諾基亞攜三菱電機(jī)等開發(fā)全球首個(gè)超快GaN包絡(luò)追蹤功率放大器

2017-06-28 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

據(jù)外媒報(bào)道,三菱電機(jī)公司、諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室和加州圣地亞哥無(wú)線通信中心日前宣布,他們共同開發(fā)了世界上第一個(gè)超高速氮化鎵(GaN)包絡(luò)追蹤功率放大器,能支持高達(dá)80MHz的調(diào)制帶寬,預(yù)計(jì)還能降低下一代無(wú)線基站的能耗。

諾基亞攜三菱電機(jī)等開發(fā)全球首個(gè)超快GaN包絡(luò)追蹤功率放大器HFSS仿真分析圖片1

合作各方預(yù)計(jì)將在2017年6月4日至9日在美國(guó)夏威夷檀香山舉行的IEEE MTT國(guó)際微波研討會(huì)(IMS)期間介紹具體的技術(shù)細(xì)節(jié)。

為了滿足不斷增長(zhǎng)的無(wú)線容量需求,移動(dòng)技術(shù)正逐步轉(zhuǎn)向使用復(fù)雜調(diào)制信號(hào)的下一代系統(tǒng),這種系統(tǒng)具有較大的峰均功率比(PAPR)和超寬調(diào)制帶寬。

這將需要功率放大器大部分時(shí)間在遠(yuǎn)低于其飽和水平的支撐電力準(zhǔn)位下運(yùn)行。通常情況下,功率放大器在飽和功率水平左右實(shí)現(xiàn)高效率;但是在4G LTE *信號(hào)(> 6dB PAPR)的情況下,支撐電力準(zhǔn)位的效率顯著降低。

行業(yè)目前已經(jīng)對(duì)包絡(luò)追蹤功率放大器進(jìn)行了廣泛研究,以提高功率放大器的效率;但是到目前為止,電源調(diào)制器電路已經(jīng)成為限制高級(jí)無(wú)線通信(如LTE-Advanced)的調(diào)制帶寬的瓶頸。

新開發(fā)的超快速GaN包絡(luò)追蹤功率放大器實(shí)現(xiàn)了最先進(jìn)的性能,部分歸因于三菱電機(jī)的高頻GaN晶體管技術(shù)和GaN電源調(diào)制器電路的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

使用諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室的實(shí)時(shí)數(shù)字預(yù)失真(DPD)系統(tǒng),即使采用80MHz調(diào)制LTE信號(hào),該功率放大器也顯示出了較高的運(yùn)行效率,這是截至2017年5月19日,全球最寬的調(diào)制帶寬。

延伸閱讀

“

包絡(luò)跟蹤的目標(biāo)是,提高處理高峰均值功率比(PAPR)信號(hào)的功放效率。在有限的頻譜資源內(nèi),取得高數(shù)據(jù)吞吐量的驅(qū)動(dòng)力要求使用具有高PAPR值的線性調(diào)制方法。傳統(tǒng)固定電源功放在這些條件下工作時(shí)的效率非常低。而包絡(luò)跟蹤功放則可以根據(jù)射頻信號(hào)的包絡(luò)同步改變功放電源電壓,因此可以極大地提高效率。這種功放的基本輸出特性(功率、效率、增益、相位……)取決于兩個(gè)“控制”輸入(射頻輸入功率和電源電壓),并且可以描述成3D表面。

在典型的包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)中,電源電壓是動(dòng)態(tài)調(diào)整的,以便跟蹤具有高瞬時(shí)功率的射頻包絡(luò)。這時(shí)的功放工作在壓縮區(qū),具有很高的效率。功放的輸出特性主要取決于瞬時(shí)電源電壓。反之,當(dāng)瞬時(shí)射頻功率較低時(shí),電源電壓實(shí)際上保持恒定狀態(tài),此時(shí)功放的輸出特性主要取決于瞬時(shí)輸入功率(線性區(qū))。電源電壓和輸入功率同時(shí)影響輸出特性的過渡區(qū)存在于這兩種極端情況之間