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功放線性化實現方法

作者: 時間:2012-03-03 來源:網絡 收藏
通過整個發(fā)射機鏈傳播,并通過反饋路徑再次回到數字基帶。帶寬擴展將增加時鐘速率,擴大元件帶寬要求,并導致更高的系統(tǒng)功耗,從而加重整個系統(tǒng)的負擔。增加的復雜性包括(但不限于)極具挑戰(zhàn)性的時鐘發(fā)生器要求(包括抖動性能),增加了對多極高頻重構濾波器的需求,并需要寬帶線性頻率上變頻器。

  當采用DPD系統(tǒng)時,上變頻器之后的濾波器頻率響應必須足夠寬,以適應有用信號加上預失真要求的帶寬擴展。遺憾的是,由數模轉換器(DAC)、上變頻器等產生的位于濾波器通帶內的任何噪聲也將被所放大。在大多數應用中,消除落在接收頻帶內噪聲的唯一方法是在輸出端做文章。這要求所用濾波器的尺寸、成本和插入損耗隨設計要求而改變。為了滿足更加嚴格的抑制要求,濾波器成本也可能增加。由于這種濾波器而增加的任何插損都將降低效率,并要求功放得到更強的驅動才能在天線端取得原始設計要求的相同輸出功率。因此,濾波器在一定程度上會負面影響通過使用DPD取得的好處。取而代之的是使用更低噪聲的DAC和上變頻器,盡量減少對功放后濾波器的需求,但與較高噪聲的器件相比,成本和功耗會較高。

  需要注意的是,功耗估算是基于集成的DPD/DSP特殊應用集成電路(ASIC)和外部模數轉換器(ADC)、DAC、下變頻器、時鐘發(fā)生器和功率檢測器。功耗估算不包括數字上變頻器(DUC)、振幅因數減少(CFR)電路和功放,因為它們同時存在于DPD和RFPD中。

  借助獨立的RFIN/RFOUT架構和自適應射頻預失真技術,Scintera公司的一體化方法允許只在需要的點位--在功放輸入端注入校正信號。這種的好處見圖6.時鐘發(fā)生器、重構濾波器和上變頻器的要求都有所放寬,同時從數字基帶一直到功放的發(fā)射機鏈中的所有元件都可以工作在1倍信號帶寬。不過,器可以工作在超過5倍的信號帶寬條件下,不會犧牲任何系統(tǒng)設計或功耗性能,因為最新殘留互調產物可以被輕松濾除。SC1889/69總的預失真帶寬約為250MHz,支持補償即時帶寬(有用信號)為20MHz時的11階互調失真,或即時帶寬為50MHz時的5階互調失真。另外,基于RFPD的系統(tǒng)在功放前只需要一個窄帶濾波器,從而放寬了DAC和上變頻器的噪聲要求,避免在功放輸出端使用高價的濾波電路。雖然RFPD沒有要求,但SC1889/69 RFPAL還是集成了完整的RFFB反饋路徑,因而極大地簡化了總體系統(tǒng)設計,并將受帶寬擴展影響的有源元件限制為僅功放和器件。這些好處導致非常低的功耗,以及相當簡化的、更低成本的發(fā)射器和基帶架構。

  

功放線性化實現方法

  圖6:這是與圖5類似的模塊圖,但使用了Scintera RFPD,用于演示總體系統(tǒng)功耗的節(jié)省。

  在本文所給的例子中,RFPD實現的功耗比DPD實現少4W.雖然在宏蜂窩設計中這種功耗差別不太重要,但在微蜂窩、毫微蜂窩和企業(yè)毫微微蜂窩設計中,基于RFPD的設計所具有的更低功耗、更低系統(tǒng)成本和更小外形封裝是重要因素。SC1889/69 SoC還包含許多可選功能,例如為前向和反射功率提供測量功能,用于監(jiān)視溫度和頻譜掩模條件的功能等,這些功能可進一步簡化系統(tǒng)實現。

  Scintera公司的射頻功放方法是將一部分預失真算法從數字域重新分配到模擬/射頻域。圖7中的幾乎整個校正處理器模塊都是使用射頻/模擬電路(包括圖8a所示的部分)實現的,因此與等效的數字實現方案相比,這種方法具有非常低的功耗、寬帶寬性能和緊湊電路結構。

  

功放線性化實現方法

  圖7:該圖顯示了Scintera SC1889/69 RFPAL芯片內部的基本功能模塊。



關鍵詞: 功放 線性化 實現

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