模塊化儀器應對寬帶通信測試新挑戰

　　但是，這意味著(zhù)功率放大器需要在長(cháng)期飽和功率以下回退很多。換句話(huà)說(shuō)，功率放大器在大多數時(shí)間都處于資源浪費的狀態(tài)。這導致極低的效率，通常低于 10%。(超過(guò) 90% 的直流功率轉化為熱能并流失)。對于基站來(lái)說(shuō)，這會(huì )限制服務(wù)區域范圍，增加服務(wù)提供商的資本和運營(yíng)支出。同時(shí)，這還會(huì )降低手機的服務(wù)質(zhì)量(QoS)和電池壽命，導致客戶(hù)不滿(mǎn)和收入下滑。線(xiàn)性化可以讓功率放大器在高功率附加效率(PAE)區間運行，接近飽和點(diǎn)且不會(huì )出現嚴重的信號失真，從而降低了成本。

　　數字預失真(DPD)是一個(gè)經(jīng)濟高效的線(xiàn)性化方法。目前，市場(chǎng)可提供 2G/3G 制式的全套商用現貨(COTS)芯片組和 IP 來(lái)滿(mǎn)足此需求。但是，很多情況下這些商用數字預失真方法無(wú)法滿(mǎn)足 4G 要求。以下總結了當今物理層通信設計人員面臨的數字預失真挑戰。

　　解決方案

　　工程師向 4G 過(guò)渡需要一個(gè)快速可行的解決方案，以實(shí)現 4G 通信系統的數字預失真。各個(gè)知識層面的工程師都可以使用這個(gè)解決方案，并且方案的設備要求極低。工具套件必須精確、避免依賴(lài)某一特定廠(chǎng)商的芯片組或硬件方案來(lái)實(shí)現初期建模，并且能夠將定制數字預失真融入基帶設計中，從而保持較小的BOM表。此外，它必須能夠與一系列其他工具連接，以進(jìn)行硬件驗證。

　　增加了數字預失真功能――W1716 DPD Builder 的 Agilent SystemVue 平臺是滿(mǎn)足上述條件的解決方案之一。該軟件提供帶有向導指示的簡(jiǎn)單易用型用戶(hù)界面，能夠讓用戶(hù)對大功率和小功率功率放大器、收發(fā)機集成電路甚至自動(dòng)增益控制模塊的 4G記憶 效應進(jìn)行快速建模和校正。

　　W1716 DPD 旨在幫助無(wú)線(xiàn)系統架構師使用實(shí)驗室現有的通用商用測試設備進(jìn)行早期的體系架構和元件分析。專(zhuān)有數字預失真解決方案需要工程師僅僅為了進(jìn)行4G可行性研究就要在方案成熟前做出一系實(shí)施決定。使用 W1716 DPD，無(wú)線(xiàn)架構師可以在數分鐘內評測一個(gè)元件在保持硬件靈活性和充分的 4G 測量信心的前提下能夠多大程度被線(xiàn)性化。安捷倫實(shí)現上述目標憑借了以下關(guān)鍵優(yōu)勢：強大且易用的安捷倫數字預失真算法、開(kāi)放、不依賴(lài)于特定廠(chǎng)商或技術(shù)的數字預失真與功率放大器硬件設計方法、高性能且靈活的安捷倫儀器、真實(shí)且符合標準的波形(例如 LTE 和 LTE-Advanced，帶有 CFR)進(jìn)行表征。

　　CFR 補充并改善了數字預失真的效果。當代通信系統中高頻譜效率的射頻信號具有高達 13 dB 的峰均功率比(PAPR)。CFR 可預處理信號以降低信號峰值，同時(shí)不會(huì )引發(fā)嚴重的信號失真。通過(guò)降低峰均功率比，CFR 支持功率放大器在更高的功率電平下更高效率地工作，并且不會(huì )引發(fā)頻譜模板和誤差矢量幅度標準違規。CFR 直接作用于信號，而數字預失真校正功率放大器的非線(xiàn)性，支持信號功率的進(jìn)一步提升。

　　Agilent PXI 模塊化數字預失真儀器

　　與其他數字預失真方法不同，安捷倫的數字預失真方案從設計人員的角度出發(fā)，提供功能靈活的內置寬帶建模工局，可連接至可配置的儀器(例如安捷倫模塊化 PXI 系列)(圖 5)?！　?/p>

　　此設置中，任意波形發(fā)生器配有用于 LTE-A 和 802.11ac 的 SystemVue，可以提供測試元件所需的標準信號，運行安捷倫矢量信號分析(VSA)軟件的 M9392A 捕獲信號，以測量功率放大器的非線(xiàn)性。使用 SystemVue 以及 M9330A 和 M9392A 可以控制并實(shí)現整個(gè)數字預失真設計流程的自動(dòng)化。