相控阵优化杂散的方法_通信_理论

相控阵优化杂散的方法

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相控阵的波束成型有两种方式，一种是模拟方式，一种是数字方式。波束成型的关键延时和加权。延时是波束转向所需的可量化变量。一般通过相移来仿真延时。

产生的延时会导致多个信号同相到达合并点。这种一致的合并会增强组合器输出的信号。

模拟波束成型通过控制链路的相位和幅度实现天线的定向性。天线元件的信号经过加权和组合，形成波束，然后由混频器和信号链的其余部分进行处理。这就是相控阵的传统实现方式。

为了保证波束的方向性，在信号被延迟和加权之前需要将每个独立通道的信号先区分出来，这个无疑增加了通道的难度。并且因为每个通道的是相关的，杂散在加权时会叠加，会恶化通道的SNR，所以模拟方式很难实现大规模的波束成型方案。

数字方式理论上没有上述问题，通过后端的数字滤波器来实现通道的相位和幅度的控制，最后在数字端加权，从而实现波束成型的目的。同时数字端可以提供更好的校准和自适应归零。所有这些优点对通信和雷达系统中的各种相控阵应用具有吸引力。但所有这些好处都是以增加成本和功耗为代价的。数字方式的缺点是采用了大量的独立通道数字信号处理，所以功耗会增加许多。

采用混合式波束成型能够折中上述两种方式的缺陷和优势。但是仍然需要处理和规避杂散相关的问题。

数字后端到天线阵列，在多平面上保持相位相干和时序同步，这是相控阵主要要求。但是我们并不希望杂散也相关。

在相控阵中锁相环采用的都是同一个锁相环来实现相位的同步，ADC采用的同一晶振来实现时序的同步，可以通过对锁相环和ADC同步进行频率偏移来实现杂散的不相关。

来源：射频通信链

DPD的反馈通道设计注意事项

DPD很多论文都有讲过，主要的关注点就是DPD功放非线性模型的搭建，前文也有一些关于这一块的解析和仿真。大家可以翻翻看。今天主要讲一下DPD的负反馈电路数字预失真（DPD）是目前无线通信系统中最基本的构建块之一。其用于提高功率放大器的效率。通过减少功率放大器在其非线性区运行时产生的失真，功率放大器的效率可得到大幅提升。由上图可知，DPD主要由功放电路、预失真模型、和反馈通道组成。反馈电路的作用就是为了提取非线性分量，也就是失真分量。所以说反馈电路是DPD能否起到作用的关键一步（不要小看这个反馈电路）那么反馈电路有什么注意事项呢？一、带宽一般DPD都是用来去提升邻道抑制比的，邻道功率抑制比一般最少看2个，多的看三个，所以为了准确的提取非线性失真，一般反馈通道的带宽是正向电路的5~7倍，也就是至少提取了5次互调分量。二、ADC的采样率反馈通道的带宽是正向通道的带宽的5~7倍，意味着反馈通道需要更高的采样率。三、反馈通道不能产生新的非线性DPD的功能就是为了抵消正向电路的非线性，所以反馈电路不能引入新的非线性，这样会让DPD的效果大打折扣。因为正向的功率很高，一般反馈电路不会再引入有源射频器件。四、采集的反馈功率恒稳定为了减小数据计算的复杂度，一般而言送给ADC采集的功率是稳定的，所以反馈电路一般会含有数控衰减电路（别问为什么不是放大）五、ADC的采样位数要够多SNR=6.02N+1.76ADC不仅要采样率高，而且动态范围要够大，因为要采集信号的五次甚至7次互调，为了使信号上不至于失真，下能够采集到想要的信号，那么ADC的SFDR要够大。比如说有的基站要求邻道指标达到70dBC，那么收敛过程中，反馈采集到的动态范围至少要满足这些。总结相比正向电路而言，对与射频工程师来说，反馈电路设计时需要考虑和注意的地方更多。祝好！来源：射频通信链