關(guān)于GSM和WCDMA最大功率及耗電流―從調(diào)變方面解釋

1、我們先從PAR(Peak Average Ratio講起，所謂PAR ，是指峰值功率與平均功率的差1，如下式 : 而GSM 采GMSK 調(diào)變，只調(diào)變相位，不調(diào)變振幅，也就是只有PM 訊號(hào)， 而沒有AM 訊號(hào)。其波形為恒包絡(luò)，即包絡(luò)固定不變，如下圖: 換句話說，GSM 的峰值功率等于平均功率，即PAR 為0。而WCDMA 在Tx 端，是用BPSK 調(diào)變，相位跟振幅都有調(diào)變，亦即AM 跟PM 訊號(hào)都有2 : 換句話說，WCDMA 的峰值功率，不等于平均功率，即PAR 不為0。而當(dāng)輸出功率在飽和區(qū)時(shí)，其PAE 最大，主要原因是PA 在飽和區(qū)時(shí)，其耗電流也 最大，此時(shí)的PAE ，對(duì)通話時(shí)間長短，有關(guān)鍵

2、性的影響，因此在設(shè)計(jì)PA 時(shí)，多半 會(huì)將最大的PAE ，設(shè)計(jì)在飽和區(qū)。所以若以效率考慮，應(yīng)該用所謂的非線性PA ， 即所謂的飽和PA ，將輸出功率操作在飽和區(qū)，以降低耗電流。如下圖1 : 值得注意的是，用飽和PA ，固然可以降低耗電流，但由于飽和PA 是非線性PA ， 因此只能放大那些其波形為恒包絡(luò)的訊號(hào)，例如GSM ，雖然會(huì)有其非線性效應(yīng)，造成失真，但可透過校正方式補(bǔ)償回來。如此便能在擁有可接受之失真度的情況下，達(dá)到最大PAE 。而像WCDMA 這種非恒包絡(luò)，亦即有用到振幅調(diào)變的訊號(hào)，只能用線性PA ，不能用飽和PA ，不然會(huì)有無法補(bǔ)償?shù)氖д?。而線性PA ，顧名思義，會(huì)操作在線性區(qū)，也就是會(huì)

3、以Back-off 的方式，將輸出功 率，操作在平均功率的范圍 (線性區(qū) 。來確保線性度。 而Back-off 的量，以PAR 來決定，由下圖可知，因?yàn)閃CDMA 的PAR 為3.5 7 dB， 故至少要Back-off 3.5 dB。 因此若PAR 高，則Back-off 就大，也就是對(duì)線性度越要求。這由GSM 與WCDMA 的最大功率Spec 可得知，GSM 在Low Band的最大功率輸出為33dBm ，High Band為30dBm 。而WCDMA 的最大功率輸出為24dBm 。由于WCDMA 的PAR 比GSM 大，所以Target Power比GSM 小，以維持線性度。而GSM 因?yàn)镻AR 為0，所以理論上可以不需Back-off ，直接將輸出功率操作在 峰值功率(飽和區(qū) ，以達(dá)到最大PAE 。因此，簡單講，GSM 因?yàn)镻AR 為0，所以可以操作在飽和點(diǎn)，耗電流較低，同時(shí)也不需靠Back-off 來維持線性度，所以輸出功率較大。而WCDMA ，因?yàn)镻AR 不為0，所以只能操作在線性區(qū)，耗電流較高， 同時(shí)也需靠Back-off 來維持線性度，所以輸出功率較小。Reference 1 極