При достижении уровня насыщения мощность на выходе ЛБВ сопровождается нелинейным характером усиления. При усилении одиночного колебания эффект насыщения не вызывает искажения несущей, ограничивая только выходную мощность. Если на вход ЛБВ поступают несколько несущих колебаний в формате FDMA, то эффект нелинейности в режиме насыщения становится очень важным.
Поступающая на вход ЛБВ мощность, при которой наблюдается режим насыщения, носит название входная мощность насыщения. Отношение фактической входной мощности насыщения к требуемой входной мощности получило название потери мощности на входе. Увеличение потерь мощности на входе сопровождается уменьшением выходной мощности, однако при этом линейные свойства усилителя улучшаются. Потери мощности на выходе усилителя – это отношение максимальной мощности (насыщение) к действующей на выходе мощности.
Поскольку действующую на входе мощность, при которой наступает насыщение, трудно оценить точно, определения потери мощности иногда относят к нормированной зависимости, приведенной на рис. 4.20б. Значение 0 дБ потерь входной мощности на этом графике указано в точке, где выходная мощность на 1 дБ ниже насыщения. Это означает, что полное насыщение на выходе часто имеет место при отрицательной величине, выраженной в дБ по отношению к потерям мощности на входе.
Управление мощностью в ЛБВ часто получают с помощью комбинации управляющего усилителя (drive power amplifier) и полосового ограничителя (BPL), как это показано на рис. 4.21.
 |
Рис. 4.21. Управление мощностью ЛБВ.
Так как ограничитель обеспечивает фиксированный уровень мощности, надлежащая регулировка усиления управляющего усилителя может точно установить вход ЛБВ на желаемую величину входной мощности.
Для несущих с постоянной амплитудой мощность несущего колебания равна просто половине квадрата амплитуды. Следовательно, для получения амплитудной характеристики ЛБВ достаточно извлечь корень квадратный из значений, которые описывают характеристику мощности. На рис. 4.22 приведены амплитудные характеристики, соответствующие характеристикам мощности ЛБВ. Такое преобразование зависимости носит название АМ/АМ преобразование ЛБВ. При малых входных сигналах ЛБВ работает в линейном режиме (мягкая модель ограничения), а при больших входных воздействиях ЛБВ переходит в нелинейный режим (жесткая модель ограничения).
 |
Рис. 4.22. АМ/АМ преобразование в ЛБВ.
Наиболее распространенная форма представления зависимости АМ/АМ имеет вид
g(α) = VL Erf(α/b) α ≥ 0
= – VL Erf(|α|/b) α ≤ 0, (4.6.1)
где α – амплитуда несущего колебания на входе и функция Erf(х) равна
. (4.6.2)
Параметр b определяет входное напряжение насыщения и соответствующая величина мощности насыщения равна b2/2. Следовательно, потери мощности на входе равны
. (4.6.3)
Например, модель зависимости АМ/АМ для туннельного диода имеет вид
. (4.6.4)
Мощность несущей на выходе усилителя при условии, что входная амплитуда равна А1 имеет вид
, (4.6.2)
где Psat выходная мощность насыщения и J1(x) функция Бесселя первого порядка. Увеличение потерь мощности на входе (уменьшение А по отношению к b) уменьшает выходную мощность так как усилитель работает в дальнейшем в режиме насыщения. Это видно, если переписать (4.6.5) с использованием величины βi из (4.6.3) как
. (4.6.6)
Тогда потери мощности на выходе равны
β0=Psat/PT. (4.6.7)
График зависимости (4.6.7) от величины входных потерь βi представлен на рис. 4.23 для случая единственной несущей на входе.
 |
Рис. 4.23. Зависимость потерь мощности на выходе от потерь мощности на входе.
ЛБВ разработаны для усиления колебания с постоянной амплитудой. Изменения амплитуды колебаний на входе ЛБВ порождают непреднамеренную фазовую модуляцию, которая носит название АМ/РМ преобразование.
АМ/РМ преобразование – это вид искажений несущего колебания, при котором изменения огибающей амплитуды преобразуются в изменения фазы несущей. Эти изменения фазы проявляются в виде аддитивных искажений формы сигнала в несущих с угловой модуляцией.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.