中心議題：

• 利用DC/DC轉換器提高射頻功放係統效率

解決方案：

• 采用磁性降壓轉換器供電是線性功率放大器的理想選擇

從功率預算的角度而言，直接由電池供電的射頻功率放大器(RF PA)是需要重點考慮的元件。本文講述一種通過DC/DC轉換器提供高效RF PA射頻功率放大器係統電源管理的方案。
　　
隨著蜂窩標準的不斷發展
，傳輸速率已從CDMA-1標準中的14.4kbps發展到CDMA2000/WCDMA標準中的2Mbps。此外，為了增加從每個用戶獲得的平均收入，蜂窩通信運營商已開始增加與3Gdianhuaxiangguandefuwu。tongshi，tonghuashijianhedianchishoumingyeqiwangcaiyongjuyoutongyanghuoshaogaoyixierongliangdedianchilaihuodetigao。zheshidexitongshejigengfuyoutiaozhanxing。xitongshejishibixufeichangjinshen
，duishoujidianlubanshangmeiyigeyuanjiandegonglvjinxingkaocha。conggonglvyusuandejiaodueryan
，zhijieyoudianchigongdiandeshepingonglvfangdaqi(RF PA)是需要重點考慮的元件。　　

CDMA和WCDMA采(cai)用(yong)的(de)調(tiao)製(zhi)電(dian)路(lu)導(dao)致(zhi)了(le)一(yi)種(zhong)表(biao)現(xian)為(wei)非(fei)常(chang)數(shu)振(zhen)幅(fu)包(bao)絡(luo)的(de)調(tiao)幅(fu)信(xin)號(hao)的(de)產(chan)生(sheng)。為(wei)了(le)保(bao)持(chi)信(xin)號(hao)的(de)完(wan)整(zheng)性(xing)以(yi)及(ji)促(cu)進(jin)頻(pin)譜(pu)再(zai)生(sheng)，需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)線(xian)性(xing)功(gong)率(lv)放(fang)大(da)器(qi)。然(ran)而(er)，由(you)於(yu)功(gong)率(lv)放(fang)大(da)器(qi)隻(zhi)有(you)運(yun)行(xing)在(zai)增(zeng)益(yi)壓(ya)縮(suo)條(tiao)件(jian)下(xia)才(cai)能(neng)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)的(de)效(xiao)率(lv)，因(yin)而(er)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)並(bing)不(bu)高(gao)。為(wei)了(le)達(da)到(dao)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)線(xian)性(xing)，實(shi)際(ji)發(fa)射(she)功(gong)率(lv)從(cong)功(gong)率(lv)放(fang)大(da)器(qi)的(de)壓(ya)縮(suo)點(dian)開(kai)始(shi)補(bu)償(chang)，這(zhe)導(dao)致(zhi)了(le)效(xiao)率(lv)的(de)整(zheng)體(ti)降(jiang)低(di)。當(dang)手(shou)機(ji)以(yi)發(fa)射(she)模(mo)式(shi)工(gong)作(zuo)時(shi)，由(you)於(yu)功(gong)率(lv)放(fang)大(da)器(qi)實(shi)際(ji)效(xiao)率(lv)低(di)，射(she)頻(pin)部(bu)分(fen)的(de)功(gong)耗(hao)將(jiang)占(zhan)功(gong)率(lv)總(zong)預(yu)算(suan)的(de)65%。　　
 

圖1：舊方法與新方法　　

因此，采用磁性降壓轉換器供電是線性功率放大器的理想選擇，這將大幅度提高係統的效率。增加的功率效率(PAE)是功率放大器的主要性能指標。　　

PAE(%)= (POUT-PIN)/Pdc　　

使用DC-DC轉換器(功率放大器電源穩壓器)的主要目的是減少分母中的Pdc因子。當功率放大器與電池直接相連時，Pdc=Vbatt*Ibatt,而當它使用功率放大器電源穩壓器供電時，Pdc=V o*I o。現在我們能夠看出，為了增加PAE
，V o和Io 必須低於Vbatt和Ibatt。這可以通過降低發射的射頻功率電平，降低功率放大器電源穩壓器的輸出電壓來實現。這樣也降低了Io (功率放大器的吸收電流)
，並且由於DC-DC轉換器的高效性
，電池的輸出電流也會降低。　　

為了真正理解電源穩壓器為功率放大器帶來的功率節省，考慮麵向不同調製方法的功率概率圖非常重要(見圖2)。功率概率圖在城市地區和鄉村地區會有所不同。　　
 

圖2：在標準手機中
，功率放大器在大多數時間內發射低功率電平
，采用功率放大器電源穩壓器會提高功率節省的概率。　　

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如圖3所示
，為了符合鄰道功率抑製比(ACPR)的要求
，DC-DC轉換器的輸出電壓必須隨著發射功率電平的變化而變化。在0d Bm到20d Bm的功率電平範圍內
，電池電流可節省多達50mA。圖2表示的是功率放大器在大多數時間內，運行在這樣的功率電平範圍內。　　
 

圖3：當功率放大器使用DC-DC轉換器供電時，電池電流的節省情況　　

圖4：當功率放大器由電源穩壓器供電時，功率節省的百分比　　

那麼，當發射功率電平提高時
，我們為什麼必須改變DC-DC轉換器的電壓呢?答案是：這種改變是保持鄰道功率抑製比(ACPR)的需要。ACPR用於表示功率放大器的失真狀況和其他子係統或係統引起鄰信道幹擾的趨向。它指的是主信道的功率譜密度(PSD)與在幾種不同的失調頻率下測量的功率譜密度的比值。　　
 

圖5：功率放大器的供電電壓和POUT怎樣影響ACLR