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选择合适功放来缓解LTE设备电量饥渴

上网日期: 2012年09月05日 ?? 作者: Mahendra Singh ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:LTE? 4G?

获得3G和4G功放的高效率

要设计一个在高功率模式下具有高效率和低电流消耗的功放并不是件容易的事情,因为先进的无线通信对于输出功耗和线性增益都有要求。为了实现高效率,ANADIGICS功放设计师采用创新科技在不同的功率等级创造更高效的放大链路。 WCDMA和LTE设备需要不同的功放结构(图4)。 ANADIGICS HELP4?功放针对低功率、中等功率和高功率模式进行了优化,为固定的电源提供世界级的效率和比TS09 WCDMA功率分布更低的平均电流。

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图4:ANADIGICS专有功放结构。

ANADIGICS的ProEficient?功放采用不同的架构设计,可以在高功率模式下拥有更高的效率。新的ProEficient?功放能在高功率模式下实现更长的数据应用,提供更出色的效率,在中等功率模式下提供更长的通话时间(图5)。该性能无需DC/DC转换器就能实现,能将RF前端的空间要求最小化,降低电流消耗,让制造商能够延长电池续航时间或降低电池容量。

为实现更为卓越的空间节省,ANADIGICS的新ProEficient?系列功率放大器也同样采用双频段配置。与现有单频段解决方案相比,这些新型器件通过结合两个采用紧凑型3 mm × 4 mm封装的独立ProEficient 功率放大器,将PCB空间降低了33%,并且它们能提供与单频段ProEficient 功率放大器相同的效率,从而再次降低了电池消耗。

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图5:ProEficient效率(待机时)。

同样,低功率模式下的效率也没有被忽略,因为对于大部分LTE设备来说,能够在WCDMA/HSPA模式下工作一段时间非常重要。ANADIGICS的新ProEficient设计将高功率输出效率提高了7%,有效地在高LTE功率时降低了电池电流消耗。ANADIGICS的ProEficient?功放经过优化,在低功率和中等功率下无需SMPS就能实现业界领先的效率,此类功放还可以与APT一起使用,来帮助提供更低的电流消耗。

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图6:新型ProEficient二级结构。

平均功率跟踪技术(APT)是一种用来提高RF前端低输出功率和中等输出功率时效率的技术。依托于基带精确的算法,DC/DC转换器的高效,APT就能在不同的TX信号幅度下都保证PA的高效率运行。提高的效率降低了RF的电流需要,允许设计师们使用更小的电池。

HELP4设计仍然能够在固定电池电源的情况下,提供3G TS09 Tx功率分布中最低的平均功耗,但是新的ProEficient架构在功放电源采用DC/DC转换器的平均功耗追踪技术(APT)下效率更加出色。

APT增加了电话设计的复杂性,要求更多的计算功耗和额外的PMIC功能,因此不适合所有的设计价格点。工厂校准也更加复杂,因为电压必须与校准算法中的频率、增益和温度一起考虑。 这样,这些用于实施SMPS的额外元件的成本可能会快速增加。如果将所有额外元件考虑在内,则用户在实现DC/DC转换器时,完整功率放大器解决方案的成本几乎是独立式单频段功率放大器的两倍。因此,整个RF部分的物料清单成本会增加。

明智地选择功放

现代的LTE智能电话给设计师带来了前所未有的挑战。功能和设计目标继续集中在效率和空间要求上。并且,这些要求通过电池容量都互相关联。因此,选择能帮助减小整个电池续航时间的功放至关重要。过去,这通常通过选择在低功率和中等功率等级效率较高的功放来实现。今天,这可以通过选择在所有功率等级都具有出色效率的功放来实现。

为了帮助设计师实现具有前沿功能、长电池续航时间的轻薄智能手机的目的,显然功放需要在所有工作条件下提供出色的性能。这包括在高功率模式下达到高效率的能力,同时在不依靠DC/DC转换器的情况下在低功率和中等功率模式下也能提供高效率。这为设计师提供了最大的灵活性,设计师可以决定怎样为他们的设备采用最佳的RF前端解决方案。

ANADIGICS为世界各地使用的最流行的UMTS频段提供了五种ProEficient功放。如果您需要样品和更多关于此类产品的信息,如果您想知道它们可以怎样帮助您延长高功耗LTE设备的电池续航时间,请联系我们。

本文来自《电子工程专辑》2012年9月《射频/微波》特刊,版权所有,谢绝转载。


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