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大信号极化调制系统中的放大器失真性能测量 David Zhao: Department of Application Engineering RF Micro Devices (Beijing) Co., Ltd. Sept. 2007 1 RF Micro Devices (Beijing) Co., Ltd. 概要 这篇文档谈到了一种测量大信号极化调制系统（LSPM ）中放大 器失真的方法。 首先，AM-AM 和AM-PM 失真的定义被作了详细的说明。接着 文中谈到了使用矢量网络分析仪测量放大器失真的具体步骤。 在测量中用到的一个自动测试程序也会被介绍到。通过这个测试 程序，能够采集测试结果，并对结果进行初步的分析。 另外，对在测试中使用的脉冲信号测量和触发模式下面的测量技 术，也进行了阐述。 关键字 AM: Amplitude Modulation PM: Phase Modulation LSPM: Large Signal Polar Modulation P2RM: Polaris2 Radio Module (RFMD RF chipsets) VNA: Vector Network Analyzer Vramp: Burst voltage signal from DAC to control GSM PA output power GPIB: General Purpose Interface Bus GSM: Global System for Mobile communication EDGE: Enhanced Data rate for GSM Evolution 2 RF Micro Devices (Beijing) Co., Ltd. 理论背景 大信号极化调制LSPM LSPM 主要有下面的好处： - 通过对非恒定包络信号使用饱和放大器，节省~20 – 25% 能 量。 - 相比于某些直接上变频EDGE 系统，LSPM 在发射路径上不需 要使用声表滤波器，从而节省了成本。 LSPM 系统中首先对信号进行预失真处理，从而补偿了饱和放大 器带来的非线性失真。这些使饱和放大器运用于非恒定包络调制成为 现实。 RFMD 在它的Polaris 产品家族中，采用的是LSPM 。在这个系 统里面，放大器的失真性能是整个系统失真的重要来源。由此，对放 大器的失真性能测量是一个非常重要的工作。 下面是RFMD P2RM 模块里面采用的发射机架构。 Figure1 – Large Signal Polar Modulation 放大器的失真 在LSPM 系统里面，饱和的放大器的两种失真需要考虑到。一个 是AM-PM 失真，另外一种是AM-AM 失真。 饱和放大器的非线性来自于它采用了很低的偏置点，同时具有很 高的效率。AM-PM 定义为放大器输入控制电压（Vramp ）和放大器 3 RF Micro Devices (Beijing) Co., Ltd. 的S21 传输参数中相位变化的关系函数。 因为一定的Vramp 电压对 应着一定的输出功率，所以AM-PM 也可以定义为输出功率和相位变 化的关系函数。 Figure 2 显示了AM-PM 失真的数据。 45 40 Polar PA Relative Phase vs Pout, F=900 MHz 35 30 ) 25 g e d 20 , t 15 u o ( 10 Φ e 5 Φ(out) @ 0 dBm, -15 C s a 0 Φ(out) @ 0 dBm, +25C h P -5