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本帖最后由 criterion 于 2015-3-14 02:42 编辑 * G; j8 e% n/ Q# @/ p" S/ U6 y/ _
0 @; ~. i5 _( v- c- L以ASM来讲 P1dB有两个含义 一个是衡量携带功率的能力 一个当然就是线性度
) a9 i9 R) t! h, Z7 k
7 i- L$ Z' G3 @+ W; b" A# ^3 K2 Z
; d; C" J* I- z9 }. U
( _5 M& k* C% K# A4 W# u9 w8 X( Y4 L先讲携带功率的能力
8 A( y7 n7 g9 _" [7 L
4 N) D/ ?2 T6 q" B
" X$ u4 }. n6 r3 i' \4 Z& N9 q. G当PA输出 小于ASM的P1dB时 表示此时ASM 操作在线性区 则ASM的输出功率如下式 :
4 S7 k* f- ]) q. V6 a
2 }1 p# z Y3 P' R# t1 [8 a( \1 Z0 I. i$ }( O/ f3 ~
. H# ~2 x- w: v; ~) G1 ~; x9 _$ j# ?
8 X* w, l* ]. N# I5 X但是 若PA输出 大于ASM的P1dB时 表示此时ASM 操作在饱和区 则ASM的输出功率如下式 : ' L2 g+ J" s0 S- N( }' Q
$ N3 Y/ g( J U8 a) [
% y+ R! Z: G4 E! Y
* a4 o7 S2 ?: B( h: k( Z
那么ASM整体的Loss就会增加 如下图: ) K% X) J1 A) d3 b L$ P- q# T( U |
1 k m4 K1 a3 [4 y/ ~0 m
1 a" r- t5 ~$ i
信号频率越高 Insertion Loss本来就会越大了 再加上Compression Loss 那么PA的Post Loss会大幅增加 此时为了达到TargetPower PA需打出更大的输出功率 # Z# e& o' h. W) d- T
( Y6 e. e1 t. ~( P1 @4 R% P
3 ~0 \2 m1 S2 {- F2 P) h6 b 4 t2 s$ {- E+ x# [+ k& t8 `. Q2 A
`; K1 B0 q* s; X+ ~+ U& J0 D- t这样PA的线性度变差 ; r0 E* r$ O4 T. s9 e
0 e* Q% k# _6 b M) i3 T4 i H/ C" {( q( B j
, D* L9 d8 O- \+ S, g; ]2 W2 `: O# r其非线性失真就会加大 同时耗电流会上升
" @# V2 }% c! \( v# _& d' q/ y# M3 d6 U$ S
4 v/ H( e' }& R4 A# _ k. |% v* x
! N1 V( `, t2 R) a5 ]& p1 D6 T
$ ^) L8 G; d# J, w4 _. c, O3 { @, b, z8 J q
+ {4 R) J. Q/ C2 f+ H
$ Y* _6 f$ a, [8 F( t) z/ g G* s
: a0 Q: s! j% e/ }) `; q5 C
$ a8 _/ V6 \% ?7 u再来是线性度 若线性度差 会衍生许多噪声，例如 DCOffset，谐波，以及IMD(InterModulation)，如下图 : 2 V9 q7 V: c z: D/ }2 v
- f, Z. l! e* ]" L
其实只要是PA输出的组件 哪怕是SAW Filter, 或Duplexer 都要考虑其P1dB 例如SKYWORKS的BAW Filter, SKY33106-360LF 一样有P1dB的Spec跟限制
' m7 Y0 f/ X1 C1 n9 D7 V
% T' ]$ C( Z7 m+ X( D
8 i- z$ h+ E6 O/ a6 W
) E/ [, U" O" c
+ Q) T( E1 g9 Y/ | 4 M- {3 |( k. j4 ?; G
0 l# ~/ O* B v0 w6 M6 B3 e+ b- w9 ]
: R8 a: j5 t; w/ e: Z: m$ _或是AVAGO的Duplexer, ACMD-7409 其Datasheet也有标注P1dB 1 n8 Q6 @: x/ @9 c% ?7 r1 B
- b$ B/ j% n. o5 \" |$ {6 v2 x
( l: ~0 o' N2 A3 i7 y5 y
; p4 u8 c j& c
( C, `4 X( g, W1 ]
由下图可知 若TX Filter线性度不佳+ W$ j0 M7 c) e( m8 N
会因为其PA输出的强大功率 而产生IMD失真 : o8 R0 g% d: S) v: T5 }
1 d7 l: P. L5 Q o$ V) C
7 x* G6 i1 K/ |
: y0 g8 z0 K U" l4 l5 D# l; h. I" O3 q; D) C. k: V# G7 v
既然无源的滤波器, 双工器, 都有这样的考虑 那ASM肯定也要考虑P1dB 因此Datasheet同样会标注 例如SKYWORKS的SKY13373-460LF
; X u8 ^* W$ k: ]- o! k8 N" @: U
) m0 V4 ~+ w( o- B; H 3 W: `4 P) n8 h4 F6 m3 r
' ~ d/ Y4 u1 _4 n- {( Y( J
; z. v8 @. x; P& m+ ^. R+ L! x) ]! l& g) Y& d
; @% c6 k( [5 i% m1 _
a4 D5 s% l/ D( \8 c& _
4 }6 U0 C, U& L5 C) K X
若线性度差 就会有IMD失真 以DCS1800与WCDMAIMT为例， D7 }; u" e, E3 `7 p c$ _
若发射给基地台的WCDMA频率(1.95 GHz)，与其他手机发射的DCS1800频率(1.76GHZ)，在ASM中产生IMD3，+ ^" u& W! M8 B% Z6 q
则将会影响WCDMAIMT的接收性能(2*1.95 – 1.76 = 2.14)。
! u( w3 t/ G+ h$ y
5 D4 N8 e. R# m' k& K6 ~- Y% V+ ~+ u" Y3 |& {
因此IMD3至少要小于-105 dBm，才不至于有Desense或Blocking的风险。 而IMD3的大小 取决于IIP3的大小 若IIP3越大 那么产生的IMD3就越好 所以Data sheet也会标注IIP3 同样还是以SKYWORKS的SKY13373-460LF为例 . I- M+ @+ Z# v9 w: ~
0 X9 }* g/ M: G. m# ^: i
# ~! X" I$ P, _ ~- C: W/ V另外 输入功率超出线性范围 除了上述的CompressionLoss跟非线性效应 其Isolation也会变差
( p6 O( Q$ g0 O& ]( D
8 C0 C+ k }5 {% v& H( W' s0 a2 F5 P! B/ v9 V2 l% p# X0 D
由上图可知，PCS的Tx频率范围，会跟DCS的Rx频率范围，有部分重迭， 若ASM的Isolation不够好，则DCS的Sensitivity会受PCS的Tx影响。
; c9 q3 E3 i2 f j
" `: A4 Y8 E+ I' @/ L
* }2 v$ d7 T- y+ l- P) b% ^
另外就是谐波 若ASM所产生的Harmonics太强，则会影响接收性能，
4 U, a9 L0 A% {( F0 v7 u 例如LTEB17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。如下图 : 4 L+ b4 i" y$ b3 U8 p' g
8 {6 P% V- S1 ?+ ~
. R& b* K( W1 q( \4 K6 Q0 U! ^: T- _ 因此ASM在Tx路径，会内建LPF。 例如RFMD的RF8889A
1 Y n( D/ W) {& P5 _: f( q. N
' M# u% `! c" u
( ?, A! h( m& w7 V4 L8 J, R& i7 G 而Data sheet同样也会标注其Harmonics大小 , ~; o0 l( g1 Q3 {4 O7 h- @
/ F/ O1 _# {8 J% ]2 n! e" Q' T) M# d3 Q2 s
3 v. t& c. i) D( O& Z% R* M) V& f# g7 X
9 V7 U; O2 o( ~/ o* N
. n8 E: n9 a3 J& s. D
( G; H$ }- J" ~5 U而我们知道 在PA的线性度衡量中 主要分为AM-AM 与AM-PM AM-AM是关于振幅方面的失真 因此上述的DCOffset，谐波，以及IMD(InterModulation) 皆为AM-AM失真 而AM-PM是关于相位方面的失真 3 p: B+ A* K! k6 a4 K( a
" k, d4 ?0 n1 f
7 H7 b7 |, z5 r8 ~ S' b
影响指标有EVM 既然ASM也要考虑线性度 线性度不佳 除了会有以上AM-AM失真的现象 同样也会有AM-PM的失真现象 导致EVM不佳 如下图: 3 N7 \) a" D# c( ?) G& L
% |, j! v/ [# N- X: {
* ?0 y, j, w4 i8 ~
4 W: N# @) g% ]9 z# A$ u0 R+ x4 o4 \1 k8 V# ~
由上图可知 当ASM输出功率越大 (表示PA输出功率越大)时 其EVM就越差 当然 如前述 PA输出功率越大 线性度就越差 但是由上图可知 即便是一样的输出功率 一样的PA 若ASM线性度也差 那么PA的非线性 加上ASM的非线性 会使得EVM来得更差 所以可以明显看到 SKY13319的EVM(蓝线) 比其他两个差许多 这表示ASM的线性度 对于整体的EVM 确实有影响
- Y" {2 v( ~6 h) v3 `另外 ASM看出去的相位 会影响其谐波大小 5 Y1 K% m B8 r, A# N9 y# J1 y; v
# @# E( ?: {+ }5 u/ B0 o" _6 G7 O- R
6 ^$ l9 [% b+ Q, H) b
. K" @( W, K; g8 t z
( L+ Q1 f# b" P7 k& p$ q8 h
倘若ASM有严重的AM-PM失真 也会使其谐波更加恶化 虽然如前述 ASM通常会内建LPF 但LPF毕竟是无源组件 会增加PA的Post Loss 而PostLoss越大 其PA输出功率越大 那么线性度就差 同时耗电流上升 另外 通常ASM内建的LPF 对于谐波 顶多只有10 dB~15 dB的抑制能力 若PA产生的谐波实在过大 光靠ASM内建的LPF 并无法完全抑制 8 g/ p- K3 u+ M4 ]* x0 r
最重要的一点 ASM内建的LPF 是砍PA输出的谐波 无法砍ASM输出的谐波 换言之 若ASM有严重的AM-PM失真 则其谐波会严重影响其他频道的RX性能 (除非ASM输出 再加LPF 但这样又会增加PA的Post loss) - b$ J/ G# ^# T. m1 y
& m7 m; t$ E' ?; H' O2 p! ?0 O
& K; b9 S* ^3 U% n所以由上述可知 ASM同样也要考虑线性度 亦即P1dB越大越好 尤其是PAR较大的调变技术
" [; R; _ `' R, L
( g S% \* l) B9 N) ]9 L
- x$ T5 y+ ?5 f7 H: C! F& D: `
, l3 f1 ?" {: ^+ K( y2 Y/ u% F3 P
因为这些PAR较大的讯号 必须以Back-off来维持其线性度 0 y+ b1 i1 I, P7 e/ a% l1 P# S
7 |6 w; {# e" o% c. C/ o! \
3 D* @7 b6 M4 y* u! \) {) F
5 x3 i# Y. I5 A/ ~! D( U7 a( G; [3 |2 ~ z; E, U
否则若输出功率超出线性区，波形可能会被截波，导致失真， 进而使线性度变差， TX性能劣化，如下图 :
* `& h$ p1 Y6 c7 y
+ S# s4 s, ~" C9 ]; z
* X' O8 g( D2 o% c2 i! K) e% m. o- H
1 I. f" d8 {/ x3 o! K+ i
& B. |3 s) D M \' ] F
8 a9 J8 S+ L7 J( X当然 ASM的线性度 会取决于架构 以及制程 例如MEMS制程的ASM 其P1dB可以高达85 dBm " A& F* m1 b0 {) Z: p
但也会取决于其控制电压 如下图
3 Z9 I; g4 N9 P+ m
8 w$ E+ l i+ q+ S2 v- E
. a9 Y0 Z8 L5 r+ p- `; l; l
9 h0 ^+ e- h. i
t% D k0 A6 I# A/ s7 `: d- R. Q7 }( r7 w6 ]: V- J5 j
一般而言 控制电压越大 其线性度越好 (但耗电流增加)
7 G# j2 o S6 E( k0 s6 Y8 J- V+ g4 b1 Y( Z* o. x& ?$ Y
c2 j+ l+ ]( [* M0 x& E
其他详情 可参照
$ ]8 |: j) X" P, \" |
6 W# f) i; @7 s" e( n' o
( l" ^2 f2 h/ J- v- G
% e& Y: T- G# M: K6 \在此就不赘述
! h7 s) J/ C, z8 J, i' F6 v$ y
7 j5 M6 f4 w( |: A0 u `/ ?6 `! R: D, d2 Y% U
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发表于 2015-3-14 02:33
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发表于 2015-3-21 14:03
