Радиожабдықтардағы сызықтылықты арттыру үшін қолданылатын алдын-бұрмалау (predistortion) техникасы туралы мақала. Бұрмалауды азайту, кедергілерден сақтану.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Предисторсия – радио хабар таратушы күшейткіштердің сызықтығын жақсартуға қолданылатын техника. Көптеген телекоммуникациялық жүйелердегі радио хабар таратушы күшейткіштер «сызықты» болуы тиіс, яғни олар кіріске түсетін сигналды дәл қайталай білуі керек. Кірісті қысып жіберетін немесе сызықты емес кіріс/шығыс қатынасы бар күшейткіш, шығыс сигналының жақын радиожиіліктерге таралуына себеп болады. Бұл басқа радиоарналарда кедергі тудырады. Қуат күшейткіштің сызықтығын бағалаудың көптеген әдістері бар, оның ішінде P1dB, интермодуляциялық бұрмалау (IMD), AM-ден PM-ге дейінгі өзгеріс, спектрлік кеңею және шу қуатының қатынасы (NPR). Нағыз сызықты жүйеде бұл өлшемдердің бәрі бірдей мағынаға ие. Яғни, интермодуляциялық бұрмалауы төмен қуат күшейткіштің спектрлік кеңеюі де төмен болады, сондай-ақ AM-ден PM-ге дейінгі бұрмалауы да төмен болады. Сондай-ақ, предисторсиялық күшейткіштердің қалай жұмыс істейтінін түсіндірудің екі әдісі бар: күшейту мен фазалық бұрмалауларды түзету немесе интермодуляциялық өнімдерді жою. Предисторсиялық схемаларды жобалау кезінде көбінесе осы екі түсініктің бірі басымдыққа ие болады, бірақ соңғы нәтиже әдетте бірдей болады. Күшейту мен фазалық сызықтық емес бұрмалауларды түзетуге арналған предистортер IMD-ді де жақсартады, ал интермодуляциялық өнімдерге бағытталған предистортер күшейту мен фазалық өзгерістерді де азайтады. Мақсатты күшейткішпен біріктірілгенде, сызықтылаушы жалпы жүйенің сызықтығын арттырады және күшейткіштің бұрмалауын азайтады. Қысқасы, күшейткіштің кірісіне «кері бұрмалау» енгізіледі, осылайша күшейткіштің кез келген сызықтық еместігін жояды. Предисторсия – шығындарды үнемдеу және қуат тиімділігін арттыруға мүмкіндік беретін техника. Радио қуат күшейткіштерінің қуаты максималды номиналды қуатына жақындағанда сызықтық емес сипатқа ие болуға бейім. Предисторсия күшейткіштен үлкен, тиімділігі төмен және қымбат күшейткіш құрастырмай, көбірек пайдалы қуат алуға мүмкіндік береді. РЧ қуат күшейткіштерін жобалауда маңызды тағы бір фактор – жад эффектісі немесе күшейткіштің сызықтық емес динамикасы. Предисторсия аналогтық және цифрлық түрде де жүзеге асырылуы мүмкін, соңғысы цифрлық предисторсия деп аталады.
Predistortion is a technique used to improve the linearity of radio transmitter amplifiers. Radio transmitter amplifiers in most telecommunications systems are required to be "linear", in that they must accurately reproduce the signal present at their input. An amplifier that compresses its input or has a non linear input/output relationship causes the output signal to splatter onto adjacent radio frequencies. This causes interference on other radio channels. There are many different ways of specifying the linearity of a power amplifier, including P1dB, Inter modulation Distortion (IMD), AM to PM, spectral regrowth and Noise Power Ratio (NPR). For a truly linear system, these measures are in a sense all equivalent. That is, a power amplifier with low inter modulation distortion will also have low spectral regrowth and low AM to PM distortion. Likewise there are two equivalent ways of conceptualizing how predistortion amplifiers work: correcting gain and phase distortions, or cancelling inter modulation products. Usually one of the two conceptualizations is preferred when designing predistortion circuitry; however the end result is generally the same. A predistorter designed to correct gain and phase non linearities will also improve IMD, while one which targets inter modulation products will also reduce gain and phase perturbations. When combined with the target amplifier, the linearizer produces an overall system that is more linear and reduces the amplifier's distortion. In essence, "inverse distortion" is introduced into the input of the amplifier, thereby cancelling any non linearity the amplifier might have. Predistortion is a cost saving and power efficiency technique. Radio power amplifiers tend to become more non linear as their output power increases towards their maximum rated output. Predistortion is a way to get more usable power from the amplifier, without having to build a larger, less efficient and more expensive amplifier. Another important consideration in design of RF power amplifiers is the memory effect or amplifier nonlinear dynamics. Predistortion can be implemented in an analog as well as digital manner known as digital pre distortion.