功放的數字基帶預失真技術研究

摘　要:敘述一種應用于CDMA2000 基站前端的低噪聲放大器的設計方案,根據基站接收系統架構確定低噪聲放大器指標,利用安捷倫的先進設計系統軟件進行仿真設計,仿真結果表明放大器工作頻率在810～850 MHz 頻率范圍內增益為18 dB 左右,噪聲系數018 dB ,輸入回波損耗大于15 dB ,輸出回波損耗大于12 dB。經實際調試與測量表明結果達到了指標要求,準備應用于杭州某通信公司的產品中。

　　隨著移動通信的普及,移動通信設備商之間競爭也更加激烈;各大通信巨頭為了搶奪市場,不斷提高基站的性能,降低基站的價格;低噪聲放大器是基站接收機的第一級,圖1 是典型的基站結構示意圖,從圖中可以看到低噪聲放大器位于接收機的最前端,因此對基站接收機來說,低噪聲放大器是十分關鍵的部件,它直接影響到整個接收鏈路的信噪比,對提高基站靈敏度有決定性影響。

　　安捷倫公司的A TF54143 是一種增強型偽高電子遷移率晶體管,不需要負柵極電壓,與耗盡型管相比較,可以簡化排版而且減少零件數,該晶體管最顯著的特點是低噪聲,并具有高增益、高線性度等特性,他特別適用于工作頻率范圍在450 MHz ～6 GHz 之間的蜂窩/ PCS/ WCDMA 基站、無線本地環路、固定無線接入和其他高性能應用中的第一階和第二階前端低噪聲放大器電路中。

圖1 　基站結構示意圖

　　1 　仿真設計

　　本文采用安捷倫公司的A TF54143 設計低噪聲放大器,該低噪聲放大器主要指標為: 在810～850 MHz 范圍內達到增益大于17 dB ,噪聲系數小于018 ,輸入回波損耗大于15 dB ,輸出回波損耗大于12 dB ,輸出三階交調系數大于27 dBm。

　　1.1 　晶體管模型低噪聲放大器

　　通常會在源極加電感來增加穩定性,穩定性設計對于任何放大器都是必需的,沒有設計成絕對穩定的放大器不能應用到產品中去的;影響低噪聲放大器穩定性的因素有很多,其中源極電感是其中之一。

　　圖2 是未加源極電感的FET 晶體管的等效原理圖。

圖2　未加源極電感的FET 等效原理圖

　　由圖可知輸入等效阻抗的表達式為式(1) :