纖巧的數字預失真接收器集成了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，因此就服務提供商而言， PA 是增大運營支出的一個重要因素。復雜的數字調制方法要求 PA 具有極高的線性，因此必須在遠低于飽和區的范圍內驅動功率放大器，在這個區域內， PA 的效率最高。為了提高 PA 的效率，設計師使用了數字技術，以降低波峰因數，并改善 PA 的線性度，從而允許 PA 在靠近飽和區的范圍內工作。數字預失真 (DPD) 是首選的 PA 線性化方法。數字預失真算法受到了大量關注，不過還有一個關鍵組件，即 RF 反饋接收器。

　　數字預失真接收器的要求

　　數字預失真接收器將 PA 的輸出從 RF 信號轉換回數字信號，是反饋環路的一部分 (參見圖 1) 。關鍵設計要求是，輸入頻率范圍和功率大小、中頻以及要數字化的帶寬。在這些要求中，有些可以直接從 PA 的性能規范中得出，有些是在設計時優化的。基帶發送信號被上變頻至載頻，并被限定在由 WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、LTE 等空中接口標準所規定的頻段內。由于 DPD 環路的用途是測量 PA 傳遞函數，因而不必分離載頻或對數字數據進行解調。PA 非線性將產生奇數階的互調分量，這些分量會在相鄰通道和交替通道中形成頻譜增生。3 階分量出現在 3 倍于期望通道帶寬的范圍之內 (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。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分量之階數相等的發送帶寬倍數。　　

圖 1：數字預失真信號鏈路　　

圖 2：互調分量

　　目前的開發趨勢是將所需通道混頻至中頻 (IF) ，并捕獲所有互調分量的全部帶寬。要準確選擇中頻以減輕濾波負擔，并避開按照規范要求已經確定的其他頻率。類似地，采樣率也要選擇為數字調制芯片速率的倍數，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 標準規定， PA 的帶內噪聲最大為 -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 的數值。這就為數字預失真接收器設定了頻率計劃、功率大小和靈敏度要求。