基于改进粒子群优化方法的具有高线性度的混合不对称LMBA设计

《IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs》：Design of A Hybrid Asymmetric LMBA with High Linearity Based on Improved Particle Swarm Optimization Method

　　

摘要：

本文提出了一种改进的粒子群优化算法，并将其应用于设计一种具有高线性度的混合非对称负载调制平衡放大器。文中介绍了该放大器的结构以及所采用的具有自适应超参数的改进粒子群优化算法。详细阐述了设计过程和优化步骤。在优化过程中，除了输出功率和效率外，还考虑了包括AM/AM和AM/PM特性在内的线性度表现。通过所提方法优化的放大器性能与初始设计、ADS内置优化器以及其他现有的粒子群优化方法进行了比较。由于引入了拉丁超立方抽样技术以及改进后的粒子群优化算法中的二次优化步骤，优化效果得到了显著提升。根据测试结果，使用所提方法设计的放大器在1.8GHz至2.6GHz频段内的饱和漏极效率在59.5%到64.8%之间，而在10dB输出回退状态下的饱和漏极效率为45.7%-58.1%，输出功率则在41.5 dBm到44.2 dBm之间。其AM/AM值的变化范围小于4.1dB，AM/PM值的变化范围小于11.5°，显示出极高的线性度。此外，还进行了调制信号测试，使用了峰均功率比为10dB的20MHz 5G新无线电信号，且无需采用数字预失真技术即可实现较高的线性度。