DC-DC電源驅(qū)動PA提高WCDMA手機發(fā)送效率

隨著第三代移動通信(3G)時代的臨近，手機設(shè)計師們正忙于開發(fā)新的方案，以解決高速數(shù)據(jù)傳輸所帶來的一系列新問題。其中，最主要的問題集中在軟件、屏幕技術(shù)、數(shù)據(jù)處理帶寬以及電池壽命等方面。在第二代(2G)只有話音和低速數(shù)據(jù)功能的手機中，問題還不是如此嚴(yán)峻，允許采用一些簡單和廉價的方案進(jìn)行折衷。例如，典型的2G手機中用于發(fā)送信號的功率放大器(PA)是由電池直接驅(qū)動的，雖然簡單但效率不是最優(yōu)的。在3G手機中，高速數(shù)據(jù)傳送要求更高的帶寬和發(fā)送功率，因此，為保持足夠長的電池工作時間，就必須采用更高效率的方案。現(xiàn)在，有一種方案正在逐漸受到蜂窩電話制造商們廣泛的喜愛，那就是采用一種高度專門化設(shè)計的降壓型DC-DC開關(guān)調(diào)節(jié)器來驅(qū)動PA。

　　開關(guān)型調(diào)節(jié)器改善發(fā)送效率的基本原理是，通過動態(tài)調(diào)節(jié)功放的供電電壓，使其剛好能夠滿足功放中射頻信號的幅度要求(見圖1)。采用開關(guān)調(diào)節(jié)器高效率地實現(xiàn)這種調(diào)節(jié)，在峰值發(fā)送功率以外的任何工作條件下，都可大幅度地節(jié)省電池功率。因為峰值功率只有在手機遠(yuǎn)離基站和數(shù)據(jù)傳送時需要，總體來講，這種方案的省電效果是非常顯著的。如果功放的供電電壓能夠在一個足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)高效率地動態(tài)調(diào)節(jié)，就有可能采用固定增益的線性功放，省掉偏置控制(已廣泛應(yīng)用于目前的2G電話)。當(dāng)然，仍然可以利用偏置控制來進(jìn)一步增加控制能力，許多蜂窩電話制造商正在積極跟蹤這種方案；然而，在W-CDMA技術(shù)領(lǐng)域占主導(dǎo)地位的一家公司堅持認(rèn)為不需要偏置控制。

　　圖1. 開關(guān)調(diào)節(jié)器(MAX1820)動態(tài)調(diào)節(jié)W-CDMA功率放大器(PA)的電源。通過對功放電源的高效調(diào)節(jié)，極大地降低了能量的消耗，延長了手機電池的使用時間。