单片射频控制器如何促进Doherty放大器在更多射频应用中的使用

Peregrine公司的单片射频控制器——UltraCMOS MPAC

2014年6月，Peregrine公司推出了业界首个单片射频解决方案MPAC，用于优化Doherty功放的性能。基于Peregrine公司UltraCMOS技术构建的MPAC能够独立地调整载波和峰值路径上的相位和幅度。这种单芯片系统集成了1个数字串行外设接口(SPI)、2个移相器、2个数字分级衰减器和1个90度分离器（避免了采用分立元件）。针对每个不同的路径，MPAC向工程师提供了调整相位和幅度的最大灵活性，允许他们通过SPI接口调整载波和峰值路径。

MPAC取消了多种分立元件，可以帮助无线基础设施供应商提高系统性能、降低成本、提高总体产品可靠性，并为基于LDMOS(横向扩散的金属氧化物半导体)或GaN(氮化镓)的Doherty功放提供最大的调整灵活性。

利用每个路径87.2°的宽相移范围和2.8°的精细步距，MPAC可以提供65dBm IIP3的高线性度和300μA的超低功耗。另外，它支持31dBm的峰值输入射频功率，并具有30dB的高端口到端口隔离度。借助2.8o最低有效位(LSB)的5位代码扫描功能，MPAC的单路径相对相位具有很好的精度，并能在整个射频频率范围内保持单调变化特性，如图3所示。


图3：MPAC的单路径相对相位在整个射频频率范围内保持稳定的单一趋势。

由于MPAC是在UltraCMOS单片裸片上创建的，射频工程师可以自信地信任UltraCMOS工艺的均匀性和制造可靠性。只有UltraCMOS技术能够支持智能集成——这是GaAs技术永远无法企及的。如果类似MPAC的解决方案采用任何其它技术，如GaAs，结果将是由无数绑定线连接在一起的多芯片模块。另外，UltraCMOS技术具有1kV的卓越静电放电性能，高达105℃的扩展温度范围，以及从2.7V~5.5V的宽电源范围。

PE46120是MPAC系列中的首款产品(图4)，其覆盖的频率范围是从1.8GHz到2.2GHz。MPAC产品系列计划覆盖所有蜂窝频段。


图4：PE46120目前正在向选定客户提供样品，是MPAC系列中的首款产品。

本文小结

虽然本文主要讨论的是将MPAC用于Doherty放大器，但值得注意的是，MPAC也可以用于优化其它双路径、动态负载调制的放大器架构性能，如LINC和Chireix放大器。另外，MPAC还可以用于前馈放大器、波束成型网络和双路极化校准/产生应用中的矢量产生目的。

总之，Peregrine公司的UltraCMOS MPAC有效地解决了工程师在Doherty功放优化时普遍面临的挑战。借助MPAC的强大功能，工程师不必再去人工调整每个模块、使用多个分立元件进行设计，从而解决了不灵活的设计问题。MPAC有助于实现一个简单易用的Doherty放大器——一个除了无线基础设施市场以外还能用于其它未曾预料到的市场和机会的放大器。