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DC-DC电源驱动PA提高WCDMA手机发送效率

发布时间:2021-06-07人气:
本文摘要:随着第三代移动通信(3G)时代的邻近,手机设计师们于是以无暇研发新的方案,以解决问题高速数据传输所带给的一系列新问题。其中,最主要的问题集中于在软件、屏幕技术、数据处理比特率以及电池寿命等方面。在第二代(2G)只有话音和短距离数据功能的手机中,问题还不是如此不利,容许使用一些非常简单和廉价的方案展开折中。例如,典型的2G手机中用作发送到信号的功率放大器(PA)是由电池必要驱动的,虽然非常简单但效率不是拟合的。

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随着第三代移动通信(3G)时代的邻近,手机设计师们于是以无暇研发新的方案,以解决问题高速数据传输所带给的一系列新问题。其中,最主要的问题集中于在软件、屏幕技术、数据处理比特率以及电池寿命等方面。在第二代(2G)只有话音和短距离数据功能的手机中,问题还不是如此不利,容许使用一些非常简单和廉价的方案展开折中。例如,典型的2G手机中用作发送到信号的功率放大器(PA)是由电池必要驱动的,虽然非常简单但效率不是拟合的。

  在3G手机中,高速数据传输拒绝更高的比特率和发送到功率,因此,为保持足够宽的电池工作时间,就必需使用更高效率的方案。现在,有一种方案正在渐渐受到蜂窝电话制造商们普遍的青睐,那就是使用一种高度专门化设计的升压型DC-DC电源调节器来驱动PA。  电源型调节器提高发送到效率的基本原理是,通过动态调节功放的供电电压,使其恰好需要符合功放中射频信号的幅度拒绝(闻图1)。使用电源调节器高效率地构建这种调节,在峰值发送到功率以外的任何工作条件下,都可大幅地节省电池功率。

因为峰值功率只有在手机靠近基站和数据传输时必须,总体来讲,这种方案的省电效果是十分明显的。  如果功放的供电电压需要在一个充足长的范围内高效率地动态调节,就有可能使用相同增益的线性功放,省掉偏置掌控(已普遍应用于目前的2G电话)。当然,依然可以利用偏置掌控来更进一步减少控制能力,许多蜂窝电话制造商正在大力追踪这种方案;然而,在W-CDMA技术领域占到主导地位的一家公司坚决指出不必须偏置掌控。

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  图1.通过对功放电源的高效调节,很大地减少了能量的消耗,缩短了手机电池的用于时间。    另外一个必须重点考虑到并关系到系统性能的问题是,对于这种类似用途的升压型电源调节器,有一些什么样的类似性能拒绝。为了便于解读,首先应当研究一下功放的阻抗特性。图2由一个主要的蜂窝电话制造商获取,回应一个双近于工艺的相同增益W-CDMA功率放大器的阻抗曲线。

在峰值发送到功率时,功放必须3.4V的供电电压,并消耗掉300mA到600mA的电流。在低于发送到功率时,也就是当附近基站并且只发送到话音时,功放仅有汲取30mA的电流,电源电压为0.4V到1V。


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