DPDテストレポート：GTRB267008FCパワーアンプ（ショート）付きAFE77xxD

はじめに

このアプリケーションブリーフでは、AFE77xxDトランシーバをGTRB267008FCパワーアンプ（PA）と組み合わせたデジタルプリディストーション（DPD）結果について記載しています。まず、DPD用のテスト構成とトランシーバ構成の概要について説明し、その後、3つの異なる使用事例の隣接チャネル漏洩電力比（ACLR）テスト結果について説明します。

AFE77xxDは、以下の機能を内蔵した高性能マルチチャネルトランシーバです。

4つのダイレクトアップコンバージョントランスミッタチェーン
4つのダイレクトダウンコンバージョンレシーバチェーン
2つの広帯域RFサンプリングデジタイジング補助チェーン（フィードバック・パス）
PA線形化に適した低消費電力のデジタルプリディストーション（DPD）エンジン

GTRB267008FC PAは、ワイヤレスインフラストラクチャ、通信機器、およびマクロセルなど、幅広い用途に使用できる窒化ガリウム（GaN）デバイスです。

テスト条件と設定

図 1 テスト設定のブロック図

注:

このレポートで公開されている測定値は、図 1に示すテキサスインスツルメンツのテスト設定を使用した単一のPAによるものです。部品間のばらつきにより、DPDの線形化にわずかな違いが生じる可能性があります。PAベンダーは、効率および直線性性能を強化した、同じEVMの別バージョンをリリースしています。DPDのラインナップに応じて、お客様は最終用途に適合させるため、さまざまなコンポーネントを使用することができます。このDPDレポートで強調されている再現性のある結果を立証するために、コンポーネントの選定について評価します。

表 1 設定の詳細

パラメータ	詳細
プリドライバアンプとゲインブロックのゲイン	61 dB
瞬間信号帯域幅（IBW）テスト	20 MHz、100 MHz、160 MHz

表 2 データシートに基づくパワーアンプの詳細

主な属性	値⁽¹⁾
パワーアンプ	GTRB267008FC
動作周波数範囲	2496 MHz ～ 2690 MHz
定格出力電力	49.3dBm
PA の種類	GaN
ゲイン	14.7 dB
効率	53%
電源電圧	48V_DS

(1) MACOM Technology Solutions Inc、熱特性強化型SiCアンプ上の大出力RF GaN、620W、48V、2496–2690MHz、データシート

注:

AFE77xxDデバイスは、TIのLatteソフトウェアで構成されているため、AFEをシステムまたは最終製品に簡単に統合し、トランシーバのカスタマイズ設定が行えます。お客様は、PAのタイプ、周波数範囲、PAゲイン、帯域幅など複数のパラメータに基づき特定の使用事例に応じて、AFE構成を適切にコントロールできます。このようなパラメータの柔軟な調整は、システムのハードウェアを変更することなく実行されるため、システム統合プロセスがさらに簡素化されます。

5G New Radio(NR)は、無線通信の標準信号であり、このレポートでは次のテストに使用された信号です。

テスト・ケース1

表 3 ケース 1：テスト条件

パラメータ⁽¹⁾	値
TXインターフェイスレート	61.44MSPS
DPD レート	122.88MSPS

(1) 20-MHz 信号、2.595-GHzの中心周波数、8-dB PAR、テスト信号 TM3.1a FDD

図 2 ケース 1：DPD有効化前（オレンジ）と有効化後（青）のACLRプロット

表 4 ケース 1：ACLR のまとめ

パラメータ	PA出力電力	隣接電力低下	隣接電力上昇	代替電力低下	代替電力上昇	PA の効率
DPD なし	49.3dBm	–25.7dBc	–27dBc	–43.4dBc	–46.8dBc	該当なし
DPD 付き	49.3dBm	–55.4dBc	–55.6dBc	–59.5dBc	–60.8dBc	52.8%

テストケース2

表 5 ケース 2：テスト条件

パラメータ⁽¹⁾	値
TXインターフェイスレート	122.88MSPS
DPD レート	368.64MSPS

(1) 中心周波数2.595GHz、8dBのPAR、テスト信号TM3.1a FDDによる100MHz信号

図 3 ケース 2：DPD有効化前（オレンジ）と有効化後（青）のACLRプロット

表 6 ケース 2：ACLR のまとめ

パラメータ	PA出力電力	隣接電力低下	隣接電力上昇	PA の効率
DPD なし	49.3dBm	–23.9dBc	–28.8dBc	該当なし
DPD 付き	49.3dBm	–50.8dBc	–51.9dBc	53%

テストケース3

表 7 ケース 3：テスト条件

パラメータ⁽¹⁾	値
TXインターフェイスレート	245.76MSPS
DPD レート	737.28MSPS

(1) 中心周波数2.595GHz、8dBのPAR、テスト信号TM3.1a FDDによる2×80-MHz信号

図 4 ケース 3：DPD有効化前（オレンジ）と有効化後（青）のACLRプロット

表 8 ケース 3：ACLR のまとめ

パラメータ	PA出力電力	隣接電力低下	隣接電力上昇	代替電力低下	代替電力上昇	PA の効率
DPD なし	49.3dBm	–23.8dBc	–24.5dBc	–31.7dBc	–35.5dBc	該当なし
DPD 付き	49.3dBm	–48.2dBc	–48dBc	–49.8dBc	–50.2dBc	53%

まとめ

表 9の内容は、テスト条件の要約で、表 10は、各ケースの結果を要約したものです。

表 9 テストケースの要約

テスト	中心周波数	信号帯域幅	電源	PAR	V_DS
ケース 1	2595MHz	20MHz	49.3dBm	8 dB	48V
ケース 2	2595MHz	100MHz	49.3dBm	8 dB	48V
ケース 3	2595MHz	2×80MHz	49.3dBm	8 dB	48V

表 10 DPD性能の要約

テスト	PA出力電力	隣接電力低下	隣接電力上昇	代替電力低下	代替電力上昇	PA の効率
ケース 1	49.3dBm	–55.4dBc	–55.6dBc	–59.5dBc	–60.8dBc	52.8%
ケース 2	49.3dBm	–50.8dBc	–51.9dBc	該当なし	該当なし	53%
ケース 3	49.3dBm	–49.8dBc	–48dBc	–49.8dBc	–50.2dBc	53%

結論として、AFE77xxDは、独自のDPDアルゴリズムを通じてGTRB267008FC PAの線形化機能を実証すると同時に、DPD機能のないTXラインナップ設計に比べて消費電力が削減されます。追加のテスト・ケースを含むレポート全体については、こちらからAFE77xxD OneReleaseフォルダへのアクセスをご依頼ください。