Nujira高效功率放大器性能验证

功率放大器(pa)可以保证源射频信号(如DVB、3G、LTE或4G信号)足够强大的传输能力。由于pa使用固定的电源电压，无论信号的振幅如何，它们都会获得最大功率，这使得它们对于调幅射频信号效率低下。

包络跟踪技术可以根据通过设备的射频信号动态调制放大器的电源电压，将PA的效率从30%提高到60%或更多。

Nujira的高精度跟踪(HAT™)技术是包络跟踪的第一个实际实现，目前正在蜂窝基础设施和终端、广播发射机、军事通信和其他应用中使用或评估。它有三个产品线:Coolteq。L用于移动电话，Coolteq.h用于蜂窝基站，Coolteq.h用于移动电话。u代表DVB发射机。我们在这些产品线的整个开发生命周期中使用MathWorks工具，从研究到调制器设计，再到验证和自动化测试。

Nujira功率调制器技术

为了实现包络跟踪，调制器必须通过改变PA的电源电压与传输信号相一致来保持放大器工作在其最有效的位置。例如，对于发射40兆赫(MHz)包络的调制信号的基站，PA的电源电压必须以至少40兆赫的频率改变，并且必须与发射信号精确对齐。

在产品设计阶段，我们使用了Simulink万博1manbetx^®，通信系统工具箱™和控制系统工具箱™来建模关键的功率调制器电路，然后运行模拟来预测各种调制器设计的性能。调制器模型包括关键电路，如开关功率级和线性校正放大器。模拟调制器从原始包络输入到经过处理的包络输出的操作，使我们能够预测调制器的效率和跟踪精度。然后，我们使用仿真结果来验证所制造产品的性能。

数字预失真算法的开发与验证

实时调节PA晶体管的栅极电压会使传输信号失真，这种影响可以使用数字预失真进行校正。我们的数字预失真算法应用于传输链中，以产生线性化输出，满足所有相关标准的相邻信道功率(ACP)要求。

我们使用MATLAB开发并测试了数字预失真算法的浮点版本^®和信号处理工具箱™，然后使用定点工具箱™将它们转换为定点，为在FPGA和DSP上实现做准备。在硬件上实现算法之前，我们开发了一组测试输入和预期输出来验证算法。后来，我们重用相同的测试向量，以验证硬件产生的结果与定点MATLAB实现相同。

调制器设计验证

在验证的第一阶段，我们使用了测试配置，其中包括测试基带、调制器和大阻性负载。验证台包括数字万用表(DMM)、电源和示波器(图2)。所有设备都使用MATLAB和仪器控制工具箱™进行控制，通常通过GPIB总线上的可编程仪器标准命令(SCPI)进行控制。测试团队使用安捷伦MXA信号分析仪捕获了一系列2G、3G、LTE和TDMA测试信号，然后使用MATLAB对信号执行波峰因子还原，以准备在测试环境中使用。

在下一轮验证中，我们用一个实际的PA替换了电阻负载，并在验证台上增加了一个频谱分析仪和两个USB功率计。有了这个配置，我们可以测试完整的RF设置。我们提供给潜在客户的开发工具包包含相同的射频设置。它包括Coolteq开发系统和一个独立的MATLAB应用程序，该应用程序具有图形界面，使客户能够控制测试的各个方面(图3)。

系统级验证

Nujira测试团队已经为完整的基带、调制器和PA链建立了自动化测试设备(ATE)系统。测试设置包括多个电源、功率表和dmm，以及一个示波器和频谱分析仪(图4)。该设置使我们能够更换基带、调制器或PA，以快速评估新设计。我们使用MATLAB驱动自动化测试和控制测试仪器。我们从示波器和基带接收机中捕获波形，然后运行MATLAB脚本来分析整个系统在不同工作点的性能，包括电压轨道范围，以及温度在-40到+60摄氏度之间。

一个射频波形的典型测试运行需要大约50次测量。因为手动测试需要工程师为每个测试设置寄存器，所以手动完成一次运行可能需要几个小时。通过我们的ATE，工程师可以在几分钟内完成一次运行，并在45分钟内完成10个波形的完整回归测试。此外，与手工测试结果相比，自动测试结果具有更强的一致性和可重复性。到目前为止，基于MATLAB的ATE已经为Nujira节省了超过100万英镑的手动测试成本。

Coolteq.h产品线已经投入生产，我们现在正在测试第一个Coolteq。L芯片用于移动电话。MathWorks工具帮助Nujira将这些产品从原始研究带入生产系统，并使我们能够为组件级和s manbetx 845系统级测试开发一个完整的ATE系统。