功放的设计
0赞功放的技术指标:额定输出功率、线性度(ACPR/IMD)、载波数、功耗(效率)等。
GSM及PHS基站系统:
在GSM及PHS基站系统中,由于对线性度要求不是很高或者额定输出功率不是很大,且在单载波下工作,所以我们选择通用的射频功放设计方案——功率回退法(常称为高功放HPA)。构成HPA放大器一般有两种工作状态:A类及AB类工作状态。建议在小功率放大器(平均功率输出≤1W)设计中使用A类放大器;在中大功率放大器(平均功率输出>1W)设计中使用AB类。
A类放大器具有良好的线性放大性能。输出功率减小3dB,三阶交调减小6dB。一般,在p1dB输出时,IM3大约为-20dBc,在实际的工程中,A类放大器需回退15dB,即IM3可达-45到-50dBc。
一、A类放大器的主要缺点:
效率低而且成本高。
在p1dB输出时,效率为10%。输出30w,需要消耗至少300w的电。若考虑12dB的回退,即放大16倍,则需要有480w的功率输出,消耗4.8kw的电。
同时为了达到30w的功率输出,需要较多的功率管,加大了HPA的成本和体积以及研发的难度。
二、A类放大器的主要优点:
效率高,成本低。
单管输出功率高,结构以及散热简单。
AB类的管子主要选LDMOS管。
AB类放大器用最大包络功率PEP来描述其功率容量,类似P1dB。
PEP处的IM3为28dBc。输出功率回退3dB时,IM3为40dBc。
功率回退法的优点是简单、易实现,缺点是受功率管P1dB(或PEP功率)限制。
CDMA及WCDMA基站系统
在CDMA及WCDMA基站系统中,由于CDMA技术是随机包络的宽带信号,交调失真会有频谱再生效应。
所以对线性度要求很高,加上额定输出功率较大,且常在多载波的情况下工作。
仅采用回退法不能达到所要求的线性度,,需选择前馈法或自适应预失真等线性化技术的方案进行射频功放的设计(称之为线性功放LPA)。
级联放大器的三阶交调系数与各级IMD3关系
前一级的线性比后一级好6-10dB。,驱动级优于末级的IMD3越大,则级联放大器的交调系数恶化值越小。上述图表对我们选择级联放大器的驱动级管子具有很大的参考价值。

