EDA365欢迎您登录！
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 % f4 z- o0 a* g6 A- f0 }
( _0 @& P9 M& ]1 `7 K" \' b# ^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
: i0 Q% P& ? M) i- t3 c& J- d4 T8 V( ^7 B% @
6 E% K6 }6 g/ c" V
! g& C5 Z8 r, Y, Y3 i# q
先讲携带功率的能力 t2 c- e) l- D+ N/ L* a* Z
/ j$ s' l$ p) O1 |0 |# N h : z6 K) p, K! L9 D0 o% 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 :
4 i/ z$ u9 _ W5 D8 }$ Q
& |; F4 _9 w; f+ d; G
9 L; K& t0 c# A6 Q. a, R3 |4 |; h6 y , ~5 z9 k: j7 _6 T8 l# I
5 s8 H, f( H1 I, l6 c8 l& i
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 : ! _8 I# X# I, B
$ y! G& }3 R- Q. i: F! B
. s0 w! c* H9 j0 l
' e& O8 _0 ~1 T
那么ASM整体的Loss就会增加 如下图: : y! T5 B; E# r( d- B2 o
; M7 Q f2 U) T4 y. v
$ `9 {! t" h a' c) q" |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
' o8 T4 C' a$ `9 v9 j2 @; x9 N
, E D" f" O' D9 g
( C# Q$ ^1 R' Z8 T* s
, Y8 Y3 K: n( o1 m8 Q
2 w: j( q" h3 v7 u这样PA的线性度变差 ) _0 Y) O3 Z! _( \0 i9 F
, i) Q( a! V- [( H
& n% S* J( z7 V- k
7 o1 o( U! k3 _+ ^3 g其非线性失真就会加大 同时耗电流会上升
+ E" P3 [! }: N: ]6 ~
4 u1 W. H/ M( O; J+ c
: B9 n4 C( i- W4 z R& l. p4 p& T+ P4 j% Q8 ^: C& q
) g: }; x2 [% C
4 |0 {) g( e: z$ X/ I/ O( _0 \% E! g, W: y" n
) B2 J0 B8 O/ ~8 p
8 W o6 W# N: t9 y$ b$ g" h7 P1 K; t+ W/ ~7 c/ u* T. f
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 : / I- g* |! F( H1 u6 ~
& Y; `( ~ g y. ~' 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
/ }- }1 b% F3 c! @, n
% G" \" e r4 H9 B 4 V$ f# `6 k$ h# X) Z8 W
0 J; | q3 f# E9 |
4 C6 [, ]' x _) D- Y& B
7 U* }3 @& Z: k) @- f% O4 M. O6 D) `
/ i! P8 q1 Y. ^( Z4 O6 R) O1 A7 ]( R$ Q) p" t2 e/ w: b" G' z3 r
或是AVAGO的Duplexer, ACMD-7409 其Datasheet也有标注P1dB " _$ B, N2 b& J
; h) w: ~; Z; \8 I* m
) P1 w% T* l2 @8 O! f) }% U
7 g# ?/ R/ _5 k: I' s4 i
0 B+ t. f# Q K3 D# j由下图可知 若TX Filter线性度不佳
/ M: l: J; j+ ]" P* \; l' U 会因为其PA输出的强大功率 而产生IMD失真 6 [% E) Q4 K6 @% a1 b# `& E
0 H& K& j$ g6 Y6 W
3 f8 Z2 ]6 U+ U$ K8 l9 D
& j$ B4 j9 E+ d; E3 g; F3 m
& R, G0 g$ ?0 Z3 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SKY13373-460LF6 Q4 q: N/ t7 v" P
! `# p6 V8 E8 I# d( j
0 b) ?: }/ o5 j2 F$ N
) n$ I6 }- a$ c. X/ H- b. R
! o% ]7 O- t2 N6 b* x: c' P% z3 z
6 Y( L) {; N7 G p7 |) [+ M/ m7 Z
7 K( W8 F, ]/ S E' b5 Y- h3 D5 }' N% F2 n4 E# f( G
! M. b. Q" m7 _4 V
若线性度差 就会有IMD失真 以DCS1800与WCDMAIMT为例，
7 h( C: G5 A; `/ L1 u$ 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IMD3，6 \: }% ]: {% w$ K& M
则将会影响WCDMAIMT的接收性能(2*1.95 – 1.76 = 2.14)。
2 f. W* U% I+ C# a! F
' p' N \9 g. x' q3 G$ b
( R4 e8 B: u+ Y( U/ R- u
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
% | j+ S$ U/ P0 W1 S$ _7 F& U! |
8 _/ P8 T T9 G8 U+ `
- I0 W# M3 b( u2 b
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
& r4 d* w/ N5 f* a0 d( p
1 y; S9 \% P$ j% O: k& @' m/ l9 V
}( G- R% Y9 r# \$ W7 G; u% Y" q) | h
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。 ( R% w8 E# f4 c3 e% P- L
) H9 u" A* W: {3 E2 g
* k* j' ] d- M4 N& F
另外就是谐波 若ASM所产生的HARMonics太强，则会影响接收性能，
( ~. h4 ^9 o9 y 例如LTEB17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。如下图 :
$ T' Q! `+ W8 [6 S: ^" B
/ }0 D& _: w |( Z! D* I* c6 u
; e6 i. m" x2 N% b 因此ASM在Tx路径，会内建LPF。 : ?5 \* ]9 R- J3 j# |( E' E
( G6 d9 A. B0 Q! j+ H/ z
0 G* O6 X. q& M
而Data sheet同样也会标注其Harmonics大小 : l: m1 ~% ?, X& T) _& x' W& j" v
1 L8 i. B: f7 b, ?4 G+ g) r7 Q) D) p( E, E; B
: }3 u3 s1 o' t# o' _) n
. X9 o% _) M( }4 \) ~: z
( z& w) E4 U% V' | d$ k* o. c5 G3 U0 W* f5 |0 B
2 f. O# e! U2 u B' ^, R1 [ h; R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 * r- Y" E1 }: K/ D* y$ D
6 t8 j: s% k2 b" W! c7 S
8 k+ ^4 V. k1 n3 H
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 K8 S/ r P5 s; z" H
! z$ c: {% j& U" C
# A5 V8 I6 k, c4 _
% z* _9 K: x# L3 U5 t
- r( L; _4 K8 o# k/ ?3 H+ ]
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
+ P! h7 y# g( f. ]$ F另外 ASM看出去的相位 会影响其谐波大小 8 y0 Z, v$ f8 U: [) z+ U
/ K& A5 R: [( ~# n8 c0 o% Y- U) u
! u L. [# ^3 R% |* s$ i
* J" m/ R( w+ E0 |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
# P( E0 ]8 ?2 b* Y2 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) " B b- O# Z( n. H) b
) _$ V4 p+ w5 I
; @4 b; `4 j+ \0 ]3 Y: F+ p" G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 ' I, G3 T4 k0 g2 Z
1 s* b! D3 s% ~6 i4 X
+ W; J1 p% P, Q0 e7 j& e3 x) G4 h3 Q
) h6 i: \! ~9 l Z
因为这些PAR较大的讯号 必须以Back-off来维持其线性度 - D4 m, W9 F# d) @3 b0 z; ~: B5 p& f
, q: y4 V# ]5 U2 q: ~
, P3 I9 v' E; L O6 P# z( t
. w9 v2 z& M' N8 C) v% t
6 i* ^& p, @: ~' z; N9 r7 t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 :
$ h7 P7 N* H2 M9 Z; r/ a3 Z0 [
7 b# D. p/ A1 d0 X" f% K
4 V. N) {" h5 N u/ L- v5 D, I4 ? 0 y1 F$ G4 A# {7 j7 @3 K/ K
4 R+ F4 L1 Q* H
2 U8 X. P! f& s
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
$ u0 s- H0 ~, q) \但也会取决于其控制电压 如下图
; Z: W6 C Q3 S! j0 h2 J! e
% j+ `( z$ v* O
7 o" b' K, ^' D; E8 |5 x0 M2 B' h: R3 L6 p& K; ^: u8 c$ q
( m+ i2 q2 ]: D% c$ `
. H# {. L' L- }' |: u一般而言 控制电压越大 其线性度越好 (但耗电流增加) . d4 B1 G6 m! L
8 l/ }3 e7 ^ j
% W" Q" F0 u: v+ m) Z5 D9 z
其他详情 可参照 ; f) I0 B$ ?, p8 U3 B. C- p6 M
; I# q' ^6 z! C7 x" @
: _6 \( D+ {" E5 N% S9 b$ D2 J
0 [ | K% t/ u5 o+ ~/ {# V4 s9 w在此就不赘述
' Y6 ]( O( L: X, N, x6 X+ X
. {6 q% i. e, t2 o+ n w" r4 b6 k' w6 X* b$ O# n o, k* c+ ?
| 
/1 
发表于 2015-3-14 02:33
收藏
淘帖
支持！
反对！
发表于 2022-7-23 15:32