線性化技術和射頻預失真器調(diào)實現(xiàn)的PA效率

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

　　當以高效放大器為目標時，克服射頻信號的非線性行為非常具有挑戰(zhàn)性。在本應用筆記中，介紹了線性化技術和射頻預失真器調(diào)諧，以使用少的組件實現(xiàn)的 PA 效率。該應用中使用MAX2009/MAX2010模擬RF預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)速率和每個載波的多個無線連接，但它們也引入了較高的載波信號峰均比。與可驅(qū)動 PA（功率放大器）進行壓縮的恒定包絡調(diào)制方案不同，放大器現(xiàn)在必須大幅回退以滿足相鄰通道泄漏的限制。由于 PA 回退越多，PA 效率就會降低，因此應用線性化技術將效率與 IM（互調(diào)）相結(jié)合。

　　眾所周知的線性化技術，例如前饋（FFW）和數(shù)字預失真（DPD），價格昂貴并且需要相當大的空間。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預失真器需要很少的外部元件，易于調(diào)節(jié)，并提供相當大的線性化。

　　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，芯片測量信號功率，并根據(jù)當前信號幅度來扭曲相位和增益預失真。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)生的負失真，并顯著提高性能。

　　與所有線性化技術一樣，良好的信號限幅算法可以降低 PA 之前信號的峰均比（不超過 EMV 限制），這有助于模擬預失真。將 MAX2009/MAX2010 與適當?shù)男盘栂鞑ńY(jié)合使用是一個很好的組合。

　　一般預失真器理論

　　給定正弦 RF 輸入信號，RF 頻率下的放大器壓縮失真通常如圖 1 所示。預失真器使輸入信號失真，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。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 VIN/VOUT 特性。對于射頻放大器來說，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。請注意，相位壓縮在幅度壓縮發(fā)生之前開始。這對于選擇正確的模擬預失真方法非常重要。

　　如何準備放大器進行預失真

　　MAX2009/MAX2010的一般功能是擴展相位和增益，以補償放大器的相位和增益壓縮。該過程對應于線性映射，其中功率晶體管壓縮曲線的每個單點都被賦予單個相位和增益校正值。事實上，放大器在某種程度上會受到記憶效應的影響。與每個半導體元件一樣，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，大部分功率會轉(zhuǎn)化為熱量。這發(fā)生在幾個不同的時間常數(shù)下。加熱整個放大器可能需要幾分鐘的時間；加熱晶體管封裝可能需要幾秒鐘，但加熱 LDMOS 溝道的時間常數(shù)在微秒范圍內(nèi)。1 因此，如果信號的包絡功率變化非?？?，例如 WCDMA，則活動通道的溫度將不會保持恒定，而是會隨著調(diào)制而變化。這會導致記憶效應。簡而言之，放大器在向上和向下驅(qū)動壓縮曲線時表現(xiàn)不同，因為當從峰值向下驅(qū)動時，其通道溫度更高。對于 CMDA 信號，這可能會影響多個以下數(shù)據(jù)芯片，這意味著大量的 EVM 和互調(diào)產(chǎn)物。因為從峰值驅(qū)動時其通道溫度更高。對于 CMDA 信號，這可能會影響多個以下數(shù)據(jù)芯片，這意味著大量的 EVM 和互調(diào)產(chǎn)物。因為從峰值驅(qū)動時其通道溫度更高。對于 CMDA 信號，這可能會影響多個以下數(shù)據(jù)芯片，這意味著大量的 EVM 和互調(diào)產(chǎn)物。