降低W－CDMA手機RF功率的方法

擴頻無線通訊標準IS-95/3GPP對線性度和相鄰通道功率比(ACPR)做出了嚴格規(guī)定。為滿足要求，寬頻碼分多址(W-CDMA)無線手機中要求采用高線性度的A類或A-B類RF功率放大器。不過，在輸出功率為+28dBm時，這種類型功率放大器的功率附加效率(PAE)最大只有35%左右;如果輸出功率降低，則PAE值更低。

在通話模式下功率放大器不會持續(xù)工作。當手機用戶不說話時，功率放大器就會以半速率(50%工作時間)或1/8速率工作，所以在通話模式時無需擔心手機發(fā)熱。但是在數(shù)據(jù)模式下，功率放大器會一直工作直到數(shù)據(jù)傳輸完畢。功率放大器的低效率及連續(xù)作業(yè)很快就會耗盡電池電量，而隨之產(chǎn)生的內(nèi)部功耗還會使手機過熱。

對支援高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的早期W-CDMA手機而言，功耗是一個主要難題。它迫使設(shè)計人員使用更大的散熱片、更強的冷卻氣流以及更大容量的電池。幸運的是，在過去幾年中，隨著CDMA和W-CDMA手機用功率放大器在功效方面取得顯著進步，上述問題已經(jīng)得到了緩解。

在CDMA和W-CDMA系統(tǒng)，功率放大器的RF功率輸出并非總是最大。為最佳化蜂巢式容量(基地臺能同時處理的傳輸通道數(shù)量)，每支手機都要控制各自的RF輸出功率，以便基地臺接收到的有效訊號噪音比程度對每只手機而言都是相同的。

從特定區(qū)域內(nèi)許多手機的RF輸出功率程度概率分布可知，一部標準的CDMA或W-CDMA手機的平均輸出功率為：郊區(qū)+10dBm左右;市內(nèi)+5dBm左右。所以，提高功率放大器效率的一個有效目標并不是最大功率程度，而是在+5dBm到+10dBm之間尋找一個合適的范圍。

CDMA和W-CDMA功率放大器需要兩個供電電壓(見圖)。VREF為內(nèi)部驅(qū)動器階和功率放大器階提供偏置，而VCC則用來偏置驅(qū)動器和功率放大器的集電極。透過調(diào)整這兩個電壓，設(shè)計人員能夠降低功率放大器的供電電流。

當RF發(fā)射功率為零時，功率放大器會自動將靜態(tài)電流拉到100mA(典型值)，而此時VREF和VCC分別為3V和3.4V。將VREF從3V降到2.9V能使靜態(tài)電流降低大約20mA。

F1：CDMA/W-CDMA手機功率放大器設(shè)計中需要兩個

供電電壓：Vref和Vcc。可透過調(diào)整這兩個電壓減小功率放大器的工作電流。

所以，設(shè)計人員透過降低VREF可以在很大程度上減少功率放大器的靜態(tài)電流，但是要保證功率放大器的線性度和ACPR不低于規(guī)范要求。