分散式天線系統立功　DAS完善行動通訊室內覆蓋(2)

高整合零中頻採樣類比收發器

(承前文)ADRV9029為一款高整合度的零中頻採樣類比收發器，能夠合成和數位化寬頻訊號。透過編程，該元件可用於頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)應用。該元件能夠提供DAS行動通訊基礎設施應用所需的性能，尤其是RAU。作為其數位前端模組的一部分，該元件具有數位預失真(DPD)自我調整引擎和削峰(CFR)引擎。如果DAS系統的低延遲要求非常嚴格，則可以旁路CFR。圖4為ADRV9029的功能框圖。

數位預失真功能

DPD功能或特性支援無線系統將其功率放大器(PA)驅動至更接近飽和的狀態(但不會使功率放大器飽和)，進而在保持線性度的同時，實現更高效率的功率放大器。也就是說DPD功能透過擴展PA的線性工作區，使RAU實現更高的功放效率，而且仍然滿足發射訊號鏈的鄰道洩漏比(ACLR)要求。遠端DAS節點中的PA還有助於降低其整體功耗。ADRV9029的觀察接收路徑連接到DPD執行器和係數計算引擎，以協助系統的PA高效運行。

ADRV9029的DPD演算法支援高達200MHz的載波頻寬。相較於使用射頻收發器和基於FPGA的DPD分立式解決方案，整合DPD功能可節省系統級成本、空間和功耗。如特定應用有需要，可以透過GPIO控制完全旁路中的DPD引擎。

將DPD應用於20MHz LTE訊號基頻資料後，ACLR(即所分配通道上的發射功率與相鄰無線電通道中洩漏的功率之比)的性能改善如圖5所示。這些功率譜密度圖示範了在應用DPD後，由LTE 20MHz訊號的互調產物引起的帶外非線性如何降低15dB至20dB。

削峰模組

由於目前無線系統相關技術的固有特性，訊號可能會具有很高的峰均功率比(PAPR)，此一現象在正交分頻多工(OFDM)等多載波波形中尤為明顯，並會導致降低PA的效率。主要原因是訊號的峰值超出了PA的線性工作範圍。削峰(CFR)方案可確保訊號所需的範圍在功率放大器的線性範圍內，並有助於減輕甚至消除系統中PAPR的影響。

ADRV9029具有板載CFR引擎，該引擎可協助降低PAPR。透過降低PAPR，RAU的PA可以在更高輸出功率下運行，進而提高其在發射線路中的功率放大器效率。該元件配備了三個CFR引擎。簡而言之，這個精密受控的單晶片平台提供了一個由CFR模組預輔助的DPD引擎。

ADRV9029利用一種基於脈衝消除技術的變體來實現CFR。該方法透過從檢測到的峰值中減去預先計算的脈衝，使訊號保持在功率放大器的線性範圍內。因此，這需要為每個載波組合產生並載入脈衝。由於上述和其他因素讓CFR模組產生了額外的延遲。在大多數情況下，DAS系統具有嚴格的延遲要求。在此類情況中，可以簡單地旁路CFR功能。ADRV9026是不帶DPD和CFR的產品系列的成員。

系統電源設計

當實現盡可能高的誤差向量幅度(EVM)和鄰道洩漏比(ACLR)等靜態發射器性能指標後，如果忽視RAU的系統電源設計，可能會導致與射頻設計和模擬工作相關的成果均付諸東流。在工作期間，ADRV9029的電源電流可能變化很大，尤其是在TDD模式下工作時。如果不對電源雜訊加以控制，則甚至會讓JESD204B/JESD204C鏈路性能受到影響。

ADI開發了有關開關模式電源和封裝的創新技術，以支援其所有射頻收發器和其他5G RF SoC元件，例如ADRV9029。Silent Switcher 3系列IC具有低頻輸出雜訊、快速瞬態響應、低EMI輻射和高效率等特性。在大多數情況下，ADI第三代Silent Switcher元件無需LDO，即使在鎖相迴路和LNA設計等對電源雜訊非常敏感的應用中也是如此。

DAS有助於實現高效的射頻覆蓋範圍和容量，提升無縫連線性能，以滿足目前對可靠語音和資料的高度需求。本文討論了BDA(也稱為被動DAS)或全主動DAS解決方案如何改善建築結構內的行動通訊訊號，以確保整個設施內的所有人員均享有穩健可靠的無線連接體驗。RAU是全主動DAS通訊解決方案不可或缺的組成部分，如同ADRV9029對於DAS節點一樣。ADI提供參考設計、使用者指南、韌體庫和其他設計資料，為工程師的設計工作提供多方位支援。

(本文作者為ADI全球應用事業部通訊和雲端終端市場專家)

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