利用DC-DC电源提供的变化Vcc改善RF功放效率

2008-04-01 16:19:35来源: 互联网

  功率放大器通常是在最大输出功率下优化ACPR和效率指标,但是,蜂窝手机在大多数情况下工作在中等功率/低功率范围,这期间,功放效率将明显降低。 利用MAX8506开关调节器提供可变的电源电压,能够使功放在+16dBm输出功率时显著提高效率。+10dBm输出功率时,效率从2.8%提高到8.3%。

  引言

  MAX2291芯片级封装的线性RF功率放大器(PA)是针对工作在PCS波段的N-CDMA手机设计的,通过修改输入、输出匹配电路,它还可以很好地工作在1920-1980MHz WCDMA波段。该芯片包含用于强发射功率的大功率通道和中等/低功率发射的低功率通道,以获得更高的效率。

  在蜂窝手机应用中,平均发射功率为+12至+16dBm,因此,功率放大器在“中等”功率下的效率对于延长电池的工作时间至关重要。MAX2291在由大功率通道提供+27dBm输出功率时,具有+37%的功效(PAE);由低功率通道提供+16dBm输出功率时,具有12%的功效。当在两个通道之间进行切换时,所带来的负面影响是:信号的相位偏差超出了80°,需要在基带部分进行处理和修正。

  改变MAX2291的电源电压(仅使用大功率通道)是在中等功率或低功率下提高功效的另一途径,MAX8506开关型调节器能够提供所需要的电源电压,从试验结果看,MAX2291可以在+16dBm输出功率下将功效提高到18.9%,ACPR为-38dBc,而且没有相位偏移。PA增益随着Vcc的降低而减小。

  电路说明

  MAX8506是一款600mA开关调节器,能够按照所需要的输出功率为MAX2291 PA提供变化的电源电压Vcc。MAX8506有两个控制引脚:BP和REF_IN,BP用于旁路调节器,以降低满功率输出时的压差,REF_IN用于控制输出电压。MAX8506的输出可作为MAX2291 PA的主Vcc电源,如图1所示。

  

  

  图1. 利用MAX8506开关调节器为MAX2291 PA提供变化的Vcc

  利用WCDMA开发板进行测试,通过调节PA的Vcc和RF输入功率达到所要求的输出功率和所希望的ACPR:-38dBc。然后记录消耗电流,用于计算效率。

  测试设备:

  Agilent E4433B信号发生器

  Agilent E4406A

  电源、RF耦合器、20dB衰减头

  RF功率计

  E4433B选择3GPP调制、上行链路、DPCCH + 1 DPDCH,Agilent E4406A用于测量ACPR。

  测试数据如图2所示,MAX2291输出功率为+27dBm时,由于MAX8506处于旁路状态,输入电源直接与输出连接,没有经过开关调节器,此时,在两种情况下MAX2291的功效均为34.6%。输出功率为+24dBm时,如果采用固定的3.5V供电,功效为25.7%;如果利用开关调节器供电,功效可提高至30.5%。输出功率只有+16dBm时,功效从8.3%提高到18.9%,并保持-38dBc的ACPR。输出功率为+10dBm时,PAE从2.8%提高到8.3%。

 

关键字:Vcc  输出功率  RF  电源电压  功放  N-CDMA  DC-DC  低功率  ACP

编辑:王婷婷 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2008/0401/article_312.html
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