认知无线网络中功率放大器导通特性的影响

在达到静态工作条件前，低的三阶互调失真波动了12dB，高的三阶互调失真波动了9dB。在10微秒时，辐射掩蔽被冲破大约0.25dB而在100ms时 候，它又差点被冲破。由于记录的数据间隔比较大，因此可能在这些数据间隔之间，辐射掩蔽也存在被冲破的情况。基于这种情况，认知无线网络要开始传输前至少 等待10µs以避免发生冲破辐射掩蔽的情况。然而，为了能够完全确定，它得等待100ms，说明这种特殊的功放并不适合一些发表的情况。

导通时的谐波失真

在导通时（如图4），输出电压显示出不对称的正负偏移。这种不对称在输入频率的倍频程引入了偶数阶的谐波失真。传统的窄带系统是通过滤波来去除谐波信号的，但是这对于工作在多个倍频程的宽带认知无线网络是几乎不可行的，因为这些与谐波相关的寄生参量会很容易影响到其他的用户。

图6 相对于基波的二阶谐波功率

双音测试的三个二次谐波被测出分别为：1200MHz（2*600MHz），1210MHz（600+610MHz），1220MHz（2*610MHz）。它们的混合功率和两个基波的混合功率的计算结果用以确定二次谐波抑制（如图6）。如图5中 所示，第一个结果（在3µs处）是在触发信号后的2到4µs之间记录的数据。图6显示，在触发后2到4µs之间的二次谐波非常大。它稳定下来之后，仍然持 续波动大约6dB。即使功放在静态工作条件下达到了杂散谐波的辐射掩蔽，3µs的尖峰电压也没有达到。在传输发生前10µs的时延是需要的，这与图5所示 的三阶互调失真的结果是一致的。

结论

本文检测了一个射频功放的导通特性。测试结果显示功放需要4微秒来达到完满的输出功率，在这期间需要消耗590mW的功率，其中包括功放530mW的静态 功率消耗。考虑到发表文献中提到的例子，这些时延和功率损耗都是微不足道的；然而，功放产生的明显的寄生失真参量是不可忽略的。三阶互调失真和二阶谐波失 真都经过了检测。其数据表明，在开始传输前，功放接通电源之后的10µs是至少要等待的时间。一种保守的做法是将等待时间延长到100ms。这是功放所带 来的。任何在周期性开启和关闭的认知无线网络（例如周期性频谱感知和频谱切换）上使用的功放都应该进行类似的测试。

这项工作说明了功放已经不能够被当成黑箱子来对待。当设计一个认知无线网络时，都必须将功放合适的延时考虑在内，从而使它能共充分的"热身"以达到稳定的 工作状态。为了防止虚假的信息对其他用户产生的影响，在"热身"器件是不允许进行信号传输的。这个发现同样适用于其他的功放周期性开关的应用。