纖巧的數(shù)字預(yù)失真接收器集成了RF、濾波器和ADC

　　在蜂窩基站中，功率放大器 (PA) 消耗的電功率比其他任何組件都多，因此就服務(wù)提供商而言， PA 是增大運營支出的一個重要因素。復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制方法要求 PA 具有極高的線性，因此必須在遠低于飽和區(qū)的范圍內(nèi)驅(qū)動功率放大器，在這個區(qū)域內(nèi)， PA 的效率最高。為了提高 PA 的效率，設(shè)計師使用了數(shù)字技術(shù)，以降低波峰因數(shù)，并改善 PA 的線性度，從而允許 PA 在靠近飽和區(qū)的范圍內(nèi)工作。數(shù)字預(yù)失真 (DPD) 是首選的 PA 線性化方法。數(shù)字預(yù)失真算法受到了大量關(guān)注，不過還有一個關(guān)鍵組件，即 RF 反饋接收器。

　　數(shù)字預(yù)失真接收器的要求

　　數(shù)字預(yù)失真接收器將 PA 的輸出從 RF 信號轉(zhuǎn)換回數(shù)字信號，是反饋環(huán)路的一部分 (參見圖 1) 。關(guān)鍵設(shè)計要求是，輸入頻率范圍和功率大小、中頻以及要數(shù)字化的帶寬。在這些要求中，有些可以直接從 PA 的性能規(guī)范中得出，有些是在設(shè)計時優(yōu)化的?；鶐Оl(fā)送信號被上變頻至載頻，并被限定在由 WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、LTE 等空中接口標(biāo)準所規(guī)定的頻段內(nèi)。由于 DPD 環(huán)路的用途是測量 PA 傳遞函數(shù)，因而不必分離載頻或?qū)?shù)字數(shù)據(jù)進行解調(diào)。PA 非線性將產(chǎn)生奇數(shù)階的互調(diào)分量，這些分量會在相鄰?fù)ǖ篮徒惶嫱ǖ乐行纬深l譜增生。3 階分量出現(xiàn)在 3 倍于期望通道帶寬的范圍之內(nèi) (見圖 2)。同樣，5 階分量和 7 階分量則分別處在 5 倍和 7 倍于期望通道帶寬的范圍以內(nèi)。因此，DPD 接通器必須獲得一個與正在進行線性化處理的互調(diào)分量之階數(shù)相等的發(fā)送帶寬倍數(shù)?！　?/p>

圖 1：數(shù)字預(yù)失真信號鏈路　　

圖 2：互調(diào)分量

　　目前的開發(fā)趨勢是將所需通道混頻至中頻 (IF) ，并捕獲所有互調(diào)分量的全部帶寬。要準確選擇中頻以減輕濾波負擔(dān)，并避開按照規(guī)范要求已經(jīng)確定的其他頻率。類似地，采樣率也要選擇為數(shù)字調(diào)制芯片速率的倍數(shù)，例如，在 WCDMA 情況下為 3.84MHz。最后，奈奎斯特 (Nyquist) 定理要求，采樣率必須至少是采樣帶寬的 2 倍。盡管很多配置都是可接受的，但是這里僅列出一組滿足這些限制的配置，中頻為 184.32MHz，ADC 采樣率為 245.76MHz，帶寬為 122.88MHz。

　　在 20W PA 的情況下，平均輸出功率是 43dBm。峰值對平均值之比 (PAR) 約為 15dBm。為了將接收鏈路混頻器的平均輸入功率設(shè)定為 -15dBm，耦合器和衰減器合起來的插入損耗必須是 58dB (參見圖 1)。WCDMA 標(biāo)準規(guī)定， PA 的帶內(nèi)噪聲最大為 -13dBm/MHz (-73dBm/Hz)。因此，耦合器和衰減器 (-58dB) 及 PA 噪聲限制 (-13dBm/MHz) 合起來，要求接收器靈敏度必須低于 -71dBm/MHz (-131dBm/Hz)。為了提供充足的裕度，至少需要比這個值好 6dB 至 10dB 的數(shù)值。這就為數(shù)字預(yù)失真接收器設(shè)定了頻率計劃、功率大小和靈敏度要求。