瞄準高效放大器時,克服RF信號的非線性特性非常具有挑戰性。在本應用筆記中,提出了線性化技術和RF預失真器調諧,以使用最少的組件來實現最大的PA效率。該應用中使用MAX2009 / MAX2010模擬射頻預失真器來使非線性無效,而不會犧牲功率放大器的效率和性能。
介紹
諸如WCDMA的線性調制方案允許更高的數據速率和每個載波多個無線連接,但它們也引入了較高的載波信號峰均比。與可以驅動PA(功率放大器)進行壓縮的恒定包絡調制方案不同,現在必須大幅回撤放大器才能滿足相鄰通道泄漏的限制。由于PA效率降低得越多,PA的退避就越多,因此應用線性化技術將最大效率與最小IM(互調)相結合。
眾所周知的線性化技術,例如前饋(FFW)和數字預失真(DPD)昂貴,并且需要相當大的空間。因此,需要一種使用很少的組件并且易于處理的方法。
與FFW或DPD相比,MAX2009 / MAX2010模擬射頻預失真器需要很少的外部元件,易于調整,并具有相當大的線性度。
MAX2009 / MAX2010依靠RF頻率上的AM-AM和AM-PM曲線校正來改善IM3和ACPR性能。在內部,芯片測量信號功率并根據當前信號的幅度使相位和增益預失真失真。盡管AM-AM和AM-PM校正依靠的是無存儲器電路,但AB類放大器仍然可以受益于Maxim?器件產生的負失真,并可以顯著提高性能。
與所有線性化技術一樣,一種良好的信號削波算法可降低PA之前信號的峰均比(不超過EMV限制),有助于模擬預失真。將MAX2009 / MAX2010與適當的信號削波一起使用是一個很好的組合。
一般預失真器理論在
給定正弦波RF輸入信號的情況下,放大器在RF頻率上的壓縮失真通常如圖1所示。預失真器會使輸入信號失真,以抵消放大器所增加的失真。結果是凈線性傳遞函數。
幅度失真傳遞函數。
相位失真的工作方式幾乎相同。大多數放大器都傾向于隨著幅度的增加而更多地延遲輸入信號。這意味著輸出信號的相位隨著幅度的增加而減小。預失真器的相位部分通過減小延遲隨幅度的變化而做相反的事情。最終結果是一個恒定的延遲傳遞函數。
相位失真傳遞函數。
先前的數字顯示了瞬時VIN / VOUT特性。如果不是不可能的話,這對于RF放大器來說是困難的。在沒有內存的系統下,只需繪制AM-AM和AM-PM圖即可完全表征放大器的非線性特性。輸入信號為單頻;x軸是輸入功率;AM-AM和AM-PM圖分別顯示了增益的幅度和相位。注意,相位壓縮在振幅壓縮發生之前開始。這對于選擇正確的模擬預失真方法很重要。
如何準備用于預失真的放大器
MAX2009 / MAX2010的通用功能是擴展相位和增益,以補償放大器的相位和增益壓縮。此過程與線性映射相對應,在線性映射中,功率晶體管壓縮曲線的每個點都被賦予了相位和增益校正的單個值。實際上,放大器在某種程度上會遭受記憶效應。與每個半導體組件一樣,功率晶體管的特性會隨溫度而變化。由于功率放大器的效率有限,因此大部分功率都將轉化為熱量。這是通過幾個不同的時間常數進行的。加熱整個放大器可能需要幾分鐘。加熱晶體管封裝可能需要幾秒鐘的時間,但是加熱LDMOS溝道的時間常數在微秒的范圍內。1因此,如果信號的包絡功率變化非??欤ɡ纾cWCDMA一樣),則有效信道的溫度將不會保持恒定,而是隨調制而變化。這會導致記憶效應。簡單地說,在上下壓縮曲線時,放大器的行為有所不同,因為從峰值向下驅動時,其通道溫度較高。對于CMDA信號,這可能會影響以下數據芯片中的一個以上,這意味著會有大量的EVM和互調產物。因為從峰值向下驅動時其通道溫度較高。對于CMDA信號,這可能會影響以下數據芯片中的一個以上,這意味著會有大量的EVM和互調產物。因為從峰值向下驅動時其通道溫度較高。對于CMDA信號,這可能會影響以下數據芯片中的一個以上,這意味著會有大量的EVM和互調產物。
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