用于通信的线性化微波功率模块

L-MPM最初用一个相量network analyzer 进行功率扫频(power swept),并被调节至平坦增益和相位以RF输入驱动。然后，运用不同的信号源对各个频带范围进行测试。图3所示为L-MPM与MPM自身相比的C波段传输响应。1dB的压缩点从距离饱和处5dB移动到2dB以内。小信号与饱和态之间的相位则从45度降到1度以下。

图4所示为X波段的传输响应。1dB的压缩点从距离饱和处6dB被移动到2.5dB以内。小信号与饱和态之间的相位则从45度降到2.5度以下。Ku波段的传输响应情况为：1dB的压缩点从距离饱和处6dB被移动到2.5dB以内，小信号与饱和态之间的相位则从52度降到8度以下。

18GHz时，MPM呈现出一定的增益溢出，但也可被容易地线性化(如图5所示)。加入线性电路后，1dB的压缩点从距离饱和处4dB被移动到0.5dB以内，相位则从60度降到5度以下。

图6所示为：与线性化响应和非线性化响应分别对应的两音道载波-调制比率曲线。在C波段, X波段和 Ku波段内，线性化电路使得C/I在输出功率补偿(OPBO)大于4dB的情况下，增15 dB以上；在DBS的频率条件下，增加量大于10dB。对于所有的频带，大多数卫星操作要求C/I最小为26 dB的线性化电路将使有功功率增加6dB，并且当C/I比值大于30dB时，有功功率的增加量曾达到6 dB以上。

下一步，我们将对线性化引起的光谱再生长(SR)或ACLR的降低的原因进行研究。我们对X波段 进行SR测量，随后在C-带 and Ku波段得到验证。OPBO为0.5 dB时，线性化电路的SR大于26 dB。当OPBO为2 dB时，线性化电路的SR达到30 dB。图7所示不仅包括MPM和线性化后的MPM的SR，而且还包括modem/upconverter的波谱响应。此外，图7还说明在某些频率条件下，线性化电路实际上改善了输入信号的波谱。图8所示为：有无线性化电路两种不同条件下，SR与OPBO关系图。SR的明显改进与使用常规TWTA得到的结果非常接近。我们也期待着使用OQPSK能得到相似的结果：采用线性化电路以后，BPSK的SR性能将增加1 dB。

对带有多路载波的L-MPM的性能以及带有宽带编码-分割-多路信号(WCDMA)的L-MPM的性能分别进行测量。通常使用噪声功率比(NPR)测量法对带有多路载波(多于10路)的HPA的性能进行测试。在该测试过程中，白噪声通过带通滤波器(BPF)产生一个有用信号具有相等的带宽且近似方形的噪声基底。此后，该信号通过窄带带阻滤波器在噪声基底产生一个深的凹陷。在测试HPA的输出处凹陷的深度就是NPR的测量值。NPR可被认为是多路载波调制率(C/I)的量度。为了估计MPM的多路载波性能，通常采用一个40-MHz的X波段 噪声基底电平(noise pedestal),带宽为多数卫星脉冲转化器的典型带宽。测量结果如图9所示。对于一个NPR为16 dB的线性化电路，有功功率输出的增加量为3dB，而对于一个NPR为20 dB的线性化电路，有功功率输出的增加量比NPR为16 dB的线性化电路高4.5dB。

除了在蜂窝电话中的应用外，CDMA技术还在卫星和通信系统中找到了它的用武之地。在这些应用中，SR(ACLR)是一个主要的问题。我们分别对L-MPM产生的与3G WCDMA信号对应的SR进行测量，结果如图10。图示为MPM和L-MPM在偏移量为2.5MH和 5-MHz时产生的SR等级。对于信道带宽为2.5-MHz WCDMA，SR为30 dB的SR将提供大于6dB的附加功率。

放大器的功率损耗是通信应用中的一个主要影响因素。它是一个主要的费用驱动器，在某些情况下直接决定了工程的可行性。被测试的MPM的效率不高，且随着频率的变化而变化，这是由于宽带设计所引起的。在X波段内，MPM在饱和状态下的的整体效率(包括：TWT，驱动放大器，电源)大于35%，但仍随频率的改变而改变。对于一个两音道的26 dB C/I，线性化电路可将频率提高到原来的三倍以上，频率从原来低于7%提高到22%以上。

这些结果明显说明了MPM与线性化电路结合的巨大价值。这种结合使得线性化MPM无论在商业通信领域还是军事通信应用中都更具吸引性。经过线性化的MPM比其它选择的MPM提供的功率更大，效率更高，线性度更好。当C/I大于30 dB时，线性化电路使得MPM的输出功率提高到原来的四倍，使C/I的功率范围扩大10dB以上。线性化电路使得QPSK与一个SR高于30 dB，输出功率50W，整体效率25%的SR配套运行，这样的搭配就与WCDMA具有相似的优势。所有的这些均被集成到一个体积不足(127 cm)3，5 lbs，重量为2.25 kg的小盒子里，并且能够在multioctave带宽内运行。