射频放大器基础2
射频放大器有哪些指标要求？
失真
在非线性器件中，谐波（2,3,4次谐波）一般会落在带外，通过带通滤波器滤除。我们最关心的是两个信号或者宽带信号之间交调的产物，它们会落在带内或者边带，滤波器难以滤除。
交调失真
交调失真（IMD）出现在所有有源器件中，包括混频器，放大器，ADC,DAC等
三阶交调失真产物（靠近载波，nF1+-mF2, n+m=3）是最棘手的
发射端：IMD产生临道干扰
接收端：阻塞干扰的交调产物会落在带内而降低接收灵敏度
二阶交调产物(F2-F1, n=m=1) 主要影响直接变频接收机
比如：两个RF载波相距20KHZ,二阶交调产物在20KHZ，接近基带频率，造成干扰
三阶交调IMD3– A Closer Look
注意基波（dBm）与IMD3(dBc)的位置关系
双音IMD测试
常规的谐波如1998,2000,2997,3000 MHz落在带外可被滤波器滤除
三阶交调产物IMD3：2xF1-F2 (998 MHz)，2xF2-F1 (1001MHz)会落在带内难以滤除，并且和ACPR有关。
哪些参数表征失真（非线性）
IP3，这个点理论是是三阶交调的功率和基波功率相等，可由输入或输出交调点表示，OIP3 = IIP3 + Gain
因为基波功率改变1dB,IMD3随之改变3dB，可以通过降低基波功率较低失真，但同时会降低信噪比(SNR)
平衡IMD和SNR是射频设计者重要的挑战之一
为什么IP3会影响接收机？
上图可以看出多重的IMD来自LNA的临道干扰，解决方案是在接受段选择低噪声系数（NF）和高IP3的放大器
典型器件介绍-ADL5601
1dB压缩点和输出饱和
扫描器件输入功率直到输出功率低于理论功率1dB
P1dB以dBm表征，可以输入或输出形式表示
OP1dB = IP1dB + Gain - 1 (include “-1” because gain is decreased by 1 dB at compression)
Psat 一般很少用在指标描述，它表示最大输出功率
¼ W, ½ W和 1 W功率放大器描述
瓦数是OP1dB 以W单位的描述
1 Watt Amplifier → 30 dBm OP1dB
½ Watt Amplifier → +27 dBm OP1dB
¼ Watt Amplifier → +24 dBm OP1dB
瓦数并不是指功耗，但一般高瓦数放大器的功耗都比较高
P3 和 P1dB的关系
OIP3 一般比OP1dB 高10dB左右，但很多射频放大器都做了失真补偿
ACLR/ACPR/ACP and how it relates to IP3?
ACPR: Adjacent Channel Power Ratio
ACLR: Adjacent Channel Leakage Ratio
ACP: Adjacent Channel Power
WCDMA/3G Test Model 1-6
Channel BW = 3.84 MHz
Channel Spacing = 5 MHz
ADI相关产品ACP&Pout
Power Consumption
1.100 mA Amplifier with 5 V supply will consume 0.5 W
2.Since sig p p p nal chain contains multiple amplifiers, power budget rises fast
3.For RF Amps that can operate at lower supply voltage (e.g.3 3V) there is a double benefit because supply current also .3V), there is a double benefit because supply current also reduces.
4.Customers typically trade-off supply current and OIP3(higher ISY is ok if the OIP3 is correspondingly lower)
5.It is very common to describe a device in terms of its OP1dB,expressed in watts (e.g. a ½ Watt device or a 1 Watt device). So a ½W tt d i d t h att device does not have a power consumptin of ½ W tt (b t it atts (but itcan deliver ½ Watts when driven into compression
ADL5324