Влияние искажений сигналов в усилителе мощности на эффективность системы передачи сообщений

В современных телекоммуникационных системах, исходя из необходимости повышения скорости передачи информации, широко используются многочастотные сигналы (OFDM и SEFDM), для которых характерен сравнительно высокий пик-фактор. Последнее обстоятельство в случае усилителей мощности, работающих при фиксированном напряжении питания, может привести к снижению КПД до 20–30 % и предопределило интерес к использованию более эффективных в плане энергетической эффективности технических решений. В их число входят методы следящего питания, дефазирования и другие, основанные на нелинейных преобразованиях радиочастотного сигнала и/или его огибающей. Возникающие при этом искажения сигналов могут сопровождаться заметным возрастанием количества ошибок на приемной стороне, что негативно отразится на эффективности системы передачи сообщений. В статье рассмотрены основные факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на уровень искажений сигналов в усилителе мощности, реализованном на основе метода следящего питания. Разработана аналитическая модель многоячейкового модуляционного источника питания, учитывающая погрешности дискретизации сигнала огибающей и опорного напряжения, инерционные параметры транзисторов, нелинейности амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик выходного фильтра нижних частот и проведена оценка степени их влияния на искажения спектра сигнала огибающей и вероятность битовой ошибки при приеме радиосигналов. На основе полученных результатов сформулированы требования к быстродействию транзисторов и допустимому разбросу параметров модуляционного источника питания.