降低W－CDMA手機RF功率的方法

擴頻無(wú)線(xiàn)通訊標準IS-95/3GPP對線(xiàn)性度和相鄰通道功率比(ACPR)做出了嚴格規定。為滿(mǎn)足要求，寬頻碼分多址(W-CDMA)無(wú)線(xiàn)手機中要求采用高線(xiàn)性度的A類(lèi)或A-B類(lèi)RF功率放大器。不過(guò)，在輸出功率為+28dBm時(shí)，這種類(lèi)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(huà)模式下功率放大器不會(huì )持續工作。當手機用戶(hù)不說(shuō)話(huà)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(huà)模式時(shí)無(wú)需擔心手機發(fā)熱。但是在數據模式下，功率放大器會(huì )一直工作直到數據傳輸完畢。功率放大器的低效率及連續作業(yè)很快就會(huì )耗盡電池電量，而隨之產(chǎn)生的內部功耗還會(huì )使手機過(guò)熱。

對支援高速數據傳輸服務(wù)的早期W-CDMA手機而言，功耗是一個(gè)主要難題。它迫使設計人員使用更大的散熱片、更強的冷卻氣流以及更大容量的電池。幸運的是，在過(guò)去幾年中，隨著(zhù)CDMA和W-CDMA手機用功率放大器在功效方面取得顯著(zhù)進(jìn)步，上述問(wèn)題已經(jīng)得到了緩解。

在CDMA和W-CDMA系統，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(基地臺能同時(shí)處理的傳輸通道數量)，每支手機都要控制各自的RF輸出功率，以便基地臺接收到的有效訊號噪音比程度對每只手機而言都是相同的。

從特定區域內許多手機的RF輸出功率程度概率分布可知，一部標準的CDMA或W-CDMA手機的平均輸出功率為：郊區+10dBm左右;市內+5dBm左右。所以，提高功率放大器效率的一個(gè)有效目標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(jiàn)圖)。VREF為內部驅動(dòng)器階和功率放大器階提供偏置，而VCC則用來(lái)偏置驅動(dòng)器和功率放大器的集電極。透過(guò)調整這兩個(gè)電壓，設計人員能夠降低功率放大器的供電電流。

當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手機功率放大器設計中需要兩個(gè)

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

所以，設計人員透過(guò)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(xiàn)性度和ACPR不低于規范要求。