多载波线形功放技术方案
引言
1.1 多载波线性功放(MCPA)介绍
多载波 cdma 通信系统对固态功放的线性度提出了很高的要求。
cdma 信号本身的伪随机性以及 cdma 通信的调制方式(cdmaone 是 QPSK,cdma1X
是 HPSK)决定了其射频被调信号远不是恒幅包络信号,而是会有很大的幅度包络变化。
通常应用的一个相关参数称为峰值因子或叫峰均比(CCDF)表征了这一特性。多载波发
射机中,幅度的变化情况更加恶化,因为多个载波频谱同时存在,意味着时间域上的相
互调制。用示波器看一看最简单的等幅双音频信号,就很清楚了。高速数据流采用 QPSK
或 HPSK 方式调制于 cdma 载波后 3 载波或 4 载波信号混合在一起,峰均比是很高的。
以 4 载波 wcdma 信号为例,协议允许对信号进行一定的限幅(clipping),即使如此,
当 clipping=60%时,CCDF=9.8dB 左右。幅度的剧烈变化在非线性系统中导致输出信号
幅度和相位的失真。所以,多载波对于功放线性度的要求比单载波功放要再高出 30~
40dB 左右(3 阶交调)。
(注:c 多载波 cdma 信号的幅度包络的变化一个是随机分布函数,CCDF 定义为出
现概率=0.01%的幅度与均值的比值。)
为了满足线性度要求,主功放往往牺牲效率,采用充分的功率回退和多管合成等措
施,使功放管工作在尽量线性的区域。另外,必须采用前馈等辅助线性化技术,进一步
提高线性度。在众多的辅助线性化技术中,前馈的成本较高、复杂度较大,但性能最好。
多载波功放基本会采用。尤其是基站使用的 MCPA。举一个实例, 韩国 SAWON 公司
的 cdma 三载波功放开发了 2 个系列:其中面向基站的 MCPA 采用了前馈技术,性能最
好,面向直放站的 MCPA 采用了射频予失真技术,性能稍逊,成本较低。表一是各种线
性化技术的综合比较。