Zur Realisierung der Übertragung eines breitbandigen Signals mit hoher Linearität wird eine linearisiertes Leistungsverstärker (PA)-Architektur mit komplementärer Filterung vorgeschlagen. Diese Architektur nutzt die Vorteile analoger und digitaler Filtertechniken voll aus, gewährleistet eine kompakte Bauform, eine hohe Harmonische Unterdrückung und reduziert den Verbrauch digitaler Ressourcen erheblich. Durch Integration eines miniaturisierten dreimodalen Bandpassfilters mit breiter Sperrbandregion können die harmonischen Komponenten am Ausgang des PA effektiv unterdrückt werden. Gleichzeitig wird eine digitale Filterung eingeführt, um Intermodulationsverzerrungen zu beseitigen, die vom analogen Filter nicht vollständig unterdrückt werden können, wodurch eine komplementäre Filter digitale Vorverzerrung (CF-DPD) aufgebaut wird. Da dieser CF-DPD nur die verbleibenden Verzerrungen nach der analogen Filterung bearbeiten muss, werden die Anforderungen an die Abtastrate des Systems reduziert. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der vorgeschlagene Filter-PA mit integriertem Rückkopplungsport eine Ausgangsleistung von 38,7–40,5 dBm, eine Verstärkung von 8,4–11,9 dB und eine Spitzenleistungsergänzungseffizienz von 42,6 %–52,1 % erreichen kann. Der Prototyp misst 67 mm × 32 mm (1,1 λg × 0,5 λg) und weist eine gute Kompaktheit auf. Darüber hinaus erreicht das System bei der Übertragung eines 400 MHz 5G NR-Signals mit einer niedrigen Abtastrate von 850 Millionen Abtastungen pro Sekunde eine normalisierte quadratische Mittelabweichung von −32,2 dB und ein Nebenkanaalisolationsverhältnis von −45,1/−47,2 dBc.

Breitbandlinearisation; digitale Vorverzerrung; Multimodefilter; Leistungsverstärker