西門子/6GK5744-1AA30-2AA0

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 DOCSIS 3.1標準將下行頻率上限從1002 MHz擴展到1218 MHz，意味著必須傳輸相當于35個額外的6 MHz頻率通道，且向上傾斜度從17 dB增加到21 dB，如圖3所示。
        任何新系統(tǒng)都需要與現(xiàn)有部署保持兼容，因此高DOCSIS 3.0頻道中的功率（以999 MHz為中心）必須保持不變（通常為57 dBmV），這意味著高頻道（以1215 MHz為中心）中所需的RF功率為61 dBmV。由于添加了頻道，增加了傾斜度，并且電纜調(diào)制解調(diào)器需要高SNR，因此節(jié)點輸出端口前的后一個有源元件，即A類超線性功率放大器（功率倍增器混合）所需的輸出信號電平提高了一倍多，達到76.8 dBmV的復(fù)合電平。為了滿足不斷增長的RF功率需求，混合硬件設(shè)計人員必須將每端口混合直流偏置功率從10 W左右增加到18 W，并且在某些情況下，必須將直流電源電壓從行業(yè)標準值24 V增加到34 V。由于節(jié)點通常支持多達4個RF端口，每個端口都有其自己的混合端口，并且通常由通過同軸電纜注入的60 V交流電源供電，這就迫使對設(shè)計做出重大更改，并產(chǎn)生了新的散熱管理問題。
        為了支持采用DOCSIS 3.1的更高階QAM方案，節(jié)點輸出端對MER的苛刻要求已從43 dB增加到48 dB。2在這樣高的MER要求下，DAC時鐘上的相位噪聲和雜散信號會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響。功率倍增器直接影響MER和帶內(nèi)帶外失真的主要不利因素是非線性失真，包含諧波和交調(diào)失真。在108 MHz至1218 MHz的倍頻程工作范圍內(nèi)，存在多個帶內(nèi)奇偶次諧波，而在185個D3.0載波（或等效載波）下，會產(chǎn)生一組非常復(fù)雜的IM產(chǎn)物。傾斜也有顯著的影響，因為較高頻道中的功率比低頻道中的功率大100多倍，所以這里會產(chǎn)生顯著的差頻積。峰均功率比(PAPR)超過12 dB。
        所有這些因素結(jié)合起來，為功率倍增器設(shè)計人員帶來了巨大的挑戰(zhàn)：更寬的帶寬、更高的峰均功率以及改善線性度。新的A類GaAs/GaN推挽混合器件（如ADCA3992）可滿足帶寬、RF功率和線性度要求，但RF系統(tǒng)設(shè)計人員所面臨的挑戰(zhàn)無疑是降低功耗：650 mW的RF輸出功率的直流輸入約為18 W時（等效于76.8 dBmV復(fù)合電平），直流到RF的轉(zhuǎn)換效率僅為3.6%。

系統(tǒng)解決方案是什么？
        一旦混合設(shè)備能夠支持所需的帶寬和功率，解決方案的*部分就是確保輸出端口前的后一個有源元件，即混合功率倍增器能夠獲得清晰的信號。通過使用高性能寬帶16位RF DAC（如AD9162）和低相位噪聲、低雜散輻射JESD204B兼容時鐘源（如HMC7044），可在DAC輸出端跨整個DOCSIS 3.1頻率范圍實現(xiàn)約52 dB MER。
        解決方案的第二部分更復(fù)雜。理想情況下，任何解決方案都會既提高功率倍增器的輸出功率能力又提高MER，同時降低功耗，但它們幾乎是相互對立的：在恒定輸出功率下，降低功耗會使MER性能下降，或者需要損失RF功率性能，才能使MER保持不變。雖然可以使用包絡(luò)跟蹤(ET)等技術(shù)來提高效率，但創(chuàng)建非常寬的帶寬包絡(luò)信號并將ET過程產(chǎn)生的顯著失真線性化將帶來額外的挑戰(zhàn)。
        要兼顧效率和MER，具有吸引力的解決方案就是DPD，整個無線蜂窩行業(yè)幾乎普遍采用。數(shù)字預(yù)失真(DPD)允許用戶在更高效但非線性更明顯的區(qū)域中運行混合功率倍增器，然后先預(yù)先校正數(shù)字域中的失真，再將數(shù)據(jù)發(fā)送到放大器。如圖4所示，DPD在數(shù)據(jù)到達放大器之前對其進行整形，以抵消放大器產(chǎn)生的失真，從而擴大功率倍增器的線性范圍。