在蜂窩基站中，功率放大器?(PA)?消耗的電功率比其他任何組件都多，因此就服務(wù)提供商而言，?PA?是增大運(yùn)營支出的一個(gè)重要因素。復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制方法要求?PA?具有極高的線性，因此必須在遠(yuǎn)低于飽和區(qū)的范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)功率放大器，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，?PA?的效率最高。為了提高?PA?的效率，設(shè)計(jì)師使用了數(shù)字技術(shù)，以降低波峰因數(shù)，并改善?PA?的線性度，從而允許?PA?在靠近飽和區(qū)的范圍內(nèi)工作。數(shù)字預(yù)失真?(DPD)?是首選的?PA?線性化方法。數(shù)字預(yù)失真算法受到了大量關(guān)注，不過還有一個(gè)關(guān)鍵組件，即?RF?反饋接收器。

數(shù)字預(yù)失真接收器的要求

數(shù)字預(yù)失真接收器將?PA?的輸出從?RF?信號轉(zhuǎn)換回數(shù)字信號，是反饋環(huán)路的一部分?(參見圖?1)?。關(guān)鍵設(shè)計(jì)要求是，輸入頻率范圍和功率大小、中頻以及要數(shù)字化的帶寬。在這些要求中，有些可以直接從?PA?的性能規(guī)范中得出，有些是在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)化的?；鶐Оl(fā)送信號被上變頻至載頻，并被限定在由?WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、LTE?等空中接口標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的頻段內(nèi)。由于?DPD?環(huán)路的用途是測量?PA?傳遞函數(shù)，因而不必分離載頻或?qū)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。PA?非線性將產(chǎn)生奇數(shù)階的互調(diào)分量，這些分量會在相鄰?fù)ǖ篮徒惶嫱ǖ乐行纬深l譜增生。3?階分量出現(xiàn)在?3?倍于期望通道帶寬的范圍之內(nèi)?(見圖?2)。同樣，5?階分量和?7?階分量則分別處在?5?倍和?7?倍于期望通道帶寬的范圍以內(nèi)。因此，DPD?接通器必須獲得一個(gè)與正在進(jìn)行線性化處理的互調(diào)分量之階數(shù)相等的發(fā)送帶寬倍數(shù)。

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圖?1：數(shù)字預(yù)失真信號鏈路

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圖?2：互調(diào)分量

目前的開發(fā)趨勢是將所需通道混頻至中頻?(IF)?，并捕獲所有互調(diào)分量的全部帶寬。要準(zhǔn)確選擇中頻以減輕濾波負(fù)擔(dān)，并避開按照規(guī)范要求已經(jīng)確定的其他頻率。類似地，采樣率也要選擇為數(shù)字調(diào)制芯片速率的倍數(shù)，例如，在?WCDMA?情況下為?3.84MHz。最后，奈奎斯特?(Nyquist)?定理要求，采樣率必須至少是采樣帶寬的?2?倍。盡管很多配置都是可接受的，但是這里僅列出一組滿足這些限制的配置，中頻為?184.32MHz，ADC?采樣率為?245.76MHz，帶寬為?122.88MHz。

在?20W??PA?的情況下，平均輸出功率是?43dBm。峰值對平均值之比?(PAR)?約為?15dBm。為了將接收鏈路混頻器的平均輸入功率設(shè)定為?-15dBm，耦合器和衰減器合起來的插入損耗必須是?58dB?(參見圖?1)。WCDMA?標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，?PA?的帶內(nèi)噪聲最大為?-13dBm/MHz?(-73dBm/Hz)。因此，耦合器和衰減器?(-58dB)?及?PA?噪聲限制?(-13dBm/MHz)?合起來，要求接收器靈敏度必須低于?-71dBm/MHz?(-131dBm/Hz)。為了提供充足的裕度，至少需要比這個(gè)值好?6dB?至?10dB?的數(shù)值。這就為數(shù)字預(yù)失真接收器設(shè)定了頻率計(jì)劃、功率大小和靈敏度要求。

集成的數(shù)字預(yù)失真接收器

一旦確定了系統(tǒng)要求，便可著手采用一個(gè)混頻器、IF?放大器、ADC、無源濾波、匹配網(wǎng)絡(luò)和電源旁路來實(shí)作電路。盡管計(jì)算和仿真很有用，但無可替代的是對真實(shí)硬件的評估，這種評估一般會導(dǎo)致印刷電路板?(PCB)?的多次迭代。不過，基于凌力爾特微型模塊?(μModule?)?封裝技術(shù)的新一類集成式接收器極大地簡化了這個(gè)任務(wù)。LTM?9003?數(shù)字預(yù)失真?μModule?接收器是一款全面集成的數(shù)字預(yù)失真接收器，尤其是在單個(gè)器件中完成了?RF?至數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。