Linear Technology: µModul für digitale Vorverzerrung

Das LGA-Gehäuse des kompletten HF-zu-Digital-Empfängersubsystems LTM9003 von Linear Technology nimmt eine Fläche 11,25 mm × 15 mm ein.

Folgende Funktionseinheiten hat Linear darauf integriert: Ein 250-MSPS-A/D-Wandler (ADC) mit einer Auflösung von 12 Bit, einen Bandpassfilter, einen Zwischenfrequenzverstärker und einen hochlinearen HF-Abwärtsmischer. Das Multi-Layer-Substrat im LGA schirmt die empfindlichen Analogleitungen gegenüber den Digitalleitungen ab. Die Bypass-Kondensatoren für die Betriebs- und Referenzspannungen befinden sich innerhalb des µModuls in unmittelbarer Nähe des Chips, was Platz und Kosten spart, weil externe Kondensatoren nicht erforderlich sind.

Der integrierte µModul-Empfänger benötigt gegenüber einem diskreten Aufbau ein Viertel des Platzes auf der Leiterplatte und verkürzt die Entwicklungsdauer von Wireless-Basisstationen, die mit PA-Linearisierung auf Basis der digitalen Vorverzerrung (DPD, Digital PreDistortion) arbeiten.
Die DPD-Technologie dient dazu, die Leistungsaufnahme des dominierenden Energieverbrauchers in einer Basisstation, nämlich des Leistungsverstärkers, zu reduzieren. 

Zur Digitalisierung der fünften oder sogar siebenten Oberwelle benötigt man einen sehr breitbandigen und rauscharmen Empfänger mit einem äußerst flachen Frequenzgang im Durchlassband. Der LTM9003 enthält ein 125-MHz-Bandpassfilter mit einer Welligkeit von weniger als 0,5 dB im gesamten Durchlassbereich. Das Eigenrauschen der gesamten Empfängerkette, vom HF-Eingang bis zum LVDS-Digitalausgang, beträgt nur -147,3 dBm/Hz und liegt damit deutlich unter dem des Leistungsverstärkers.

Da DPD eine Regelschleife ist, arbeitet der Empfänger umso besser, je kürzer die Latenzzeit ist. Eine schnellere Regelschleife führt zu einem höheren PA-Wirkungsgrad und dadurch zu einer niedrigeren Leistungsaufnahme. Der ADC im LTM9003 hat eine Latenzzeit von nur 5 Taktzyklen. Die absolute Verzögerung durch den Filter beträgt 2,7 ns.