EVM與調(diào)變階數(shù)

由上表可以知道 調(diào)變越高階 其EVM的要求越嚴(yán)格

這是因?yàn)?調(diào)變越高階的信號(hào) 在傳送過程中 越容易被噪聲干擾

以下圖為例 假設(shè)你射飛鏢 請問哪張圖比較容易射中?

很明顯是右圖 對吧?

所以 才需要更嚴(yán)格的EVM規(guī)格 確保信息的調(diào)變精確度

影響EVM的要素

一般而言 會(huì)讓EVM變差的 有以下因素[1]:

其實(shí)還有一點(diǎn) 那就是反饋路徑 由下圖可知

目前諸多前端模塊 都有反饋路徑

倘若反饋路徑受到干擾 或是阻抗離50歐姆太遠(yuǎn)

其AM-AM會(huì)受到影響 進(jìn)而影響EVM性能

EVM的兩個(gè)維度

EVM VS Time

由[1]可知道 若振幅在某時(shí)間點(diǎn)大幅變化 則該時(shí)間點(diǎn)的EVM也會(huì)

比其他時(shí)間點(diǎn)來得高 由下圖可知[4] 以WIFI為例 因?yàn)槭欠謺r(shí)多任務(wù)

其波形為Burst Mode 故在Rising/Falling時(shí) 其振幅變化最大

這也是為何EVM在頭尾的時(shí)間點(diǎn) 會(huì)比中間段時(shí)間點(diǎn)來得高

呈現(xiàn)”U”字形

EVM VS Power

同EVM VS Time的圖一樣 也是”U”字形

因?yàn)镋VM跟SNR成反比

因此我們朝

“為何SNR在小功率與大功率時(shí) 會(huì)特別低”

就可以理解清楚了

小功率時(shí) 因?yàn)橛嵦?hào)較微弱 容易受到噪聲影響

故SNR會(huì)偏低 則EVM偏高

大功率時(shí) 則是因?yàn)榭赡軙?huì)因?yàn)轱柡?而導(dǎo)致諸多非線性效應(yīng)誕生

使其Noise Floor會(huì)嚴(yán)重上漲 故SNR下降 EVM偏高

EVM在小功率時(shí) 變差的影響因素

針對小功率時(shí)的EVM 我們舉兩項(xiàng)

前述會(huì)讓EVM變差的因素來說明

一項(xiàng)是Carrier Feedthrough或稱LO Leakage

另一項(xiàng)是Phase Noise

下圖是零中頻發(fā)射器的架構(gòu)圖

其RF訊號(hào) 是由基頻訊號(hào) 與LO訊號(hào) 混波得來

假設(shè)

RF = LO – BB

那么我們得知 會(huì)有三項(xiàng) 我們不需要的噪聲

LO + BB

LO

DC Component

RF = LO – BB 我們稱為LSB (Lower SideBand)

是我們需要的訊號(hào)

但混波過程中 也會(huì)有LO + BB的產(chǎn)物

稱為USB (Upper Sideband) 是噪聲

以及LO信號(hào) 直接泄漏到混波器輸出端

該產(chǎn)物稱為Carrier 也是噪聲

另外 在IQ訊號(hào) 尚未升頻時(shí) 若挾帶直流訊號(hào)

該直流訊號(hào) 會(huì)跟著IQ訊號(hào)一并升頻 最終出現(xiàn)在頻譜上

該產(chǎn)物亦稱為Carrier 也是噪聲

而這三個(gè)產(chǎn)物 由于都離基頻跟RF訊號(hào)太近

幾乎無法靠硬件濾掉 只能靠軟件的算法

加以抑制 稱為Sideband suppression

以及Carrier Suppression

我們看下圖

當(dāng)小功率時(shí) 其Carrier leakage 甚至?xí)扔嵦?hào)還大

其SNR肯定不好 連帶EVM就飆升

再來是Phase Noise影響

由上圖可知 Phase Noise會(huì)讓Noise Floor上漲

該影響在小功率時(shí)特別明顯 因?yàn)镾NR會(huì)顯著下降

故EVM會(huì)飆升

EVM的迭加計(jì)算

由上述公式可知 最終量到的EVM 其實(shí)是由發(fā)射路徑上

每個(gè)組件的EVM 最終加總得到

因此結(jié)合前面所說 收發(fā)器的輸出RF訊號(hào) 因?yàn)橛嵦?hào)較微弱

故容易受到噪聲影響 例如Phase Noise或Carrier Feedthrough

使得EVM飆高

而此時(shí)再經(jīng)過PA的貢獻(xiàn)后 最終量到的EVM 肯定不好

因此 EVM不好時(shí) 除了懷疑PA之外

更需要確認(rèn) 是不是收發(fā)器輸出RF訊號(hào)的EVM 就已經(jīng)不好了

確認(rèn)的方法 可以直接外灌訊號(hào)給PA

倘若單獨(dú)量PA 量出來為-40dB

而板子上量到的 為-35dB

那表示收發(fā)器出來的EVM 為-36.65dB

故此時(shí)要改善的目標(biāo) 其實(shí)是收發(fā)器 而非PA

當(dāng)然 量測前 也要注意儀器本身的EVM

因?yàn)橐矔?huì)列入量測EVM值的計(jì)算

換言之 有可能單獨(dú)PA量出來的EVM很高

主因是儀器的EVM高 而非PA本身EVM高

一般來講 儀器本身的EVM 要低于待測物 5dB ~ 10dB

才不會(huì)影響到待測物 自身量出來的EVM[1]