验证hocheffizienter Leistungsverstärker bei Nujira

Leistungsverstärker(功率放大器，PAs) stellen sicher, dass gesendete HF-Signale wie DVB-， 3G-， LTE- oder 4G-Signale stark genug für die Übertragung sind。Weil PAs mit einer festen Versorgungsspannung arbeiten, nehmen sie unabhängig von der Signalamplitude immer die maximale Leistung auf und sinind darum für amplitudenmodullierte hf - signal极度低效。

包络跟踪ermöglicht es, die Effizienz von PAs durch dynamische Modulation der Versorgungsspannung in Abhängigkeit vom Eingangssignal von 30% auf 60% oder mehr zu steigern。

Nujiras高精度跟踪(HAT™)技术，die erste praxistaugliche Implementierung des包络跟踪，wderzeit in mobilfunk - infrastruckturen und -Endgeräten, Radio- und Fernsehsendern, militärischen Kommunikationssystemen und anderen Anwendungen getestet und zum Teil bereits eingesetzt。Drei nujira - producktlinien enthalten diese技术:Coolteq。L für Mobilfunkendgeräte, Coolteq.h für Mobilfunkbasisstationen und Coolteq。u für dvb发送器。Während des gesamten entwicklungzyklus, von der Forschung über den Modulatorentwurf bis hin zur验证和自动测试，kamen MathWorks-Produkte zum Einsatz。

Die Nujira功率调制器-技术

包络跟踪混音调制器即时有效地停机实现。大足鸟die Versorgungsspannung des PA同步器Einhüllenden des gesendeten信号模块。贝埃纳基站mit einer Trägerwelle von 40兆赫muss die Versorgungsspannung也贝埃尔sweise mit einer Mindestfrequenz von 40兆赫模量werden und dabei exakt der Hüllkurve des übertragenen信号folgen。

在der producktdesign - phase wurden die Hauptschaltkreise des Spannungsmodulators mit万博1manbetx Simulink^®， der通信系统工具箱™和控制系统工具箱™modelliert und anschließend wurde in Simulationen die Leistung verschiedener Modulatorkonzepte vorausberechnet。作为调制器模型，安希特中心，Schaltkreise, wie, schaltendstuff和den Korrekturverstärker。杜奇模拟机调制器Hüllkurvensignal bis zur verarbeiteten Hüllkurve konnte die Effizienz and die Folge-Genauigkeit des调制器vorhergesagt werden。模具模拟sergebnisse ließen sich auch für Die验证der Leistung des肥料产品verwenden。

Entwicklung und Validierung digitaler vorverzerrung -算法

Wenn man die Gate-Spannung am Transistor des PA in Echtzeit modulliert, wid dadurch das übertragene信号verzerrt。柴油效果康杜奇eine数字Vorverzerrung korrigiert werden。算法erzeeugen innerhalb der Übertragungskette ein linearisiertes Ausgangssignal, das Die Anforderungen an Die Nachbarkanalleistung(相邻信道功率，ACP) für所有相关标准erfüllt。

麻省理工学院的MATLAB^®und under Signal Processing Toolbox™entwickelten und teststeten die Ingenieure flye ßkommaversionen der Vorverzerrungsalgorithmen und konvertierten sie dann mit der fixpoint Toolbox™in Festkommaversionen, um sie auf fpga oder dsp implementieren zu können。Darüber hinaus erzeeugten sie eine Sammlung von Testvektoren mit zugehörigen erwarteten Ergebnissen, um die algorithm noch ver der Hardware-Implementierung validieren zu können。Mit diesen Testvektoren ließ sich ebenso später verifizieren, dass die硬件dieselben Ergebnisse erzeeugte wie die Festkommaversion在MATLAB中。

调制验证法

在der ersten Phase der Validierung kam eine Testkonfiguration aus einem Test-Basisband, dem Modulator und einem hohen Belastungswiderstand zum Einsatz。Die Testsequenz bestand ausdigitalmultimeter (DMM)， Spannungsquellen sowie einem Oszilloskop und wurde vollständig mit MATLAB和仪器控制工具箱™gesteuert。die geschah in der Regel mit Hilfe der“可编程仪器标准命令”(SCPI) über einen gbip总线。Das Testteam zeichnete mit einem Agilent mxa -信号分析仪verschiedene 2G-， 3G-， LTE和tdma -测试信号auf, die in MATLAB einer“Crest Factor Reduction”unterzogen wurden, um sie in der Testumgebung einsetzen zu können。

Mit MATLAB und dem MATLAB Compiler™wurde daneine eigenständige应用erzeugt， über模具模具测试gesteuert wurden。Diese应用konfiguriert das基带mittels einer mexi - file USB-Schnittstelle und steuert den Modulator über dessen I2C-Schnittstelle。Während der Testläufe wurden mit der仪表控制工具箱die Ausgangswellenformen am Oszilloskop abgegriffen und mithilife von MATLAB-Skripten mit dem übertragenen信号verglichen。达杜尔奇校验器，达斯德调制器dem信号校验器。

在der nächsten Validierungsrunde ersetzte das Team den belastungsweiderstand durch einen echten PA und schloss einen spektrumananalyzer and zwei USB-Leistungsmesser an die Testumgebung an。这是我的设计，我的设计。Das entwicklung - kit für Kunden den gleichen Aufbau。Es bestht ausdem Coolteq- Entwicklungssystem und einer eigenständigen MATLAB-Anwendung mit einer grafischen Oberfläche， über die der Kunde alle Aspekte seiner Tests steern kann (Abb. 3)。

System-Level-Validierung

Das Testteam von Nujira hat eine automatisierte Testausrüstung (ATE) für die gesamte Kette aus基带，调制器和PA aufgebaut。Der Testaufbau enthält mehere Spannungsquellen, Leistungsmesser und DMMs sowie ein Oszilloskop und einen spektrumanysator (Abb. 4).基带，调制器和PA sind in diesem Aufbau austauschbar, so dass neue Systemdesigns rasch bewertet werden können。模具自动化测试和所有测试仪器werden direckt MATLAB heraus gesteuert。Vom Oszilloskop and den Basisband-Empfängern greift das测试系统wellformen ab and analyert dann测试系统的温度为-40°C和+60°C。

Ein typischer Testlauf für eine HF-Wellenform erfordert etwa 50 Messungen。Weil die Ingenieure bei manuellen Tests für jeden Test Register einrichten müssen, kann ein per Hand vorgenome mener Testlauf mehrere Stunden beanspruchen。Mit ATE dauert ein Einzellauf nur eininige Minuten und ein vollständiger Test für 10 Wellenformen 45分钟。Darüber hinaus sind die mit ATE erzielten Ergebnisse erheblich konsistenter und reproduction balarer als manuell erzeeugte Testergebnisse。Das MATLAB-basierte ATE hat Nujira bislang über eine百万布里蒂奇Pfund gespart(约1.2 Mio。€)。

模具冷却生产线是生产和模具冷却的优势。L-Chips für Mobilfunkendgeräte befinden sich在der Testphase。Mit MathWorks-Tools hat Nujira diese Produkte erfolgreich von der konzeptionellen Forschung auf producktionssystem übertragen und ein umfassendes ATE-System für Komponenten- und System-Level-Tests aufgebaut。