QualComm的首款NB-IoT产品MDM9206采用了arm Cortex A7处理器(相比之下,其他芯片方案多采用Cortex M系列处理器)感觉也是不省电、省钱的小主儿。Digital Polar TX,唯一选项?摩尔定律下半导体的发展趋势一直是用尽可能多的数字电路代替模拟/射频因为便宜。这个趋势也显现在射频功放上。传统功放都是模拟/射频电路,但随着基开关功放技术的完善新型的功率放大器多以数字控制为首要选择。在数字功放系统中,有一颗冉冉上升/如日中天的明星——Digital Polar Transimitter首先,我们来介绍一下Polar。高中的时候,我们都学过虚数(复数),表示复平面的方法有两种——直角坐标和极坐标。没错,所谓Polar就是极坐标表示的意思。这里表示的I/Q正交信号,其实就是复数。

Digital PA — NB-IoT芯片的核心

上图是模拟射频收发机和数字收发机的比较右半部分是射频发射机与PA的部分。明显的,在传统的模拟射频收发系统中,I/Q是用类似直角坐标的方式合并的(混频器实现90度相移)然而,在数字发射器中,采用极坐标表示I/Q两路的两个变量是相位(延时)和 幅度。Polar TX的好处有哪些?首先是系统发射0信号时的功耗,理论上,可以完全为0。(把幅度转换电路关掉就好了)而在模拟发射器中,虽然输出为0,但实际上,I/Q两路输出了相位相反的两个信号。功耗还在那里。其次是其可数字化的程度。采用ADPLL和数控延时实现相位采用数控开关功放实现幅度导致了其具有的价格和设计时间上的优势。由此Digital Polar TX 完美符合了省电和省钱的要求。当然,Digital Polar TX也有致命的问题,比如在线性度上。IQ在直角坐标是线性相加,线性度妥妥的。然而Polar System的相位和幅度是通过乘法叠加的,本身就不是线性关系,如何保证复杂调制下的线性问题?但,在NB-IoT的应用环境里只用到QPSK的RF信号,或许这点线性度也不是个事儿?!

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