采用ET技术减少射频电路功耗

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。
射频电路耗费大量电量的主因,在于通讯组件传输信号的功率放大器(pa)。当移动设备与基站位置距离过远,无法顺利传输信号时,使用pa就会消耗约1.5瓦的电量。因此在射频电路的节电方面,如何减少pa耗能,达到高功率附加效率(power-added efficiency),乃是重要课题。
强化pa的电量附加效率被视为改善法之一,但根据所采用通讯模式不同,pa的改善空间与状况也会有所差异。gsm通讯模式下,pa效率可达50%以上,w-cdma模式下最高效率约40%,lte模式由于发展尚不成熟,最高效率仅35%。换句话说,采用lte模式的移动设备,即使pa产生作用,也将白费65%以上的电量。
然而,未来智能手机十之八九将采用lte通讯模式,届时厂商势必面临发生pa耗电量高,效率却不佳的问题。不仅如此,为了兼顾手机轻薄化与对应全球频带,厂商必然舍弃单一频带射频电路,采用难以提高pa效率的多频带射频电路,要提高效率更加困难。
在此情况下,目前强化lte多频带pa效率较为主流的方式是追踪信号封值(envelope tracking;et),能有效调节电源电压的技术。et可配合信号电量切换电源电压,在功率最强时传输,减少电量浪费。
在射频电路实践et的方式有许多种,通常会安装控制ic使用,然后根据mipi标准进行操作;英国研发业者nujira推出et用控制ic时曾进行测试,安装控制ic后pa可节约40~55%的耗电量。
et技术除了与控制ic结合,未来可能也运用于rf收发器ic。日本半导体大厂富士通半导体(fujitsu semiconductor)推出的收发器mb86l11a即具有et控制功能,预定于2012年5月起试产,为业界第一款装载et控制功能的rf收发器ic。
除此之外,包括美国手机芯片厂商高通(qualcomm)在内,许多智能型手机芯片厂都打算将其作为标准配备使用。

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