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RF学习——器件的非线性失真分析

在大信号激励下的射频系统

在电路中,如果激励信号的幅度不可忽视,那么就会产生非线性失真。如二极管,晶体管等电路元件的特性在大信号激励下回变得非线性,输入和输出的形状不同,产生失真。
在功率放大器PA中,随着传输给负载的功率增大而迅速增大,传递功率的规格要始终考虑线性要求。在使用放大器时,还需要考虑直流到交流的转换,线性度越高效率越低的问题。

非线性网络和射频信号

假设一个非线性的二端口网络,比如功率放大器,被RF信号信号激励,非线性会造成:
信号的变形和扩散
在谐波点产生杂散信号

非线性网络/系统的分析

对于这种网络,叠加定理不再适用,频域分析变得无意义。事实上,正弦激励产生的响应可能包含输入正弦波的所有谐波,对于这类网络的解决方法,是通过时域上描述元件施加的电压和电流之间关系的微分方程。
二端口网络不能用传递函数来进行描述,若网络是无记忆的,可以使用输入输出特性函数来对设备进行建模(粗略建模,忽略记忆性)

二端口无记忆网络

在无记忆网络中,某一时刻的输出电压只取决于同一时刻的输入电压。
在这种情况下,输入和输出的关系可以通过幂级数展开来解析描述:
v

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