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利用正弦信號,諧波失真不再困難,可以在電源調制器的給定輸出功率電平下給出規(guī)格。例如,當電源調制器工作在低功率電平時,來自電源調制器的所有所需功率應該包含在基波頻率的單個單音中。此外,當輸入功率電平增加直到失真發(fā)揮作用時,將在第次,第次等諧波處觀察輸出功率,從基頻的預期功率中減去。當負載電阻值太低而不會燒壞時,需要考慮使用正弦波脈沖激勵。例如,RF PA等效漏極/集電極電阻通常在4到100Ω的范圍內。然后,可以用前面的文章中討論的總諧波失真(THD)來表示諧波失真的測量。
圖7.5 包絡測量激勵信號的類別。盡管正弦信號是可用于電源調制器評估的簡單信號形式,但仍需要注意選擇合適的負載電阻值以避免燒毀調制器。雖然正弦波的傅立葉變換在頻域中是單音,但是可以使用這種激勵直接從頻譜分析儀觀察到輸出功率電平,功率增益,頻譜和諧波失真等基本指標的測量值。
因此,用于這種包絡信號的分頻帶型混合調制器(split-band type hybrid modulator)可以與SMPS部件一起使用,以便為低頻但主要的功率部分的包絡部件提供率,從而小化開關損耗。因此,線性部分需要增加高頻分量的帶寬,但是它們的效率較低且份額較小。
此外,可以執(zhí)行使用正弦信號的頻率和功率掃描測量,以獲得頻率和功率響應的全面圖像,如圖7.4所示。頻率掃描可以提供電源調制器的頻率響應。雖然這些掃描測量看起來與矢量網(wǎng)絡分析儀(VNA,vector network analyzer)的功能相同,但它對于大型信號場景特別方便,VNA難以通過校準處理并避免潛在的VNA損壞。同樣,在特定頻率點掃描功率可以提供對DUT的壓縮特性的見解,這對于諸如電源調制器等功率器件而言是特別重要的。在許多人的數(shù)字調制系統(tǒng)評估中會認為正弦信號太簡單而無法執(zhí)行復雜測量,而且可能是可疑的。然而,并非所有場景都是如此。例如,用于自適應觀察的ET系統(tǒng)中的反饋路徑是典型的數(shù)字接收器。在測量I-Q信號的反饋路徑性能時,理解觀察路徑的相位和幅度匹配變得尤為重要。零中頻(零中頻)接收器中的I和Q路徑如何接近再現(xiàn)相同的信號對于整體反饋路徑性能而言是必不可少的。因此,測量這種接收器的一種方法是將RF信號的正弦信號與本地振蕩器(LO)頻率偏移到反饋路徑的輸入。它將在I和Q路徑上作為單音轉換為基帶??梢詫@兩個單音信號進行采樣并比較幅度和相位。在I-Q數(shù)字接收機中,它們應具有相同的幅度,但它們之間具有90°的相移。因此,它們可以被描述為理想情況下的完美圓形,而I-Q的不平衡可以觀察為圓形的任何變形。
兩個乘積項(2***
然而,包絡的PAPR通常遠高于RF信號的PAPR值,盡管CFR用于在某種程度上對峰值信號的削峰處理,如圖7.8所示。它表明供電調制器面臨的挑戰(zhàn)是如何通過先進的調制方案保持實現(xiàn)40 MHz信號帶寬的率。圖7.8 包絡PAPR的圖示,即使在CFR將主信號PAPR從11.6降至6.9 dB之后,對于示例性的2×20MHz雙載波LTE 64QAM信號,其也遠大于主信號PAPR。后,因為真實的包絡測量可以揭示ET PA的真實行為,所以ET PA的大多數(shù)設計不再僅基于連續(xù)波(CW)表征。巨大的頻譜擴展大大增加了對動態(tài)調制測量和ET PA分析的需求。然而,由于應用于優(yōu)化RF PA的線性度和效率方面進行電源偏置端口的動態(tài)偏置電壓技術提高了復雜信號的測量挑戰(zhàn)。在儀器方面,VSA已經(jīng)成為用于PA的RF表征的主要工具,以提取效率和線性的系統(tǒng)級標準。例如,ET PA的輸入和輸出處的RF時域包絡波形可以通過校準的基于VSA的設置來測量。可以實現(xiàn)帶內和帶外的線性度測量。首先,EVM測量與ET PA的帶內線性標準有關,它不需要獲取完整的頻譜。其次,它涉及ET PA系統(tǒng)的驗證,具有時序對齊,失真表征等。更多細節(jié)將在后續(xù)文章中進一步討論。
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