NI PXI功率放大器节约电能消耗

您是否听到有人抱怨每天要为4G电话充电两次？很遗憾，他对自己的手机并不太满意。
随着人们对高速数据读写的需求与日俱增，而电池的容量却无法跟上通信技术前进的步伐，这种现象一直屡见不鲜。这并不是电池的问题，而是我们需要一种技术来使手机放大器变得更为强大。过去普遍采用普通的DC-DC转换器来控制手机电池电量流入不同的芯片。这包括将手机信号驱动回基站的功率放大器(PA)，对于2G和3G信号，由于峰均功率比(PAPR)相对较小，该功率放大器可以很好地工作。但随着技术从GSM发展到GPRS、WCDMA直至HSPA，PAPR也大幅升高。现在LTE或4G具有非常高的PAPR，极大影响了手机的耗电量。图1显示的是基于设备电池特定功率输入的典型PA输出随技术发展的变化。

图1.不同无线标准的PAPR演示：该图显示的是一个典型PA的电池输入功率(Pin)和输出功率之比。信号功率压缩随着不同的PA设计而异，但PAPR则保持不变。
DC-DC转换器在信号功率达到峰值时以线性方式吸收设备电池的电量，这种效率并不高。提高电能效率的一种方式是预测手机信号的峰值，然后仅向PA提供所需的电量。这种供电方式称为功率包络跟踪(ET)。图2显示的是ET方法。

图2. 当传输波形（以红色标示）的功率不为峰值时，ET供电方法（以蓝色标示）可减少电能的浪费。
在过去十年中，功率包络跟踪技术已经解决了基站的这一难题，不仅节省了功耗，还可防止过热，这是由于PA可以处理大约200W或更高的功率。现在，半导体技术已经发展到一定程度，DC-DC转换器可用于移动设备，可为PA提供所需的调制功率，这种技术出现得非常及时，因为LTE等4G技术正在不断地迫使人们提高PA的效率。现在我们如何测试这一新技术？以下是一个PA测试解决方案的测试流程概述。