线性化技术和RF预失真器调谐实现最大的PA效率

瞄准高效放大器时，克服RF信号的非线性特性非常具有挑战性。在本应用笔记中，提出了线性化技术和RF预失真器调谐，以使用最少的组件来实现最大的PA效率。该应用中使用MAX2009 / MAX2010模拟射频预失真器来使非线性无效，而不会牺牲功率放大器的效率和性能。

介绍

诸如WCDMA的线性调制方案允许更高的数据速率和每个载波多个无线连接，但它们也引入了较高的载波信号峰均比。与可以驱动PA（功率放大器）进行压缩的恒定包络调制方案不同，现在必须大幅回撤放大器才能满足相邻通道泄漏的限制。由于PA效率降低得越多，PA的退避就越多，因此应用线性化技术将最大效率与最小IM（互调）相结合。

众所周知的线性化技术，例如前馈（FFW）和数字预失真（DPD）昂贵，并且需要相当大的空间。因此，需要一种使用很少的组件并且易于处理的方法。

与FFW或DPD相比，MAX2009 / MAX2010模拟射频预失真器需要很少的外部元件，易于调整，并具有相当大的线性度。

MAX2009 / MAX2010依靠RF频率上的AM-AM和AM-PM曲线校正来改善IM3和ACPR性能。在内部，芯片测量信号功率并根据当前信号的幅度使相位和增益预失真失真。尽管AM-AM和AM-PM校正依靠的是无存储器电路，但AB类放大器仍然可以受益于Maxim®器件产生的负失真，并可以显着提高性能。

与所有线性化技术一样，一种良好的信号削波算法可降低PA之前信号的峰均比（不超过EMV限制），有助于模拟预失真。将MAX2009 / MAX2010与适当的信号削波一起使用是一个很好的组合。

一般预失真器理论在

给定正弦波RF输入信号的情况下，放大器在RF频率上的压缩失真通常如图1所示。预失真器会使输入信号失真，以抵消放大器所增加的失真。结果是净线性传递函数。

幅度失真传递函数。

相位失真的工作方式几乎相同。大多数放大器都倾向于随着幅度的增加而更多地延迟输入信号。这意味着输出信号的相位随着幅度的增加而减小。预失真器的相位部分通过减小延迟随幅度的变化而做相反的事情。最终结果是一个恒定的延迟传递函数。

相位失真传递函数。

先前的数字显示了瞬时VIN / VOUT特性。如果不是不可能的话，这对于RF放大器来说是困难的。在没有内存的系统下，只需绘制AM-AM和AM-PM图即可完全表征放大器的非线性特性。输入信号为单频；x轴是输入功率；AM-AM和AM-PM图分别显示了增益的幅度和相位。注意，相位压缩在振幅压缩发生之前开始。这对于选择正确的模拟预失真方法很重要。

如何准备用于预失真的放大器

MAX2009 / MAX2010的通用功能是扩展相位和增益，以补偿放大器的相位和增益压缩。此过程与线性映射相对应，在线性映射中，功率晶体管压缩曲线的每个点都被赋予了相位和增益校正的单个值。实际上，放大器在某种程度上会遭受记忆效应。与每个半导体组件一样，功率晶体管的特性会随温度而变化。由于功率放大器的效率有限，因此大部分功率都将转化为热量。这是通过几个不同的时间常数进行的。加热整个放大器可能需要几分钟。加热晶体管封装可能需要几秒钟的时间，但是加热LDMOS沟道的时间常数在微秒的范围内。¹因此，如果信号的包络功率变化非常快（例如，与WCDMA一样），则有效信道的温度将不会保持恒定，而是随调制而变化。这会导致记忆效应。简单地说，在上下压缩曲线时，放大器的行为有所不同，因为从峰值向下驱动时，其通道温度较高。对于CMDA信号，这可能会影响以下数据芯片中的一个以上，这意味着会有大量的EVM和互调产物。因为从峰值向下驱动时其通道温度较高。对于CMDA信号，这可能会影响以下数据芯片中的一个以上，这意味着会有大量的EVM和互调产物。因为从峰值向下驱动时其通道温度较高。对于CMDA信号，这可能会影响以下数据芯片中的一个以上，这意味着会有大量的EVM和互调产物。

编辑：hfy