設計兼顧高線(xiàn)性和高效率的RF放大器
圖8,低成本手機適合使用直接的方法提高效率。Avago生產(chǎn)的放大器模塊可在輸出功率大于16dBm的高功率模式(a)和輸出功率小于16dBm的低功率模式(b)間切換。由于效率改善,通話(huà)時(shí)間可延長(cháng)1小時(shí)。
建模
人們對RF功率放大器中線(xiàn)性和效率的追求也對RF系統開(kāi)發(fā)使用的EDA工具產(chǎn)生了影響。 由于這些RF系統本質(zhì)上的非線(xiàn)性,所以也具有與其他非線(xiàn)性系統相同的所有數學(xué)問(wèn)題。 Spice和其他電路仿真技術(shù)可能在這里并不適用,而且可能會(huì )很耗時(shí),因為RF設計通常需要穩態(tài)工作。而要達到此狀態(tài),可能需要經(jīng)過(guò)數十億個(gè)信號波。RF設計師一般采取黑箱建模方法(例如采用S(散射)參數)來(lái)設計系統。但是,S參數并沒(méi)有考慮非線(xiàn)性因素,且缺乏放大器偏移模型。為了解決此問(wèn)題,曾經(jīng)推廣了S參數設計方法的Agilent公司最近引入了X參數,即多諧波失真模型方法(參考文獻2)。在X參數中綜合了線(xiàn)性系統響應和非線(xiàn)性因素的響應。Agilent已提供了幾篇文章來(lái)詳細說(shuō)明該技術(shù),以后肯定會(huì )將X參數仿真加入到Agilent的RF設計工具,也肯定會(huì )開(kāi)發(fā)可表征X參數的Agilent的測試設備。
由于新的手機調制方案的設計要求,RF功率放大器的設計越來(lái)越困難。長(cháng)期以來(lái),RF領(lǐng)域都憑感覺(jué)設計和依賴(lài)于工程師的經(jīng)驗。而由于這些新設計中對線(xiàn)性和效率的要求,人們?yōu)榱嗽O計可正常工作的放大器,需要有更多的專(zhuān)業(yè)技能。設計工作也開(kāi)始跨越不同的領(lǐng)域。 RF、模擬和數字系統設計師都對信號鏈性能有影響。由于有經(jīng)驗的設計師現在可從EDA和測試設備制造商那里可獲得先進(jìn)工具和儀表,可以預期未來(lái)性能會(huì )有更驚人的提高,而成本則會(huì )顯著(zhù)降低。
參考文獻
1. Vani Viswanathan, Efficiency Enhancement of Base Station Power Amplifiers Using Doherty Technique, Virginia Polytechnic Institute and State University.
2. Verspecht, Jan, and David E Root, Polyharmonic Distortion Modeling, IEEE Microwave Magazine, Volume 7, Issue 3, June 2006, pg 44.
評論