設(shè)計(jì)兼顧高線性和高效率的RF放大器

圖8，低成本手機(jī)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，通話時(shí)間可延長(zhǎng)1小時(shí)。

　　建模

　　人們對(duì)RF功率放大器中線性和效率的追求也對(duì)RF系統(tǒng)開發(fā)使用的EDA工具產(chǎn)生了影響。 由于這些RF系統(tǒng)本質(zhì)上的非線性，所以也具有與其他非線性系統(tǒng)相同的所有數(shù)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?yàn)镽F設(shè)計(jì)通常需要穩(wěn)態(tài)工作。而要達(dá)到此狀態(tài)，可能需要經(jīng)過(guò)數(shù)十億個(gè)信號(hào)波。RF設(shè)計(jì)師一般采取黑箱建模方法（例如采用S（散射）參數(shù)）來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。但是，S參數(shù)并沒(méi)有考慮非線性因素，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(shù)設(shè)計(jì)方法的Agilent公司最近引入了X參數(shù)，即多諧波失真模型方法（參考文獻(xiàn)2）。在X參數(shù)中綜合了線性系統(tǒng)響應(yīng)和非線性因素的響應(yīng)。Agilent已提供了幾篇文章來(lái)詳細(xì)說(shuō)明該技術(shù)，以后肯定會(huì)將X參數(shù)仿真加入到Agilent的RF設(shè)計(jì)工具，也肯定會(huì)開發(fā)可表征X參數(shù)的Agilent的測(cè)試設(shè)備。

　　由于新的手機(jī)調(diào)制方案的設(shè)計(jì)要求，RF功率放大器的設(shè)計(jì)越來(lái)越困難。長(zhǎng)期以來(lái)，RF領(lǐng)域都憑感覺設(shè)計(jì)和依賴于工程師的經(jīng)驗(yàn)。而由于這些新設(shè)計(jì)中對(duì)線性和效率的要求，人們?yōu)榱嗽O(shè)計(jì)可正常工作的放大器，需要有更多的專業(yè)技能。設(shè)計(jì)工作也開始跨越不同的領(lǐng)域。 RF、模擬和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)師都對(duì)信號(hào)鏈性能有影響。由于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師現(xiàn)在可從EDA和測(cè)試設(shè)備制造商那里可獲得先進(jìn)工具和儀表，可以預(yù)期未來(lái)性能會(huì)有更驚人的提高，而成本則會(huì)顯著降低。

　　參考文獻(xiàn)

　　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.