宽带线性射频功放设计ppt课件.ppt

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1、50W宽带线性射频功放设计225MHz～512MHz一、OFDM系统对射频功放的要求随着现代无线通信的迅猛发展，各种非恒包络调制方式与多载波技术获得了广泛应用，这些信号具有宽频带和高峰均比(PAR)等特点，要求功率放大器具有很好的线性度，同时功率放大器是整个通信系统中能耗最大的部件，这就又要求其具有尽可能高的效率。在饱和状态下工作时，功率放大器的效率最高，但线性度不佳，非线性会使频谱扩展到信号带宽以外，从而干扰相邻通道，降低邻道泄漏比(ACLR)性能。在信号带宽内，功率放大器非线性也会导致失真增加，从而降低接收机的误差矢

2、量幅度(EVM)性能，使误码率(BER)增大。带宽大子载波数目多的信号其PAPR大，受到非线性功放的影响也大图1.1给出不同带宽条件下，发射信号峰均比的CCDF曲线带宽越大的信号其PAPR越大，对功放线性要求越高6MHz带宽的条件下PAPR大于10dB的概率是4*10-21.2MHz带宽的条件下PAPR大于10dB的概率是10-2500KHz带宽的条件下PAPR大于10dB的概率是3*10-3二、功放线性化技术为了解决线性和效率之间的矛盾，各种功放线性化技术应运而生。方法之一是降低功率放大器的输入信号电平，使其在传递曲线

3、的线性部分工作，但这会导致电源效率不佳，这种方法最简单，但会增加成本；为了实现所需的功率输出，必须使用更大、更昂贵的功率放大器，并且90%以上的直流功率转化成了热量而没有得到利用。二、功放线性化技术数字预失真技术因其成本低、线性度改善效果好等优势而备受关注。利用数字预失真技术，可以通过使发射信号预失真来满足频谱要求，同时让工作在高效率饱和区的功率放大器有效线性化。采用数字预失真技术需要一个反馈接收机，通过其对功率放大器输出的耦合信号进行下变频处理，然后与发射波形的数字信号相比较，由自适应算法计算或更新一系列参数，以便预加

4、到下一个发射波形上。当自适应算法收敛时，功率放大器即使工作于非线性部分，发射机输出也实现了线性化。数字预失真技术可将发射机效率从10%以下提高到35%以上，具体取决于所用的算法和功率放大器类型。数字预失真三、功放线性化技术应用情况TI公司的预失真器GC5325、GC5322分别把ACLR改善20～30dB、20dB以上，输入信号带宽可达20MHzGC5322/5DigitalPre-DistortionSystemGC5325EVMBlockDiagramWCDMA'1111'SpectralPerformanceat2

5、.14GHzand48.9dBm三、功放线性化技术应用情况PMC-Sierra公司的预失真器PM7800PALADIN10、PM7815PALADIN15与前馈方案相比频谱功率的效率可提高50%以上PALADIN15MCPA-EQUIPPEDWCDMABTS三、功放线性化技术应用情况Intersil公司的预失真器ISL5239基于双查找表，其输入信号带宽可达20MHzCLOSED-LOOPDIGITALPREDISTORTIONUSINGTHEISL5239PREDISTORTIONPERFORMANCE三、功放线性化技

6、术应用情况Optichron公司的预失真器OP6180能自适应任何制式的信号组合、支持任何PA技术（AB,Doherty,EnvelopeTracking等）以及晶体管架构(LDMOS,GaS,GaN等)，ACPR改善达30～40dB。Optichron公司是一个专门做功放线性化的小公司，Optichron公司的预失真芯片只有两个系列OP4400和OP6180，但是性能非常出色，敢称业界最好。因在数字预失真技术领域的领导者地位，这家公司于2011年3月被NetLogicMicrosystems公司收购，随后9月份Broa

7、dcom公司又收购了NetLogicMicrosystems公司，便推出了最新版本的预失真芯片BCM51030，比传统DPD技术提供高10倍的带宽，使单个PA的功耗降低20-50%。SimplifiedblockdiagramoftheOP6180-DEVSOP6180-DEVdevelopmentplatform1.88GHzDPDcorrection三、功放线性化技术应用情况赛灵思与AnalogDevices公司合作，开发了高性能的多模无线演示平台，来演示带有第三方功率放大器、可在各种频率和任意无线接口上运行的DPD

8、解决方案。XilinxML605电路板和AnalogDevices的混合信号数字预失真（MSDPD）电路板通过两块电路板上的FMC接头连接起来。XilinxML605上实施了具有DUC、DDC、CFR和DPD功能的高级信号处理应用，充分利用了AnalogDevices公司MSDPD板上的高性能数据转换器和RF信号链路