引言
對于用于CDMA2000與W-CDMA基站的大功率放大器（HPA）的設計師來說，他們面臨許多完成精確發射功率測量的挑戰。其中涉及到的復雜因素包括高的峰均比以及峰均比隨基站通話載荷、大的工作溫度范圍和大的發射功率范圍變化而變化。制造商利用精確的有效值（RMS）輸出功率測量減小HPA的功率。本文描述了在工作溫度范圍內精確測量和控制RMS功率的幾種方法。

復合調制方案，例如CDMA2000與W-CDMA，具有很高的峰均比。對于一個給定的最大平均輸出功率的要求，當峰均值由于基站頻譜屏蔽和誤差向量值（EVM）的要求而增加時，最大設計功率要求通常會增加（或線性化要求增加）。如果被調制信號的峰值被削波，那么第三級失真將會增加，從而導致基站不能滿足頻譜屏蔽的要求。削波后的被調制信號峰值也會導致數據丟失，從而使系統不能滿足EVM的要求。基于最大發射功率要求設計HPA的費用很高但卻必不可少。增加的費用來自兩個方面，一是電子元器件成本的增加，二是HPA效率的降低。總是涉及到的是HPA的最大設計功率有關的成本問題，并且工作在低于飽和點以下許多HPA的效率是相當低的。效率的降低會增加HPA模塊的成本，因為這樣會增加用于散熱的機械機構的成本、尺寸和重量，并且降低了HPA的可靠性，增加其工作成本。

減小HPA的最大設計功率對于HPA制造商來說非常重要。HPA的飽和點靠近平均功率越近，其工作效率就會越高，并且成本越低。雖然有許多種方法可以使HPA的飽和點盡可能的接近其平均發射功率，但是這些方法都受基站系統的測量輸出功率的能力的限制。由于射頻（RF）功率測量允許誤差（包括測量誤差隨溫度和峰均比變化）需要增加HPA的最大設計功率以保證符合頻譜屏蔽和EVA要求。
不僅CDMA2000和W-CDMA調制方案具有高峰均比，而且其峰均比也隨特定基站的呼叫量的變化而變化。例如，在CDMA2000 IS-95A基站中，僅導引信號前向鏈路的波峰因數就為6.6dB，64通道的前向鏈路波峰因數為12dB（采用無載頻簡化技術）。高的峰均值將引起非RMS響應RF功率檢測器的誤差。如果一種調制方案高的峰均比保持恒定，那么在生產過程中可以被校準，但基于大量用戶的峰均比變化是比較難處理的。這就要求保持對系統用戶數量的跟蹤，緊緊地控制使用的沃爾什碼以及一個非常龐大的查詢表來了解在特定時刻信號的峰均比。一種更好方法是采用RMS響應檢測器。它不像二極管檢測器或對數放大器，RMS響應檢測器有很強的避免受峰值因數變化影響的能力。圖1 示出高性能對數放大器（AD8318）與RMS響應檢測器（AD8364）的比較，結果表明峰值因數僅在CDMA2000 IS-95A基站的發射部分范圍內變化（用戶加載）。應當注意AD8318的輸出在載波與64信道CDMA2000 IS-95A之間變化3.5 dB(或86 mV)，在導頻信道和64信道CDMA2000 IS-95A之間僅變化2.4 dB，然而AD8364的輸出在上述情況下僅僅變化了0.1dB(或5 mV)。二極管檢測器的性能與對數放大器類似，其輸出電壓隨被測信號峰值因數變化。如果本系統中的功率檢測采用對數放大器，那么應該通過信號處理或者增加HPA的最大設計功率來消除2.4 dB檢測功率誤差。

RMS響應RF檢測器（AD8364）的誤差與非RMS響應RF檢測器的比較表明峰均比功對率檢測的影響。當非RMS響應RF檢測器（AD8318）在其輸入信號的峰均比變化呈現出很大的測量誤差時，RMS響應檢測器（AD8364）有很強的避免受峰均比變化影響的能力。

在HPA工作溫度范圍內能夠精確測量RMS功率對于確定HPA的最大功率也是至關重要的。這種測量的精度（或其中缺乏精確測量）將會被直接加到其最大設計功率，除非經過艱難和費用很高的對溫度校準。所有用于HPA輸出功率檢測的元器件（例如直接耦合器、衰減器等等）都可增加溫度誤差,但是在HPA工作溫度范圍內大多數情況變化得很小。通常在工作溫度范圍內測量HPA的輸出功率的精度直接與檢測器的溫度特性相關。最近幾年，RF檢測技術在研制隨溫度變化非常穩定的器件（在–40°C～+85°C范圍內，其溫度穩定性小于±0.5dB）方面取得了長足的進步。圖2示出AD8364 雙RMS響應檢測器的溫度特性。這些數據是在450 MHz，溫度分別為+25°C (黑色曲線), –40°C (藍色曲線)和+85°C (紅色曲線)條件下獲得的。它包含了從多種產品批量中至少抽取30個器件的輸出電壓和對數一致性對溫度的誤差（經過環境溫度校準后 ）與輸入功率（Pin）的關系曲線。每一種器件的溫度特性都有很小的差異。