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本帖最后由 criterion 于 2015-3-14 02:42 编辑
& t8 A9 C# k2 `
3 n" v. K2 f, \4 L, f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 ) Z r- s) z, H$ S2 W2 K
) p( S1 K4 N3 Y) y9 g/ w& u V f
$ w" v; {) j! Z! T" p8 t
0 Y8 N- Z- d3 u2 l) x, i+ W
先讲携带功率的能力
% `' |- S3 b& g, g9 [/ V1 j/ p' S f6 l# z" Z; O* L
! n2 ]& i6 \5 }% ?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 : 8 v8 H' r- {* A& o1 s( y' V
* v, f4 x/ z1 T3 @% \! S# J/ [2 N" H) G k6 T, U
' [/ C4 O$ {9 p5 y* w7 A; ~
- ? m2 z2 ^* P7 b+ h9 H2 ^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 :
7 _. ~! H% J) X; l% }
- f& c7 X1 Y* G) c1 v* U
8 {' f# R0 p! o6 \( n: m2 I
0 B! p% F' C- d" |那么ASM整体的Loss就会增加 如下图:
: k$ v3 n/ d( I9 P' e0 z& f z
% r K& D6 {2 @. o. u
0 h) E/ I5 y! M" h4 @; E9 r% Y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 * g" j0 }* g. l4 {2 f3 S5 l
5 c! a0 [* @% N1 y* T: ~3 d
' z: M5 C' A/ ~7 U2 x/ m
2 d' ~, _; B. U
7 v( [) e/ A9 Y) D; j& `9 `4 n8 b这样PA的线性度变差
5 e) f: x. ]7 G$ m3 x
6 M1 E( x5 ~+ u5 o+ r' ]+ L9 R }8 L
0 x- [9 b' a1 ~5 U. |, e
- h9 G: y# ?5 w9 H
其非线性失真就会加大 同时耗电流会上升 ) Y! T) C! F# K7 k6 O. i
" `! s S- c9 h" a- X/ \- r J. b2 [
/ w( {6 S) u7 \9 ? z4 z1 L) a5 W( ]; r. ]7 V0 d3 I6 I$ M# b L& g7 w' a* x D
* M3 n8 b# J2 P
/ e c2 f G8 @# w! o7 U- W5 V) B
6 u9 w* |" J" d' N' a) K
$ m* g5 S; n% x1 H
+ \3 i% |9 p7 z( z2 P% x/ t2 L9 y- o: \0 x
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 : 5 J' Y$ X3 k: J( N: c
+ u* o: E( c& ~+ \/ h) ]
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+ b* `0 g0 f8 j( L5 I0 Y0 t- L6 e
P4 k4 ]4 N! j. Z- K& D/ s
5 |( n: m. S- J1 c c. K3 c
3 k1 a& u" C. C
) P0 M ~9 S# \2 ? p6 [) h* e# ]* c9 h9 N
: E) G1 Q( [6 f }3 |
- r2 m: W5 g) C+ ?9 P( f; M0 V或是AVAGO的Duplexer, ACMD-7409 其Datasheet也有标注P1dB $ w: z* J6 V E* q2 j0 F9 X) r
0 N- z9 {* w8 a- A" z7 h2 V
7 Y4 F3 k& B9 T O
& L6 ^7 i! `: f2 h/ ^
6 K" U, _: [& r由下图可知 若TX Filter线性度不佳
% _- _ Z7 y4 D$ ? 会因为其PA输出的强大功率 而产生IMD失真
1 w5 j; R$ j6 b( c1 |0 x* Z
3 T( H+ r/ y5 Y
) u* q$ Z7 E, f6 i & X2 b2 d/ S: }
+ I8 e+ v( p, B: j) G9 N
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/ E& A8 Z3 }) B+ R2 a9 _& S
' ]( `) v* z- J( x
. @8 c$ Z# F! Z4 G+ [' R/ G4 N3 C8 M& B
9 R6 X. D% r+ U/ h% B4 n V$ _- X9 w' s4 M" i# `
" ~8 H" |, ~: v, q% ]( E1 z- e6 p
+ V2 k% p$ p* e5 Y' O) y% s4 Q; @: z& \! k, O
若线性度差 就会有IMD失真 以DCS1800与WCDMAIMT为例，. i8 _" @' U% ?
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，
- E& }* y" H2 Q9 d& D7 s( k 则将会影响WCDMAIMT的接收性能(2*1.95 – 1.76 = 2.14)。
# w1 z" N h+ W" R
: V" Y1 K/ x; J v. Z
2 Z- a, ?. x! f* S2 ^$ t 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 ; `* s7 o" s( N0 O4 ], w' O+ V
4 J1 ?# ?3 v) l( F0 E
. }9 y. S) u& J" |( y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 ! Q/ @5 @+ D: Z8 E
5 b; o" X9 `* _
( I* e6 B1 s3 n% v" |
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。
! m) D5 H+ t9 x; N! m
! b5 U Z7 J* T: G0 g1 H, e
7 n! n* X8 z" L7 E7 L2 G* @- Q. {
另外就是谐波 若ASM所产生的HARMonics太强，则会影响接收性能，
5 L# ?( a% q- ^2 O# K% F 例如LTEB17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。如下图 : 7 C* Q7 @# D# F* ~6 C! N) D6 e
, J- [( d) j/ ]- x8 }4 Y
" s2 [: m7 ]. E/ j% H 因此ASM在Tx路径，会内建LPF。
i M2 h* m0 J% w$ f
7 `; _5 q" L+ h& L1 q: l
4 }* o+ T1 d3 `6 O y) h' M$ d$ c
而Data sheet同样也会标注其Harmonics大小
% ^! [7 S6 q* O3 V* m* _2 O# t
* N8 b0 c$ a# M0 O1 c
/ n, y) N5 g1 h1 @# H1 j/ I
9 m2 X- e4 g/ Q' ^# K
* ~1 {7 ? F! V I7 H; d1 T- T! A4 J1 J* t8 N! k
; M1 k" @: {- O: q& E$ |: A* T( z
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
* d G$ d/ v. F/ I7 O9 {( O/ |
! Z! M& G! X$ K9 X* J( h: C) n, a
: S* g$ ~ i# u% }1 D' ~3 h7 B8 B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: - c( F4 C8 |4 g6 z/ e3 F8 x3 n: K
\% ?& Q. D, T
& P5 C' I2 Y. D7 i% j# o
) X! ]7 q8 Q* ^8 N# r" y
2 V3 t9 C( J/ X8 I0 j# C
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
9 z8 w, w% p3 J2 N: E7 F0 Z5 Z另外 ASM看出去的相位 会影响其谐波大小 & \4 H( p/ ]# M. g
- n: W+ j4 b F: J0 H+ ]' j+ e! G: E
8 e% N( e. A( n0 ^7 X/ N+ r8 M. z0 g# `+ w$ A& }8 U6 D) M8 X
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 . z9 { P' `; Y1 |* |
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) . M q! q& e3 |6 g5 o
, Q k! a) I& g0 N3 N3 V
: X Y1 @- A9 B; x& R! T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 9 v# ~+ H& H3 E9 D
- }% N' n" L. f/ r) a( h+ M6 L
1 `8 \0 o5 |2 V" x5 q3 V9 o9 x
7 M8 ~" ?) h k8 ~7 r, t" n
因为这些PAR较大的讯号 必须以Back-off来维持其线性度
( B% }* C. g: A) u6 s
: E8 O8 `( n1 d5 u
1 D' U4 `5 e; m) L( n2 I& p 8 Q# ?4 x+ o6 O. N, u
4 d% |+ W6 v7 T# E8 B- I5 P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 :
+ H/ A2 |7 d$ n" @+ I
; `! M+ l6 P- ]* s' n# c
7 F3 \8 @5 u- k' i
6 _( y5 `: o: T7 a: w$ [7 J3 G1 l5 e* E% _9 J! ?2 Q
9 W# }/ w, L4 L- {$ p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 ( w. d3 n: s* d1 |8 W3 [/ K
但也会取决于其控制电压 如下图 1 x. G3 b' V, {0 E
3 y3 D4 ]* O7 E
* C: U0 x7 L! H7 _; c W1 i: k6 J2 G
: L2 X6 v* b# I4 n- w$ X 5 @: M9 z, G3 E2 Y1 x5 _
4 u' q( V# J3 L6 L5 S一般而言 控制电压越大 其线性度越好 (但耗电流增加)
) R# R" R* A$ N0 R3 D: [) V* w* j* Z( D
' {1 x, |) @. y- A3 x
其他详情 可参照
2 C+ |5 h1 W+ [( u6 [- r5 J$ [
5 Q- K. R) `1 A( z5 }6 M/ a1 ]& s/ O$ H1 \0 @7 ^2 ]' i$ p
+ s: |5 E# E9 u( t
在此就不赘述 3 C9 Z0 b) O" h" L0 d( T8 ^+ f
4 I! t1 ?7 o: x' R- Z/ u; s9 R6 h
& s" `5 R! |7 f! [) |3 B
| 
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发表于 2015-3-14 02:33
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发表于 2015-3-21 14:03