模塊化儀器應對寬帶通信測試新挑戰

　　但是，這意味著功率放大器需要在長期飽和功率以下回退很多。換句話說，功率放大器在大多數時間都處于資源浪費的狀態。這導致極低的效率，通常低于 10%。(超過 90% 的直流功率轉化為熱能并流失)。對于基站來說，這會限制服務區域范圍，增加服務提供商的資本和運營支出。同時，這還會降低手機的服務質量(QoS)和電池壽命，導致客戶不滿和收入下滑。線性化可以讓功率放大器在高功率附加效率(PAE)區間運行，接近飽和點且不會出現嚴重的信號失真，從而降低了成本。

　　數字預失真(DPD)是一個經濟高效的線性化方法。目前，市場可提供 2G/3G 制式的全套商用現貨(COTS)芯片組和 IP 來滿足此需求。但是，很多情況下這些商用數字預失真方法無法滿足 4G 要求。以下總結了當今物理層通信設計人員面臨的數字預失真挑戰。

　　解決方案

　　工程師向 4G 過渡需要一個快速可行的解決方案，以實現 4G 通信系統的數字預失真。各個知識層面的工程師都可以使用這個解決方案，并且方案的設備要求極低。工具套件必須精確、避免依賴某一特定廠商的芯片組或硬件方案來實現初期建模，并且能夠將定制數字預失真融入基帶設計中，從而保持較小的BOM表。此外，它必須能夠與一系列其他工具連接，以進行硬件驗證。

　　增加了數字預失真功能――W1716 DPD Builder 的 Agilent SystemVue 平臺是滿足上述條件的解決方案之一。該軟件提供帶有向導指示的簡單易用型用戶界面，能夠讓用戶對大功率和小功率功率放大器、收發機集成電路甚至自動增益控制模塊的 4G記憶 效應進行快速建模和校正。

　　W1716 DPD 旨在幫助無線系統架構師使用實驗室現有的通用商用測試設備進行早期的體系架構和元件分析。專有數字預失真解決方案需要工程師僅僅為了進行4G可行性研究就要在方案成熟前做出一系實施決定。使用 W1716 DPD，無線架構師可以在數分鐘內評測一個元件在保持硬件靈活性和充分的 4G 測量信心的前提下能夠多大程度被線性化。安捷倫實現上述目標憑借了以下關鍵優勢：強大且易用的安捷倫數字預失真算法、開放、不依賴于特定廠商或技術的數字預失真與功率放大器硬件設計方法、高性能且靈活的安捷倫儀器、真實且符合標準的波形(例如 LTE 和 LTE-Advanced，帶有 CFR)進行表征。

　　CFR 補充并改善了數字預失真的效果。當代通信系統中高頻譜效率的射頻信號具有高達 13 dB 的峰均功率比(PAPR)。CFR 可預處理信號以降低信號峰值，同時不會引發嚴重的信號失真。通過降低峰均功率比，CFR 支持功率放大器在更高的功率電平下更高效率地工作，并且不會引發頻譜模板和誤差矢量幅度標準違規。CFR 直接作用于信號，而數字預失真校正功率放大器的非線性，支持信號功率的進一步提升。

　　Agilent PXI 模塊化數字預失真儀器

　　與其他數字預失真方法不同，安捷倫的數字預失真方案從設計人員的角度出發，提供功能靈活的內置寬帶建模工局，可連接至可配置的儀器(例如安捷倫模塊化 PXI 系列)(圖 5)。　　

　　此設置中，任意波形發生器配有用于 LTE-A 和 802.11ac 的 SystemVue，可以提供測試元件所需的標準信號，運行安捷倫矢量信號分析(VSA)軟件的 M9392A 捕獲信號，以測量功率放大器的非線性。使用 SystemVue 以及 M9330A 和 M9392A 可以控制并實現整個數字預失真設計流程的自動化。