学习笔记——PA的记忆效应三问

PA的记忆效应：PA的增益、线性功率等传输特性随时间变化；

一、PA的记忆效应该如何判别：

1. 通过AM-AM/AM-PM曲线判别；

有记忆效应：AM-AM/PM曲线是杂散的；即输入信号不变时，在不同的时间点输出信号发生变化，从而形成杂散的点；

无记忆效应：AM-AM/PM曲线是一条曲线；即输入信号不变时，在不同的时间点输出信号是重合的，从而重合到了一条输出-输出曲线上；

图1 AM-AM/PM曲线判断记忆效应[1]

2. 通过宽带ACLR判别；

随着信号带宽变宽，ACLR出现快速恶化或者明显不对称表示极有可能发生了记忆效应。

图2 宽带ACLR判别记忆效应

3. 通过IMD3判别；

PA输入双音信号，并逐渐增大双音信号的频率差，若IMD3明显恶化或者明显不对称表示发生了记忆效应。（和ACLR类似）

图3 带记忆效应的IMD3曲线[3]

二、PA的记忆效应是如何产生的

PA的记忆效应的根源在于调制波形下输入信号的包络在变化，而随着包络的变化PA特性发生了变化，从而产生记忆效应。而产生的记忆效应分为三类：

1. 电记忆效应；（关键）

        理想情况下，PA的偏置电路对射频信号表现出高阻，防止射频信号进入偏置电路中；对其他频率信号表现出低阻，从而防止出现其他频率的电压摆幅；在射频信号带有调制带宽时，偏置电路受到调制信号的包络调制，从而供电电压发生波动，若此时PA工作特性随供电电压的波动发生变化，则产生了记忆效应。调制带宽越大，包络调制影响越大，从而越容易发生记忆效应。

        这种记忆效应主要由谐波阻抗和包络频率阻抗过大引起，因此在电路设计中需要尽量将谐波阻抗和包络频率阻抗归零。

2. 电热记忆效应；

        当PA输入调制信号时，包络信号幅度的变化导致PA的温度发生变化，从而PA工作特性发生变化，发生记忆效应。通常电热记忆效应只会在低于1MHz的包络频率下发生。

        优化PA的散热即可抑制电热记忆效应。

3. 半导体的陷波效应；

        指在半导体器件中表现出来的记忆效应，与半导体制造工艺相关，设计上不太能优化。

        只能通过采用较为成熟的半导体工艺，以确保半导体器件不存在记忆效应。

三、 PA的记忆效应应如何规避

1. 注意谐波阻抗和包络频率阻抗的设计，尽量减小谐波阻抗和包络频率阻抗；EVB上注意bypass电容的设计，尽量避免电源包络调制；

2. PA设计、封装规划中注意尽量保证良好的散热；

3.选用成熟的工艺，避免半导体器件发生记忆效应。

[1]5G PA“记忆效应”的现象、形成与消除

最后

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