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本帖最后由 criterion 于 2015-3-14 02:42 编辑 6 N N6 Q- e# F
* ]* }& v, l" e( q: x& s6 F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 6 Y0 k! A0 N8 n% I$ G3 u
e( ^! I: R. _$ @
) D3 x4 n/ @0 X* d* M
1 x# R. [" B$ j4 e
先讲携带功率的能力
; W1 ^' H# J/ e
8 D& r5 e- D( t; _2 [ D3 T
' S$ `8 K, X9 l7 u( O0 y2 K( o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 : 5 j( _' O; V$ Y* ~$ W
1 w4 ?. z! V# {, X
( z1 L2 Z m, b @: U
' a6 x$ l) o2 d- _0 D3 j
2 p: i* A2 B; M
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 :
: c/ z& K& i7 P6 r
8 e! O" o5 _* w
4 b- I0 _ j; E$ s H
$ e5 r3 k4 Q8 w
那么ASM整体的Loss就会增加 如下图:
$ R* C- T# m' N- _: X3 z, @3 O$ L
5 @, Z s& |3 X0 q: p
# P8 n& L: }# k/ Z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
1 P, d9 ]5 J/ l
( H4 b7 d( l/ a! W+ Z. u
% k. m5 ~; h, t# k' s2 `
% ^2 }4 F1 X8 G
. g5 [5 u) F& K9 v+ `2 p ]9 v这样PA的线性度变差 1 d# [8 u! d7 V+ [! T! i6 I
$ ]% W1 v) f6 a2 B' w
8 x. U* R+ ], D8 h2 P" l( V
. l6 k5 R/ k! V" W p( n* N其非线性失真就会加大 同时耗电流会上升
' ?; l: ~ H4 E8 }6 g2 L
1 Y+ t1 G# \( y0 Y3 M
7 {- r" I1 u2 I( G& H" ]6 `
; H' g- Q* [. Y% X4 S- T) Q) |& U
0 C& x% W5 l' m. }& r8 f8 P$ h1 H
' I" G0 v; t- L( W* a' t
) K! W0 H0 g3 n& e b
5 ?( H. _' r0 p$ I; }. T2 u& a# g7 U" d9 j B
f) W$ [" v2 k6 ~" x8 W" r
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 I9 |! T( r2 j5 I
, J3 I& l$ P' c$ | }2 b& v
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3 W+ w. F M, u0 r
. j$ E; f' g3 ]3 Y. C6 [: J, ~: N2 u# t
7 B+ H* x5 g9 D, a: D5 Y
; [4 `* L1 A3 h( d( Q4 N
7 f1 R; Y+ b( v0 ^7 p) Z 8 e4 b9 N0 Q8 N8 Z6 p- ?- D: K
* V2 y4 v8 |; M9 u# ^7 h8 @, s9 _
* |# U4 {; |1 s* A. \2 q% u' l! d或是AVAGO的Duplexer, ACMD-7409 其Datasheet也有标注P1dB
& U; r& Z' K8 z S+ z9 _7 B- S
5 I$ H$ K. f- }0 K
/ J( s c D' u7 k
3 j" S) K) a# d8 @
1 f/ x! ~3 G+ G3 n' N1 g由下图可知 若TX Filter线性度不佳9 [) Z2 m! ^) g( {$ e( C4 \
会因为其PA输出的强大功率 而产生IMD失真 ; z2 j; z: o( a$ e
# ^% c% H: w& C3 O
8 J$ H% A) B& N7 {8 Q! H7 l
3 V2 c( e/ Z( n5 t5 j, ]$ x' B) ]' E# I. P9 V5 [9 w: y$ \/ c E9 \
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
, c q) h: J) h6 n: _: k; M+ `6 w' Z
; i( L# s% w6 e' g. Q' M9 ~# J: l3 C* ~+ a6 F0 _
# v. ^3 z5 C& H" m
$ r( I% p k1 E% q! p
3 L: S Y: ^) \6 \1 T6 Q3 ?$ i
7 _* _. z$ J# C7 B8 {5 A1 z. m2 U5 }! I5 S; ^ R
若线性度差 就会有IMD失真 以DCS1800与WCDMAIMT为例，5 O. z; h7 s, u# r+ n r" 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，
! S, Y* L/ S$ m 则将会影响WCDMAIMT的接收性能(2*1.95 – 1.76 = 2.14)。 & E3 ]% n5 f, @* p% @' n
. `" P. A+ C5 A: q# r1 l
2 x% i2 c" h& ~# \8 Q# p0 ?: s& ?
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 4 Q% [) y- |4 K" [. U' }( M" C
; e' G7 q2 ~4 g
$ [3 @* O2 j5 p" t6 a: p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
8 @& x& h5 [5 @7 ^2 n3 |
1 G+ g5 M$ Z# N6 B
/ F8 P; Y% X a: t 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。 3 i# W9 W7 `* v: L2 f0 a
! ~4 @, l" p" |4 H% V
, ^ f! s9 e" s0 p y
另外就是谐波 若ASM所产生的Harmonics太强，则会影响接收性能，6 x& [ s' c+ C2 c8 j0 p+ f. I
例如LTEB17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。如下图 : . }2 [: d8 w1 Q- m: C: ]' r1 K
$ l( E2 S/ d8 `% t: c, S; b! O% D. x9 n1 ^' D' v7 z
因此ASM在Tx路径，会内建LPF。 例如RFMD的RF8889A 3 O: o% w! |$ o% M; K
$ T7 M( k( T$ s4 e7 T8 q+ q0 S4 a" g0 m" H; D; Y6 o
而Data sheet同样也会标注其Harmonics大小
1 o U1 v1 g3 N" v1 ^
& i3 o8 I! ]8 m. @# h- y
! b2 W! [- i3 k7 \! I6 [1 L
/ D2 y- x- R- B3 @6 E U" Z+ Q; N G; \
4 Z, J; G; g& D, {6 n- k( X' J- u
* T0 R; F9 r* o8 g$ ~8 C; R) H
1 C. R d. t- K1 [
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 1 u) n& p- v+ F( q- b
6 `% p) A/ w5 r6 t. v5 A0 e- A* \& t
' ]0 D& X4 T. V) W T$ Q" T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:
5 m+ c- \9 H6 {6 ?1 q3 s
* e. B) _' H) @) B: k4 B" x. E
" o' ?# u& l& ?9 N7 R4 F/ J5 v+ N
$ _( R' k3 v: y0 G7 d% p! z& T+ u- F; n7 j$ ~. z, }
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 + o% }# a, u9 P! I3 @. L
另外 ASM看出去的相位 会影响其谐波大小
3 m% _$ L, ~) ]! ?! B8 z! a5 \2 C. l
% F3 ~) k0 q, S/ G" s+ N/ ~. [
' `+ S6 D+ G0 {2 F
; B( ^1 Z. l9 C
, B/ o: K# U) ]' H6 x. s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
2 i" G6 i& _ j/ P9 R0 o& v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)
4 R! n2 {3 C* D, y" N5 g* B: Z$ h
3 O* K) l! U/ P# H7 n R7 B- R' _7 z1 S2 ^8 W
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
5 d1 u$ Q# J8 V: I , M2 A1 i) J( q& o% F! A4 V
: |. V1 s* ~9 R5 b; H+ u
# C2 g) ]9 i i7 q5 c因为这些PAR较大的讯号 必须以Back-off来维持其线性度
! h8 x1 |. c( N$ l* p
7 q2 e8 K- ^1 T' [( O, o j) A U5 n2 I% [$ N
$ g; P; z; k2 d7 a# M/ {5 H4 m
% ]. `1 F6 ~- H! H% g8 W5 Q7 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 :
m3 r( P2 ], o! q$ f. ^
0 V; \9 [8 e6 m" a
2 m1 h8 _# y: ~ , f. W; h. b! s) q$ l8 c
( W, p( o7 S6 A7 ^& x2 z3 F7 V
1 y" ]+ N9 C) ?
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
' i, A# h" G; g1 ~; b7 \! P但也会取决于其控制电压 如下图 & B3 K4 j8 B$ |4 n9 y+ A
8 A6 j, T* j) l% U: v
3 i. U- F0 P `* u5 ~- E1 L
0 l% v9 R- `: Z/ g% T1 p7 t * Q" w6 k% U# n/ X+ g- U- B
9 p" }2 |0 t2 e: {一般而言 控制电压越大 其线性度越好 (但耗电流增加) # r* K4 ]; p; \' W1 M( e5 g- n1 x
; O! {- d, e b: `6 d$ {7 t& \
' _# m8 C* F; @' e( S# X
其他详情 可参照
; R; \. ]3 F1 Z( J
" d, k3 H( C3 t8 `7 z
! v& k' h C5 O* b% ?( ?
( @5 ~3 N9 k" A* Z$ h: V: C# s在此就不赘述
8 x" I$ o7 I: {4 [
% S- J" o' `/ i$ ~$ ]0 g6 R4 K' l2 w' B1 ?. U+ D+ U7 L
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发表于 2015-3-14 02:33
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发表于 2015-3-21 14:03
