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3.4GHz-3.8GHz宽带基站功放解决方案

时间:04-10 来源:mwrf 点击:

表1、DX1H3438140P Load Pull测试结果

二、3.6GHz Class AB调试

该放大器的漏级电压Vds为48 V,静态电流Idq为400 mA。使用的PCB板材为Rogers 4350B。图2为调试前的Demo图片。

DX1H3438140P Demo图片

图2、DX1H3438140P Demo图片

2.1、小信号性能

该放大器在3.4 GHz-3.8 GHz内回波损耗S11小于-10 dB,带宽大于400 MHz。在3.6 GHz,小信号增益大于19 dB。图3为小信号调试的结果曲线。

DX1H3438140P调试后小信号性能

图3、DX1H3438140P调试后小信号性能

2.2、脉冲饱和功率测试

调试后该放大器的饱和功率为51.7 dBm,饱和效率为67.3 %,功率回退7.5 dB时的功率增益为19.3 dB。图4为大信号脉冲测试结果。

DX1H3438140P调试后脉冲测试性能

图4、DX1H3438140P调试后脉冲测试性能

2.3、DPD线性度测试

该放大器经过DPD校正后,其表现出了优异的线性性能,测试信号为WCDMA 3GPP test model 1, 64 DPCH, 45% clipping, PAR = 7.5 dB @ 0.01% Probability on CCDF。在功率回退8 dB时,其校正后ACLR可以达到-58 dBC。图5为DPD测试结果。

DX1H3438140P调试后DPD性能

图5、DX1H3438140P调试后DPD性能

三、Doherty 性能

为了实现功放线性和效率的完美结合,能讯分别开发了3.4 GHz-3.6 GHz和3.4 GHz-3.8 GHz的宽带Doherty 功放板。该功放采用1:1对称Doherty架构来表现其最佳的宽带及线性特性。针对目前通信系统中常用的信号PAR 7.5 dB,我们以饱和功率回退8 dB作为其平均输出功率,来展示其回退时的性能。具体可以参照图6和图7中的效率曲线。

3.1、3.4 GHz-3.6GHz Doherty脉冲功率测试

表2展示了3.4 GHz-3.6 GHz Doherty功放在200 MHz的带宽内的性能参数,其饱和输出功率大于53.9 dBm,在饱和功率回退8 dB,平均输出功率为46 dBm时,其效率在42.5 %以上,增益大于15.1 dB。该Doherty功放功率回退时的性能出众,非常适合在20-30 W区间的RRU 功放应用。

3.4 GHz-3.6 GHz脉冲特性
主管静态电流400 mA,峰管栅压-4 V
Pulse Width = 100 µs, Duty Cycle = 10 %
频率(GHz)3.43.53.6
饱和功率(dBm)54.153.953.9
效率@46dBm (%)42.544.644.0
Gain@46dBm (dB)15.715.515.1

表2、3.4 GHz-3.6 GHz Doherty功放测试数据

3.4 GHz-3.6 GHz Doherty功放脉冲测试性能

图6、3.4 GHz-3.6 GHz Doherty功放脉冲测试性能

3.2、3.4 GHz-3.8GHz Doherty脉冲功率测试

表3展示了3.4 GHz-3.6 GH Doherty功放在400 MHz的带宽内的性能参数,其饱和输出功率大于53.9 dBm,在饱和功率回退8 dB,平均输出功率为46 dBm时,其效率在38.5 %以上,增益大于14.7 dB。

3.4 GHz-3.8 GHz脉冲特性
主管静态电流400 mA,峰管栅压-4 V
Pulse Width = 100 µs, Duty Cycle = 10 %
频率(GHz)3.43.63.8
饱和功率(dBm)53.953.9854.2
效率@46dBm (%)414338.5
Gain@46dBm (dB)15.815.514.7

表3、3.4 GHz-3.8 GHz Doherty功放测试数据

3.4 GHz-3.8 GHz Doherty功放脉冲测试性能

图7、3.4 GHz-3.8 GHz Doherty功放脉冲测试性能

3.4 GHz-3.8 GHz Doherty Demo图片

图8、3.4 GHz-3.8 GHz Doherty Demo图片

3.3、宽带DPD线性度测试

图9是能讯为客户设计的3.4 GHz-3.6 GHz Doherty功放宽带信号线性结果,测试信号为LTE 160 MHz信号,峰均比为7.5 dB。在功放口输出功率大于45 dBm时,其校正后的线性依然可以低于-50 dBc。图10为160 MHz信号 (11000011模式)矫正后右边两个载波的的频谱图。

宽带LTE信号DPD校正结果

图9、宽带LTE信号DPD校正结果

160 MHz 宽带信号频谱图

图10、160 MHz 宽带信号频谱图

四、总结

从Class AB 或者Doherty的测试性能来看,DX1H3438140P这款产品无论在带宽、功率、效率特性,还是线性度方面均有杰出的表现。这充分验证了能讯半导体公司先进的材料生长和管芯设计能力,精细的工艺控制,稳定可靠的生产能力。

关于能讯半导体(Dynax Semiconductor, Inc.)

成立于2007年的能讯半导体是由获得中国第一批"千人计划"支持的海外归国团队创办的高新技术企业。

苏州能讯高能半导体有限公司

公司总部位于江苏省苏州市昆山国家高新区晨丰路18号,并在西安、南京设立了研发中心。能讯半导体致力于高能效的氮化镓(GaN)功率半导体材料和器件的产业化,率先在苏州市昆山高新区建设了中国第一家商用氮化镓电子材料与器件工厂。

能讯半导体自主开发了氮化镓材料生长、器件设计、制造工艺、封装与可靠性技术,目前已拥有150多项中国及国际发明专利,其技术水平和产品指标达到国际先进水平。能讯的核心团队有着丰富的海外从业经验,目前还保持着众多氮化镓技术的世界纪录。

能讯紧跟客户需求,发布了6 GHz 以下,5 W至300 W 的系列化氮化镓射频功放管,同时满足客户TDD 及FDD 制式的多模多频段需求,为客户带来了卓越的宽带线性及效率特性。

能讯以成为领先的高能半导体供应商为使命。在保持技术领先的同时,能讯半导体还将利用本土优势,建立及时响应、深度协助、提升竞争力的服务标准,竭诚服

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