JSSC 2013第6期RF & Wireless90nm

The Outphasing RF Power Ampli ﬁer: A Comprehensive Analysis and a Class-B CMOS Realization

本文全面分析了采用射频高效功率放大器的异相系统，设计了一种高线性高效率的异相系统。

56%, 44%, 和30%的效率（分别对应GSM, EDGE, 和WCDMA调制）

异相系统射频功率放大器高效率线性CMOS

▸创新点1：异相系统的全面理论分析，提出了一种新的理论框架，用于分析射频高效率功率放大器（PA）在异相系统中的行为，填补了现有理论空白。该方法创新为系统设计提供了理论基础。

▸创新点2：编码和削波失真的单独分析，通过分离这两种非线性失真源，揭示了它们对系统性能的独立影响，为优化线性度和效率提供了关键见解。这一方法创新显著提升了系统设计的精确性。

▸创新点3：采用信号依赖的时变电路设计，在90纳米CMOS工艺中实现了高效率的Class-B放大器原型。该电路创新通过动态调整电路参数，实现了56%（GSM）、44%（EDGE）和30%（WCDMA）的效率，同时满足严格的线性度要求。

▸创新点4：结合数字控制技术，实现了对时间变化电路的精确控制，进一步提升了系统的整体性能和适应性。这一系统创新为复杂调制场景下的功率放大器设计提供了新思路。

Abstract

We present a theoretically comprehensive treatment of outphasing systems that utilize radio-frequency high-ef ﬁciency PAs. We separately analyze encoding and clipping distortions and how they accounts for most of the nonlinearities in outphasing systems. With that insight, we h ave designed an inherently linear outphasing system at high ef ﬁciency. We have implemented these techniques in a 90-nm Class-B pro totype that uses signal-depen- dent time-varying circuits under close digital control to achieve 56%, 44%, and 30% ef ﬁciency for GSM, EDGE, and WCDMA modulations, while demonstrati ng linearity commensurate with demanding speci ﬁcations on adjacent channel leakage.