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功率技術/新能源  

新型單片3G收發器可將功放的功耗降低一半

上網時間: 2005年11月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:收發器  3G  GSM  Edge  WCDMA 

Sequoia Communications公司最近採用自己獨特的極化調變方法樣產了一款單片GSM/EDGE/WCDMA收發器。與基於線性設計的收發器相較,該晶片能夠將功率放大器(PA)的功耗降低40%到50%。隨著手機朝3G方向發展,越來越多的公司開始採用極化調變方法來減少電池耗電量,最近該新興公司也加入了這一行列。

當GSM和GPRS的良性和低階GMSK數位調變方案不能滿足手機的需要時,必須改而採用極化調變方案。但隨著EDGE收發器使用的8PSK調變方案的出現,在仍然獲得所需輸出功率的同時,由於削波現象的出現,使得功率放大器的運作無法保持在線性模式。

當訊號幅值超出了放大器的處理能力時會出現削波現象,訊號頂部會被削掉,這將導致輸出失真和對相鄰訊息通道的無線電波產生干擾。因此PA將不得不減少一些分貝,輸出功率和效率最高會降一半。

極化調變方案實現了一個來自PA輸出的反饋迴路,把訊號分離成相位和幅度分量,並使用幅度分量在輸入端對PA進行線性化。隨著時間的推移,極化調變方案已經成為GSM手機的實際選擇。‘Polar Lite’方案在PA之前就分出反饋訊號,全極化方案從PA的輸出得到反饋訊號。最近的開放式迴路極化方案取決於對PA特性的認識來產生一個預失真訊號,它在PA中修正後可提供一個精確的輸出。

圖說:新型收發器可減少功率放大器的功耗

Tropian公司認為,它最近推出的Polar Impact開放式迴路設計不僅消除了對輸出和接收電路端額外檢波器的需要,而且同時還提升了效率。

不過,Sequoia Communications總裁兼執行長Dave Shepard反駁道,開放式迴路方案需要將大量表格資訊儲存在基頻中。Analog Devices公司無線業務發展部總監Doug Grant也有同感,他聲明對所有頻段優先進行溫度和製程波動補償是難以實現的。“PA不是精確的元件,”他說。到目前為止,ADI已經實現了‘Polar Lite’方案。Grant表示,一個更新版本的設計將在年底前完成,但他沒有對此詳細說明。

Sequoia選擇了‘Polar Lite’方案而不是開放式迴路方案作為其FullSpectra架構的一部份。這一架構對收發器的輸出進行採樣,並將幅度資訊反饋到自動增益控制電路的輸入端來形成一個閉環迴路。“頻率調變以開放式迴路形式完成,因為它不是那麼複雜,”Shepard說。

Shepard透露,SEQ-5400是第一款擴展到適合WCDMA應用的單片收發器,Tropian的最初設計僅可擴展到EDGE。

Sequoia晶片採用0.18微米IBM矽鍺製程來建置。它具有類比正交I/Q輸出,可以匹配任何PA。它還有片上穩壓器,要求一個26MHz時脈,使用一個三線介面進行程式,並採用64接腳8×8mm QFN封裝。接收器具有150毫秒的調諧時間,GSM的靈敏度為-109dBm,WCDMA的靈敏度為-109.5dBm。

Shepard透露,該產品預計明年二季進行量產。到那時,該公司計畫再完成一個在PA輸出端進行採樣的全閉環設計,該晶片的量產可望在明年底以前實現。

作者:柏萬寧




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