可修正RF信號的RF預失真

很多工程師都熟悉Altera公司的FPGA在數字領域的使用。該公司的MegaCore IP(智能產權)可完成預失真的數字部分運算(參考文獻8)。Analog Devices公司與Altera公司合作，提供一種混合信號的數字預失真系統板，而德州儀器公司提供GC5325這類發射處理器器件，以降低信號波峰系數，以及抵消功放的失真(圖6)。Xilinx公司為自己的Virtex-4和Virtex-5 FPGA提供一個數字預失真的參考設計。由于手機基站承載了較多的RF通道，空間就成為了一個問題。凌力爾特公司等的解決方法是將整個數字預失真電路集成為LTM9003微模塊(圖7)。

　　盡管手機基站制造商接受數字系統，但供應商們在采樣數據系統中做的主要是模擬電路，這帶來了成本、功耗和空間不利因素。替代方法是用模擬技術實現RF放大器的線性。例如，新興公司Scintera Networks將目標瞄準了5W區間的小功率RF系統，還有UHF(超高頻)電視發射站的信號路徑(圖8)。這種方法會采樣驅動級的RF信號，使RF信號保持在模擬域中，但通過采用一種波形的Volterra Series擴展，對其作因數修正。Volterra Series是一種非線性性能的模型，類似于Taylor Series，不過Volterra Series可以表達記憶效應。Scintera公司的方案會對RF輸出作采樣和數字化，采樣結果被送入該公司芯片中的數字電路。該設計用數字段計算出RF信號鏈的模擬因數，然后用另一個單向耦合器，將經Volterra因數修正的RF信號混合回到RF路徑中。系統只需要在芯片中處理足夠的RF，就能校正放大器的失真。大多數RF功率都在主RF路徑內，而繞過了IC。Scintera公司將RF保持在模擬域，提供了一個功耗遠低于數字預失真方式的系統(圖9)。

　　要注意，數字預失真系統的設計與測試都不是簡單的任務。你需要完備的RF設計工具，如AWR公司的Microwave Office以及Agilent公司的ADS(參考文獻9)。除了用先進的測試設備確定RF路徑的特性以外，可能還需要購買和學習專用的測試設備，如一臺實時頻譜分析儀(參考文獻10)。

　　無論是采用模擬預失真還是數字預失真，都可以減少RF設計中的干擾，并使用先進的調制方法。最重要的是，預失真可以將RF放大器驅動至接近飽和狀態，從而提高了功率效率。你可以用分立芯片自己搭建系統，

　　也可以使用封裝內已集成所有功率的微模塊。在ADC以及下變頻IC中實現所需線性是半導體公司的一項成就。這些公司都有自己的應用專家，可以幫助你設計出RF信號路徑，滿足所有的規范要求、減少功耗，并提供每兆赫茲最大位數。