电路测试及分析
3.1 基本射频性能测试
功率放大器的基本射频性能取决于输入输出匹配以及供电电压和静态偏置的状况，为了使器件在一定的功率范围内效率更高，可以选取不同的供电电压和静态偏置来折中漏级效率和整体线性的要求。
测试指标要求以及本测试条件：在 2496MHz 到 2690MHz 频段范围内，测试指标要求驻波小于 -10dB，增益大于 34.5dB，3dB 压缩点大于 45dBm。
本测试条件是在 24V 漏级供电电压和 -4.33V 辅放大器偏置电压，驱动级静态工作电流 50mA，主放大器静态工作电流 50mA，饱和功率测试信号是采用 8uS/80uS 的脉冲信号，测试频率范围 2500MHz 到 2700MHz，测试环境温度是 25 度，以及外加风扇以保持温度恒定。
表 2 是采用 Agilent E5071C 矢量网络分析仪对 S 参数测量和采用 E4438CESG 信号发生器以及 E4417A 功率计进行测量的结果。
表 2 S 参数和 3dB 压缩点测试结果
由测试结果可以看出，在 2500MHz 到 2700MHz 频段范围内，输入端口的反射系数都在 -10dB 以下，小信号增益在 35dB 左右，平坦度在 0.3dB 以内，3dB压缩点功率在45dBm以上。此数据可以满足设计指标要求。
电路测试及分析
3.2 线性校准测试
应用在大规模天线阵列系统中的功率放大器对 线性度的要求极其严格，目前大部分厂商采用数字预失真的方法来提高线性度。本文使用 ADI 公司带 有数字预失真功能的收发模块对 QPA2705 进行线性化处理，配合使用方法：由于收发模块的驱动能力不足，需配有驱动放大器作为预驱动，然后对 QPA2705 进行数字预失真线性校准。
测试指标要求以及本测试条件：根据 3GPP 在 2496MHz 到 2690MHz 频段范围内的指标要求，在数字预失真校准后，邻道功率比要小于 -45dBc。
本测试条件是根据不同功率量级调整漏级供电电压，辅放大器的偏置电压为 -4.33V，驱动级静态工作电流 50mA，主放大器静态工作电流 50mA，测试信号是 7.5dB 峰均比以及 3*20MHz 的 LTE 信号，测试环境温度是 25 度，以及外加风扇以保持温度恒定，在 34dBm 到 37dBm 采用 24V 供电，37dBm 到 38dBm 采用 26V 和 28V 供电，以此来提高效率并保证线性
度的指标要求。
表 3 是在 2605MHz 频点，7.5dB 峰均比以及 3*20MHz LTE 信号测试的数据，图 6 和图 7 是在 38dBm 输出功率时测试的初始邻道功率比和数字预失真处理后的邻道功率比数据，由测试结果可以看出，针对 34dBm~38dBm 区间的功率，漏级效率在 37.9%~44.41%，数字预失真技术处理后的邻道功率比可以达到 -50dBc 左右。此数据可以满足设计指标要求。
表 3 2605MHz 频点，7.5dB 峰均比以及 3*20MHz LTE 信号测试的数据
图 6 初始邻道功率比
图 7 数字预失真后的邻道功率比
结论
本文是基于 Qorvo 公司 QPA2705 器件，配合 ADI 公司自带数字预失真功能的收发模块，研究并测试了可应用在大规模阵列天线基站中的高集成度的功率放大器模块，在 2496MHz 到 2690MHz 频段范围内，针对 34dBm 到 38dBm 不同功率量级，通过调整功率放大器漏级供电电压来折中漏级效率和线性度的整体指标要求。
在 24V 漏级供电电压的情况下，34dBm 到 37dBm 功率范围内，漏级效率在 37.9%~44.16%，数字预失真技术处理后的邻道功率比可以达到 -50dBc 左右。
在 26V 漏级供电电压的情况下，38dBm 功率的漏级效率可以达到 44.41%，此时数字预失真技术处理后的邻道功率比可以达到 -48. 69dBc。
在 28V 漏级供电电压的情况下，37dBm 到 38dBm 功率范围内，漏级效率在 40.55% -42.33%，此时数字预失真技术处理后的邻道功率比都在 -50dBc 以下。
由此看出，QPA2705 功率放大器模块可以应用在大规模阵列天线基站中。
参考文献
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