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用于LTE的高线性功率放大器设计综述报告
LTE（LongTermEvolution）作为第四代移动通信技术，已经成为现今世界普及的移动通信标准之一。其中，高线性功率放大器是LTE基础设施的重要组成部分。本文将介绍LTE高线性功率放大器的设计综述，包括其特殊的功率需求、设计方案的种类及其特点，以及实现线性度的技术手段等内容。
一、LTE功率需求的特殊性
LTE的功率需求属于非常特殊的要求，这是由LTE本身的特殊性所决定的。其主要表现在以下两个方面：
1、动态功率范围大：在LTE通信环境下，信号的功率水平非常广泛，甚至会在短时间内快速变化。在某些情况下，信号的功率范围可以达到20dB以上，其中包括PAPR（Peaktoaveragepowerratio，峰均比）。
2、低误码率且低能耗：LTE通信要求在低信噪比（SNR）环境下工作，保证信道的误码率。但这同时需要一个高能效的功率放大器，以达到所需的高增益和输出功率。
由于上述特殊性，LTE高线性功率放大器的设计比传统功率放大器更具挑战性。
二、LTE高线性功率放大器设计的方案及特点
1、基于GaNHEMT技术
由于LTE功率范围大、能耗要求高，使得GaAsMESFET技术及其改进型（pHEMT）逐渐失去人们的青睐。而GaNHEMT具有更高的电子迁移率、最大电子饱和漂移速度以及更高的临界电场强度等特点，是当前高功率放大器设计的首选材料。在高频率下，GaNHEMT具有更低的Cgs，Cgd等寄生电容，更适合于高速数字信号的传输。
2、基于峰均功率控制技术
在LTE通信中，PAPR严重影响输出的功率和线性度。基于峰均功率控制技术的LTE高线性功率放大器设计能够提高系统的整体线性度，并且能够降低各种非线性失真。
3、基于前置放大器的反馈增益控制技术
在LTE系统中，一般采用前置放大器（LNA）和后级高功率放大器（PA）相结合的方式，来提高系统的灵敏度和输出功率。但这种结构容易产生非线性失真。因此，使用前置放大器的反馈增益控制技术可以有效地降低失真并提高线性度。
4、集成数字预失真技术
LTE高线性功率放大器的设计还需要考虑数字预失真技术。数字预失真技术通过监测非线性失真信号并进行反馈，从而使输出效果更加稳定和一致。数字预失真技术可以帮助系统减少功率失真，使其更能够承受各种不同类型的信号。
三、实现LTE高线性功率放大器的技术手段
1、功率加倍器技术
在设计LTE高功率放大器时，通常采用功率加倍器技术，将低功率信号转换为高功率信号。在加倍器过程中，需要采用类似混频器的结构，控制输入/输出信号的相位差。加倍器技术可以有效地提高输出功率，但同时也会导致非线性失真问题。
2、反馈技术
反馈技术是把输出信号回传到输入端，然后将它与输入信号进行比较，以生成误差信号。这种技术可以用于控制输入端的信号，并调整放大器的增益和相位，从而使输出信号更加稳定和一致。
3、数字预失真技术
数字预失真技术通过监测输出信号的非线性失真信号，采取反馈和补偿措施，从而改善系统的性能。数字预失真技术可分为直接数字预失真和间接数字预失真两种类型，前者直接在数字信号处理部分完成，后者则由基带数字信号预处理模块完成。
四、结论
LTE高线性功率放大器设计具有更高的要求和更多的挑战。随着科学技术的不断发展，GaNHEMT、峰均功率控制技术、前置放大器的反馈增益控制技术和数字预失真技术这些先进技术的引入和应用，LTE高线性功率放大器的性能将得到更大的提升，更好地满足人们对通信新技术的需求。