Annons

Fördistorsion med mikromodul

Linear Technology har utvidgat programmet av sina mikromoduler (uModule) med en komplett mottagare, avsedd att användas för återkoppling av utsignalen från ett linjärt slutsteg i ett system där man tillämpar digital fördistortion.

 

LTM9003 är ett subsystem för en bredbandig digital mottagare som innehåller en 12 bit, 250 MSa/s A/D-omvandlare, ett bandpassfilter, mellanfrekvensförstärkare och en höglinjär blandare för nedblandning. Den integrerade uModule-mottagaren kräver liten plats på kretskortet (11,25 x 15 mm) och minskar väsentligt utvecklingstiden för trådlösa basstationer där man tillämpar linärisering av radioslutsteget med hjälp av digital fördistortion (DPD, digital predistortion).
Kraftfulla digitala algoritmer korrigerar för olinjäritet i effektförstärkaren. Denna kan därför styras ut till en högre genomsnittlig effektnivå utan att ge upphov till för mycket distortion. En enda 20 W effektförstärkare utan DPD kan arbeta med en verkningsgrad på under 10 procent, vilket innebär en effektförbrukning på över 200 W.
En aktuell utvecklingstrend är att använda RF-slutsteg enligt principen Doherty. Dessa ger väsentligt mycket högre verkningsgrad än enkla slutsteg vid utstyrning till deleffekt, något som i praktiken är nödvändigt eftersom modulationen i exempelvis WCDMA ger hög crestfaktor (toppeffekt/medeleffekt). Begränsningen hos Dohertyslutsteg är dock att dessa är mera olinjära än ett enkelt klass A/B-slutsteg, något som måste kompenseras med digital fördistorsion.
Effekförstärkare i en basstation står för en ansenlig del av driftskostnaden (OPEX). En reducering av effektförbrukningen betyder därför mycket för serviceoperatören.
Digitalisering av den femte eller t o m den sjunde ordningens övertoner kräver en mottagare med mycket bred bandbredd, lågt brus och med exceptionellt platt passband.
I LTM9003 finns ett 125 MHz bandpassfilter som uppvisar passbandsrippel på mindre än 0,5 dB över hela bandet. Mottagarkedjans brusgolv från RF-ingången till den digitala LVDS-utgången är endast -147,3 dBm/Hz, vilket är långt under effektförstärkarens.
Eftersom DPD innebär en återkopplad slinga har mottagaren (i återkopplingsslingan) för avkänning av slutförstärkaren fördelen av att ha låg fördröjning vilket möjliggör återkoppling med hög bandbredd. A/D-omvandlaren i LTM9003 har bara fem klockcyklers fördröjning och den totala fördröjningen genom filtret är endast 2,7 ns.
Den kompakta uppbyggnaden av LTM9003 (LGA-kapsel) bygger på ett flerlagersubstrat som skärmar känsliga analoga linjer från de digitala ledningarna för att minimera risken för överhörning. Avkopplingskondensatorer för matning och referens är placerad inne i uModulen, tätt intill den integrerade kretsen, vilket ger utrymmes-, kostnads- och prestandafördelar jämfört med traditionell kapsling. Då modulen  inte kräver någon extern kapacitans kräver LTM9003 ungefär en fjärdedel så mycket utrymme som diskreta implementeringar.

Comments are closed.