在億萬(wàn)斯年的歷史長(zhǎng)河中，提出問(wèn)題與解決問(wèn)題一直是推動(dòng)人類文明進(jìn)步的主要?jiǎng)恿?。作為太?yáng)系唯一的文明，人類不斷運(yùn)用智慧解決各種難題，從電、電話、無(wú)線電到計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、汽車、新能源車、航天飛船、人工智能等的發(fā)明，這些都徹底改變了人類的世界。而未來(lái)的世界中，還將會(huì)有更多未知的挑戰(zhàn)等待人類去探索和解決。
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總結(jié)
?設(shè)計(jì)與5G基礎(chǔ)設(shè)施兼容的功率放大器帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)，因?yàn)楹撩撞ㄝd波頻率、寬帶寬信號(hào)、復(fù)雜的調(diào)制方案、以及越來(lái)越嚴(yán)格的誤差矢量幅度（EVM）和相鄰信道功率比（ACPR）要求，傳統(tǒng)的矢量信號(hào)分析儀（VSA）表征方法呈現(xiàn)出某些方面的局限性。
?Keysight開(kāi)發(fā)了一種新的測(cè)試應(yīng)用來(lái)進(jìn)行功率放大器的表征，解決了傳統(tǒng)方法的挑戰(zhàn)，利用高動(dòng)態(tài)范圍和最低的剩余EVM來(lái)快速測(cè)量非常低的EVM。
?調(diào)制失真測(cè)試選件提供了一整套的解決方案，使VNA測(cè)量以及ACPR和EVM在一個(gè)單一的測(cè)試系統(tǒng)使用VNA和信號(hào)發(fā)生器，允許用戶用固定連接進(jìn)行多種測(cè)量，簡(jiǎn)化了測(cè)試設(shè)置，提高了測(cè)量精度和可重復(fù)性，并產(chǎn)生了較低的殘余EVM結(jié)果。
場(chǎng)景和趨勢(shì)
現(xiàn)代射頻通信鏈中的一個(gè)重要組成部分是功率放大器（PA），PA位于射頻發(fā)射鏈路的最后階段。作為信號(hào)傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵決定因素，功率放大器通過(guò)放大信號(hào)為天線提供高功率的發(fā)射信號(hào)。功率放大器決定了射頻信號(hào)傳輸?shù)男室约百|(zhì)量。因此，功率放大器設(shè)計(jì)者需要準(zhǔn)確的器件表征，以盡量縮短設(shè)計(jì)周期。
為了滿足5G的需求，設(shè)計(jì)者需要優(yōu)化PA的性能。5G功率放大器（PA）用于支持5G的移動(dòng)基站和手機(jī)中，以放大信號(hào)進(jìn)行傳輸。然而，部署5G，尤其是毫米波頻段（mmWave）所需的載波頻率、寬帶寬信號(hào)和復(fù)雜的調(diào)制方案對(duì)元件的要求非常嚴(yán)格。
部署5G信號(hào)的收發(fā)需要嚴(yán)格的誤差矢量幅度（EVM）測(cè)試。設(shè)計(jì)師在生成準(zhǔn)確的器件模型、最大限度地減少設(shè)計(jì)周期以及用傳統(tǒng)的EVM測(cè)量矢量信號(hào)分析儀認(rèn)證器件的5G一致性方面面臨著越來(lái)越多的挑戰(zhàn)。
需求和痛點(diǎn)
由于功率放大器的線性度和效率之間存在折中關(guān)系，功率放大器設(shè)計(jì)者面臨的挑戰(zhàn)之一是如何將功率放大器設(shè)計(jì)成高線性度以及高效的，并滿足苛刻的工作條件，例如毫米波（mm Wave）載波頻率和極寬的信號(hào)帶寬。數(shù)字預(yù)失真（DPD）是一種通過(guò)預(yù)先將信號(hào)失真提高功率放大器線性度的方法。通過(guò)反饋電路及DSP得到功率放大器的失真特性，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)失真，使其與功率放大器的非線性失真相反，從而在PA的輸出端產(chǎn)生一個(gè)線性化信號(hào)從而延伸出更長(zhǎng)的線性區(qū)，提高功率放大器的線性工作區(qū)。
關(guān)鍵性能指標(biāo)包括誤差矢量幅度（EVM）、鄰道功率比（ACPR）、輸出功率和增益。然而，隨著5G元件和系統(tǒng)技術(shù)的復(fù)雜性不斷增加，在調(diào)制信號(hào)激勵(lì)下，準(zhǔn)確的表征放大器的非線性特征變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性。
射頻元器件的制造商必須提供明確的產(chǎn)品EVM指標(biāo)。然而，傳統(tǒng)的EVM測(cè)量系統(tǒng)涉及到包括信號(hào)源，信號(hào)分析儀通過(guò)信號(hào)源產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)到信號(hào)分析儀器然后通過(guò)VSA鏈路做解調(diào)計(jì)算出EVM值。此外，傳統(tǒng)的信號(hào)分析儀隨著分析帶寬的增加會(huì)出現(xiàn)信噪比下降的問(wèn)題。
數(shù)字預(yù)失真（DPD）是功率放大器（PA）的一個(gè)關(guān)鍵的非線性補(bǔ)償工具，能夠提高發(fā)射機(jī)的效率。為了滿足現(xiàn)代通信標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高峰均功率比的線性和效率要求，設(shè)計(jì)者經(jīng)常使用DPD來(lái)補(bǔ)償非線性功率放大器行為。然而，為了最有效地使用DPD，設(shè)計(jì)師首先需要詳細(xì)的非線性行為數(shù)據(jù)。
解決方案
因此，是德科技開(kāi)發(fā)了一種新的測(cè)量方法（調(diào)制失真）來(lái)執(zhí)行 PA 表征，以應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)方法的挑戰(zhàn)。這種方法利用高動(dòng)態(tài)范圍和最低殘余 EVM 來(lái)快速測(cè)量非常低的EVM。調(diào)制失真測(cè)試設(shè)置使用 VNA 和信號(hào)發(fā)生器在單個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中提供所有 VNA 測(cè)量參數(shù)如S參數(shù)、器件的殘余EVM，輸出EVM，EVM vs power，ACPR，NPR，DPD，load pull等測(cè)量。
5G PA 表征集成測(cè)試裝置
功率放大器測(cè)試解決方案通過(guò)PNA-X調(diào)制失真分析軟件應(yīng)用，以更快的速度提供更低的殘余EVM。矢量校準(zhǔn)確保出色的信號(hào)保真度和準(zhǔn)確的調(diào)制測(cè)量。
VNA表征5G PA測(cè)試方案
這種用于測(cè)量 PNA-X 調(diào)制失真的新測(cè)試方法利用了是德科技獨(dú)有的一些關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)具有以下關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：
?緊湊的測(cè)試信號(hào)創(chuàng)建可在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行精確測(cè)量。
?VNA 校準(zhǔn)和解嵌應(yīng)用于調(diào)制分析，可在毫米波頻率下進(jìn)行精確的調(diào)制測(cè)量。
?隔離失真和附加噪聲貢獻(xiàn)，同時(shí)消除輸入信號(hào)的貢獻(xiàn)，可提高測(cè)量精度。
