線性化技術(shù)和射頻預(yù)失真器調(diào)實(shí)現(xiàn)的PA效率

　　當(dāng)以高效放大器為目標(biāo)時(shí)，克服射頻信號(hào)的非線性行為非常具有挑戰(zhàn)性。在本應(yīng)用筆記中，介紹了線性化技術(shù)和射頻預(yù)失真器調(diào)諧，以使用少的組件實(shí)現(xiàn)的 PA 效率。該應(yīng)用中使用MAX2009/MAX2010模擬RF預(yù)失真器來消除非線性，而不犧牲PA的效率和性能。

　　當(dāng)以高效放大器為目標(biāo)時(shí)，克服射頻信號(hào)的非線性行為非常具有挑戰(zhàn)性。在本應(yīng)用筆記中，介紹了線性化技術(shù)和射頻預(yù)失真器調(diào)諧，以使用少的組件實(shí)現(xiàn)的 PA 效率。該應(yīng)用中使用MAX2009/MAX2010模擬RF預(yù)失真器來消除非線性，而不犧牲PA的效率和性能。

　　介紹

　　WCDMA 等線性調(diào)制方案允許更高的數(shù)據(jù)速率和每個(gè)載波的多個(gè)無線連接，但它們也引入了較高的載波信號(hào)峰均比。與可驅(qū)動(dòng) PA（功率放大器）進(jìn)行壓縮的恒定包絡(luò)調(diào)制方案不同，放大器現(xiàn)在必須大幅回退以滿足相鄰?fù)ǖ佬孤┑南拗?。由?PA 回退越多，PA 效率就會(huì)降低，因此應(yīng)用線性化技術(shù)將效率與 IM（互調(diào)）相結(jié)合。

　　眾所周知的線性化技術(shù)，例如前饋（FFW）和數(shù)字預(yù)失真（DPD），價(jià)格昂貴并且需要相當(dāng)大的空間。因此，需要一種只需少量組件且易于處理的方法。

　　與FFW或DPD相比，MAX2009/MAX2010模擬RF預(yù)失真器需要很少的外部元件，易于調(diào)節(jié)，并提供相當(dāng)大的線性化。

　　MAX2009/MAX2010依靠RF頻率下的AM-AM和AM-PM曲線校正來提高IM3和ACPR性能。在內(nèi)部，芯片測(cè)量信號(hào)功率，并根據(jù)當(dāng)前信號(hào)幅度來扭曲相位和增益預(yù)失真。盡管 AM-AM 和 AM-PM 校正依賴于無記憶電路，但 AB 類放大器仍然可以受益于 Maxim？ 部件產(chǎn)生的負(fù)失真，并顯著提高性能。

　　與所有線性化技術(shù)一樣，良好的信號(hào)限幅算法可以降低 PA 之前信號(hào)的峰均比（不超過 EMV 限制），這有助于模擬預(yù)失真。將 MAX2009/MAX2010 與適當(dāng)?shù)男盘?hào)削波結(jié)合使用是一個(gè)很好的組合。

　　一般預(yù)失真器理論

　　給定正弦 RF 輸入信號(hào)，RF 頻率下的放大器壓縮失真通常如圖 1 所示。預(yù)失真器使輸入信號(hào)失真，以抵消放大器添加的失真。結(jié)果是凈線性傳遞函數(shù)。

　　幅度失真?zhèn)鬟f函數(shù)。

　　相位失真的工作原理大致相同。大多數(shù)放大器傾向于隨著幅度的增加而更多地延遲輸入信號(hào)。這意味著輸出信號(hào)的相位隨著幅度的增加而減小。預(yù)失真器的相位部分則通過減少作為幅度函數(shù)的延遲來執(zhí)行相反的操作。終結(jié)果是恒定延遲傳遞函數(shù)。

　　相位失真?zhèn)鬟f函數(shù)。

　　上圖顯示了瞬時(shí) VIN/VOUT 特性。對(duì)于射頻放大器來說，即使不是不可能，這也是很困難的。在無記憶系統(tǒng)的情況下，只需繪制 AM-AM 和 AM-PM 圖，即可充分表征放大器的非線性行為。輸入信號(hào)為單頻；x軸為輸入功率；AM-AM 和 AM-PM 圖分別顯示增益的幅度和相位。請(qǐng)注意，相位壓縮在幅度壓縮發(fā)生之前開始。這對(duì)于選擇正確的模擬預(yù)失真方法非常重要。

　　如何準(zhǔn)備放大器進(jìn)行預(yù)失真

　　MAX2009/MAX2010的一般功能是擴(kuò)展相位和增益，以補(bǔ)償放大器的相位和增益壓縮。該過程對(duì)應(yīng)于線性映射，其中功率晶體管壓縮曲線的每個(gè)單點(diǎn)都被賦予單個(gè)相位和增益校正值。事實(shí)上，放大器在某種程度上會(huì)受到記憶效應(yīng)的影響。與每個(gè)半導(dǎo)體元件一樣，功率晶體管的特性隨著溫度的變化而變化。由于功率放大器的效率有限，大部分功率會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量。這發(fā)生在幾個(gè)不同的時(shí)間常數(shù)下。加熱整個(gè)放大器可能需要幾分鐘的時(shí)間；加熱晶體管封裝可能需要幾秒鐘，但加熱 LDMOS 溝道的時(shí)間常數(shù)在微秒范圍內(nèi)。1 因此，如果信號(hào)的包絡(luò)功率變化非?？?，例如 WCDMA，則活動(dòng)通道的溫度將不會(huì)保持恒定，而是會(huì)隨著調(diào)制而變化。這會(huì)導(dǎo)致記憶效應(yīng)。簡(jiǎn)而言之，放大器在向上和向下驅(qū)動(dòng)壓縮曲線時(shí)表現(xiàn)不同，因?yàn)楫?dāng)從峰值向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，其通道溫度更高。對(duì)于 CMDA 信號(hào)，這可能會(huì)影響多個(gè)以下數(shù)據(jù)芯片，這意味著大量的 EVM 和互調(diào)產(chǎn)物。因?yàn)閺姆逯凋?qū)動(dòng)時(shí)其通道溫度更高。對(duì)于 CMDA 信號(hào)，這可能會(huì)影響多個(gè)以下數(shù)據(jù)芯片，這意味著大量的 EVM 和互調(diào)產(chǎn)物。因?yàn)閺姆逯凋?qū)動(dòng)時(shí)其通道溫度更高。對(duì)于 CMDA 信號(hào)，這可能會(huì)影響多個(gè)以下數(shù)據(jù)芯片，這意味著大量的 EVM 和互調(diào)產(chǎn)物。