EDA365欢迎您！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
本帖最后由 criterion 于 2015-3-14 02:42 编辑 3 A6 Q( z& e8 M* W1 J
! Z: }7 T2 x0 P" t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 2 I" v( G d2 F- f8 [: P
+ Q& d" [$ C1 R0 F/ r" A ~
7 ~0 R7 j+ n n7 @+ p: \! Q- ^
4 |0 ?" e, r& s% n* i6 ?) B
先讲携带功率的能力' Q& U( {" W7 [8 t9 i8 n- ~9 M
3 T8 G. [+ Z* a7 f4 o6 [) D3 e 7 X* _6 ^( `9 `0 f: s. b$ I$ a3 ^) K
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 :
$ x Q7 I8 l4 E/ S$ M+ ?
1 z, ~5 K5 L- F: P0 ^1 @
; s1 U; l: i% o: Y" g
# n/ X9 N) Q2 h; g; C, `& d
' [6 O% ^8 e: T6 H3 i4 h0 d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 :
0 W( c* i |/ d. @# W# B! z% @
: g. d, ~1 k/ p! ?
* t# g& n3 r# o( b, t7 J1 v0 `
0 T7 C, h: R g+ }) d4 I那么ASM整体的Loss就会增加 如下图:
6 f& a" }' e: w, A
6 `/ t/ \4 j4 \$ Q8 B
' c4 `5 f8 H2 f7 F+ {1 R. s- D
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 # [- |0 Z5 h v8 o3 a5 E. P+ t5 z
i D# u/ [6 j( O6 C: i. a% u
+ K( }, F$ f! Y/ U) t
" B Q' N+ b/ g% }
3 e! k! M6 A2 g' l: a. N这样PA的线性度变差 4 L% Y3 d) m* h
, H9 L) M/ r8 H! \& I- K) D
, T9 K0 l6 L% X+ |% d$ U1 A. x: K/ Q3 }; t# `$ W
其非线性失真就会加大 同时耗电流会上升 # L! [6 k1 s( b) X' m
- ^* B- v! J. K/ p* u, D
* w1 I4 F* _4 W3 {% F7 ]; s$ K x% P- k# ]% G# a$ i' w& ]9 Q
+ a9 R3 \$ @+ F; V4 a+ W. g6 Y" r$ i) T. x5 }' m1 x. ]
* f" m# B& B6 F
$ J1 A( K0 ?) F. V; E9 O; l3 }( `# r+ I
, c J: n* K; h k' [0 c
* }, ^( k9 h4 {( W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 :
: h3 K) \* g- o$ d
* }& K# }$ }' J ]+ G5 Q9 p
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6 d, ] p1 {8 X+ D! `/ N
+ {* k. e& z) c3 _8 c6 t: F6 z . y3 ?) O" ~& I
6 `1 T" M+ }) B- c( r y) V7 v! i8 Q- q5 R8 {( R
, ~0 U$ b# w, V* N
6 d- L4 [4 N- K/ `- ~% n
5 i4 C& q. n% e8 b2 Q* D或是AVAGO的Duplexer, ACMD-7409 其Datasheet也有标注P1dB ' I6 z! [* e& \/ e8 E1 U
5 x K' O, Z6 A" h: u
9 t' M/ J2 P! M+ o; e% D. v) L) L $ i/ [6 n5 ?, o+ n, ^
5 o c+ y/ p! U* C% Z* C0 `+ H由下图可知 若TX Filter线性度不佳9 d6 J, V5 y0 m
会因为其PA输出的强大功率 而产生IMD失真
1 l3 I6 D2 V' }) C0 M
/ F6 \/ N7 r$ [# s) M) N" q. L7 ?) d5 x" Q
1 o+ F9 B) u( J3 G4 [/ D: ]) x6 [" ]; b: j; j: d* ^0 M1 B
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SKY13373-460LF5 f- q/ G6 m& z# F1 T. s& V
+ _! j6 V9 h0 d6 {3 c : F* q$ F, o$ Q% I1 R5 p6 w
# o, i1 d6 m' m/ W
) l2 [1 i& r: x5 t, X
% A7 d! y, s+ x( W+ [) P
: y! M, O" g& q5 l% K3 M
, x+ a4 c; A# M" c
3 _/ @. o! j5 }0 H; q0 u1 r若线性度差 就会有IMD失真 以DCS1800与WCDMAIMT为例，
+ H0 ?) H, _6 x0 C6 r( Y2 {* d d0 m 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，( W; A0 X- ^6 U* x! F0 r4 P7 W
则将会影响WCDMAIMT的接收性能(2*1.95 – 1.76 = 2.14)。 4 v5 I3 ~4 C: |: v
# e/ Z( G; |7 ?% W J7 Y% S# t0 |
3 k% Z1 X3 g, T3 q7 E4 K
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 + _2 L) {3 |6 u5 J/ k
7 a1 N. x" z4 D' e
* [# e5 N, t# @4 f' m) i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
& i# o. t! G9 ]
- c6 |9 b) D% `% k) f ~3 ~
$ I% D. a# b+ \& q 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。 * F, g+ l/ ]! w
, P2 u7 E7 Q% W" P, u8 O
6 C' f5 r- m6 h0 @
另外就是谐波 若ASM所产生的Harmonics太强，则会影响接收性能，
' o& c" s0 ^7 J# l3 U. J5 F. j6 l5 w 例如LTEB17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。如下图 :
4 E% G! u& C" J0 C6 g; M2 J
$ k- a) _+ Q' q( |
& T# j: Z: p/ @ 因此ASM在Tx路径，会内建LPF。 例如RFMD的RF8889A ! K. U: Q+ `$ y6 {; S$ a
, h2 u5 x- w: x+ X
/ g. M2 j" F5 I1 j 而Data sheet同样也会标注其Harmonics大小
- `& c# F- j" S
* s( L- j! v7 {( `: Z4 V
8 `5 r1 }1 I: C
( Z% n+ k" y+ F
/ a" H0 [# L J" h( |$ J
8 C' N) n; Q8 w6 t; f
% M" ^: Z5 _. ^; ?. K
. Z8 y# S- Z/ V2 F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 a4 ]2 P5 ]( w- l, n6 n
, W' p8 @; C3 q: ^' z0 j5 O
: {" s p: t! E4 ~: l9 T( U
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: / x* v# F4 t$ {- \+ v, @
5 ]* T2 A W& Q0 P9 u2 j# M
% g) m) U9 I. N' Q% o5 L; s
' \' ^5 h/ |2 Y3 y" m0 z1 H. U
8 R/ R1 z9 b) D
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
% s" ~6 {9 o' Y6 v9 Q另外 ASM看出去的相位 会影响其谐波大小
& `( D5 e% O3 Y
* K' a* I5 Q& B8 k0 k- B' i; [
; g# o7 e, f- x" {0 {
; U$ a' U1 {: s7 t/ [- R8 c$ m6 h/ N: _5 l1 v1 m
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
# O" Z# l9 J! t6 h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) . g, z, t% u. U* Z# C2 \
; O" ~8 b4 S" o( f1 H% N
- R. |$ h5 O/ v
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 B" s7 ~7 p" Z* x F
* Z( i" y- L0 U
- Y, R# k7 F6 }# M' e; c
3 ?1 m3 I8 x, c, Q$ t因为这些PAR较大的讯号 必须以Back-off来维持其线性度 1 l9 t0 `' z- ]8 G9 }) {# p" \
& [% f% c4 I* N [
1 A6 p" G- v2 H$ A5 t% S' @% U2 } 0 k; w" f) p4 t7 }3 \# f/ ~
4 |, \7 T; [: e$ Y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 : - x) ^3 w& @ |: { G6 |- W$ `
. F Q! u$ q+ w5 N' j+ q
; s2 ]& B3 E% y- V5 R7 C4 I S5 V2 T ' O( j/ Z0 X1 G& c
+ |& z# t L9 J) n$ Z" w& X
9 n% I" r+ Q# w; _3 i$ _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 : u- K5 k0 ]$ h- l4 I0 x
但也会取决于其控制电压 如下图
# a! a- U9 f* T% K2 Y
9 X3 | H/ ~, O* J4 b
% Z$ J, D% S* o a% j1 j6 r& O+ w+ w
: S, a& j6 A4 B, {8 U/ k% d5 M! p# P0 L3 S
一般而言 控制电压越大 其线性度越好 (但耗电流增加)
: {' A( z! D: b- s N2 J5 [; Q8 c; Z, {
- S2 T+ Y; T5 m6 Y9 m: v
其他详情 可参照 0 `$ t7 w. v }4 w+ g
$ a5 c0 _0 E; U% T0 Q
9 m9 @! }, `4 m, a' y W" x% [$ W! J9 Z
在此就不赘述 8 r: [+ D8 e( ?" r n
0 A4 O+ A L2 b* J5 i6 V" o( S6 D; ^( G
| 
/1 
发表于 2015-3-14 02:33
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
微信
收藏
支持！
反对！
发表于 2015-3-21 14:03
