FR2737619A1 - Procede et dispositif de linearisation du gain et de la reponse en phase de tubes a ondes progressives et d'amplificateurs a semi-conducteurs, a differents niveaux de puissance - Google Patents
Procede et dispositif de linearisation du gain et de la reponse en phase de tubes a ondes progressives et d'amplificateurs a semi-conducteurs, a differents niveaux de puissance Download PDFInfo
- Publication number
- FR2737619A1 FR2737619A1 FR9609775A FR9609775A FR2737619A1 FR 2737619 A1 FR2737619 A1 FR 2737619A1 FR 9609775 A FR9609775 A FR 9609775A FR 9609775 A FR9609775 A FR 9609775A FR 2737619 A1 FR2737619 A1 FR 2737619A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- signal
- amplified
- partial
- gain
- compression
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3241—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
- H03F1/3276—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using the nonlinearity inherent to components, e.g. a diode
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3241—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
- H03F1/3252—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using multiple parallel paths between input and output
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif de linéarisation du gain et de la réponse en phase de tubes à ondes progressives et d'amplificateurs à semi-conducteurs, à différents niveaux de puissance. On divise le signal sur deux circuits partiels (NL1) identiques non linéaires, à amplification à compression, placés entre deux coupleurs 3 dB. Par le biais d'une caractéristique de réflexion différente de deux portes (KOMP, EXP) adaptée au niveau de signal, on réalise une amplification-compression et une amplification-expansion des signaux partiels (E et K). On rehausse le niveau (E2) du signal partiel (E) expansé au moyen d'un amplificateur linéaire et on recombine le signal (E2) amplifié-expansé et le signal amplifié-compressé au moyen circuit additionneur, pour former le signal de sortie.
Description
l Procédé et dispositif de linéarisation du gain et de la réponse en phase
de tubes à ondes progressives et d'amplificateurs à semi- conducteurs,
à différents niveaux de puissance.
L'invention concerne un procédé de linéarisation du gain et de la réponse en phase de tubes à ondes progressives et d'amplificateurs à semi-conducteurs, à différents niveaux de puissance, le signal étant
divisé sur deux voies puis recombiné pour former un signal de sortie.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé.
Dans les tubes à ondes progressives et les amplificateurs à semrni-
conducteurs le gain et la phase varient lorsque que le niveau du signal d'entrée augmente. Pour compenser cette variation et obtenir un gain et une phase aussi linéaires que possible jusqu'à la puissance maximale de
sortie, on utilise des circuits de correction ou linéariseurs en tant que cir-
cuits de pré-accentuation pour corriger ce comportement.
Beaucoup de linéariseurs ont en commun qu'ils comportent une
voie non-linéaire et au moins une voie supplémentaire linéaire ou non.
Des linéariseurs de ce type sont décrits par exemple dans:
J. Maynard, B. Cogo, M. Pouysegur, "Fully MMIC Ku-Band and C-
Band CAMP/Linearizers for TWTAs", Proceedings of SPACE TWTAs 1994 Workshop ESA WPP-072, Mai 1994,
A.M. Khilla, "Linearization of Power Amplifiers for Satellite Appli-
cation", Proceedings of SPACE TWTAs 1994 Workshop ESA WPP-
072, Mai 1994,
A. Berman et al., "Linearized Microwave Amplifiers", 14th Inter-
national Communications Satellite Systems Conference, Washington DC, AIAA-92-1864-CP et G. Satoh, "Linearizer for High-Power Traveling Wave Tube Amplifier", Electronics and Communications in Japan, Vol 62, oct 1979 (1981)
pages 72 à 80.
D'autres conceptions utilisent un transistor à effet de champ (TEC) dans lequel le signal est amené du contact de source au contact de drain, le comportement non linéaire du TEC étant exploité à des fins de linéarisation. Un circuit de linéarisation de ce type est décrit dans
S.S. Moochalla, A. Katz et al., "An integrated Ku-band Linearizer Driver Ampli-
fier for TWTA's withHigh Gain and Wide Bandwidth", 14th International Communications
Satellite Systems Conference, Washington DC, AIAA-92+1825-CP.
La présente invention a pour objectif un procédé et un dispositif du type indiqué en introduction qui permettent d'obtenir avec des circuits beaucoup moins complexes des variations
de phase et de gain au moins aussi importantes qu'avec les procédés et les dispositifs connus.
Cet objectif est atteint conformément à l'invention par le fait que l'on divise le
signal sur deux circuits partiels identiques non linéaires, à amplification à compression, pla-
cés entre deux coupleurs 3 dB, que parle biais d'une caractéristique de réflexion différente de deux portes, adaptée au niveau de signal, on réalise une amplification-compression et une amplification-expansion des signaux partiels, que l'on rehausse le niveau du signal partiel
expansé au moyen d'un amplificateur linéaire et que l'on recombine le signal amplifié-
expansé et le signal amplifié-compessé au d'un moyen circuit additionneur, pour former le
signal de sortie.
Conformément à l'invention, le dispositif comporte deux circuits partiels identi-
ques non linéaires, à amplification à compression, placés entre deux coupleurs 3 dB et par le fait qu'il est prévu un amplificateur linéaire pour rehausser le niveau d'un signal partie et un circuit additionneur pour recombiner en un signal de sortie le signal partiel amplifié avec
l'autre signal.
Des détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui
va suivre de l'invention et de l'état de la technique, faite en se référant aux dessins. Les dessins représentent: figure 1, de manière schématique la structure d'un linéariseur conforme à l'invention, figures 2a - c, trois exemples de réalisation correspondant à l'état de la technique.
En premier lieu, l'état de la technique sera étudié en faisant référence à la figure 2.
La figure 2a représente un linéariseur à deux voies, l'une non linéaire et l'autre
linéaire. Le signal Pin = P(t)/P0 est divisé et transmis sur les deux voies au moyen de cir-
cuits de couplage présentantun facteurde couplage "a" défini;0 < P(t) < P0. On modifie la valeur et la phase de l'un des signaux partiels Pin/a dans la voie non linéaire NL, au
moyen de composants non linéaires,tels que par exemple des déphaseurs, des amplifica-
teurs fonctionnant au voisinage de la saturation, des circuits de diodes ou similaires, de manière à obtenir le signal b(Pin) * Pin / a. "b(Pin)" représente une fonction non linéaire dépendante de la puissance d'entrée. Dans la voie linéaire Lin, on transforme le deuxième signal partiel Pin / (1 - a) en un signal c * Pin / (1 - a) au moyen de composants linéaires tels que par exemple des circuits de réglage de phase, des amplificateurs, des atténuateurs ou similaires. "c" représente une constante. On combine ensuite les deux signaux au
moyen de circuits de couplage pour obtenir le signal de sortie Pout souhaité.
La figure 2b montre également un linéariseur connu avec deux voies non
linéaires. Les composants linéaire Lin sont remplacés ici par des composants non linéai-
res NL2qui amplifientle signal Pin / (1 - a) pourproduirelesignal c(Pin) * Pin / (1 - a).
"C(Pin)" est également une fonction non linéaire dépendante de la puissance spécifique.
L'avantage de deux voies non linéaires réside dans le fait que les variations de gain et de phase sont sensiblement plus élevées qu'avec la variante selon la figure 2a. Toutefois, cet avantage est acquis au prix de circuits plus complexe. En outre, le travail d'équilibrage augmente considérablement, étant donné deux parties de circuits NL et NL2 différentes doivent être accordées l'une avec l'autre avec précision. Ces éléments non linéaires ont en effet fréquemment des coefficients de réflexion différents sur une plage de fréquences étendue. Ces coefficients de réflexion exercent une rétroaction sur l'entrée et limitent la
largeur de bande.
D'autres conceptions de circuits de linéarisation utilisent conformément à la figure 2c un transistor à effet de champ (TEC) dans lequel le signal est amené du contact de source au contact de drain, le comportement non linéaire du TEC étant exploité à des fins de linéarisation. Le transistor à effet de champ est adapté dans la
plage de fréquences souhaitée à l'aide des circuits d'entrée et de sortie.
La figure 1 représente l'objet de l'invention. Le signal d'entrée Pin = P(t) / P0 arrive à un circuit non linéaire équilibré. Ce circuit se compose de deux circuits partiels non linéaires identiques, avec des diodes ou des transistors qui
sont placés entre deux coupleurs 3dB. Ces circuits partiels se comportent en amplifi-
cateur à compression. Lorsque le niveau du signal d'entrée est faible, le circuitéquili-
bré de compression laisse la majeure partie de la puissance parvenir à la porte "KOMP", sous forme de signal K = b(Pin) * Pin, tandis qu'une petite partie est réfléchie et arrive à la porte "EXP". En présence de signaux d'entrée de niveau plus élevé, une part importante est réfléchie en direction de "EXP" et une faible
part passe par KOMP".
Ainsi le signal partiel K à la porte "KOMP" présente un compor-
tement de signal amplifié-compressé et le signal partiel E à la porte "EXP"
un comportement de signal amplifié-expansé. Les deux signaux ne présen-
tent pas de variation de phase sur la dynamique. Le niveau du signal partiel non linéaire E = (1 - b (Pin)) * Pin est rehaussé à la valeur E2 = c * E = c * (1 - b (Pin)) * Pin au moyen d'un amplificateur linéaire qui peut être réalisé par exemple sous la forme d'un
étage discret à transistors à effet de champ ou d'un circuit intégré mono-
lithique (MMIC). Les deux signaux partiels non linéaires K et E2 sont combinés dans un circuit additionneur, par exemple dans un coupleur,
pour former le signal de sortie Pout Le signal de sortie présente un compor-
tement de signal amplifié-expansé avec au choix une variation de phase positive ou négative. La pente des variations de gain et de phase peut être
réglée en agissant sur l'amplification de l'amplificateur linéaire Lin.
L'avantage par rapport aux solutions connues réside en ce qu'avec la faible dépense en circuits d'un circuit à compression équilibré, on produit deux signaux partiels K et E non linéaires. On peut ainsi obtenir des variations de gain et de phase aussi importantes qu'avec les solutions
connues, mais avec une dépense en circuits considérablement réduite.
En outre, la solution selon l'invention assure une bonne
correctionjusqu'à des largeurs de bande de 1 à 2 octaves. Ainsi des ampli-
ficateurs TOP (amplificateurs à tubes à ondes progressives) et des ampli-
ficateurs à semi-conducteurs avec des largeurs de bande de 30% et plus
peuvent être corrigés à l'aide d'un seul élément de linéarisation. La struc-
ture est de type planaire, donc facilement réalisable. Aucun équilibrage des voies à expansion et à compression n'est nécessaire par rapport au point d'origine commun du comportement non linéaire. Un décalage du point d'origine vers des niveaux plus élevés peut être obtenu par un réglage par courant continu du point de travail de l'élément non linéaire (transistor, diode). Le point d'origine commun est garanti sut l'ensemble de la plage de température. Le nombre réduit de composants permet une fabrication à faible coût. La conception n'est pas limitée à des bandes de
fréquences particulières et peut être appliquée à d'autres type de correc-
tion de gain et de phase, c'est-à-dire pas seulement à des amplificateurs
TOP et à des amplificateurs à ondes progressives.
Conformément à un autre mode de réalisation, les éléments de circuit non linéaires NL1 présentent un comportement d'amplification à expansion. Le signal partiel E transmis a une caractéristique d'expansion; le signal partiel réfléchi K présente un comportement de signal amplifié- compressé. Dans ce cas également, les signaux E et K sont combinés de la
manière décrite pour former le signal de sortie.
Claims (2)
1. Procédé de linéarisation du gain et de la réponse en phase de
tubes à ondes progressives et d'amplificateurs à semi-conducteurs, à dif-
férents niveaux de puissance, le signal étant divisé sur deux voies puis recombiné pour former un signal de sortie, caractérisé par le fait que l'on divise le signal sur deux circuits partiels identiques non linéaires, à amplification à compression, placés entre deux coupleurs 3 dB, par le fait que par le biais d'une caractéristique de réflexion différente de deux portes (KOMP, EXP), adaptée au niveau de signal, on réalise une amplification-compression et une amplification-expansion des signaux partiels (E et K), par le fait que l'on rehausse le niveau (E2) du signal partiel (E) expansé au moyen d'un amplificateur linéaire et par le fait que l'on recombine le signal (E2) amplifié-expansé et le signal amplifié-compessé au moyen circuit additionneur, pour former le signal
de sortie.
2.Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendi-
cation 1, caractérisé par le fait qu'il comporte deux circuits partiels identi-
ques non linéaires, à amplification à compression, placés entre deux cou-
pleurs 3 dB et par le fait qu'il est prévu un amplificateur linéaire pour rehausser le niveau d'un signal partiel (E) et un circuit additionneur pour recombiner en un signal de sortie le signal partiel (E2) amplifié avec
l'autre signal (K).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19528844A DE19528844C1 (de) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Linearisierung der Verstärkungs- und Phasengänge von Wanderfeldröhren und Halbleiterverstärkern bei unterschiedlichen Leistungspegeln |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2737619A1 true FR2737619A1 (fr) | 1997-02-07 |
| FR2737619B1 FR2737619B1 (fr) | 2001-11-09 |
Family
ID=7768804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9609775A Expired - Lifetime FR2737619B1 (fr) | 1995-08-04 | 1996-08-02 | Procede et dispositif de linearisation du gain et de la reponse en phase de tubes a ondes progressives et d'amplificateurs a semi-conducteurs, a differents niveaux de puissance |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5736898A (fr) |
| JP (1) | JP3206722B2 (fr) |
| DE (1) | DE19528844C1 (fr) |
| FR (1) | FR2737619B1 (fr) |
| GB (1) | GB2304246B (fr) |
| IT (1) | IT1283535B1 (fr) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2796505B1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-10-26 | Thomson Csf | Lineariseur pour amplificateur hyperfrequence |
| US6750709B2 (en) | 2001-11-30 | 2004-06-15 | The Boeing Company | Bipolar transistor-based linearizer with programmable gain and phase response system |
| GB2382936A (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-11 | Univ Bristol | Amplifier linearisation utilising amplifier return signal |
| DE102008046689B4 (de) | 2008-09-10 | 2014-01-02 | Tesat-Spacecom Gmbh & Co.Kg | Vorverzerrungslinearisierer |
| EP2589105B1 (fr) | 2010-07-02 | 2018-09-05 | Nuvotronics LLC | Microstructures tridimensionnelles |
| US8587378B2 (en) | 2011-11-18 | 2013-11-19 | Chandra Khandavalli | Analog pre-distortion linearizer |
| US9065163B1 (en) | 2011-12-23 | 2015-06-23 | Nuvotronics, Llc | High frequency power combiner/divider |
| US8952752B1 (en) | 2012-12-12 | 2015-02-10 | Nuvotronics, Llc | Smart power combiner |
| EP2876114A1 (fr) | 2013-11-25 | 2015-05-27 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas | Anticorps dirigés anti-CCR9 et leurs applications |
| WO2024068001A1 (fr) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Diviseur de puissance et amplificateur de puissance |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5146177A (en) * | 1991-08-30 | 1992-09-08 | General Electric Co. | Balanced reflective nonlinear processor using FETs |
| US5227736A (en) * | 1992-05-18 | 1993-07-13 | Tacan Corporation | Second-order predistorter |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3033288A1 (de) * | 1980-09-04 | 1982-04-08 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur breitbandigen linearisierung von mikrowellenverstaerkern |
| DE3768158D1 (de) * | 1986-06-26 | 1991-04-04 | Siemens Ag | Linearisierungsschaltung fuer hf-leistungsverstaerker. |
| US4878030A (en) * | 1987-10-23 | 1989-10-31 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Linearizer for microwave amplifier |
| DE69130366T2 (de) * | 1990-02-07 | 1999-04-08 | Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Verstärker für kombinierte Wellen mit konstanter Amplitude |
| US5291148A (en) * | 1992-12-22 | 1994-03-01 | Hughes Aircraft Company | Gain linearization with coplanar waveguide |
| US5428314A (en) * | 1994-05-09 | 1995-06-27 | Tacan Corporation | Odd/even order distortion generator and distortion cancellation circuit |
-
1995
- 1995-08-04 DE DE19528844A patent/DE19528844C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-26 IT IT96MI001585A patent/IT1283535B1/it active IP Right Grant
- 1996-08-01 US US08/691,882 patent/US5736898A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-01 GB GB9616152A patent/GB2304246B/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-01 JP JP20375096A patent/JP3206722B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-02 FR FR9609775A patent/FR2737619B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5146177A (en) * | 1991-08-30 | 1992-09-08 | General Electric Co. | Balanced reflective nonlinear processor using FETs |
| US5227736A (en) * | 1992-05-18 | 1993-07-13 | Tacan Corporation | Second-order predistorter |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EGGERS G ET AL: "2 GHZ BANDWIDTH PREDISTORTION LINEARIZER FOR MICROWAVE POWER AMPLIFIERS AT KU-BAND", 24TH. EUROPEAN MICROWAVE CONFERENCE PROCEEDINGS, CANNES, SEPT. 5 - 8, 1994, vol. VOL. 2, no. CONF. 24, 5 September 1994 (1994-09-05), EUROPEAN MICROWAVE MANAGEMENT COMMITTEE, pages 1501 - 1505, XP000678255 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3206722B2 (ja) | 2001-09-10 |
| US5736898A (en) | 1998-04-07 |
| JPH09172338A (ja) | 1997-06-30 |
| IT1283535B1 (it) | 1998-04-21 |
| ITMI961585A0 (fr) | 1996-07-26 |
| ITMI961585A1 (it) | 1998-01-26 |
| GB2304246B (en) | 1999-12-29 |
| FR2737619B1 (fr) | 2001-11-09 |
| DE19528844C1 (de) | 1996-10-24 |
| GB9616152D0 (en) | 1996-09-11 |
| GB2304246A (en) | 1997-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI117839B (fi) | Hyötysuhteeltaan hyvä, laajakaistainen tehovahvistin | |
| US4068186A (en) | Circuit for compensating for nonlinear characteristics in high-frequency amplifiers | |
| CA2244640A1 (fr) | Dispositif et methode de precorrection de distorsion dans un amplificateur de puissance | |
| US7038540B2 (en) | Enhanced efficiency feed forward power amplifier utilizing reduced cancellation bandwidth and small error amplifier | |
| FR2737619A1 (fr) | Procede et dispositif de linearisation du gain et de la reponse en phase de tubes a ondes progressives et d'amplificateurs a semi-conducteurs, a differents niveaux de puissance | |
| CA2204409A1 (fr) | Circuit amplificateur et methode pour l'accorder | |
| US7301397B2 (en) | Enhanced efficiency feed forward power amplifier with delay mismatched error cancellation loop | |
| FR2564260A1 (fr) | Circuit de preaccentuation | |
| CA2000670C (fr) | Amplificateur de puisssance radiofrequence multi-etage a auto-egalisation | |
| US5065110A (en) | Feed-forward amplifier including phase correction | |
| US5568087A (en) | Pre-distorting linearization circuit | |
| FR2653282A1 (fr) | Procede de correction numerique de non linearite d'une chaine d'emission, et dispositif de mise en óoeuvre de ce procede. | |
| US6188279B1 (en) | Low cost miniature broadband linearizer | |
| Giofre et al. | A 20 W GaN-on-Si solid state power amplifier for Q-band space communication systems | |
| Belluot et al. | A 40 W Ka-band RF amplification chain for space telecommunication SSPA applications | |
| FR2696295A1 (fr) | Dispositif pour corriger les distorsions non-linéaires d'un amplificateur électronique. | |
| Maati et al. | Design and Characterization of a Ka Band 40 W RF Chain Based on GH15-10 GaN Technology for Space Solid State Power Amplifier Applications | |
| US6198346B1 (en) | Adaptive linear amplifier without output power loss | |
| FR2647984A1 (fr) | Circuit dephaseur ameliore | |
| EP1152524A1 (fr) | Système d' amplificateur de signaux à distorsion faible et méthode | |
| EP3182586B1 (fr) | Amplificateur de puissance rf a double transistors et poste rf utilisant un tel amplificateur | |
| JP2638470B2 (ja) | 電力増幅回路 | |
| JPH0251287B2 (fr) | ||
| KR100542444B1 (ko) | 전력 증폭기의 전치왜곡장치 | |
| FR2794869A1 (fr) | Dispositif de generation et/ou de detection d'un signal radar |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |