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一、记忆效应的定义与影响
- 定义：PA 特性随时间变化，当前状态受历史状态影响，表现为相同输入功率下增益、延时等特性随时间波动。
- 影响：导致线性度恶化（如宽带 ACLR 不对称、IMD3 劣化），干扰预失真（DPD/APD）电路正常工作。
二、记忆效应的识别方法
1.AM/AM 与 AM/PM 曲线观测
- 无记忆效应：曲线平滑，增益 / 相位与输入功率一一对应。
- 有记忆效应：曲线离散，相同输入功率对应不同增益 / 相位。
2.宽带 ACLR 恶化或不对称
- 信号带宽变宽时，ACLR 快速劣化或左右不对称，典型如 5G 信号带宽下左右 ACLR 差值显著。
3.双音信号 IMD3 测试
- 双音信号间隔增大时，IMD3 劣化或左右不对称，如间隔超 10MHz 时记忆效应显现。
三、记忆效应的形成机制
1.OFDM 信号的包络特性
- 4G/5G 采用 OFDM 调制，多子载波叠加导致时域信号峰均比（PAPR）高，射频调制后形成包络变化的非恒幅信号。
2.记忆效应的三大来源
- 电记忆效应（主要原因）：偏置电路对包络频率阻抗控制不足，导致供电电压受包络调制（如 LC 电感在包络频率下产生压降，随带宽增大而加剧）。
- 电热记忆效应：包络信号幅度变化引起 PA 温度波动，温度扩散滞后形成长时记忆，需优化散热设计。
- 半导体陷波效应：与器件工艺相关，依赖代工厂优化，设计中选用成熟工艺规避。
四、记忆效应的消除方案
1.电记忆效应优化
- 偏置网络设计：通过并联谐振器降低包络频率与谐波阻抗（如基频阻抗 91.75Ω，包络频率阻抗 0.2Ω），改善 ACLR 与线性度。
- 板级电容配置：PA 芯片外添加 100nF 旁路电容，为 100MHz 包络频率提供低阻接地（芯片内部 100pF 电容在该频率阻抗高）。
2.器件与工艺层面
- 基于 Volterra 级数分析器件非线性，优化偏置点、阻抗匹配及跨导特性，降低 IMD3 分量。
- 采用可重构技术调谐各频点阻抗（如慧智微方案），改善大带宽线性度。
五、关键结论
- 5G PA 记忆效应源于 OFDM 包络信号对偏置电路、温度及器件特性的调制，其中电记忆效应影响最显著。
- 设计中需针对包络频率阻抗精准控制，结合偏置网络优化、散热设计及工艺选型，可有效降低记忆效应影响。
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音频生成：扣子空间
内容作者：彭洋洋博士
编辑&封面：金芹芹
