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本帖最后由 criterion 于 2015-3-14 02:42 编辑 " V2 S1 Y4 A0 G; i8 l
# U x( [4 R# z' T5 x# b3 m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 7 w: A1 v$ m3 L/ ~
' P% K- p3 r5 P# a' [1 u2 C, C
! m C @7 y/ H( z: z
& o1 Y) l0 I& t2 k) T. ^. m/ X4 K2 E5 d
先讲携带功率的能力
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% `4 {. e0 j6 g$ y9 b& P
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 : - i' d; \; a' h' o/ @; D
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2 C$ I8 r+ N/ ]2 H2 y# U X* t [
; E" J/ _# E: ^+ P; P$ U. g7 [0 P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 : . p; Z e: @; {
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U; A2 U0 Q* b' Q
* E# p; H2 v+ M' L那么ASM整体的Loss就会增加 如下图:
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' T- O7 ~! r1 o7 n0 W" {; h$ h* T; o, p2 G& ^
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 ) b7 J- ]" w! k
' f* \" p) I1 G7 M* Y% Y# {
4 G( l! d" e' O# H/ \' w# J% R: G' I
/ A* |& Z+ ?+ x/ S+ [; q9 m$ C
0 g. `/ |8 F" m0 |3 e这样PA的线性度变差 7 ]5 ?: g8 G4 d" h0 y }
0 {2 ~2 r/ r( ?/ ?
) q, C0 c2 Z, Q
( w! m: K- G9 _' f9 q& G其非线性失真就会加大 同时耗电流会上升
0 Q# S7 y- f& y# [, Z9 }! C
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1 t/ n) C, ^0 j' |" [" c4 C' I! B/ U8 c* m; ^& |
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 :
2 N w$ I* e) A; {: c# _0 N/ f
- F+ z0 ^ x7 l/ X& W) S3 d
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
4 F0 N+ t2 ?. P! O, @' e6 A9 d
( ^( {! `5 M7 M/ m 3 H) p: P7 j$ k! E; r: ^
6 j/ n) M8 R' N# H
4 z- D: p, ~1 W+ {' C$ _! k
' v/ T( a F* ^: a! a1 W& o
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" F' B; F) H' Z9 x2 y7 C或是AVAGO的Duplexer, ACMD-7409 其Datasheet也有标注P1dB 7 l8 o* `: k0 w i
! A( b" X* L' l/ q/ z6 E1 |8 B7 n
# r' n9 @! [$ J) M$ u
' _3 b- c* v( \- e/ {2 A# ` u2 m, {# c( x+ g5 e0 e) W5 e p' f
由下图可知 若TX Filter线性度不佳( g5 k' Z7 c$ q2 Z1 a1 J$ {3 u
会因为其PA输出的强大功率 而产生IMD失真
N r; G' ?4 ~
* ]* R3 d: y9 l; }+ n
: z( {9 Q7 e0 z# a5 O9 D
/ O9 h: p% F# s5 L9 C! J: j) t5 s# ^9 @) o- j" D
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
" O3 N4 K( z2 [% F0 V9 q: \) B( X. E' B1 `2 w
! N" R& y" V9 d( L6 P T
9 t* C) d, X# x3 k5 h" U0 W6 `
6 e2 y4 X* K) w1 \- H4 [" F# w& j. R" D7 d8 C
/ A& {$ K8 j0 v* ~( G* F
, A0 I5 v3 Z5 u5 U1 E$ M% z
) N- ^8 t: S8 e2 }2 V9 _! v若线性度差 就会有IMD失真 以DCS1800与WCDMAIMT为例，% }* X' h% G1 r8 o: @
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，
1 C' C' I% g- w0 C9 q8 P 则将会影响WCDMAIMT的接收性能(2*1.95 – 1.76 = 2.14)。 0 }$ k' J1 |7 B- G7 K& }
( ]# D$ t* v; s7 v9 N% }4 t- l
7 `3 w% {0 K7 w% H7 i. F
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 3 G# @5 z/ ~+ l4 m* p
3 b& d6 o! c, l1 F: p
6 C4 C2 A/ s0 B, V5 K6 C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 $ _7 u2 U* ?% p3 C9 \7 u$ u
" w: J& [5 {( H8 C8 O+ O
- y7 z3 x; T' H) G, \: T 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。 7 h3 d8 ~# E {
9 B/ K$ [ _: V9 W
& ~) l: m9 s3 D3 N
另外就是谐波 若ASM所产生的HARMonics太强，则会影响接收性能，
" q+ S. h) O! M- p 例如LTEB17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。如下图 : 5 F( ~. h6 c! r$ U2 h
8 Z& ]/ s2 a) F$ g0 X* n
( M3 C) I; m$ x 因此ASM在Tx路径，会内建LPF。 6 T. Y. i4 k" r* b6 i- c- e4 m2 x# b
. K6 Y! I$ {( O. I2 y
: h; \) C6 i$ B5 @$ `5 ~
而Data sheet同样也会标注其Harmonics大小 0 j/ k8 C' e2 H: [# u' Q/ A
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' a/ M" C& T) l1 ]1 Z
' m2 J# N2 f& R2 _; V/ s* x% m
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0 Z7 C. a/ _- q- `, x
# F( H( j- H" J" Y9 u% J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 5 M2 o( [' L& J. K+ R* H
, a1 D6 V( @, z2 g4 J' [5 g: ?
* ?4 ^8 L- \9 v- ?% b4 U* ~
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:
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, x1 ]$ z% X9 n: g6 J9 S
4 `) Z$ }8 p6 k- C0 l" ]' I7 y
- }7 p4 \8 }1 j5 `3 R {) Z s1 E
) I8 ^% o9 u' n' c$ H5 b+ h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 2 I1 Y) f/ q T( I1 c7 K- u4 F
另外 ASM看出去的相位 会影响其谐波大小
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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 # I$ z5 @4 `7 V* M
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) q0 L( k' q& I4 }+ n( {: V* x
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. F$ g: s1 v4 B O9 a& Y1 a! A
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
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因为这些PAR较大的讯号 必须以Back-off来维持其线性度 % M" K- U% { f4 m# R, [1 q& D
: \0 |8 i* D' b- M
. c) c8 J) \( r
" O# X. [ s) ^* ?2 ]. y, k7 G+ Z$ [3 I8 S4 D( O9 e
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 :
+ ^/ [1 j# x( Z5 [4 [
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* R" t2 i/ _# N |- ^; }
* i+ G) H6 d/ s2 B* e: G# Z9 f6 H* i" O
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 - _' z% ~1 Q$ @4 B3 V ]5 W# `
但也会取决于其控制电压 如下图
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: P$ b& U. \% u
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+ E0 S" V' g; L# x7 F
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9 S* B H$ G: k一般而言 控制电压越大 其线性度越好 (但耗电流增加)
7 \# _& h- N4 h* ^ \. ]
% M0 a2 b6 R$ K7 E5 S! _! Z+ M1 _ v) h* {4 k |
其他详情 可参照 2 Z8 c. N1 q1 F# t2 f
$ }7 U( Y; t& U5 m% Z1 m% [
9 X& v& n* Y' Q! z " V0 u6 o% X1 w
在此就不赘述 7 q) B8 u# y0 f+ u5 i
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) i6 E$ |7 G9 x1 [! |$ M8 i | 
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发表于 2015-3-14 02:33
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