《電子技術(shù)應(yīng)用》
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采用ET技术的RF收发器减少射频电路功耗
摘要: 想提升智能手机(Smartphone)的续航力,除了改善处理器和面板等组件品质外,在射频(RF)电路下功夫也是一种方法。日本平面媒体《日经Electronics》指出,由于射频电路最大会消耗约2瓦的电量,所以许多通讯厂商都在钻研减少射频电路耗能的相关技术。
Abstract:
Key words :

想提升智能手機(jī)(Smartphone)的續(xù)航力,除了改善處理器和面板等組件品質(zhì)外,在射頻(RF)電路下功夫也是一種方法。日本平面媒體《日經(jīng)Electronics》指出,由于射頻電路最大會(huì)消耗約2瓦的電量,所以許多通訊廠商都在鉆研減少射頻電路耗能的相關(guān)技術(shù)。

射頻電路耗費(fèi)大量電量的主因,在于通訊組件傳輸信號(hào)的功率放大器(PA)。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備與基站位置距離過遠(yuǎn),無法順利傳輸信號(hào)時(shí),使用PA就會(huì)消耗約1.5瓦的電量。因此在射頻電路的節(jié)電方面,如何減少PA耗能,達(dá)到高功率附加效率(power-added efficiency),乃是重要課題。

強(qiáng)化PA的電量附加效率被視為改善法之一,但根據(jù)所采用通訊模式不同,PA的改善空間與狀況也會(huì)有所差異。GSM通訊模式下,PA效率可達(dá)50%以上,W-CDMA模式下最高效率約40%,LTE模式由于發(fā)展尚不成熟,最高效率僅35%。換句話說,采用LTE模式的移動(dòng)設(shè)備,即使PA產(chǎn)生作用,也將白費(fèi)65%以上的電量。

然而,未來智能手機(jī)十之八九將采用LTE通訊模式,屆時(shí)廠商勢(shì)必面臨發(fā)生PA耗電量高,效率卻不佳的問題。不僅如此,為了兼顧手機(jī)輕薄化與對(duì)應(yīng)全球頻帶,廠商必然舍棄單一頻帶射頻電路,采用難以提高PA效率的多頻帶射頻電路,要提高效率更加困難。

在此情況下,目前強(qiáng)化LTE多頻帶PA效率較為主流的方式是追蹤信號(hào)封值(Envelope tracking;ET),能有效調(diào)節(jié)電源電壓的技術(shù)。ET可配合信號(hào)電量切換電源電壓,在功率最強(qiáng)時(shí)傳輸,減少電量浪費(fèi)。

在射頻電路實(shí)踐ET的方式有許多種,通常會(huì)安裝控制IC使用,然后根據(jù)MIPI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作;英國研發(fā)業(yè)者Nujira推出ET用控制IC時(shí)曾進(jìn)行測(cè)試,安裝控制IC后PA可節(jié)約40~55%的耗電量。
ET技術(shù)除了與控制IC結(jié)合,未來可能也運(yùn)用于RF收發(fā)器IC。日本半導(dǎo)體大廠富士通半導(dǎo)體(Fujitsu Semiconductor)推出的收發(fā)器MB86L11A即具有ET控制功能,預(yù)定于2012年5月起試產(chǎn),為業(yè)界第一款裝載ET控制功能的RF收發(fā)器IC。

除此之外,包括美國手機(jī)芯片廠商高通(Qualcomm)在內(nèi),許多智能型手機(jī)芯片廠都打算將其作為標(biāo)準(zhǔn)配備使用。

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