Уменьшение фазовой ошибки в интегральной синфазно-квадратурной системе линеаризации усилителей мощности путем импульсной автоматической подстройки контура слежения за задержкой сигнала гетеродина тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Фахрутдинов Родион Ренатович

• Фахрутдинов Родион Ренатович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Фахрутдинов Родион Ренатович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ФАЗОВОЙ ОШИБКИ В ПЕТЛЕ СИНФАЗНО-КВАДРАТУРНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НЕЛИНЕЙНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ

1.1 Анализ существующих способов подстройки фазы

1.1.1 Способ с применением детектора фазовой ошибки и счетчика импульсов

1.1.2 Полностью аналоговый способ подстройки фазы на основе квадратурного фазового детектора

1.1.3 Способ детектирования и компенсации фазовой ошибки с использованием смесителей

1.1.4 Полностью цифровая система подстройки фазы

1.1.5 Подстройка фазы с генерированием сигнала гетеродина

1.1.6. Подстройка путем определения фазовой ошибки по потребляемому току

1.1.7 Способ подстройки фазы по возникновению неустойчивости

1.2 Нелинейные свойства усилителей мощности

1.2.1 Амплитудные искажения усилителей мощности

1.2.2 Фазовые искажения усилителей мощности

1.2.3 Эффекты памяти

1.2.4 Искажения многопозиционных сигналов

1.3 Выводы

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ФАЗОВОЙ ОШИБКИ НА ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИНФАЗНО-КВАДРАТУРНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

2.1 Анализ устойчивости синфазно -квадратурной обратной связи

2.1.1 Линейная модель синфазно-квадратурной обратной связи

2.1.2 Нелинейная модель синфазно-квадратурной обратной связи

2.2 Анализ работы синфазно-квадратурной обратной связи при возникновении фазовых ошибок

2.2.1 Анализ работы СКОС при возникновении фазовых ошибок между исходными и демодулированным сигналом

2.2.2 Анализ работы СКОС при возникновении фазовых ошибок формирования квадратур гетеродина

2.3 Поведенческая модель синфазно-квадратурной обратной связи

2.3.1 Модель нелинейного усилителя мощности

2.3.2 Модель синфазно-квадратурной обратной связи

2.3.3 Моделирование влияния фазовых ошибок

2.4 Выводы

3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ФАЗЫ В ПЕТЛЕ СИНФАЗНО-КВАДРАТУРНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

3.1 Система автоматической подстройки фазы в петле синфазно -квадратурной обратной связи на основе импульсной методики определения фазовой ошибки

3.1.1 Описание разработанной системы автоматической подстройки фазы в петле СКОС

3.1.2 Анализ работы разработанной автоматической подстройки фазы в петле СКОС

3.1.3 Моделирование СКОС с автоматической подстройкой фазы в петле

3.2 Методы линеаризации усилителей мощности

3.2.1 Усилители класса А

3.2.2 Метод прямого канала

3.2.3 Методы векторного суммирования

3.2.4 Методы предыскажений

3.2.5 Методы линеаризации с обратной связью

3.2.6 Сравнение эффективности методов линеаризации

3.3 Выводы

4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛНОСТЬЮ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СИНФАЗНО-КВАДРАТУРНОЙ СИСТЕМЫ ЛИНЕАРИЗАЦИИ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКОЙ ФАЗЫ В ПЕТЛЕ

4.1 Описание схемотехнического описания и топологической реализации разработанной интегральной СКОС

4.1.1 Смесители

4.1.2 Усилитель ошибки

4.1.3 Генератор квадратур синусоидальной формы для широкополосных смесителей

4.1.4 Схема интегральной СКОС в целом

4.1.5 Топологическая реализация полностью интегральной синфазно -квадратурной системы линеаризации с автоматической подстройкой фазы

4.2 Экспериментальные исследования разработанной синфазно-квадратурной системы линеаризации с автоматической подстройкой фазы

4.2.1 Описание разработанного испытательного стенда

4.2.3 Результаты экспериментальных исследований разработанной СКОС

4.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АХ - Амплитудная характеристика

АЦП - Аналого-цифровой преобразователь

ВЧ - Высокие частоты

КВ - Короткие волны

КМОП - Комплементарные структуры металл-оксид-полупроводник

КПД - Коэффициент полезного действия

МОП - Полевой транзистор типа металл-оксид-полупроподник

НЧ - Низкие частоты

ОС - Обратная связь

ОУ - Операционный усилитель

ПЧ - Промежуточные частоты

РЧ - Радиочастоты

САУ - Система с автоматическим управлением

СБИС - Сверхбольшая интегральная схема

СВ - Средние волны

СКОС - Синфазно-квадратурная обратная связь

СнК - Система на кристалле

УМ - Усилитель мощности

ФМ - Фазовая модуляция

ФНЧ - Фильтр нижних частот

ЦАП - Цифро-аналоговый преобразователь

ЧМ - Частотная модуляция

APSK - Амплитудно-фазовая манипуляция

DQPSK - Двойная квадратурная фазовая манипуляция

EVM - Величина вектора ошибки

FSK - Частотная манипуляция

LO - Гетеродин

MER - Коэффициент ошибок модуляции OFDM - Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов QAM - Квадратурная амплитудная модуляция QPSK - Квадратурная фазовая манипуляция

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Уменьшение фазовой ошибки в интегральной синфазно-квадратурной системе линеаризации усилителей мощности путем импульсной автоматической подстройки контура слежения за задержкой сигнала гетеродина»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Фазовая ошибка между исходными сигналами квадратур и демодулированными сигналами, полученными с выхода линеаризуемого усилителя мощности на входах усилителя ошибки в системе синфазно-квадратурной обратной связью (СКОС) является основным параметром, оказывающим влияние на все свойства линеаризуемого передающего тракта. Указанные свойства включают в себя устойчивость, величину петлевого усиления, и, следовательно, степень подавления продуктов искажений, а также величину вектора ошибки многопозиционного сигнала (БУМ). Поскольку синфазно-квадратурная петля содержит в себе большое количество блоков, фазовый сдвиг, вносимый большинством из которых, является зависимым от внешних факторов, применение статических фазовращателей невозможно. Диапазон изменения фазового сдвига, вносимого единственным усилителем мощности, работающем в режиме с отсечкой тока, достигает 20...40°[36, 43, 74], при этом значение фазы является зависимым от амплитуды огибающей входного сигнала.

Для решения данной проблемы существует ряд способов[23, 37, 40, 46, 48, 50, 51, 57, 59, 64, 81, 85], осуществляющих определение фазовой ошибки в течение работы системы линеаризации, и генерирующих управляющее воздействие на фазовращатель, включенный в петлю СКОС. Известные способы могут быть разделены на полностью аналоговые [46, 57, 59, 64, 85] и способы с цифровой обработкой [37, 40, 48, 50, 51, 81], которые могут использовать для вычисления фазовой ошибки прямые и косвенные данные. Аналоговые способы характеризуются низкой сложностью реализации, но при этом не позволяют получить фазовую ошибку менее 9.10°, кроме того на точность подстройки значительное влияние оказывают внешние дестабилизирующие факторы, такие как напряжении питания, температура, величины пороговых напряжений и др. Для способов с цифровой обработкой характерна большая точность до 5°, но для реализации данных систем необходимо применение процессорных ядер, что при

разработке малогабаритного передающего тракта типа "Система на кристалле" может являться проблемой, так как, необходима разработка или приобретение сторонних процессорных ядер, что удорожает разработку и увеличивает ее длительность.

Кроме того, среди существующих на рынке решений компенсации фазовой ошибки для систем линеаризации УМ синфазно-квадратурной обратной связью, таких как SML, Motorola [40], отсутствуют решения для СВ/КВ диапазона. При этом ввиду специфики метода, в частности большой чувствительности фазовым характеристикам, готовые решения не могут быть применены для указанного диапазона путем дополнительных преобразований частоты.

Таким образом, необходимость снижения фазовой ошибки в синфазно-квадратурной петле для эффективного подавления продуктов искажений в передающих устройствах СВ/КВ диапазона определяет актуальность диссертационных исследований.

Исследования по теме диссертации проводились в ходе выполнения ПНИ «Исследование возможности построения высокоскоростной сети передачи навигационных данных в СВ/КВ диапазоне для морской подвижной службы акватории северного морского пути» (Соглашение о предоставлении субсидии: № 14.574.21.0033 от 17 июня 2014 г.), проводящейся в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы». Разработки выполнялись в течение 20142020 годов.

Степень проработанности проблемы. Первый способ снижения фазовой ошибки в синфазно-квадратурной петле был представлен в работе Petrovic и Brown в [85] 1983 году в одно время с представлением непосредственно синфазно-квадратурной системы линеаризации усилителей мощности, на основе фазового детектора на основе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ, счетчика и цифро-аналогового преобразователя [37]. При этом система подстройки фазы имела недостаток, заключающийся в неконтролируемом изменении фазы в петеле при отсутствии сигнала, поскольку счетчик при этом не останавливался.

В дальнейшем были предложены способы подстройки, лишенные данного недостатка, в частности Jones [59] был предложен полностью аналоговый способ декретирования и компенсации фазовых сдвигов, значение фазовой ошибки в котором получалось в виде напряжения на выходе смесителя, на вход которого подавались модулированные сигнал со входа и с выходы УМ. Кроме того были представлены способы с цифровой обработкой, такие как система плавным запуском и Ohishi, Minowa, Fukuda, Tanako [S1], осуществляющая плавное повышение петлевого усиления при одновременной ступенчатой подстройке фазы, способ прямым фазовым детектированием при помощи АЦП, представленный Dorevitch, Bozeki, Galius и Rozental [4S]. Главным недостатком таких способ является низкая точность установки фазы, обусловленная зависимостью от внешних дестабилизирующих факторов для аналоговой системы Jones, ступенчатой подстройки Ohishi и др, а также не полных охватом все петли СКОС у Dorevitch и соавторов.

С развитием интегральных технологий было разработано большое количество систем подстройки фазы, таких как полностью аналоговые Dawson, Lee [47], основанные на применении квадратурного фазового детектора, генерирующего напряжение, соответствующее фазовому рассогласованию. При этом, несмотря на принимаемые меры по компенсации напряжений смещений дифференциальных узлов схемы для способа также характерна больная чувствительность к напряжению питания, температуре и технологическому разбросу. Система на основе измерения тока потребления, представленная Faulkner [51], оценивающая фазовый сдвиг на основе изменения тока, потребляемого усилителем мощности, требует значительной доработки ПО при внесении любых изменений в параметры передающего тракта.

В отечественной литературе проблеме снижения фазовой ошибки, как и самому методу линеаризации, с применением синфазно-квадратурной обратной связи, уделено достаточно мало внимания, среди опубликованных работ можно отметить общие теоретические работы Чешева А.М., Барского Д.Р., Гурова П.А., Нефедова В.И., Самохиной Е.В., Молодцова А.С., и др. [S, 9, 11.13].

Таким образом, в представленных трудах реализации систем подстройки фазы в петле синфазно-квадратурной обратной связи имеются те или иные недостатки, повышающие величину фазового рассогласования, поэтому задача снижения значения фазовой ошибки, а также снижение ее зависимости от дестабилизирующих факторов остается актуальной.

Целью диссертационной работы является уменьшение фазовой ошибки в интегральной синфазно-квадратурной системе линеаризации усилителей мощности, анализ влияния фазовой ошибки на устойчивость и подавление продуктов искажений, а также разработка импульсной системы автоматической подстройки фазы.

Основные задачи. Для достижения поставленной цели диссертационной работы были поставлены и решены следующие задачи:

1. Проанализированы известные способы снижения фазовой ошибки в петле СКОС, исследованы структуры и влияние внешних дестабилизирующих факторов на точность установки фазы; проведен анализ свойств УМ, оказывающих влияние на вносимые фазовые сдвиги;

2. Разработаны линейная и нелинейная модель синфазно-квадратурной обратной связи (СКОС), проведен анализ устойчивости, по результатам которого были разработаны требования к частотным свойствам частотно-зависимых блоков, входящих в состав СКОС;

3. Установлены критерии необходимой и достаточной точности компенсации фазовой ошибки в петле СКОС, а также ошибки формирования квадратур гетеродина для обеспечения наибольшего возможного подавления продуктов искажений УМ;

4. Разработана поведенческая модель СКОС и нелинейного усилителя мощности в системе Matlab. Проведена верификация требований к частотным свойствам блоков, полученных в ходе анализа устойчивости и допустимой величины фазовой ошибки в петле, а также фазовой ошибки квадратур гетеродина;

5. Разработана система импульсной автоматической подстройки фазы для СКОС типа система на кристалле (СнК) на основе контура слежения за задержкой сигнала гетеродина. Разработана модель в системе Matlab контура автоматической подстройки фазы, а также модель на транзисторном уровне в технологическом процессе КМОП 180 нм. Проведен анализ устойчивости контура, определены требования к параметрам блоков, входящих в состав контура;

6. Разработана и экспериментально исследована полностью интегральная синфазно-квадратурная система линеаризации с автоматической подстройкой фазы СВ/КВ диапазона совместно с усилителями, имеющими выходную мощность 100 мВт и 100 Вт, работающих в режимах А и АВ.

Методы исследования. Аналитические исследования проводились с использованием теории радиотехнических цепей и сигналов, а также теории систем автоматического регулирования; имитационное и поведенческое моделирование проводилось в системе Matlab, моделирование схемотехнических представлений осуществлялись при помощи методов схемотехнического моделирования Spectre системы Cadence Virtuoso. Обработка результатов и расчеты производились средствами MathCAD.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Впервые исследовано влияние частотных свойств низкочастотных блоков, входящих в состав синфазно-квадратурной обратной связи на эффективность подавления продуктов искажений, а также устойчивость системы. Получены аналитические выражения для построения границ устойчивости СКОС с петлевыми фильтрами до десятого порядка, при использовании табличных значений коэффициентов передаточной функции фильтров;

2. Впервые построены семейства границ устойчивости петли синфазно-квадратурной обратной связи при использовании фильтров с порядком более 2-го, имеющих аппроксимацию Баттерворта, Бесселя, Чебышева, а также с критическим затуханием; показана возможность применения фильтров высокого

порядка путем применения каскадного включения нескольких петлевых фильтров;

3. Предложен новый принцип автоматической подстройки фазы на основе импульсного представления сигнала фазовой ошибки, состоящий в преобразовании величины фазовой ошибки в длительность импульсов, формирующих компенсирующее воздействие на управляемую линию задержки;

4. Впервые показана возможность частичной компенсации искажений сигналов с аналоговой модуляцией, вызванной фазовой ошибкой формирования квадратур гетеродина посредством применения синфазно -квадратурной системы линеаризации;

5. Дополнена модель синфазно-квадратурной системы линеаризации усилителей мощности путем введения контура автоматической подстройки фазы с импульсным представлением фазовой ошибки, которая позволяет производить оценку ключевых параметров системы, таких как величина петлевого усиления, эффективность подавления продуктов искажений, а также частотные свойства блоков, входящих в систему;

6. Разработана новая система на основе предложенной импульсной автоматической подстройки фазы, обеспечивающая снижение фазовой ошибки, которая защищена патентом на полезную модель, отличающаяся представлением величины фазовой ошибки в виде длительности импульсов, что снижает влияние внешних дестабилизирующих факторов.

Достоверность результатов исследования. Достоверность полученных результатов подтверждается строгостью доказательств, наложенных ограничений, адекватностью моделей, применением библиотек элементов, предоставляемых ведущими полупроводниковыми фабриками, результатами имитационного и поведенческого моделирования, а также проведенными экспериментальными исследованиями.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Выработанные рекомендации к проектированию петлевых фильтров в части ширины полосы пропускания, порядка фильтра и аппроксимации, а также

требования к частотным свойствам блоков, входящих в состав СКОС позволяют получить наибольшую эффективность подавления продуктов искажений, составляющую, 20...30 дБ, с сохранением устойчивости системы;

2. Разработанная в системе Matlab поведенческая модель, позволяет осуществлять проектирование синфазно -квадратурной системы линеаризации на системном уровне, а также давать оценку величинам ключевых параметров основных блоков, входящих в состав СКОС, что в 10.20 раз снижает количество итераций моделирования системы на транзисторном уровне, занимающим значительное время;

3. Разработанная система автоматической подстройки фазы позволяет на 40% уменьшить трудоемкость проектирования синфазно-квадратурной петли благодаря отсутствию необходимости компенсации влияния дестабилизирующих факторов;

4. Разработана практическая реализация полностью интегральной синфазно -квадратурной системы линеаризации УМ с импульсной автоматической подстройкой фазы для диапазона частот 0,4.30 МГц, позволяющая снизить уровень интермодуляционных искажений третьего порядка на 20 дБ в области, близкой к жесткому ограничению.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модель СКОС с автоматической импульсной подстройкой фазы с учетом частотных, амплитудных и фазовых характеристик блоков, входящих в состав системы линеаризации и усилителя мощности;

2. Результаты исследований влияния величины фазовой ошибки в петле синфазно-квадратурной обратной связи на эффективность подавления продуктов искажений УМ;

3. Система автоматической подстройки фазы в петле синфазно-квадратурной обратной связи на основе преобразования сигналов в импульсную форму и применения контура слежения за задержкой.

Личный вклад автора. Результаты представленных исследований, полученных по результатам анализа работы систем линеаризации, теоретических

исследований методов подстройки фазы и ограничений их применения, разработки методик автоматической подстройки и методик формирования и обработки сигналов были получены автором лично. Практическая реализация основных результатов работы осуществлялась при непосредственном участии автора в работе.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены в докладах на следующих конференциях:

- международная IEEE научно-техническая конференция «Динамика систем, механизмов и машин», Омск (2017, 2019);

- международная конференция молодых специалистов «Волновая электроника и ее применения в информационных и телекоммуникационных системах», Санкт-Петербург (2017);

- международная конференция молодых специалистов по микро- и нанотехнологиям и электронным приборам, Алтай, (2020);

-всероссийская научно-техническая конференция «Россия молодая: передовые технологии - в промышленность» Омск (2017).

Публикации. Результаты проведенных исследований опубликованы в 10 работах, в том числе 4 в изданиях, включенных в перечень ВАК, 3 работы в изданиях, индексируемых в базах данных Scopus, 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из списка условных обозначений, списка сокращений, введения, четырех глав, списка литературы и приложений. Общий объем составляет 190 страниц машинописного текста, 119 рисунков, 6 таблиц, а также списка использованных источников, включающих в себя 104 наименования.

1 АНАЛИЗ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ФАЗОВОЙ ОШИБКИ В ПЕТЛЕ СИНФАЗНО-КВАДРАТУРНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НЕЛИНЕЙНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ.

1.1 Анализ существующих способов подстройки фазы

В настоящее время существует достаточно большое количество способов автоматической компенсации фазовой ошибки в петле синфазно-квадратурной обратной связи (СКОС), которые для определения значения фазовой ошибки могут использовать как непосредственно сигналы исходных и демодулированных квадратур, так и использовать косвенную оценку фазовой ошибки. В зависимости от реализации условно могут быть разделены на способы с применением цифровых процессоров для обработки сигнала и генерирования управляющего воздействия и полностью аналоговые системы, в которых измерение разности фаз и генерирование управляющего воздействия осуществляется без использования процессоров. Для имеющихся способов подстройки фазы в петле СКОС была предложена классификация, приведенная на рисунке 1.1.

С АЦП и ЦАП и прямым выислением фазовой ошибки

С генерированием сигнала гетеродина и регулировкой петлевого усиления

С оценкой ошибки по неустойчивости

Рисунок 1.1 - Классификация способов подстройки фазы

1.1.1 Способ с применением детектора фазовой ошибки и счетчика импульсов

Способ с применением детектора фазовой ошибки на основе счетчика [37], предложенный в 1984 году, является одним из наиболее ранних. Структурная схема части для автоматической подстройки представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Способ с применением детектора фазовой ошибки и счетчика

импульсов

Система состоит из детектора фазовой ошибки на основе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ, соединенного через два фильтра с разными частотами среза, включенных в разные каналы, пороговых детекторов, устройства переключения, генератора импульсов, счетчика импульсов, ячеек памяти и двух цифро-аналоговых преобразователей.

Работа системы состоит в следующем. При возникновении фазовой ошибки на выходе фазового детектора начинают формироваться импульсы, которые поступают на один из фильтров. К выходам подключены пороговые детекторы, которые при превышении порога напряжения на выходе фильтров генерируют сигнал включение системы. Логический блок обработки при появлении сигнала на выходе пороговых детекторов включает генератор импульсов, количество которых подсчитывается счетчиком. Полученное на выходе счетчика 6 битное число определяет адрес в ячейке памяти для синфазной и квадратурной фазы гетеродина. 8 битное значение из памяти поступает на входы цифро-аналоговых преобразователей, которые формируют управляющее воздействие.

Для быстрого установления в системе применяется два фильтра с частотой среза 1.9 кГц, который используется в начальный момент времени, позволяя

быстро превысить порог срабатывания детектора для быстрого включения счетчика, а также фильтр с частотой 5 Гц, использующийся в процессе установившегося режима. Применение фильтра с низкой частотой среза необходимо для отфильтровывания флуктуаций, вызванных фазовыми искажениями усилителя мощности.

Достоинствами системы является сравнительная простота, а также детектирование фазовой ошибки непосредственно на входах вычитателя.

К недостаткам системы следует отнести неконтролируемое изменение фазы при отсутствии сигнала и зависимость порога включения системы в работу от дестабилизирующих факторов, влияющих на уровни пороговых и опорных напряжений в детекторе. Кроме того, поскольку в системе используется счетчик импульсов и детектор ошибки без учета знака, могут возникать случаи, когда для подстройки фазы, например, в сторону уменьшения, производится поворот фазы в большую сторону на значение, равное разности 2п и требуемого фазового сдвига. Указанный эффект не позволяет реализовать максимальное значение петлевого усиления из-за возможной потери устойчивости.

1.1.2 Полностью аналоговый способ подстройки фазы на основе квадратурного фазового детектора

В [46] был представлен полностью аналоговый способ подстройки фазы, основанный компенсации фазовой ошибки на основе сигнала, полученного квадратурным фазовым детектором. Структура части, осуществляющей автоматическую подстройку, представлена на рисунке 1.3.

В основе способа лежит применение квадратурного фазового детектора, выходное напряжение которого определяется выражением [46]:

10-01' = гг]ъю( ©-©'), (1.1)

где I и Q сигналы исходных квадратур, I' и ф сигналы немодулированных квадратур, г и г' - амплитуды, а 0 и 0' - фазы исходных и демодулированных квадратур соответственно.

Рисунок 1.3 - Полностью аналоговый способ на основе квадратурного

детектора

Таким образом, после вычитания произведений исходной квадратуры I и демодулированной Q', а также исходной Q и демодулированной I' на выходе формируется сигнал пропорциональный синусу фазовой ошибки.

После этого сигнал ошибки усиливается, интегрируется и поступает на вход фазовращателя, осуществляющего сдвиг фазы квадратурного сигнала гетеродина в прямом канале. Значение фазовой ошибки, полученное авторами не превышает

Достоинствами способа является отсутствие необходимости применения цифровых блоков, что позволяет снизить общее потребление тракта, а также уменьшить занимаемую площадь. Применение аналогового регулятора позволяет осуществлять подстройку фазы без ступеней, что уменьшает загрязнение спектра выходного сигнала при подстройке фазы.

Главным недостатком данного способа является его большая чувствительность к внешним дестабилизирующим факторами, таким как температура, напряжение питания, а также технологический разброс при

производстве. Как можно видеть из выражения (3.1) изменение коэффициента усиления в прямом канале или канале обратной связи приведет к изменению детектированного значения фазовой ошибки. Кроме того, так как операция интегрирования и масштабирования производится в аналоговом виде, влияние дестабилизирующих факторов будет также крайне велико.

1.1.3 Способ детектирования и компенсации фазовой ошибки с использованием смесителей

Представленный в [59] способ детектирования фазовой ошибки основан на применении смесителей, структурная схема СКОС с детектором приведена на рисунке 1.4.

Помимо блоков СКОС в своем составе система содержит дополнительный гетеродин, дополнительные смесители прямого канала и канала обратной связи, квадратурного демодулятора для детектирования фазовой ошибки, амплитудных детекторов и квадратурного модулятора, осуществляющего сдвиг фазы сигнала гетеродина. При этом в системе производится два преобразования частоты, с детектированием фазовой ошибки на промежуточной частоте.

Гетеродин 1

Рисунок 1.4 - Способ использованием смесителей

Работает система следующим образом, исходный квадратурный сигнал преобразуется по частоте вверх при помощи модулятора прямого канала на промежуточную частоту, где происходит суммирование квадратур, после чего суммарный сигнал промежуточной частоты преобразуется вверх на частоту несущей. Полученный сигнала усиливается нелинейным усилителем и поступает на смеситель, преобразующий сигнал вниз, на промежуточную частоту, после чего сигнал промежуточной частоты демодулируется, фильтруется и поступает на вход вычитателей. Для определения фазовой ошибки сигналы промежуточной частоты прямого и обратного каналов подаются на демодулятор, который на своем выходе будет содержать информацию о разности фаз и сигнал с удвоенной промежуточной частотой, согласно:

... . cos(2® г + ф) cos(-ф) ,л

cos(vmt) cos(vmt + ф) = у "ч + —, (1.2)

где юпч - промежуточная частота.

Полученный сигнал поступает на амплитудный детектор, где высокочастотная составляющая отфильтровывается. Сигнал с выхода амплитудного детектора поступает на модулятор, где смешиваясь с сигналом первого гетеродина, сдвигает его фазу на величину ошибки. В результате фаза сигнала на выходе квадратурного демодулятора, осуществляющего преобразование демодулированного сигнала промежуточной частоты на частоту модулирующего сигнала, подстраивается.

Как и для других аналоговых способов, достоинством подстройки фазы с применением смесителей является простота и большое быстродействие.

Недостатком метода также является большая чувствительность к технологическому разбросу, в частности к пороговым напряжением диодов амплитудного детектора, что приводит к ошибке установления фазы. Кроме того, контур детектирования фазовой ошибки охватывает не весь тракт, что не позволяет полной компенсации всех фазовых сдвигов, возникающих под воздействием температуры и напряжения питания.

1.1.4 Полностью цифровая система подстройки фазы

Структура полностью цифровой системы подстройки фазы [48] приведена на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - СКОС с полностью цифровой системой автоматической

подстройки фазы

Цифровая система содержит помимо основных блоков два аналого -цифровых преобразователя, один из которых подключен к выходам блоков вычисляющих предыскаженный сигнал, а второй параллельно входам модуляторов, один цифро-аналоговый преобразователь и процессор для формирования тестового сигнала, оценки фазовых сдвигов и генерирования управляющего воздействия на фазосдвигающее устройство.

Система подстройки фазы имеет 2 режима: режим установления, в котором петля обратной связи размыкается аналоговыми ключами в цепи соединения блоков вычисления предыскаженного сигнала с фазовращателем, при этом происходит первичное установление разности фаз исходного и демодулированного сигналов, и рабочий режим, в котором производится коррекция фазы в небольшом диапазоне, при изменении внешних воздействий.

В режиме установления полезный сигнал на вход синфазно-квадратурной петли не подается, процессор с помощью цифро-аналогового преобразователя формирует тестовый сигнал, который подается непосредственно на модулятор, с которого модулированный сигнал поступает на усилитель мощности. Часть

сигнала с усилителя мощности демодулируется и, проходя через блок вычисления сигнала ошибки, поступает на аналого-цифровой преобразователь, поскольку в режиме установления полезный входной сигнал отсутствует, выходной сигнал блока вычисления предыскаженного сигнала полностью соответствует входному, сдвинутому на 180 градусов. Процессор на основании сигнала с аналого-цифрового преобразователя оценивает значение фазы демодулированного сигнала, после чего производит первичную настройку фазовращателя и замыкает синфазно квадратурную петлю, переводя систему в рабочий режим.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Фахрутдинов Родион Ренатович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бондаренко, В.Н. Радиоавтоматика/В.Н. Бондаренко, В.Н. Тяпкин, Д.Д. Дмитриев [и др.] ; ред. В.Н. Бондаренко. - учеб. пособие. - Красноярск : Изд-во СФУ, 2013. - 172 с.

2. Забиров, Д.П. Параллельный OFDM модем для передачи данных в КВ диапазоне/Д.П. Забиров, А.Н. Лавор//ХШ Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация и связь». - 2007. - Т.2. - С. 1183-1186.

3. Кащенко, И. Е. Линеаризация радиопередающих устройств декаметрового диапазона радиоволн с помощью цифровых предыскажений и инжекции гармоник: специальность 05.12.04 "Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения": диссертация на соиск. уч. степени канд. техн. наук/И.Е. Кащенко; Омск, 2018. - 142с.

4. Коржихин, Е.О. Методы снижения пик-фактора в системах наземного цифрового телевизионного вещания стандарта DVB-T2/E.O. Коржихин, И.В. Власюк/ZT-Comm - Телекоммуникации и Транспорт. - 2012. - Т. 6. - №9 - С. 8386.

5. Коржихин, Е. О. Анализ методов сокращения пиковой мощности для OFDM систем// Материалы VII Международной научно-технической конференции. - 2010. - С. 184-188.

6. Коновалов, Б.И. Теория автоматического управления: учеб. пособие// Б.И. Коновалов, Ю.М. Лебедев//Томск: Факультет дистанционного обучения, ТУСУР. - 2010. - 162с.

7. Макаров, С.Б. Применение блочного кодирования для снижения пик-фактора сигналов с OFDMZ/С.Б. Макаров, А.В. Рашич//Труды СПбГУ. - 2008. -№507. - С. 170-177.

8. Молодцов, А.С. Способы повышения линейности высокочастотных усилителей мощности//Омский научный вестник. - 2012. -№2(110). - С. 317-322.

9. Молодцов, А.С. Анализ работы декартовой (cartezian) системы обратной связи в радиочастотных усилителях мощности/А.С. Молодцов, А.В. Косых//Омский научный вестник. - 2013. - №2(120). - С. 312-314.

10. Нгуен, Н.Т. Снижение пик-фактора неортогональных многочастотных сигналов путем добавления корректирующих поднесущих//Диссертация на соискание уч. степени канд. наук: СПб, 2018. - 99с.

11. Нефедов, В.И. Ошибки передачи битовых потоков в цифровых системах подвижной связи/ В.И. Нефедов, Д.Р. Барский, Д.С. Белявский, Е.В. Самохина //Наукоемкие технологии. - 2005. - т. 6. - № 10. - с. 24-26.

12. Нефедов, В.И. Линейные СВЧ-усилители мощности/ В.И. Нефедов, Д.Р. Барский, A.M. Чешев, П.А. Гуров //НТОРЭС им. A.C. Попова. 60-я научная сессия, посвященная Дню радио. - 2005.

13. Нефедов, В.И. Анализ нелинейных эффектов в СВЧ-усилителях мощности/ В.И. Нефедов, A.M. Чешев, Е.В. Самохина, Д.Р. Барский, П.А. Гуров // НТОРЭС им. A.C. Попова. 60-я научная сессия, посвященная Дню радио. - 2005.

14. Попов, Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. Учебное пособие// М.: Наука. - 1988. - 256 с.

15. Пукса, А.О. Снижение пик-фактора сигналов с OFDM// А.О. Пукса, А. А. Шевченко//Наука, образование, бизнес: материалы Международной научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио. - 2016. - С. 344-346.

16. Пукса, А.О. Уменьшение пик-фактора OFDM сигнала с помощью оконной функции Чебышева/А.О. Пукса, Р.В. Налобин// Научные исследования, открытия и развитие технологий в современной науке: сборник материалов XX-ой международной очно-заочной научно-практической конференции. - 2019. с. 4447.

17. Пукса, А.О. Снижение пик-фактора сигналов с OFDM с помощью блочного кодирования//НАУКА И МОЛОДЁЖЬ В XXI ВЕКЕ: Материалы

Всероссийской студенческой научной конференции. Ю. А. Краус, ответственный редактор. - 2015. - 31-33.

18. Рухлин С.Н. Вопросы формирования и применения OFDM сигналов в современных системах связи и телекоммуникаций// СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫЕ СИГНАЛЫ В РАДИОЛОКАЦИИ, СВЯЗИ И АКУСТИКЕ: Материалы IV Всероссийской научной конференции. Муромский институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых». - 2013. - с. 201-207.

19. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение//2-е изд. М.:2003. - 1104с.

20. Султанов, А.Х. Компенсация межсимвольных искажений на основе формирующих фильтров в телекоммуникационных системах/ А.Х. Султанов, В.Х. Багманов, И.К. Мешков, А.Г. Мешкова, А.А. Ишмияров//Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. - 2013. - Т. 17. - №4 (57). - с. 128-134.

21. Технологии связи LTE. OFDM — сигналы. Снижение пик-фактора (PAPR) OFDM — сигналов. Часть 2.[Электронный ресурс]. - URL: https://nikellanjilo.ru/?p=1856 (дата обращения - 30.05.2020).

22. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника/У. Титце, К. Шенк//М.: Додэка-XXI. - 12е изд. - 2008ю - 942с. ил.

23. Фахрутдинов Р.Р. Анализ способов подстройки фазы в декартовых системах обратной связи усилителей мощности/ Р.Р. Фахрутдинов, С.А. Завьялов, А.В. Косых, К.В. Мурасов//Омский научный вестник. - 2016. - №6(150). - С. 146146.

24. Фахрутдинов, Р.Р. Линии передачи СВЧ сигналов в системах на кристалле/ Р.Р. Фахрутдинов, С.А. Завьялов, К.В. Мурасов, Ж.Б. Садыков, В.В. Ерохин//Ученые Омска - региону. - 2019. - С. 89-95.

25. Фахрутдинов Р.Р. Моделирование влияния фазовой ошибки квадратур гетеродина на подавление интермодуляционных продуктов в синфазно -квадратурной петле/ Р.Р. Фахрутдинов, С.А. Завьялов// Омский научный вестник. - 2017. - №4(154). - С.99-102.

26. Шутов, В.Д. Линеаризация СВЧ усилителей мощности методом цифровых предыскажений// Диссертация на соискание уч. степени канд. физ.-мат. наук, Воронеж: 2015. - 146с.

27. Хромов, С.С. Экстракция параметров паразитных элементов в системе Calibre xRC для посттопологического моделирования матричных мультиплексоров/ С.С. Хромов, А.А. Зайцев//Прикладная физика. - 2011. - №4. -с. 72-75.

28. Яковлева, Е.М, Курсовое проектирование по теории автоматического управления: учебное пособие/ Е.М. Яковлева, С.В. Замятин// Томск: Изд-во Томского политехнического университета- 2010 - 106с.

29. Ayat, M. Design and simulation of a CMOS DLL-based frequency multiplier/M. Ayat, R.E. Atani, S. Mizakuzhaki, A. Zamanidoors//Industrial Electronics & Applications (ISIEA): conference proceeding, 2010. - P. 450-455.

30. Baker, R.J. CMOS. Circuit design, Layout and Simulation/John Wiley &sons, 2010. - 1214p.

31. Balleteros, E. Analysis and Design of Microwave Linearized Amplifiers Using Active Feedback/E. Balleteros, F. Pérez, J. Pérez// IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 1988. - Vol.36. - No. 3. - P. 499-504.

32. Bateman, A. The Combined Analogue Locked Loop Universal Modulator// Proceedings of the 42nd IEEE Vehicular Technology Conference, Denver, VTC-92. -1992. - P. 759-763.

33. Blachman, N. M. Band-Pass Nonlinearities//IEEE Trans. Inform. Theory. -1964. - Vol. IT-10. - P. 162-164.

34. Black, H.S. Translating System// U.S Patent No. 1 686 792. - 10.1928.

35. Black, H. S. Wave Translation System//U.S Patent No. 2 102 671. -12.1937.

36. Briffa, M. Linearization of RF amplifiers//PhD Thesis: Australia, 1996. -179p.

37. Brown, A.N. Phase delay compensation on HF cartesian-loop transmitters//A.N. Brown, V. Petrovic P.// HF Radio Systems and Techniques. - 1988. -P. 200-204.

38. Cavers, J. K. Convergence Behaviour of an Adaptive Feedforward Linearizer//Proceedings of the 44th IEEE Vehicular Technology Conference, VTC-94. -1994. - p. 499-503.

39. Cavers, J. K. Amplifier Linearization Using a Digital Predistorter with Fast Adaptation and Low Memory Requirements//IEEE Transactions on Vehicular Technology. - 1990. - Vol.39 - No. 4. - P. 374-382.

40. CMX998 Cartesian Feedback Loop Transmitter [Электронный ресурс]. -URL: https://www.cmlmicro.com/wp-content/uploads/2017/05/CMX998_ds.pdf^aTa обращения 30.05.2020).

41. Cox, D.C. Linear Amplification with Non-linear Components// IEEE Transactions on Communications. - 1974. - Vol. COM-22. - P. 1942-1945.

42. Cox, D.C. Linear Amplification by Sampling Techniques: A New Application for Delta Coders// IEEE Transactions on Communications. 1975. - Vol. COM-23. - P. 793-798.

43. Crips, S. RF power amplifiers for wireless communications// Artech House microwave library: 2nd ed.- 2006 - 443p.

44. Cripps, S. C. Advanced Techniques in RF Power Amplifier Design// Norwood, MA: Artech House. - 2002. - 320p.

45. Cripps, S. C. A New Technique for Screening and Measuring Channel Temperature in RF and Microwave Hybrid Circuits//IEEE Semitherm Symp. - 1990. -P. 40-42.

46. Dawson, J.L. Automatic phase alignment for a fully integrated Cartesian feedback power amplifier system/ J.L. Dawson, T.H. Lee// IEEE Journal of Solid-State Circuits. - 2003. - Vol. 38/ - P. 2269-2279.

47. Dawson, J.E. Feedback Linearization of RF amplifiers/J.E. Dawson, T.H. Lee// KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS: New York:2004. - 153p.

48. Dorevitch, J.E. System and method for performing baseband phase shifting in a cartesian feedback system//US patent №7787565. - 31.08.2010.

49. Ezzeddine, A. K. An MMAC C-Band FET Feedback Power Amplifier/ A. K. Ezzeddine, H-L. A. Hung, H. C. Huang//IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 1990. - Vol. 38. - No. 4. - P. 350-357.

50. Faulkner, M. Performance of automatic phase adjustment using supply current minimization in a RF feedback lineatiser// M. Faulkner, D. Contos, M. Briffa// Proceedings of 8th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications - PIMRC '97. - 1997. - P. 858-862.

51. Faulkner, M. Adaptive Linearisation using Predistortion Experimental Results/ M. Faulkner and M. Johansson// IEEE Transactions on Vehicular Technology. 1994. - Vol.43. - No. 2. - P. 323-332.

52. Furth, P.M. On the design of low-power CMOS comparators with programmable hysteresis/P.M. Furth, Y-C. Tsen, V.B. Kulkari, T.K. Poriyani// 53rd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems: conference proceeding, - 2010.

53. Haddad, F. Polyphase Filter design methodology for wireless communication applications/ F. Haddad, L. Zaid, W. Rahajandraibe, O. Frioui// Publisher InTech. - 2010.

54. High-speed analog/RF [Электронный ресурс] URL: https://www.imec-int.com/en/5G-and-wireless-iot-communication/high-speed-analog-rf (дата обращения 30.05.2020).

55. Hilborn, D. An Adaptive Direct Conversion Transmitter/ D. Hilborn, S.P Stapleton, J.K. Cavers//Proceedings of the 42nd IEEE Vehicular Technology Conference, VTC-92. - 1992. - P. 764-767.

56. Huang, H-Y. High-gain and high-bandwidth rail-to-rail operational amplifier with slew rate boost circuit/H-Y. Huang, B-R. Wang, J.C. Liu// 006 IEEE International Symposium on Circuits and Systems: conference proceeding. - 2006.

57. Johansson, M. Linearization of Multi-Carrier Power Amplifiers/ M. Johansson, T. Mattsson, L. Sundström, M. Faulkner// Proceedings of the 43rd IEEE Vehicular Technology Conference, Secaucus: USA, 1993. - pp. 684-687.

58. Johansson, M Linearization of RF Multi-Carrier Amplifiers Using Cartesian Feedback / M. Johansson and L. Sundström// IEE Electronic Letters. - 1994. -Vol. 30. - No. 14. - pp. 1110-1111.

59. Jones, M.A. Method and apparatus for detecting and compensating for undesired phase shift in a radio transceiver//US patent № 5894496. - 13.04.1999.

60. Jovanovic, G.S. Linear Current Starved Delay Element/G.S. Jovanovic, M.K, Stojcev// Computer Science. - 2005. - 4p.

61. Kahn, L.R. Single-Sideband Transmission by Enevlope Elimination and Restoration/Proceedings of the IRE. - 1952. - P. 803-806

62. Kahn, L.R. Comparison of Linear Single-Sideband Transmitters with Enevlope Elimination and Restoration Transmitters// Proceedings of the IRE. - 1956. -P. 1706-1712.

63. Kaye, A. R. Analysis and Compensation of Bandpass Nonlinearities for Communications/ A. R. Kaye, D. A. George, M. J. Eric// IEEE Trans. Commun. - 1972. - P. 965-972

64. Kenington, P.B. Apparatus and Method for Reducing Distortion in Amplification// P. B. Kenington, M. A. Beach, A. Bateman, J. P. McGeehan// PCT Patent No. WO 91/16760. - 04.1991.

65. Kenington, P. B. Power Amplification Techniques for Linear TDMA Basestations//Proceedings of GLOBECOM '92,. - 1992. - P. 74-78.

66. Kenney, J. S., Simulation of Spectral Regrowth, Adjacent Power, and Error Vector Magnitude in Digital Cellular and PCS Amplifiers/ J. S. Kenney, A. Leke// Microw. Jour. -1995.

67. Kerherve, E. Linearization and Efficiency Enhancement Techniques for Silicon Power Amplifiers /E. Kerherve, D. Belot// Academic Press is an imprint of Elsevier. - 2015. - 136p.

68. Koch, M. J. A High Efficiency 835MHz Linear Power Amplifier for Digital Cellular Telephony/ M. J. Koch, R. E. Fisher//Proceedings of the 39th IEEE Vehicular Technology Conference. - 1989. - pp. 17-18.

69. Kundert, K. Modeling Varactors [Электронный ресурс]. - URL: http://www.designers-guide.com. (дата обращения 30.05.2020).

70. Lee, T-C. The Design and Analysis of a DLL-Based Frequency Synthesizer for UWB Application/ T-C. Lee, K-J. Hsiao//IEEE journal of solid-state circuits. -2006. - Vol. 41. - No. 6. P. 1245-1252.

71. Li, Y. A 0.6 ppm/°C Current-Mode Bandgap with Second-Order Temperature Compensation/ Y. Li, Y. Wang, N. Yan, X. Tan, H. Min// th IEEE International Conference on ASIC: conference proceeding: 2010.

72. Li, J. A fully-integrated cartesian feedback loop transmitter in 65nm CMOS/J. Li, R. Shu, Q. J. Gu// 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). - 2017. - P.103-106.

73. Lu, G.N. A CMOS low-voltage, high-gain op-amp/G.N. Lu, G. Sou// Proceedings European Design and Test Conference. - 1997.

74. Maas, S. Nonlinear Microwave Circuits, Norwood, MA: Artech House,

1988. - 582p.

75. Mandeep, J.S. Design of cartesian feedback rf power amplifier for L-band frequency range/J.S. Mandeep, A. Lokesh, S. I. S. Hassan, M.N. Mahmud, M.F. Ain//Progress In Electromagnetics Research B/ - 2008. - Vol. 2. P.207-222.

76. Mkadem, F. Behavioral Modeling and Linearization of RF Power Amplifier using Artificial Neural Networks// PhD Thesis, Waterloo: 2010. - 97p.

77. Muhonen, K. Look-up table techniques for adaptive digital predistortion: A development and comparison// IEEE Transactions on Vehicular Technology. - 2000. -P. 1-13.

78. Nagata, Y. Linear Amplification Technique for Digital Mobile Communications// Proceedings of the 39th IEEE Vehicular Technology Conference. -

1989. - P. 159-164.

79. Namiki, J An Automatically Controlled Predistorter for Multilevel Quadrature Amplitude Modulation//IEEE Transactions on Communications. - 1983. -Vol. COM-31. - No. 5. P. 707-712.

80. Nojima, T. Cuber Predistortion Linearizer for Relay Equipment in 800MHz Band Land Mobile Telephone System/ T. Nojima, T. Konno// EEE Transactions on Vehicular Technology. - 1985. - Vol. VT-34. - No. 4. - P. 169-177.

81. Ohoshi, Y. Cartesian feedback amplifier with soft landing/ Y. Ohishi ; M. Minowa ; E. Fukuda ; T. Takano// The Third IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. - 1992. - P. 402-406/

82. Ojani, A. Analysis and Design of DLL-Based Frequency Synthesizers for Ultra-Wideband Communication//PhD Thesis. - 2014.

83. Parker, A. Contribution of Self Heating to Intermediation in FETs/ Parker, A., J. Rathnell// IEEE 2003 Intl. Microw, Symposium, Fort Worth, TX, WE4C-5. -2003.

84. Peduart, I. J. Identification of Nonlinear systems using Polynomial Nonlinear State Space Model //Vrije Universities Brussel. - 2008. - p. 105- 106.

85. Petrovic, V. Reduction of spurious emissions from radio transmitter by means of modulation feedback//IEE Conference on radio spectrum conversion techniques. - 1983. - P. 44-49.

86. Petrovic, V. The Design of VHF SSB Polar-Loop Transmitters/ V. Petrovic, C. N. Smith// Proceedings of IEE Conference on Communications Equipment and Systems. - 1982. - P. 148-155.

87. Petrovic, V. Polar-Loop Transmitter/ V. Petrovic, W. Gosling// IEE Electronic Letters. - 1979. - Vol. 15. - No. 10. - pp. 286-287.

88. Roghavan, A. Modeling and design techniques for RF power amplifiers/ F. Roghavan, N. Srirattana, J. Laskar// John Wiley & Sons, Inc: 2008. - 205p.

89. Rosen, H. A. Power Amplifier Linearity Studies for SSB Transmissions/ H. A. Rosen, A. T. Owens// IEEE Transactions on Communications Systems. - 1964. -pp. 150-159.

90. Rudiakova, A. Advanced design techniques for RF power amplifiers/ A. Rudiakova, V. Krizhanovski// Springer. - 2006. - 139p.

91. Sackinger, E. A versatile building block: the CMOS differential difference amplifier/E. Sackinger, G. Walter//IEEE J. Solid-State Circuits - 1987. - vol. 22 (2). -p. 287-294.

92. Saleh A. Improving the Power-Added Efficiency of FET Amplifiers Operating with Varying-Envelope Signals/A. Saleh, D.C. Cox// IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 1989. - Vol. 31. - P. 51-56.

93. Saleh, A. Frequency-Independent and Frequency-Dependent Nonlinear Models of TWT Amplifiers// IEEE Transactions on Communications. - 1981. - Vol. COM-29. - No. 11. - pp. 1715-1720.

94. Shooshtary, S. Stability Analysis of Cartesian Feedback Power Amplifier Used for RF Feed Network of 7 Tesla Parallel Transmit MRI System// PhD Thesis, Esfahan, 2017. - 120p.

95. Smithers, C. R.Bipolar Transistor RF Power Amplifier, U.S Patent No. 4 631 491. - 12.1986.

96. Stewart, R. D. Feedforward Linearisation of 950MHz/ R. D. Stewart, F. F. Tusubira// IEE Proceedings H - Microwaves, Antennas and Propagation. - 1988. - Vol. 135. - Iss. 5. - P. 347-350.

97. Tomisato, S. Phase Error Free LINC Modulator/ S. Tomisato, K. Chiba, K. Murota// IEE Electronic Letters. - 1989. - Vol. 25. - No. 9. - P. 576-577.

98. Voyce, K.G.Power Amplifier Linearization Using IF Feedback/ K. G. Voyce, J. H. McCandless //Proceedings of 1989 IEEE Microwave Theory and Techniques Symposium - 1989. - pp. 863-866.

99. Vuolevi, J. Distortion in RF power amplifiers/ J. Vuolevi, T. Rahkonen// Artech House microwave library. - 2003. - 269p.

100. Wang, J. A low-noise programmable gain amplifier with fully balanced differential difference amplifier and class-AB output stage/J. Wang, Z. Zhu, S. Liu, R. Ding//Microelectronics Journal . - 2017 - Vol. 64. - p. 86-91.

101. Wood J. Behavioral Modeling and Linearization of RF Power Amplifiers// Artech house, London, 2014. - P. 109.

102. Xanthopoulos, T. Digital Delay Lock Techniques//Clocking in modern VLSI systems. - 2009. - P. 183-244.

103. Zanchi, M.G. Frequency-Offset Cartesian Feedback Based on Polyphase Difference Amplifiers/ M.G. Zanchi, J.M. Pauly, G.C. Scott// IEEE transactions on microwave theory and techniques. 2010. - Vol. 58. - No. 5. - P. 1297-1308.

104. Zanchi, M.G. Cartesian feedback control for MRI transmitter array systems// PhD Thesis, Stanford: 2010. - 161p.

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Патент на полезную модель

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Акт внедрения

«УТВЕРЖДАЮ»

АКТ ВНЕДРЕНИЯ результатов диссертационной работы Фахрутдинова Родиона Ренатовича

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы «Уменьшение фазовой ошибки в интегральной синфазно-квадратурной системе линеаризации усилителей мощности путем импульсной автоматической подстройки контура слежения за задержкой сигнала гетеродина» были внедрены при выполнении "Исследований возможности построения высокоскоростной сети передачи навигационных данных в СВ/КВ диапазоне для морской подвижной службы акватории северного морского пути" (соглашение о предоставлении субсидии №14.574.21.0033 от 17.06.2014), выполняемого в рамках ФЦП " Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы"

На основании результатов диссертационной работы разработаны практические рекомендации по улучшению параметров передающего тракта системы высокоскоростной передачи навигационных данных: -снижению величины внеполосного излучения на 20 дБ; -повышению КПД передающего тракта на 2...3%; -снижению коэффициента ошибок модуляции на 10 дБ.

Руководитель работ №14.574.21.0033

С.А. Завьялов