诺基亚携三菱电机等开发全球首个超快GaN包络追踪功率放大器

2017-06-28 by:CAE仿真在线来源:互联网

据外媒报道,三菱电机公司、诺基亚贝尔实验室和加州圣地亚哥无线通信中心日前宣布,他们共同开发了世界上第一个超高速氮化镓(GaN)包络追踪功率放大器,能支持高达80MHz的调制带宽,预计还能降低下一代无线基站的能耗。

诺基亚携三菱电机等开发全球首个超快GaN包络追踪功率放大器HFSS仿真分析图片1

合作各方预计将在2017年6月4日至9日在美国夏威夷檀香山举行的IEEE MTT国际微波研讨会(IMS)期间介绍具体的技术细节。

为了满足不断增长的无线容量需求,移动技术正逐步转向使用复杂调制信号的下一代系统,这种系统具有较大的峰均功率比(PAPR)和超宽调制带宽。

这将需要功率放大器大部分时间在远低于其饱和水平的支撑电力准位下运行。通常情况下,功率放大器在饱和功率水平左右实现高效率;但是在4G LTE *信号(> 6dB PAPR)的情况下,支撑电力准位的效率显著降低。

行业目前已经对包络追踪功率放大器进行了广泛研究,以提高功率放大器的效率;但是到目前为止,电源调制器电路已经成为限制高级无线通信(如LTE-Advanced)的调制带宽的瓶颈。

新开发的超快速GaN包络追踪功率放大器实现了最先进的性能,部分归因于三菱电机的高频GaN晶体管技术和GaN电源调制器电路的创新设计。

使用诺基亚贝尔实验室的实时数字预失真(DPD)系统,即使采用80MHz调制LTE信号,该功率放大器也显示出了较高的运行效率,这是截至2017年5月19日,全球最宽的调制带宽。

延伸阅读

“

包络跟踪的目标是,提高处理高峰均值功率比(PAPR)信号的功放效率。在有限的频谱资源内,取得高数据吞吐量的驱动力要求使用具有高PAPR值的线性调制方法。传统固定电源功放在这些条件下工作时的效率非常低。而包络跟踪功放则可以根据射频信号的包络同步改变功放电源电压,因此可以极大地提高效率。这种功放的基本输出特性(功率、效率、增益、相位……)取决于两个“控制”输入(射频输入功率和电源电压),并且可以描述成3D表面。

在典型的包络跟踪系统中,电源电压是动态调整的,以便跟踪具有高瞬时功率的射频包络。这时的功放工作在压缩区,具有很高的效率。功放的输出特性主要取决于瞬时电源电压。反之,当瞬时射频功率较低时,电源电压实际上保持恒定状态,此时功放的输出特性主要取决于瞬时输入功率(线性区)。电源电压和输入功率同时影响输出特性的过渡区存在于这两种极端情况之间