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繼為Edge手機(jī)推出新穎的極性效應(yīng)(Polar Impact)調(diào)制技術(shù)之后,Tropian公司又再度發(fā)布基于該技術(shù)的首款完整多模GSM/GPRS/Edge收發(fā)器。通過(guò)將此調(diào)制技術(shù)與直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)相結(jié)合,該收發(fā)器可改進(jìn)功率放大器的效率、節(jié)省空間、降低成本并提升Edge手機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸能力。

Tropian于1996年攜其Polar Impact方案面世,該方案旨在解決當(dāng)設(shè)計(jì)師從相對(duì)簡(jiǎn)單的調(diào)制方法(如在GSM無(wú)線通信中使用的GMSK)轉(zhuǎn)移到更復(fù)雜的調(diào)制方法(如在Edge中使用的8PSK)時(shí)所遇到的基本問(wèn)題。

盡管偏壓點(diǎn)(bias-point)設(shè)置可與GMSK配合使用以保持功放工作在線性模式,從而避免削波失真(這會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)失真以及相鄰信道干擾)。但這些技術(shù)不適用于8PSK或其它復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制方案,因?yàn)檫@些調(diào)制方法對(duì)線性度要求極高或者需要功放補(bǔ)償(后者極大地降低了效率)。

其結(jié)果是,極化調(diào)制的概念被引入到Edge無(wú)線通信中,以減少對(duì)放大器的約束條件。

迄今為止,極化調(diào)制技術(shù)通常仍是試圖規(guī)避功放控制問(wèn)題,因此還有缺陷,Tropian公司行銷(xiāo)副總裁Adrian Woolley指出,諸如瑞薩和Skyworks這些公司正在采用極性環(huán)方法控制功放。

極性環(huán)方法利用功放輸出的反饋來(lái)控制電路以確保線性。“但這需要另一路RF信號(hào),意味著需要另一個(gè)接收器,因而要占用空間并增加成本。”他表示,“這種方法還減少了功放的功率增益,而且由于反饋信號(hào)的速度限制,無(wú)法擴(kuò)展到Edge以外的頻帶,例如Wi-Fi和W-CDMA。”

Woolley還提到ADI公司正在采用一種“polar lite”方案。該方案使用一個(gè)較小的內(nèi)部緩沖器產(chǎn)生信號(hào)給功放。“它們不直接驅(qū)動(dòng)功放,因此不能獲得高功效,而且還需要多個(gè)功放來(lái)放大各種信號(hào)。”Woolley說(shuō)。

圖1:Tropian的方法可直接控制功效,而無(wú)需采用預(yù)補(bǔ)償技術(shù)反饋。

與此相反,Tropian卻是迎難而上,Woolley表示。通過(guò)將功放的精確建模與額外的數(shù)字控制電路相結(jié)合,Tropian的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠開(kāi)發(fā)出一種開(kāi)環(huán)控制方法,該方法可直接控制功放,而無(wú)需采用與線性功放中所用的預(yù)矯正技術(shù)類(lèi)似的預(yù)補(bǔ)償技術(shù)反饋。

不過(guò),ADI公司RF和無(wú)線系統(tǒng)業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)Doug Grant表示,Tropian的方法并不完美。“因?yàn)殚_(kāi)環(huán)需要對(duì)功放特性有許多了解,它要求所有功放都具有相同的表現(xiàn),但不同批次產(chǎn)品的工藝及溫度會(huì)存在差異。”Grant解釋道。

Tropian的創(chuàng)建人之一兼首席執(zhí)行官Earl McCune表示:“我們承認(rèn)必須以非線性的方式驅(qū)動(dòng)功放。這關(guān)系到使功放完全進(jìn)入飽和狀態(tài),并將其用作一個(gè)開(kāi)關(guān)而非電流源。”于是Tropian發(fā)明了一種調(diào)制電路,使用運(yùn)放進(jìn)行電流控制,這些運(yùn)放可高效、精確地控制電流。

Tropian通過(guò)整合由功放晶體管導(dǎo)通/截止時(shí)間所決定的相位信息和包含在“導(dǎo)通”期間電流中的振幅信息來(lái)產(chǎn)生增益。該方法的關(guān)鍵在于,波形由相位和振幅信息在輸出端的組合方式所決定,無(wú)論是Edge、Wi-Fi或W-CDMA。“因此使用一個(gè)功放我們也能處理多個(gè)波形,從而避免在多模無(wú)線電設(shè)計(jì)中使用多個(gè)功放,”McCune表示。

除運(yùn)放外,還需要用另外的數(shù)字電路進(jìn)行控制,但這只需幾千個(gè)門(mén)電路,McCune介紹說(shuō)。因?yàn)槭∪チ藗鹘y(tǒng)方法中的偏置電路、預(yù)矯正電路及線性化電路,所以,這種方法可謂物超所值。該技術(shù)還簡(jiǎn)化了功放需求,降低了常規(guī)GSM功放的成本,Woolley補(bǔ)充道。

“盡管Tropian早在2000/2001年就首次發(fā)布了該技術(shù),走在了市場(chǎng)前頭,但由于當(dāng)時(shí)Edge和W-CDMA的發(fā)展都不確定,所以我們轉(zhuǎn)向定制設(shè)計(jì)和合同設(shè)計(jì)。”Woolley表示。現(xiàn)在,所有情況都已改變。Tropian認(rèn)為,GSM/GPRS/Edge多模通信將主導(dǎo)今明兩年市場(chǎng),而3G和W-CDMA將從2006年起成為主流。

這種四頻段器件的主要指標(biāo)包括:在Edge模式下具有40%的功效；在Edge900模式下,具有29dBm的RF輸出功率和-108dBm的接收靈敏度。其售價(jià)在2到美元之間。

作者:柏萬(wàn)寧