функциональная схема усилителя feedforward и пояс­няющие ее работу спектры сигналов показаны на рис. 1.38. Предполага­ется, что усиливается одновременно два сигнала с относительно не­большим расстоянием между несущими частотами. На выходе основного нелинейного усилителя мощности, кроме усиленных сигна­лов, присутствуют комбинационные частоты третьего порядка, которые
находятся в области частот полезных сигналов. Часть выходного уси­ленного сигнала через направленный ответвитель поступает на ампли­тудный детектор, который формирует сигнал ошибки между входным сигналом и сигналом с выхода усилителя мощности. При соответствую­щем выборе времени задержки входного сигнала и коэффициента связи направленного ответвителя для выходного сигнала усилителя мощности сигнал ошибки амплитудного детектора будет пропорционален только величине комбинационных частот, генерированных при усилении. Сиг­нал на выходе амплитудного детектора в идеальном случае не будет со­держать полезных усиливаемых сигналов, только сигнал ошибки посту­пит на вход линейного маломощного усилителя ошибки. Усиленный сигнал с выхода основного нелинейного усилителя и сигнал ошибки с выхода усилителя ошибки поступают на выходной сумматор. При соот­ветствующем выборе времени задержки основного усиленного сигнала и коэффициента усиления сигнала ошибки в дополнительном линейном усилителе комбинационные частоты в обоих сигналах будут одинаковые по величине и противоположные по фазе. В результате комбинационные частоты вычитаются и отсутствуют в спектре выходного сигнала.





Основные проблемы в реализации усилителя рис. 1.38 связаны с обеспечением противофазного вычитания сигналов основного тона в амплитудном формирователе сигнала ошибки и противофазного вычи­тания комбинационных частот в выходном сумматоре. Очевидно, что никакая предварительная настройка линий задержки, коэффициента свя­зи направленного ответвителя и коэффициента усиления сигнала ошиб­ки не обеспечит требуемой точности в рабочей полосе частот, темпера­тур, а также долговременную стабильность. Автоматическая настройка выходного сумматора осуществляется путем введения пилотного то­нального сигнала непосредственно на вход усилителя мощности совме­стно с полезным усиливаемым сигналом. Пилотный сигнал фактически обладает свойствами комбинационной частоты, так как отсутствует в спектре входного сигнала, но частота этого сигнала строго определен­ная, заранее известная и обычно расположена вне полосы частот усили­ваемых сигналов. Пилотный сигнал с выходного сумматора поступает в узкополосный амплитудный детектор, который является формировате­лем сигнала ошибки для управления временем задержки мощного сигна­ла с выхода основного нелинейного усилителя и коэффициентом усиле­ния усилителя сигнала ошибки. Чем меньше величина тестового тонового сигнала на выходе узкополосного амплитудного детектора, тем более точно осуществляется вычитание комбинационных частот в вы­ходном сумматоре. Примерно по такому же алгоритму осуществляется и настройка первого сумматора - формирователя сигнала ошибки.
Усилитель со связью вперед обеспечивает уменьшение амплитуды комбинационных частот в спектре выходного сигнала на величину при­мерно 30 дБ по сравнению с исходным уровнем, но КПД усилителя не превышает 15% вследствие немалых затрат мощности в дополнительном высоколинейном усилителе сигнала ошибки.