JSSC 2009第10期RF & Wireless

High-Efﬁciency WCDMA Envelope Tracking Base-Station Ampliﬁer Implemented With Ga

采用GaAs HVHBT技术的WCDMA基站放大器，通过包络跟踪和数字预失真实现高效率和线性。

58%效率，2.9% RMS误差，49 dBc ACLR，42 W输出功率，10.3 dB增益

WCDMA包络跟踪GaAs HVHBT数字预失真高效率放大器

▸创新点1：基于GaAs HVHBT的高效射频级设计，采用高电压异质结双极晶体管（HVHBT）技术，实现了85%以上的集电极效率，显著提升了功率放大器的整体效率。这一创新通过优化晶体管的低导通电阻和低输出电容，实现了在WCDMA信号瞬时功率范围内的高效运行。

▸创新点2：包络跟踪偏置系统提升效率，通过动态调整射频级的集电极供电电压，使得放大器在宽功率范围内保持高效率。该系统结合宽带包络放大器，实现了58%的整体功率附加效率（PAE），同时满足WCDMA的线性要求。

▸创新点3：数字预失真技术改善线性，通过算法补偿非线性失真，显著降低了相邻信道泄漏比（ACLR）至49 dBc，并通过记忆效应缓解算法进一步优化至70 dBc，同时将归一化均方根误差（RMS）降至0.3%。这一创新在保证高效率的同时，大幅提升了信号质量。

▸创新点4：记忆效应缓解算法的应用，通过动态调整预失真参数，有效抑制了功率放大器的记忆效应，进一步提升了线性性能。这一创新在复杂信号环境下表现出色，为高功率无线通信系统提供了可靠的解决方案。

Abstract

A record high-performance GaAs high-voltage HBT (HVHBT)-based WCDMA base-station power ampliﬁer is pre- sented, which uses an envelope tracking bias system to achieve high efﬁciency and linearity. A wideband envelope ampliﬁer provides dynamic collector supply biasing to the RF stage. A digital pre-distortion technique is employed to satisfy the linearity speciﬁcations of WCDMA. The measured overall power-added efﬁciency reached 58% with a normalized root-mean-square (RMS) error of 2.9% and an ad