改善WCDMA手机用功率放大器线性度的新方法

预失真线性化技术，它的优点在于不存在稳定性问题、有更宽的信号频带、能够处理含多载波的信号。预失真技术成本较低，由几个仔细选取的元件封装成单一模块，连在信号源与功放之间，就构成预失真线性功放。手持移动台中的功放已采用了预失真技术，它仅用少量的元件就降低了互调IM产物几dB，但却是很关键的几dB。

预失真技术分为RF预失真和数字基带预失真两种基本类型。RF预失真一般采用模拟电路来实现，具有电路结构简单、成本低、易于高频、宽带应用等优点，缺点是频谱再生分量改善较少、高阶频谱分量抵消较困难。基带预失真由于工作频率低，可以用数字电路实现，适应性强，而且可以通过增加采样率和增大量化阶数的办法来抵消高阶互调失真，是一种很有发展前途的方法。数字基带预失真原理如图3所示。

数字预失真器由一个矢量增益调节器组成，根据查找表LUT的内容来控制输入信号的幅度和相位，预失真的大小由查找表LUT的输入来控制。矢量增益调节器一旦被优化，将提供一个与功放相反的非线性特性。理想情况下，这时输出的互调产物应该与双音信号通过功放的输出幅度相等而相位相反，即自适应调节模块就是要调节查找表的输入，从而使输入信号与功放输出信号的差别最小。注意到输入信号的包络也是查找表LUT的一个输入，反馈路径来取样功放的失真输出，然后经过A／D变换送入自适应调节DSP中，进而来更新查找表(LUT)。实验结果表明在输出功率为27dBm时，应用数字预失真技术的放大器功率附加效率(PAE)可以提高20％，ACPR可以改善6dB。

然而，从成本和体积两方面来考虑，前馈技术和预失真技术只能应用于基站，不适合应用于手机功放。

4 利用等效低通滤波器模型改善W-CDMA手机用功率放大器线性度的新方法

W-CDMA系统采用非恒定包络的调制方法使得对功率放大器的设计提出了高线性的要求。衡量W-CDMA功率放大器线性度的指标是临近信道泄漏功率比(ACPR)，其定义为临近信道内泄漏功率与主信道内信号功率的比值(以dBc为单位)。W-CDMA采用5MHz的信道带宽，信号集中在信道内3.84MHz的中心带宽内。对于我们研究的主信道来说，其两边5MHz间隔处有左右两个信道(分别对应为lower channel和upper channel)。在实际测试中经常会观察到左右两边两个信道所对应的ACPR值不同，也就是产生了ACPR的不对称性。ACPR不对称性会使ACPR的指标恶化，致使功放的线性度大幅度降低。在数字预失真线性化[7]技术中ACPR不对称性的影响是十分严重的。因此研究ACPR不对称性产生的原因以及如何减小这种不对称性的方法对改善功放的线性度具有十分重要的意义。

已有研究表明偶次交调产生的低频因素对功放的线性度有重要影响，本文在此研究的基础上，分析了低频因素对ACPR不对称性的影响；根据实际功率放大器结构提出了一种等效低通滤波器模型；仿真验证了该低通滤波器的带宽和阶数对ACPR不对称性的影响；测试中通过改变该低通滤波器的带宽和阶数，使得ACPR不对称性改善了3.72dB，同时ACPR降低了2.95dB，大大提高了功放的线性度。