利用DC-DC電源提供的變化Vcc改善RF功放效率

MAX2291芯片級(jí)封裝的線性RF功率放大器(PA)是針對(duì)工作在PCS波段的N-CDMA手機(jī)設(shè)計(jì)的，通過修改輸入、輸出匹配電路，它還可以很好地工作在1920-1980MHz WCDMA波段。該芯片包含用于強(qiáng)發(fā)射功率的大功率通道和中等/低功率發(fā)射的低功率通道，以獲得更高的效率。

在蜂窩手機(jī)應(yīng)用中，平均發(fā)射功率為+12至+16dBm，因此，功率放大器在“中等”功率下的效率對(duì)于延長電池的工作時(shí)間至關(guān)重要。MAX2291在由大功率通道提供+27dBm輸出功率時(shí)，具有+37%的功效(PAE)；由低功率通道提供+16dBm輸出功率時(shí)，具有12%的功效。當(dāng)在兩個(gè)通道之間進(jìn)行切換時(shí)，所帶來的負(fù)面影響是：信號(hào)的相位偏差超出了80°，需要在基帶部分進(jìn)行處理和修正。

改變MAX2291的電源電壓(僅使用大功率通道)是在中等功率或低功率下提高功效的另一途徑，MAX8506開關(guān)型調(diào)節(jié)器能夠提供所需要的電源電壓，從試驗(yàn)結(jié)果看，MAX2291可以在+16dBm輸出功率下將功效提高到18.9%，ACPR為-38dBc，而且沒有相位偏移。PA增益隨著Vcc的降低而減小。

電路說明

MAX8506是一款600mA開關(guān)調(diào)節(jié)器，能夠按照所需要的輸出功率為MAX2291 PA提供變化的電源電壓Vcc。MAX8506有兩個(gè)控制引腳：BP和REF_IN，BP用于旁路調(diào)節(jié)器，以降低滿功率輸出時(shí)的壓差，REF_IN用于控制輸出電壓。MAX8506的輸出可作為MAX2291 PA的主Vcc電源，如圖1所示。

利用WCDMA開發(fā)板進(jìn)行測試，通過調(diào)節(jié)PA的Vcc和RF輸入功率達(dá)到所要求的輸出功率和所希望的ACPR：-38dBc。然后記錄消耗電流，用于計(jì)算效率。

測試設(shè)備：Agilent E4433B信號(hào)發(fā)生器；Agilent E4406A；電源、RF耦合器、20dB衰減頭；RF功率計(jì)。

E4433B選擇3GPP調(diào)制、上行鏈路、DPCCH + 1 DPDCH，Agilent E4406A用于測量ACPR。

測試數(shù)據(jù)如圖2所示，MAX2291輸出功率為+27dBm時(shí)，由于MAX8506處于旁路狀態(tài)，輸入電源直接與輸出連接，沒有經(jīng)過開關(guān)調(diào)節(jié)器，此時(shí)，在兩種情況下MAX2291的功效均為34.6%。輸出功率為+24dBm時(shí)，如果采用固定的3.5V供電，功效為25.7%；如果利用開關(guān)調(diào)節(jié)器供電，功效可提高至30.5%。輸出功率只有+16dBm時(shí)，功效從8.3%提高到18.9%，并保持-38dBc的ACPR。輸出功率為+10dBm時(shí)，PAE從2.8%提高到8.3%。