线性化技术和射频预失真器调实现的PA效率

　　当以高效放大器为目标时，克服射频信号的非线性行为非常具有挑战性。在本应用笔记中，介绍了线性化技术和射频预失真器调谐，以使用少的组件实现的 PA 效率。该应用中使用MAX2009/MAX2010模拟RF预失真器来消除非线性，而不牺牲PA的效率和性能。

　　当以高效放大器为目标时，克服射频信号的非线性行为非常具有挑战性。在本应用笔记中，介绍了线性化技术和射频预失真器调谐，以使用少的组件实现的 PA 效率。该应用中使用MAX2009/MAX2010模拟RF预失真器来消除非线性，而不牺牲PA的效率和性能。

　　介绍

　　WCDMA 等线性调制方案允许更高的数据速率和每个载波的多个无线连接，但它们也引入了较高的载波信号峰均比。与可驱动 PA（功率放大器）进行压缩的恒定包络调制方案不同，放大器现在必须大幅回退以满足相邻通道泄漏的限制。由于 PA 回退越多，PA 效率就会降低，因此应用线性化技术将效率与 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），价格昂贵并且需要相当大的空间。因此，需要一种只需少量组件且易于处理的方法。

　　与FFW或DPD相比，MAX2009/MAX2010模拟RF预失真器需要很少的外部元件，易于调节，并提供相当大的线性化。

　　MAX2009/MAX2010依靠RF频率下的AM-AM和AM-PM曲线校正来提高IM3和ACPR性能。在内部，芯片测量信号功率，并根据当前信号幅度来扭曲相位和增益预失真。尽管 AM-AM 和 AM-PM 校正依赖于无记忆电路，但 AB 类放大器仍然可以受益于 Maxim？ 部件产生的负失真，并显着提高性能。

　　与所有线性化技术一样，良好的信号限幅算法可以降低 PA 之前信号的峰均比（不超过 EMV 限制），这有助于模拟预失真。将 MAX2009/MAX2010 与适当的信号削波结合使用是一个很好的组合。

　　一般预失真器理论

　　给定正弦 RF 输入信号，RF 频率下的放大器压缩失真通常如图 1 所示。预失真器使输入信号失真，以抵消放大器添加的失真。结果是净线性传递函数。

　　

　　幅度失真传递函数。

　　相位失真的工作原理大致相同。大多数放大器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则通过减少作为幅度函数的延迟来执行相反的操作。终结果是恒定延迟传递函数。

　　

　　相位失真传递函数。

　　上图显示了瞬时 VIN/VOUT 特性。对于射频放大器来说，即使不是不可能，这也是很困难的。在无记忆系统的情况下，只需绘制 AM-AM 和 AM-PM 图，即可充分表征放大器的非线性行为。输入信号为单频；x轴为输入功率；AM-AM 和 AM-PM 图分别显示增益的幅度和相位。请注意，相位压缩在幅度压缩发生之前开始。这对于选择正确的模拟预失真方法非常重要。

　　如何准备放大器进行预失真

　　MAX2009/MAX2010的一般功能是扩展相位和增益，以补偿放大器的相位和增益压缩。该过程对应于线性映射，其中功率晶体管压缩曲线的每个单点都被赋予单个相位和增益校正值。事实上，放大器在某种程度上会受到记忆效应的影响。与每个半导体元件一样，功率晶体管的特性随着温度的变化而变化。由于功率放大器的效率有限，大部分功率会转化为热量。这发生在几个不同的时间常数下。加热整个放大器可能需要几分钟的时间；加热晶体管封装可能需要几秒钟，但加热 LDMOS 沟道的时间常数在微秒范围内。1 因此，如果信号的包络功率变化非常快，例如 WCDMA，则活动通道的温度将不会保持恒定，而是会随着调制而变化。这会导致记忆效应。简而言之，放大器在向上和向下驱动压缩曲线时表现不同，因为当从峰值向下驱动时，其通道温度更高。对于 CMDA 信号，这可能会影响多个以下数据芯片，这意味着大量的 EVM 和互调产物。因为从峰值驱动时其通道温度更高。对于 CMDA 信号，这可能会影响多个以下数据芯片，这意味着大量的 EVM 和互调产物。因为从峰值驱动时其通道温度更高。对于 CMDA 信号，这可能会影响多个以下数据芯片，这意味着大量的 EVM 和互调产物。