TD-SCDMA射頻功率放大器研究

　　由圖3可以看出，在TD-SCDMA常規(guī)時(shí)隙之間，只有12.5us的保護(hù)間隔（GP），也就是在上、下行切換的可變切換點(diǎn)，只有12.5us的上、下行保護(hù)時(shí)間?？紤]到必須保證上、下行之間要有很好的隔離效果來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，國家規(guī)定上行(或下行)開關(guān)完全關(guān)斷與下行(或上行)開關(guān)開始打開之間必須有大于3us的保護(hù)時(shí)間；而且TD-SCDMA收發(fā)設(shè)備本身還可能有3?滋s～5?滋s的延時(shí)。因此即使可以通過開關(guān)的提前打開來減小EVM的惡化，開關(guān)打開的提前量也是嚴(yán)格受限的。例如：由于下行開關(guān)的打開提前量過大可能造成上行還未完全關(guān)斷時(shí)，上行就已經(jīng)打開的情況，此時(shí)上、下行同時(shí)工作，很容易產(chǎn)生自激等不穩(wěn)定的后果，造成系統(tǒng)故障。因此，國家對上下行之間的保護(hù)時(shí)間、上下行功率開關(guān)的開關(guān)速度以及上下行功率開關(guān)的打開提前量和關(guān)閉滯后量都有明確而嚴(yán)格的規(guī)定，這里不作具體介紹。從上面的分析可以看出，在開關(guān)的打開速度夠快的前提下(小于2?滋s)，通過開關(guān)的提前開啟(開關(guān)的打開提前量不小于開關(guān)打開 的上升時(shí)間)可以使得功放在時(shí)分雙工模式下的EVM指標(biāo)達(dá)到常開模式下的水平，即此時(shí)開關(guān)的瞬態(tài)響應(yīng)并不會使信號質(zhì)量惡化，功放能夠良好運(yùn)行。

　　本文分析了TD-SCDMA功率放大器的EVM指標(biāo)在時(shí)分雙工模式下和常開模式下的區(qū)別。通過對功放的瞬態(tài)響應(yīng)解釋了功放在時(shí)分雙工模式下對EVM的惡化主要來自于功率開關(guān)打開時(shí)間的限制，即開關(guān)打開時(shí)間越長，對EVM造成的惡化越大。為了深入地分析功放的瞬態(tài)響應(yīng)，本文建立了一個(gè)二階R-C模型，介紹了制約功放瞬態(tài)響應(yīng)的相關(guān)因素。最后，提出了改善TD-SCDMA功率放大器時(shí)分雙工模式EVM指標(biāo)的方案：提高功放開關(guān)的打開速度以及實(shí)現(xiàn)功放開關(guān)的提前打開。給出了具體的建議：功放開關(guān)的上升時(shí)間小于2?滋s；功放開關(guān)打開的提前量不小于功放開關(guān)的上升時(shí)間。經(jīng)檢測表明，基于本文理論實(shí)現(xiàn)的功率放大器在 TD-SCDMA無線設(shè)備中和整個(gè)TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中都能正常工作，并且性能良好。

　　參考文獻(xiàn)

[1] HE Song Bai.Microwave oscillator phase noise requirement for TD-SCDMA wireless communication systems.Journal of Electronic Science and Technology of China，June 2007，5(2)：111.
[2] ROTELLA F M，MA G，YU Z，et al.Modeling，analysis，and design of RF LDMOS devices using harmonic-balance device simulation.Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions，June 2000，48(6)：991-999.
[3] VOELKER K.Apply error vector measurements in communications design.Microwaves RF，1995：143-152.
[4] YOON S W.Static and dynamic error vector magnitude behavior of 2.4GHz Power amplifier.Microwave Theory and Techniques，IEEE Transactions，April 2007，55(4)：643-647.
[5] 李世鶴.TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn).北京：人民郵電出版社，2003：48-58.