W-CDMA 電源顯著提高傳輸效率

2512977 2022-11-18 | pdf | 141.61KB | 次下載 | 免費

資料介紹

隨著第三代 (3G) 蜂窩電話計劃推出的臨近，手機設計人員一直忙于開發新的解決方案以滿足高速數據傳輸的需求。其中最大的需求是軟件、屏幕技術、數據處理帶寬和保持合理的電池壽命。在第二代 (2G) 純語音低數據速率手機中，需求沒有那么大，可以實現許多簡化和成本節約。例如，典型的 2G 手機的發射功率放大器 (PA) 直接由電池供電，但其效率并不理想。在 3G 手機中，高速數據的傳輸需要增加帶寬并增加天線的功率；因此，需要一種更高效的解決方案來維持較長的電池壽命。隨著第三代 (3G) 蜂窩電話計劃推出的臨近，手機設計人員一直忙于開發新的解決方案以滿足高速數據傳輸的需求。其中最大的需求是軟件、屏幕技術、數據處理帶寬和保持合理的電池壽命。在第二代 (2G) 純語音低數據速率手機中，需求沒有那么大，可以實現許多簡化和成本節約。例如，典型的 2G 手機的發射功率放大器 (PA) 直接由電池供電，但其效率并不理想。在 3G 手機中，高速數據的傳輸需要增加帶寬并增加天線的功率；因此，需要一種更高效的解決方案來維持較長的電池壽命。使用開關穩壓器背后的原理是 PA 的電源電壓余量可以動態調整，以勉強適應 PA 中的 RF 信號幅度（參見使用開關穩壓器背后的原理是 PA 的電源電壓余量可以動態調整，以勉強適應 PA 中的 RF 信號幅度（參見圖 1圖 1). 通過使用開關穩壓器有效地實現這一點，當以低于峰值發射功率的任何值運行時，節電效果最大。因為只有當手機距離基站和傳輸數據很遠時才需要峰值功率，所以整體的功率節省是巨大的。如果 PA 電源電壓可以在足夠寬的動態范圍內有效變化，則可以使用固定增益線性 PA，從而不需要單獨的偏置控制信號（目前用于 2G 手機）。當然，偏置控制信號仍可用于增加控制程度，一些手機制造商正在積極追求這種拓撲結構；然而，W-CDMA 技術的領導者之一堅持認為偏置控制是不必要的。). 通過使用開關穩壓器有效地實現這一點，當以低于峰值發射功率的任何值運行時，節電效果最大。因為只有當手機距離基站和傳輸數據很遠時才需要峰值功率，所以整體的功率節省是巨大的。如果 PA 電源電壓可以在足夠寬的動態范圍內有效變化，則可以使用固定增益線性 PA，從而不需要單獨的偏置控制信號（目前用于 2G 手機）。當然，偏置控制信號仍可用于增加控制程度，一些手機制造商正在積極追求這種拓撲結構；然而，W-CDMA 技術的領導者之一堅持認為偏置控制是不必要的。圖 1. 開關調節器 (MAX1820) 動態調節 W-CDMA 功率放大器 (PA) 的電源。通過有效地調整 PA 的電源余量以匹配 PA 的發射功率，可以大大減少能量浪費并延長手機的電池壽命。圖 1. 開關調節器 (MAX1820) 動態調節 W-CDMA 功率放大器 (PA) 的電源。通過有效地調整 PA 的電源余量以匹配 PA 的發射功率，可以大大減少能量浪費并延長手機的電池壽命。系統性能的另一個主要考慮因素是降壓開關穩壓器所需的專用特性。要了解這些要求，必須首先研究 PA 的負載曲線。一家主要的手機制造商提供了系統性能的另一個主要考慮因素是降壓開關穩壓器所需的專用特性。要了解這些要求，必須首先研究 PA 的負載曲線。一家主要的手機制造商提供了圖 2圖 2，這是雙極性、固定增益、W-CDMA 功率放大器的負載曲線。在峰值發射功率下，PA 需要 3.4V 電源軌并消耗 300mA 至 600mA 之間的電流。在最低發射功率、靠近基站且僅發射語音的情況下，PA 在 0.4V 和 1V 之間的電源電壓下消耗低至 30mA。這對應于最大 2040mW 和最小 12mW 的 PA 功耗。，這是雙極性、固定增益、W-CDMA 功率放大器的負載曲線。在峰值發射功率下，PA 需要 3.4V 電源軌并消耗 300mA 至 600mA 之間的電流。