模塊化儀器應(yīng)對(duì)寬帶通信測(cè)試新挑戰(zhàn)

　　但是，這意味著功率放大器需要在長(zhǎng)期飽和功率以下回退很多。換句話說，功率放大器在大多數(shù)時(shí)間都處于資源浪費(fèi)的狀態(tài)。這導(dǎo)致極低的效率，通常低于 10%。(超過 90% 的直流功率轉(zhuǎn)化為熱能并流失)。對(duì)于基站來說，這會(huì)限制服務(wù)區(qū)域范圍，增加服務(wù)提供商的資本和運(yùn)營(yíng)支出。同時(shí)，這還會(huì)降低手機(jī)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)和電池壽命，導(dǎo)致客戶不滿和收入下滑。線性化可以讓功率放大器在高功率附加效率(PAE)區(qū)間運(yùn)行，接近飽和點(diǎn)且不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的信號(hào)失真，從而降低了成本。

　　數(shù)字預(yù)失真(DPD)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效的線性化方法。目前，市場(chǎng)可提供 2G/3G 制式的全套商用現(xiàn)貨(COTS)芯片組和 IP 來滿足此需求。但是，很多情況下這些商用數(shù)字預(yù)失真方法無法滿足 4G 要求。以下總結(jié)了當(dāng)今物理層通信設(shè)計(jì)人員面臨的數(shù)字預(yù)失真挑戰(zhàn)。

　　解決方案

　　工程師向 4G 過渡需要一個(gè)快速可行的解決方案，以實(shí)現(xiàn) 4G 通信系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真。各個(gè)知識(shí)層面的工程師都可以使用這個(gè)解決方案，并且方案的設(shè)備要求極低。工具套件必須精確、避免依賴某一特定廠商的芯片組或硬件方案來實(shí)現(xiàn)初期建模，并且能夠?qū)⒍ㄖ茢?shù)字預(yù)失真融入基帶設(shè)計(jì)中，從而保持較小的BOM表。此外，它必須能夠與一系列其他工具連接，以進(jìn)行硬件驗(yàn)證。

　　增加了數(shù)字預(yù)失真功能――W1716 DPD Builder 的 Agilent SystemVue 平臺(tái)是滿足上述條件的解決方案之一。該軟件提供帶有向?qū)е甘镜暮?jiǎn)單易用型用戶界面，能夠讓用戶對(duì)大功率和小功率功率放大器、收發(fā)機(jī)集成電路甚至自動(dòng)增益控制模塊的 4G記憶 效應(yīng)進(jìn)行快速建模和校正。

　　W1716 DPD 旨在幫助無線系統(tǒng)架構(gòu)師使用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的通用商用測(cè)試設(shè)備進(jìn)行早期的體系架構(gòu)和元件分析。專有數(shù)字預(yù)失真解決方案需要工程師僅僅為了進(jìn)行4G可行性研究就要在方案成熟前做出一系實(shí)施決定。使用 W1716 DPD，無線架構(gòu)師可以在數(shù)分鐘內(nèi)評(píng)測(cè)一個(gè)元件在保持硬件靈活性和充分的 4G 測(cè)量信心的前提下能夠多大程度被線性化。安捷倫實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)憑借了以下關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：強(qiáng)大且易用的安捷倫數(shù)字預(yù)失真算法、開放、不依賴于特定廠商或技術(shù)的數(shù)字預(yù)失真與功率放大器硬件設(shè)計(jì)方法、高性能且靈活的安捷倫儀器、真實(shí)且符合標(biāo)準(zhǔn)的波形(例如 LTE 和 LTE-Advanced，帶有 CFR)進(jìn)行表征。

　　CFR 補(bǔ)充并改善了數(shù)字預(yù)失真的效果。當(dāng)代通信系統(tǒng)中高頻譜效率的射頻信號(hào)具有高達(dá) 13 dB 的峰均功率比(PAPR)。CFR 可預(yù)處理信號(hào)以降低信號(hào)峰值，同時(shí)不會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的信號(hào)失真。通過降低峰均功率比，CFR 支持功率放大器在更高的功率電平下更高效率地工作，并且不會(huì)引發(fā)頻譜模板和誤差矢量幅度標(biāo)準(zhǔn)違規(guī)。CFR 直接作用于信號(hào)，而數(shù)字預(yù)失真校正功率放大器的非線性，支持信號(hào)功率的進(jìn)一步提升。

　　Agilent PXI 模塊化數(shù)字預(yù)失真儀器

　　與其他數(shù)字預(yù)失真方法不同，安捷倫的數(shù)字預(yù)失真方案從設(shè)計(jì)人員的角度出發(fā)，提供功能靈活的內(nèi)置寬帶建模工局，可連接至可配置的儀器(例如安捷倫模塊化 PXI 系列)(圖 5)。　　

　　此設(shè)置中，任意波形發(fā)生器配有用于 LTE-A 和 802.11ac 的 SystemVue，可以提供測(cè)試元件所需的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，運(yùn)行安捷倫矢量信號(hào)分析(VSA)軟件的 M9392A 捕獲信號(hào)，以測(cè)量功率放大器的非線性。使用 SystemVue 以及 M9330A 和 M9392A 可以控制并實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)字預(yù)失真設(shè)計(jì)流程的自動(dòng)化。