線性化技術(shù)和RF預(yù)失真器調(diào)諧實(shí)現(xiàn)最大的PA效率

瞄準(zhǔn)高效放大器時(shí)，克服RF信號(hào)的非線性特性非常具有挑戰(zhàn)性。在本應(yīng)用筆記中，提出了線性化技術(shù)和RF預(yù)失真器調(diào)諧，以使用最少的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)最大的PA效率。該應(yīng)用中使用MAX2009 / MAX2010模擬射頻預(yù)失真器來(lái)使非線性無(wú)效，而不會(huì)犧牲功率放大器的效率和性能。

介紹

諸如WCDMA的線性調(diào)制方案允許更高的數(shù)據(jù)速率和每個(gè)載波多個(gè)無(wú)線連接，但它們也引入了較高的載波信號(hào)峰均比。與可以驅(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，現(xiàn)在必須大幅回撤放大器才能滿足相鄰?fù)ǖ佬孤┑南拗?。由于PA效率降低得越多，PA的退避就越多，因此應(yīng)用線性化技術(shù)將最大效率與最小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）昂貴，并且需要相當(dāng)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(yù)失真器需要很少的外部元件，易于調(diào)整，并具有相當(dāng)大的線性度。

MAX2009 / MAX2010依靠RF頻率上的AM-AM和AM-PM曲線校正來(lái)改善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)的幅度使相位和增益預(yù)失真失真。盡管AM-AM和AM-PM校正依靠的是無(wú)存儲(chǔ)器電路，但AB類放大器仍然可以受益于Maxim?器件產(chǎn)生的負(fù)失真，并可以顯著提高性能。

與所有線性化技術(shù)一樣，一種良好的信號(hào)削波算法可降低PA之前信號(hào)的峰均比（不超過(guò)EMV限制），有助于模擬預(yù)失真。將MAX2009 / MAX2010與適當(dāng)?shù)男盘?hào)削波一起使用是一個(gè)很好的組合。

一般預(yù)失真器理論在

給定正弦波RF輸入信號(hào)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(yù)失真器會(huì)使輸入信號(hào)失真，以抵消放大器所增加的失真。結(jié)果是凈線性傳遞函數(shù)。

幅度失真?zhèn)鬟f函數(shù)。

相位失真的工作方式幾乎相同。大多數(shù)放大器都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)失真器的相位部分通過(guò)減小延遲隨幅度的變化而做相反的事情。最終結(jié)果是一個(gè)恒定的延遲傳遞函數(shù)。

相位失真?zhèn)鬟f函數(shù)。

先前的數(shù)字顯示了瞬時(shí)VIN / VOUT特性。如果不是不可能的話，這對(duì)于RF放大器來(lái)說(shuō)是困難的。在沒(méi)有內(nèi)存的系統(tǒng)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(hào)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(fā)生之前開(kāi)始。這對(duì)于選擇正確的模擬預(yù)失真方法很重要。

如何準(zhǔn)備用于預(yù)失真的放大器

MAX2009 / MAX2010的通用功能是擴(kuò)展相位和增益，以補(bǔ)償放大器的相位和增益壓縮。此過(guò)程與線性映射相對(duì)應(yīng)，在線性映射中，功率晶體管壓縮曲線的每個(gè)點(diǎn)都被賦予了相位和增益校正的單個(gè)值。實(shí)際上，放大器在某種程度上會(huì)遭受記憶效應(yīng)。與每個(gè)半導(dǎo)體組件一樣，功率晶體管的特性會(huì)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(zhuǎn)化為熱量。這是通過(guò)幾個(gè)不同的時(shí)間常數(shù)進(jìn)行的。加熱整個(gè)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(shí)間，但是加熱LDMOS溝道的時(shí)間常數(shù)在微秒的范圍內(nèi)。1因此，如果信號(hào)的包絡(luò)功率變化非常快（例如，與WCDMA一樣），則有效信道的溫度將不會(huì)保持恒定，而是隨調(diào)制而變化。這會(huì)導(dǎo)致記憶效應(yīng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，在上下壓縮曲線時(shí)，放大器的行為有所不同，因?yàn)閺姆逯迪蛳买?qū)動(dòng)時(shí)，其通道溫度較高。對(duì)于CMDA信號(hào)，這可能會(huì)影響以下數(shù)據(jù)芯片中的一個(gè)以上，這意味著會(huì)有大量的EVM和互調(diào)產(chǎn)物。因?yàn)閺姆逯迪蛳买?qū)動(dòng)時(shí)其通道溫度較高。對(duì)于CMDA信號(hào)，這可能會(huì)影響以下數(shù)據(jù)芯片中的一個(gè)以上，這意味著會(huì)有大量的EVM和互調(diào)產(chǎn)物。因?yàn)閺姆逯迪蛳买?qū)動(dòng)時(shí)其通道溫度較高。對(duì)于CMDA信號(hào)，這可能會(huì)影響以下數(shù)據(jù)芯片中的一個(gè)以上，這意味著會(huì)有大量的EVM和互調(diào)產(chǎn)物。

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