降低W－CDMA手機(jī)RF功率的方法

擴(kuò)頻無線通訊標(biāo)準(zhǔn)IS-95/3GPP對(duì)線性度和相鄰?fù)ǖ拦β时?ACPR)做出了嚴(yán)格規(guī)定。為滿足要求，寬頻碼分多址(W-CDMA)無線手機(jī)中要求采用高線性度的A類或A-B類RF功率放大器。不過，在輸出功率為+28dBm時(shí)，這種類型功率放大器的功率附加效率(PAE)最大只有35%左右;如果輸出功率降低，則PAE值更低。

在通話模式下功率放大器不會(huì)持續(xù)工作。當(dāng)手機(jī)用戶不說話時(shí)，功率放大器就會(huì)以半速率(50%工作時(shí)間)或1/8速率工作，所以在通話模式時(shí)無需擔(dān)心手機(jī)發(fā)熱。但是在數(shù)據(jù)模式下，功率放大器會(huì)一直工作直到數(shù)據(jù)傳輸完畢。功率放大器的低效率及連續(xù)作業(yè)很快就會(huì)耗盡電池電量，而隨之產(chǎn)生的內(nèi)部功耗還會(huì)使手機(jī)過熱。

對(duì)支援高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的早期W-CDMA手機(jī)而言，功耗是一個(gè)主要難題。它迫使設(shè)計(jì)人員使用更大的散熱片、更強(qiáng)的冷卻氣流以及更大容量的電池。幸運(yùn)的是，在過去幾年中，隨著CDMA和W-CDMA手機(jī)用功率放大器在功效方面取得顯著進(jìn)步，上述問題已經(jīng)得到了緩解。

在CDMA和W-CDMA系統(tǒng)，功率放大器的RF功率輸出并非總是最大。為最佳化蜂巢式容量(基地臺(tái)能同時(shí)處理的傳輸通道數(shù)量)，每支手機(jī)都要控制各自的RF輸出功率，以便基地臺(tái)接收到的有效訊號(hào)噪音比程度對(duì)每只手機(jī)而言都是相同的。

從特定區(qū)域內(nèi)許多手機(jī)的RF輸出功率程度概率分布可知，一部標(biāo)準(zhǔn)的CDMA或W-CDMA手機(jī)的平均輸出功率為：郊區(qū)+10dBm左右;市內(nèi)+5dBm左右。所以，提高功率放大器效率的一個(gè)有效目標(biāo)并不是最大功率程度，而是在+5dBm到+10dBm之間尋找一個(gè)合適的范圍。

CDMA和W-CDMA功率放大器需要兩個(gè)供電電壓(見圖)。VREF為內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器階和功率放大器階提供偏置，而VCC則用來偏置驅(qū)動(dòng)器和功率放大器的集電極。透過調(diào)整這兩個(gè)電壓，設(shè)計(jì)人員能夠降低功率放大器的供電電流。

當(dāng)RF發(fā)射功率為零時(shí)，功率放大器會(huì)自動(dòng)將靜態(tài)電流拉到100mA(典型值)，而此時(shí)VREF和VCC分別為3V和3.4V。將VREF從3V降到2.9V能使靜態(tài)電流降低大約20mA。

F1：CDMA/W-CDMA手機(jī)功率放大器設(shè)計(jì)中需要兩個(gè)

供電電壓：Vref和Vcc?？赏高^調(diào)整這兩個(gè)電壓減小功率放大器的工作電流。

所以，設(shè)計(jì)人員透過降低VREF可以在很大程度上減少功率放大器的靜態(tài)電流，但是要保證功率放大器的線性度和ACPR不低于規(guī)范要求。