网上购彩功率放大器和测量仪器在通信系统中的
发布时间:2020-11-18 19:34

  为了杀青 Gb/s 级链道含糊量,新的制式行使更高带宽、众道输入众道输出(的线性、带宽和功耗提出了新的哀求。以802.11 ac为例,该程序构修正在 802.11 n 的高含糊量机能之上,旨正在应对新行使模子的寻事。802.11 ac 不断正在 802.11 a/n 5 GHz 频段下职业,是正在高含糊量 802.11 n 技巧程序之上创设起来的,并紧要正在以下四个方面做出了鼎新:更宽的信道带宽(最佳 160 MHz 带宽);更高阶的 MIMO(最高 8*8);众用户 MIMO(最众 4 个用户);更高阶的调制(可援救 256 QAM)。

  打算验证工程师务必确保其针对 802.11 ac 的打算不妨正在各类前提下运转优良,验证其修设正在哀求最正经的 MIMO 空间复用形式下仍适宜机能哀求。验证MIMO发射机的职业机能须要一台众通道信号认识仪,用以解调众流波形并衡量EVM 和其它物理层参数。802.11 ac MIMO 发射机的打算和验证须要对众通道 MIMO 空间复用信号实行差错矢量幅度(EVM)衡量。测试处分计划应供应迅速的衡量手法,并确保极高的置信度。802.11 ac 程序更高阶的调制体例和更宽的带宽哀求 EVM 衡量较以往更为正确,而测试处分计划供应的残剩 EVM 应进步这些哀求。跟着修设的演进,测试处分计划也应当逐渐鼎新,对 MIMO 修设的测试援救才能也要从单、双通道40 MHz 扩展至三、四通道 160 MHz 的秤谌。测量地亩仪器

  新制式为通讯体例架构师和打算职员带来了新的寻事。打算职员务必确定现有 3G 打算和他日 4G 运转处境的机能区别,以及 3G 打算是否须要从新打算,或者新的供应商是否及格。硬件也务必知足或赶过机能程序的章程,比方 ACPR、EVM 或含糊量(如 BLER、BER 和 PER),同时知足内部产物打算方针哀求。因为智好手机和其他先辈无线器件对电池的依赖水准极高,若何通过打算得回最高的效果万分枢纽。射频功率放大用具有稀少厉重的效力。采用和打算知足打算方针的适合功率放大器是一个浩大的寻事。

  功率放大器是无线通讯体例中决策全体机能和含糊量的枢纽元件,而且具有固有的非线性。非线性爆发的频谱再生会导致相邻信道滋扰和违反囚禁机构程序的带外辐射,还会激发带内失真,消重通讯体例的误码率(BER)质料和数据含糊量。

  图1 至 4 是遵循分量载波组合名望划分的区别传输系统布局(比方数字基带阶段、射频混频器之前的模仿波形阶段、通过混频器后但正在功率放大器之前或者通过功率放大器之后)。图 1-4 显示,集成RFIC SoC、CMOS 芯片组和基站系统布局分裂以区别的格式杀青了各自的打算方针,但这些系统布局具有联合的寻事――宽带功率放大器打算,这也是射频工程师面对的最众数寻事。

  另一个寻事是正在峰均功率比(PRPR 或波峰因数)与功率附加效果(PAE)之间得到折中。新的正交频分众道复用传输制式,比方 3GPP LTE、LTE-Advanced 和 802.11ac,,具有顶峰均功率比。偶发的较顶峰值功率电平导致功率放大器告急钳位、影响全体波形的频谱模板同等性、EVM 和 BER。正在较低功率下运转功率放大器是消重这种非线性的一个手法。

  然而,这意味着功率放大器须要正在恒久饱和功率以下回退良众。换句话说,功率放大器正在大无数韶华都处于资源华侈的形态。这导致极低的效果,平淡低于 10%。(进步 90% 的直流功率转化为热能并流失)。对付基站来说,手机测量长度这会限军服务区域限制,弥补办事供应商的资金和运营支付。同时,这还会消重手机的办事质料(QoS)和电池寿命,导致客户不满和收入下滑。线性化可能让功率放大器正在高功率附加效果(PAE)区间运转,亲密饱和点且不会崭露告急的信号失真,从而消重了本钱。

  数字预失真(DPD)是一个经济高效的线性化手法。目前,市集可供应 2G/3G 制式的全套商用现货(COTS)芯片组和 IP 来知足此需求。然而,良众情状下这些商用数字预失线G 哀求。以下总结了当今物理层通讯打算职员面对的数字预失真寻事。

  工程师向 4G 过渡须要一个迅速可行的处分计划,以杀青 4G 通讯体例的数字预失真。各个常识层面的工程师都可能行使这个处分计划,而且计划的修设哀求极低。器械套件务必正确、避免依赖某一特定厂商的芯片组或硬件计划来杀青初期修模,而且不妨将定制数字预失真融入基带打算中,从而依旧较小的BOM外。其余,它务必不妨与一系列其他器械衔接,以实行硬件验证。

  弥补了数字预失线 DPD Builder 的 Agilent SystemVue 平台是知足上述前提的处分计划之一。该软件供应带有诱导指示的方便易用型用户界面,不妨让用户对大功率和小功率功率放大器、收发机集成电道乃至主动增益限定模块的 4G印象 效应实行迅速修模和校正。

  W1716 DPD 旨正在助助无线体例架构师行使试验室现有的通用商用测试修设实行早期的系统架构和元件认识。专少有字预失真处分计划须要工程师仅仅为了实行4G可行性筹议就要正在计划成熟前做出一系奉行决策。行使 W1716 DPD,无线架构师可能正在数分钟内评测一个元件正在依旧硬件灵敏性和足够的 4G 衡量信仰的条件下不妨众大水准被线性化。安捷伦杀青上述方针依靠了以下枢纽上风:健壮且易用的安捷伦数字预失真算法、绽放、不依赖于特定厂商或技巧的数字预失真与功率放大器硬件打算手法、高机能且灵敏的安捷伦仪器、确切且适宜程序的波形(比方 LTE 和 LTE-Advanced,带有 CFR)实行外征。

  CFR 增加并改观了数字预失真的结果。今世通讯体例中高频谱效果的射频信号具有高达 13 dB 的峰均功率比(PAPR)。CFR 可预解决信号以消重信号峰值,同时不会激发告急的信号失真。通过消重峰均功率比,CFR 援救功率放大器正在更高的功率电平下更高效果地职业,测量仪器使用而且不会激发频谱模板和差错矢量幅度程序违规。CFR 直接效力于信号,而数字预失真校正功率放大器的非线性,援救信号功率的进一步提拔。

  与其他数字预失真手法区别,网上购彩安捷伦的数字预失真计划从打算职员的角度启程,供应成效灵敏的内置宽带修模工局,可衔接至可修设的仪器(比方安捷伦模块化 PXI 系列)(图 5)。

  此扶植中,纵情波形产生器配有效于 LTE-A 和 802.11ac 的 SystemVue,可能供应测试元件所需的程序信号,运转安捷伦矢量信号认识(VSA)软件的 M9392A 捕捉信号,以衡量功率放大器的非线性。行使 SystemVue 以及 M9330A 和 M9392A 可能限定并杀青全体数字预失真打算流程的主动化。

  对运转中的模仿功率放大器行使数字预失线 显示的是印象众项式数字预失真器的布局图。第一步是剖判功率放大器作为背后的物理机制,并提取数字预失真系数。第二步是构修预失真器模子,以便正在第一步的根底上正确捕捉静态非线性和印象效应。

  为“预失真器练习”的反应旅途(模块 A)输入为 (n)/G,输出为 zˆ(n),此中 G 是预期功率放大器小幅信号增益。实质预失真器是反应旅途的统统复制(A 的副本),输入和输出分裂为 x(n) 和 z(n)。理念状态下,(n) = Gx(n),此中 z(n) = zˆ(n),差错项 e(n) = 0。遵循 y(n) 和 z(n),该布局可能让咱们直接寻得模块 A 的参数,进而天生预失真器。算法正在差错能量 ║e(n)║2 最低时收敛。

  行使 SystemVue W1716 DPD 成效外征确切的功率放大器硬件是一个方便直接的、只需几分钟的流程。衡量扶植和程序如图 7 所示。留神,基于仿真的数字预失真提取手法也行使好像的流程。本行使指南中暂不筹议该手法。

  数字预失线 DPD 诱导阴谋并将数字预失真驱策波形(比方 LTE-Advanced、802.11ac 或定制波形)下载至 M9330A 纵情波形产生器。基带纵情波形产生器输出 I 和 Q 模仿电压,来驱动 Agilent N5182A MXG 信号源的基带输入。之后,MXG 输出一个调制的射频波形动作功率放大器的驱策,驱策信号带有之前设定的平整度和校准。留神,大型基站功率放大器或许需外部前置放大器来驱动至 1 dB 压缩点。

  2. 行使 M9392A 矢量信号认识仪捕捉原始输入信号和功率放大器放大之后的信号,并通过 89600 VSA 软件传回 SystemVue。留神,功率放大器输出信号进入 M9392A 前或许须要衰减,以避免损环或酿成认识仪过载,或消重其校准机能。

  3. W1716 DPD 器械可能遵循韶华对应并对照捕捉的输出波形与线性标度的输入波形,以得回代外被测件性格的 EVM 史册记载。遵循上述区别可能提取数字预失真模子,然后通过仿真实行验证。此时,您可能得回一个正在断开衡量仪器后仍可行使的“脏(dirty)功率放大器”模子。

  4. 为了正在硬件中实行验证,对原始驱策信号实行预失真并再次下载到信号产生器上,以再次测试功率放大器。行使与程序 2 好像的物理衔接并捕捉线性化后的DPD+功率放大器反映。

  图8显示的是5步衡量法数字预失真修模流程正在商用功率放大器中的行使。与图5的示妄图同等,运转 SystemVue 的条记本电脑(图 8 上部)限定安捷伦 PXI 模块化仪器(图 8 下部),M9330A 纵情波形产生器与 M9392A 集成于统一个机箱。外部 N5182 MXG 射频信号源(图 8 中部)将 M9330A 纵情波形产生器输出的基带信号上变频为调制载波。

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