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本帖最后由 criterion 于 2015-3-14 02:42 编辑 & e! i* t8 h, g5 c" z7 w
$ d& T, }. B; m5 I) ~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 9 L1 E2 e+ O4 l3 f; N8 Y# I/ P" p
% O4 X) S5 k6 n2 G i% ~
+ f. t3 P: l9 s9 ]) B ~6 N
2 Y4 D( _" }' d: B, T% s C先讲携带功率的能力
4 b. l' V8 x) g$ ?* i/ E6 T( t
+ U$ p7 V+ @$ v
" G* b3 {5 L; x1 S0 d& Q/ V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 :
* b5 `+ w6 r7 W& b5 H
8 J$ Z( r7 ^) S( F' h! C. U+ Q2 |5 n5 i$ F" s2 @
6 @$ I4 ~$ S) ^4 J
1 k: |5 W+ T0 B* D" |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 :
, k% `9 a! B V- W9 }
- J& B H8 F' ^6 a! y+ v
( i a. M) N+ R- B- A
& ?/ [& F2 z y% V那么ASM整体的Loss就会增加 如下图:
8 M6 K0 |$ p4 T* J3 D
7 p, A, M+ c" f% j7 S/ t% ]$ s5 O. [* K0 k$ C3 |
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 " w3 _& b7 @) R* L" H/ g9 l
6 k5 a3 H- o) _& Q. h# ]* [: W% b/ v# @- \# [) M1 b4 ?1 {
g, j H+ {) k+ u1 r
: n; ]# _0 W! |4 }1 f! O C, _
这样PA的线性度变差
1 R& G. m/ t$ v+ v
* f& c7 D! P# i. v' g4 }/ p) C& H
: d6 r& {5 @/ F Z+ S& q3 ]/ Z0 h* j6 k. ]4 r3 u7 N
其非线性失真就会加大 同时耗电流会上升 & S9 F3 e) o, q) o( p6 y
7 l& X! ^' t/ j3 o8 f! j* e
7 U% ]) r. W# B; `2 H
! {2 _) j" e# p9 `% H* d. @) y6 p. l) X
, V, t" k2 b4 P! K
) i/ ]7 R( Y) ? p
9 {" u1 x7 t1 f7 h! i( ^( d; `1 a
" f: \' |8 f- w5 `- P/ H
- |$ g0 A. |0 M& V
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 :
1 D( Z3 p: P6 w
( i/ e3 r. n1 @' j7 P1 m" d0 U+ D; M
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( c- U# u( }2 v& F
5 y. {. C! n/ Z7 l: q5 r
9 H: Z( W- D4 D( `6 F8 E# N4 R
; C4 c3 [2 u8 F% ?, I. ]. ^, v5 I5 }; b4 z$ G$ R. X0 a2 r
$ {) [2 Y) o1 U; |/ W1 U; ~3 U( z/ Z
6 A8 m! c! [! U+ i) C
, k! b: i7 p P9 K/ p' X7 N或是AVAGO的Duplexer, ACMD-7409 其Datasheet也有标注P1dB ! N @0 ~" g: h& d* }
0 w& s7 N2 |# h% A$ B" i9 P
* _( q4 Y. g8 o8 d
2 D' F( Y0 l! x7 ]6 C0 p, {0 g4 ~: k/ j r) J
由下图可知 若TX Filter线性度不佳
* N- o f7 v ~- c% j" ^( m3 c 会因为其PA输出的强大功率 而产生IMD失真
& B: y" H6 D5 n: ~9 n
4 y% l* B; P5 b# Q; {- k7 l7 b' @7 o: T, F, ~; S/ e
# n7 A s; a2 K" ], f3 Z7 W; g% G8 E" j. k
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SKY13373-460LF
* o) Q- s0 D9 H) ]( g; c T }+ e# z$ c1 r0 l/ c
* d: T8 t4 l! a3 z5 A& H& M
. U+ z1 E$ y1 s7 ~
- |5 j+ k. ~" U/ A
7 R6 E/ z3 t& H2 D$ f & D+ i2 W4 X( k4 _$ S" d
B* g1 X H( J: I# P: S
! n1 y3 U0 `5 ]! ]
若线性度差 就会有IMD失真 以DCS1800与WCDMAIMT为例，9 |0 A4 I& e/ i$ {" N/ y0 {
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，
5 F( [ x# }4 { i% M 则将会影响WCDMAIMT的接收性能(2*1.95 – 1.76 = 2.14)。
# t5 j2 q* d! w) B; p1 s( l/ ]$ X3 s
1 z8 k5 W n* c. D
. v. T9 y# H* Z 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
0 x3 R6 q4 y0 R/ w
. [$ r( K& _( S; J0 ?# b
& k1 y$ _. f% F g0 a$ 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
9 W( P; W1 ]2 X2 Y" C4 t. H% k
; C& W i6 _+ v) U% }9 w8 A
# J) a& _' M& V, H" W
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。
D5 o4 m; B" h, i2 N5 F& d
4 @$ `7 ?! T8 e0 w& m( E% b, Z' i
* D. ^) I. P4 n0 u& `6 A# I- g7 R
另外就是谐波 若ASM所产生的HARMonics太强，则会影响接收性能，2 u/ ?4 f1 r. j( k9 o
例如LTEB17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。如下图 :
& F+ Z9 k4 h+ {2 O. M: U3 u
: O+ d$ {; I% O Y( C1 B& h3 ?
% c3 m( C. h# J4 G 因此ASM在Tx路径，会内建LPF。
: p* |0 A! `" Y$ z3 q$ {! i
( y* l: h4 U* m8 G( A9 k8 F
- D# a; m5 H7 I0 C6 F5 L4 F& e 而Data sheet同样也会标注其Harmonics大小
/ n- C$ _( M4 G4 B
, f/ a6 J. h/ x. _
6 I7 ]( |8 u5 p% A% g$ J: g; B9 v
4 M0 a: c, l9 D \ @* \
, I" l/ {8 u( \% X, f
" M( f. w$ g# J$ j. B
3 b: w3 e9 x9 c% _0 ~/ R! J9 S8 B* Z' X8 d# S7 h2 m- k4 U+ J5 d8 \
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
8 w6 T9 z$ i6 w9 N2 d0 E/ P v! Z
' `6 H; a& ^! h
3 [2 I" w+ H- o2 L! S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:
[: n# l) W B! n! X0 C
3 M$ t% Z* r1 U8 }! n8 H0 p
, y+ i! z4 \ n- Q$ e/ s
" t; c$ J; a" L$ v
7 }9 z( Q" v# e9 T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 $ n8 x3 L5 m$ q3 _' y5 ^& o1 W' d
另外 ASM看出去的相位 会影响其谐波大小 $ d, }6 v, c0 ?( }9 H, K
, S6 M- l1 ?0 E8 ^$ S
! F0 V. q9 {6 b 5 R8 w$ q! T) H4 `9 x$ m, z
3 _( d" y7 _* h! h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
- V5 n4 G, [4 P7 T( O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) 3 N* G) ^$ G" ?3 l
& N, m$ z0 @8 T4 L. z3 U
0 e! n! z0 J2 L) o$ J2 U& [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
. D; w5 v! P' V1 k G+ O. D
" h2 Q! X3 X9 U% C. Q0 P
. |8 j2 i! c$ D c$ ~; w
$ w$ C; {1 i! S因为这些PAR较大的讯号 必须以Back-off来维持其线性度
. O+ R/ R8 O5 X( K
1 h. U: }2 O G3 y+ o- b$ L
; [9 U A5 {+ X4 F# o, J7 f
* Y% w3 A. o* q" W6 {0 k6 L& w1 s. ?
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 :
: S8 l( M* v4 L) p4 g
& C( h3 J( ^8 e4 S( I8 ^" ^
, ?4 V, W" a9 h
" {3 o: A# w% U V* y2 j! W9 h( _; o) s7 m0 P2 J2 E
7 f; e. F# x( j) |& ^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
- h& l7 I$ r: M( Z3 X6 e9 y但也会取决于其控制电压 如下图
0 n! |) m5 j- G# m5 R8 O5 Y7 K
! Z7 Q2 n6 @" M$ }+ K g- a$ g, N
; V( L( _0 \( ?; t; g+ r
/ R4 x0 A6 Y) O0 j 0 T8 l$ F2 c8 n- E
$ s: |, B7 K; w5 r
一般而言 控制电压越大 其线性度越好 (但耗电流增加)
" ]9 Y4 i: @3 ~2 V: O& n( T) g
$ T: d; ]) D5 m, d1 x2 y! R# {
其他详情 可参照
. W+ c& e, S* h0 f$ e0 j9 d4 t. w$ x
) G9 C) P- t% b8 N8 G
5 l% G$ L1 A8 e3 l6 D# t) h
) W0 g8 d! Q- S3 A! K0 H在此就不赘述
) _. v( d# E4 G6 S1 z; ]. r1 X- E3 v
/ l1 u; x( R0 w5 d4 O3 \9 q
: X- A2 N8 Q& S4 I f | 
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发表于 2015-3-14 02:33
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发表于 2015-3-21 14:03