功放線性化實(shí)現(xiàn)方法

　　圖8:(a)框圖提供了簡化版的Scintera SC1889/69 RFPAL芯片內(nèi)部Volterra級(jí)數(shù)發(fā)生器，(b)右邊顯示了Volterra級(jí)數(shù)公式的配置。

　　監(jiān)視模塊大部分是在數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)橄窨焖俑道锶~變換(FFT)和誤差指標(biāo)產(chǎn)生等功能更適合使用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。如圖7所示，監(jiān)視輸入部分包括下變頻器和ADC,這是提供DSP使用的頻譜分解數(shù)據(jù)所要求的。與依賴于外部下變頻器和ADC的DPD相比，RFFB ADC的集成是一個(gè)顯著的區(qū)別。SC1889/69 SoC中采用的這種獨(dú)特的分割方法可產(chǎn)生單片、高集成度的解決方案，不僅能保持?jǐn)?shù)字方法的靈活性，而且具有模擬方法的簡單性和低功耗優(yōu)勢(shì)。

　　線性化解決方案的總體性能取決于許多因素。RFPAL方法的最大好處是可以用作回退功放的替代方案。與回退功放相比，功耗僅0.4W的RFPAL可以帶來高達(dá)4倍的效率改進(jìn)，并可實(shí)現(xiàn)同樣比例的總體系統(tǒng)功耗下降。另外，線性化方法能使功放更接近PSAT工作點(diǎn)工作，從而允許使用更小的晶體管實(shí)現(xiàn)目標(biāo)輸出功率。功耗的降低意味著可以減少系統(tǒng)的年度運(yùn)行成本(電氣成本)，當(dāng)天線功率電平大于5W時(shí)，可以在相當(dāng)短時(shí)間內(nèi)彌補(bǔ)RFPAL解決方案的初始成本。

　　下表顯示系統(tǒng)功耗和系統(tǒng)效率比回退放大器有明顯的優(yōu)勢(shì)：效率提高了3倍，系統(tǒng)功耗降低67W以上，年運(yùn)行成本節(jié)省近30美元。雖然不是每個(gè)系統(tǒng)都一直工作在最大輸出功率，但必須為最差情況設(shè)計(jì)電源容量和系統(tǒng)冷卻要求。與工作在回退模式的功放相比，以前一直被忽視的預(yù)失真技術(shù)能夠極大的減小尺寸/體積以及與電源和冷卻部件(散熱器、風(fēng)扇等)相關(guān)的成本。

　　在比較RFPAL方法與DPD技術(shù)時(shí)可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)明顯的重要區(qū)別。即使DPD可以比RFPAL方法提供更好的最后一級(jí)功放效率(表中數(shù)據(jù)為高出2%,但在大多數(shù)情況下差距要小得多)，但DPD的總體系統(tǒng)效率仍低于RFPAL,因?yàn)镈PD方法具有較高的功耗。當(dāng)天線輸出功率電平低于10W并接近0.5W時(shí)，RFPAL系統(tǒng)效率的提高幅度將越來越大，因?yàn)镈PD功耗在總體系統(tǒng)功耗中所占的比例越來越大。這種差異可以使用Scintera公司在其網(wǎng)站上提供的效率計(jì)算器查看。鑒于與DPD相似的校正性能、但改進(jìn)了功耗和效率、減小了復(fù)雜性、降低了系統(tǒng)成本和縮小了外形封裝，RFPAL是作為異類網(wǎng)絡(luò)部署一部分的小型蜂窩設(shè)計(jì)的理想之選。

　　在比較這些不同的功放線性化方法時(shí)，重要的是要認(rèn)識(shí)到，有一些模擬應(yīng)用是沒法使用DPD的，如模擬遠(yuǎn)程無線電頭端、功放模塊、中繼器和微波回傳系統(tǒng)。由于RFPAL方法是一種自適應(yīng)的RFIN/RFOUT和獨(dú)立線性化解決方案，不需要外部數(shù)字控制，因此全模擬系統(tǒng)也可以使用。圖4a所示的數(shù)字部分是可選的，主要用于需要報(bào)告功能的應(yīng)用，對(duì)上述模擬應(yīng)用來說不是必需的。SC1889/69易于集成，不需要預(yù)失真算法方面的專業(yè)知識(shí)，因此是工作在回退模式的功放的實(shí)用性替代方案。