Nujira高效功率放大器性能验证

功率放大器（PA）确保源射频（RF）信号（如DVB、3G、LTE或4G信号）足以传输。因为PAs使用固定电源电压，所以无论信号的振幅如何，它们都会消耗最大功率，这使得它们对调幅射频信号的效率非常低。

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，从而将功率放大器的效率从30%提高到60%或更高。

Nujira的高精度跟踪（HAT）™) 该技术是信封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。它在三个产品线中具有特色：用于移动手机的Coolteq.L、用于蜂窝基站的Coolteq.h和用于DVB传输的Coolteq.u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，再到验证和自动测试。

努吉拉功率调制器技术

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的相位来保持放大器在其最有效的点上工作。例如，基站在发送40兆赫(MHz)包络线的调制信号时，PA的电源电压必须以至少40兆赫的频率变化，并且必须与发送的信号精确对准。

在产品设计阶段，我们使用Simulink金宝app^®，通讯系统工具箱™ 控制系统工具箱™ 对关键功率调制器电路进行建模，然后进行仿真，以预测各种调制器设计的性能。调制器模型包括开关功率级和线性校正放大器等关键电路。模拟调制器从原始包络输入到处理后的包络输出的操作，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制造产品的性能。

数字预失真算法的开发与验证

实时调制PA晶体管的门电压会使传输信号失真，这种效果可以用数字预失真来校正。我们的数字预失真算法应用于传输链，以产生线性化的输出，满足所有相关标准的相邻信道功率(ACP)要求。

我们利用MATLAB开发并测试了数字预失真算法的浮点版本^®信号处理工具箱™ 然后使用定点工具箱将它们转换为定点™ 在准备在FPGA和DSP上实现时，我们开发了一组测试输入和预期输出，以在硬件实现之前验证算法。之后，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实现的结果相同。

调制器设计验证

在验证的第一阶段，我们使用了一个测试配置，包括测试基带、调制器和一个大的电阻负载。验证台由数字万用表(DMM)、电源和示波器组成(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信号分析仪捕获一系列2G、3G、LTE和TDMA测试信号，然后使用MATLAB对信号进行波峰因子降低，为测试环境中的使用做好准备。

在下一轮验证中，我们用实际PA替换了电阻负载，并在验证台上增加了频谱分析仪和两个USB功率计。通过这个配置，我们可以测试完整的射频设置。我们提供给潜在客户的开发工具包包含同样的射频设置。它包括Coolteq开发系统和一个带有图形界面的独立MATLAB应用程序，使客户能够控制测试的每个方面(图3)。

系统级验证

Nujira测试团队已经为整个基带、调制器和PA链建立了一个自动化测试设备(ATE)系统。测试设置包括多个电源、功率计和数字多用表，以及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来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器中捕获波形，然后运行MATLAB脚本来分析整个系统在不同工作点的性能，包括电压轨的范围，以及在-40到+60摄氏度之间的温度。

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。使用我们的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，来自ATE的结果比手工测试结果更加一致和可重复。迄今为止，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款用于手机的Coolteq.L芯片。MathWorks工具帮助Nujira将这些产品从原始研究带到生产系统，并使我们能够开发一个完整的ATE系统，用于组件和系统级测试。下载188bet金宝搏