降低CDMA/WCDMA蜂窝电话的射频功耗

2008-08-19 10:49:29来源: 手机设计

  摘要:通过控制CDMA/WCDMA蜂窝电话射频(RF)功率放大器(PA)的电源电压,可以提高PA效率、减少发热,有效延长手机的通话/数据交换时间。

  为了满足IS95/3GPP扩频标准中规定的严格的线性和邻信道功率抑制比(ACPR)指标,CDMA/WCDMA无线手机需要采用高线性度的A类或AB类RF功率放大器。在最大输出功率Po = 28dBm下,这类PA的功效(PAE)只有35%,输出功率较低时功效更低。


  语音模式下,PA并非工作在连续模式。用户没有通话时,手机工作时间为50%或1/8,所以,在语音模式下无需考虑手机发热问题。然而,在数据模式下,PA在数据传输结束之前始终保持连续工作状态,较低的PA效率和连续的PA工作状态会大量消耗电池能量,另外,所产生的内部功耗也会导致手机过热。


  对于早期的WCDMA手机,为了支持高速数据传输服务,功率耗散成为一个关键问题,设计人员不得不使用较大面积改善散热条件,增强空气流通以便冷却设备,另外还要选用更大容量(尺寸更大)的电池。如果不克服上述问题,现在的手机可能依然停留在“笨重”的水平。值得庆幸的事,近几年由于CDMA/WCDMA蜂窝电话PA功效的提高,上述问题得到了较大改进。


如何降低PA功耗?


  在CDMA/WCDMA系统中,PA的RF输出功率并非始终保持在最大值,为了优化蜂窝容量(基站能够同时处理的传输量),每部手机需要控制其RF输出功率,以便基站对于每部手机保持相同的有效接收信噪比。从大多数手机在给定区域平均输出功率的概率分布看,CDMA/WCDMA手机在郊区的平均输出功率为+10dBm,在市内的平均输出功率为+5dBm。因此,改善PA效率的目标应该定位于+5dBm至+10dBm,而不是最大输出功率。


  如图1所示,CDMA/WCDMA功率放大器需要两路电源电压,VREF为内部驱动器和功放级提供偏置,VCC为驱动器和功率放大器的集电极提供偏置。通过调节这两个电压可以降低PA的电源电流。

关键字:CDMA  WCDMA蜂窝电话射频功耗

编辑:梁朝斌 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2008/0819/article_627.html
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