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2G至3.5G蜂窝移动设备的高效RF功率管理

作者:时间:2012-07-18来源:网络收藏
在(a) CW调制和(b) WCDMA调制下,FAN5904在PFM模式下以低于6MHz的频率进行开关

图 8. 在(a) CW调制和(b) WCDMA调制下,FAN5904在PFM模式下以低于6MHz的频率进行开关

为了进一步了解降压转换器带来的噪声/尖刺情况,根据3G放大器自身的噪声输出,对接收频段内的噪声进行了测量和比较。图9显示在 28.5dBm的最高输出下,来自FAN5904的尖刺水平实际上远远低于放大器的噪声水平,表4显示,来自FAN5904的噪声在 -131.8dBm/Hz处最大,但仍然远远低于功率放大器自身的-90dBc。工程师可以放心,FAN5904在PWM和PFM模式工作时不会对和其它频谱的发送和接收频段造成干扰。

Rx 频段中FAN5904相对于3G功率放大器噪声的尖刺

图 9. Rx 频段中FAN5904相对于3G功率放大器噪声的尖刺

 Rx 频段中来自FAN5904的噪声水平

表4: Rx 频段中来自FAN5904的噪声水平

最后一个重要特性是,FAN5904控制GSM/EDGE功率放大器模块的能力在于将功率解决方案从FAN5904分离出来。在GSM/EDGE模式下,FAN5904具有3A的设计峰值极限电流,因而能够控制电流高达2A的功率放大器模块。在GSM/EDGE模式下,由于电流负载更大,FAN5904总是以PWM方式工作,因为GSM和EDGE信号较 3G信号具有更高的输出功率水平,因此它以3MHz的频率进行开关。3MHz是合适的开关频率,因为它位于WCDMA通道带宽之外,但是仍然可以使用小电感和小电容来处理更大电流负载,并使效率维持在高达95%的水平。人们可能要问,为什么在该模式下不使用6MHz,这在设计上是不可行的,因为较大的电流负载会使开关损耗更高,小型化解决方案带来的好处在效率方面得不到补偿。图10和图11显示,在处于GSM或EDGE模式下,使用FAN5904 可将电流降低100mA。

在GSM 调制下,GSM/EDGE 功率放大器模块的整个输出功率范围内的FAN5904电池电流消耗

图10. 在GSM 调制下,GSM/EDGE 功率放大器模块的整个输出功率范围内的FAN5904电池电流消耗

在EDGE 调制下,GSM/EDGE 功率放大器模块的整个输出功率范围内的FAN5904电池电流消耗

图 11. 在EDGE 调制下,GSM/EDGE 功率放大器模块的整个输出功率范围内的FAN5904电池电流消耗

总之,FAN5904是针对无线协议功率放大器而设计,并和满足该功率放大器的严格功率要求。本文重点讨论了WCDMA,值得注意的是,FAN5904能够支持CDMA2000 1x EV-DO,以及在中国出现且快速发展的3G标准TD-SCDMA。该器件能够帮助制造商大幅降低功耗,从而降低系统温度,延长使用时间,以满足用户避免频繁地为电池充电等要求。毕竟,没有用户愿意使用一个总是需要充电、发热的智能手机,或者在打重要电话时发生掉电的智能手机。


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