一种改善W-CDMA手机用功率放大器线性度的新方法肖婷婷周东平（公安部第一研究所，北京，100044）摘要：分析了偶次交调产生的低频因素对临近信道泄漏功率比(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，有效地改善了功率放大器的线性度。关键词：W-CDMA；线性度；ACPR不对称性；低频因素：TN722.7ANewMethodtoImprovetheLinearityofPowerAmplifiersusedforW-CDMAHandsetsXiaoTingting,ZhouDongping(TheFirstResearchInstituteofMinistryofPublicSecurity,Beijing,100044)Abstract:Theinfluenceoflowfrequencyfactorscreatedbytheevenorderdistortiontotheadjacentchannelpowerratio(ACPR)asymmetryisanalyzed.Anequivalentlowpassfiltermodelispresentedaccordingtotheactualpoweramplifierstructure.WesimulatedandconfirmedtheinfluencesofthebandandorderofthelowpassfiltertotheACPRasymmetry.Inthetest,theACPRasymmetrywasimprovedby3.72dBandtheACPRwasdecreasedby2.95dBthroughchangingthebandandorderofthelowpassfilter.Thelinearityofpoweramplifierwasimprovedeffectively.Keywords：W-CDMA;linearity;ACPRasymmetry;lowfrequencyfactorsEEACC:12201引言第三代移动通信（3rd-Generation，简称3G）系统[1]具有更大的容量、更好的通讯品质、更高的频带利用率，这些特点使得它能为高速和低速移动用户提供第1页共14页语音、数据、电视会议及多媒体等多种业务。但这些出色的性能也对硬件电路系统提出了更高的要求，尤其是发射子系统的功率放大器单元。W-CDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)作为第三代移动通信(3G)的标准之一已经在欧洲和日本获得了成功的商业应用[2]。W-CDMA系统的PA具有如下新的特点：第一：在3G手机中，最关键的是高速数据传送要求具有更高的带宽和发送功率。在W-CDMA中采用带宽为3.84MHz的伪随机噪声码（Pseudo-Noisecode，PN码），因此用户信号带宽也为3.84MHz，由放大器IMX产生的非线性失真分布在更宽的范围内。第二：为了提高数据发送速率和增加频谱利用效率，采用混合相移键控HPSK（HybridPhaseShiftKeying）调制方法，要求PA必须有良好的线性度。功放的AM-PM特性会导致调制信号的相位失真，从而接收系统的误码率会上升，导致系统通信品质的降低。第三：由于远近效应的存在，PA的输出动态范围大。按照第三代合作伙伴计划（3rdGenerationPartnershipProject，简称3GPP）推出的W-CDMA标准，要求发射机可控发射功率范围为+24dBm到-50dBm，共74dB的动态范围，如果再考虑一些余量，整个发射机应具有超过80dB的动态范围。发射机芯片动态指标往往受限于高功率时的ACPR指标和低功率时的噪声底，而临近信道泄漏功率的大小与输入功率的三次方成正比，为避免对临近信道用户产生过大干扰，最大功率输出时ACPR不应大于-37dBc。2第三代移动通信W-CDMA功率放大器电路中效率与线性特性的关系在3GPP制定的W-CDMA标准中，只有对PA的线性度和发射功率的要求，所以它们是第一位的。对线性度近乎苛刻的要求，就需要与其它参数进行折中，例如效率。W-CDMA系统的射频信号为非恒定包络，这决定了只能利用工作效率在25%至35%之间的线性放大器，而采用非线性功率放大器的第二代GSM电话发射机的典型工作效率约为50%。由于W-CDMA的射频信号为多种业务数据的叠加，因此不同于恒定包络信号，射频功率放大器不能被驱动至压缩区，而必第2页共14页须采用功率回退的方法使功率放大器工作于线性区。回退越多，线性越好，但功率放大器的效率也越低。为了兼顾线性和效率，W-CDMA功率放大器的设计一般都会采用各种线性化技术来达到线性和效率之间的平衡。3目前常用的几种改善功率放大器线性度的方法实现射频功放线性化的技术很多，常见的有以下三种：功率回退(back-off)法、前馈(feedforward)法和预失真(predistortion)法。3.1功率回退法在众多线性化技术中，功率回退技术是最常用的方法，即...