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消息资讯|【专利解密】高通如何降低射频功耗？——包络追踪解决方案

_原题为 【专利解密】高通如何降低射频功耗？——包络追踪解决方案
【嘉德点评】高通在射频方面关于生成包络追踪电源电压的方法 ， 能够动态调整功率放大器的供电电流 ， 从而自适应调整系统的功耗 ， 提高终端的续航性能 。
集微网消息 ， 高通公司在基带芯片领域具有强大的技术实力 ， 与此同时 ， 高通也积极将自身优势扩展至射频前端市场 。 在并购了RF360公司后 ， 高通逐步成长为一家能够提供从5G手机基带芯片到5G射频端到端解决方案的厂商 ， 并提供了全球首款5G包络追踪解决方案 。
【消息资讯|【专利解密】高通如何降低射频功耗？——包络追踪解决方案】目前无线通信网络被广泛部署以提供各种通信服务 ， 如电话、视频、数据等 。 为了信号在无线信道中的传输距离 ， 需要将基带信号转换到射频端（RF） ， 并利用射频放大器提高发送信号或接收信号的功率 。 然而对于用户来说 ， 终端的续航能力也是一个重要指标 ， 因此需要使用包络跟踪技术来降低RF系统中的功耗 。 包络跟踪可以让功放的供电电压随输入信号的包络变化 ， 从而改善射频功率放大器的能效 ， 实现自适应功率放大 。
随着5G中通信频率与带宽的增加 ， 射频系统的复杂性也大大增强 ， 因此需要包络跟踪技术提供更低的电流消耗与更出色的线性功率 。 基于这一背景 ， 高通公司于2017年7月7日申请了一项名为“具有在升压电源和电池电源之间进行选的包络追踪”的发明专利（申请号：201780046284.X） ， 申请人为高通股份有限公司 ， 此专利中提出了一种包络追踪电源 。
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图1 包络追踪放大系统
图1是专利中提出的包络追踪放大系统核心示意图 ， 包括功率放大器316、上变换器404、包络检测器406和包络追踪电源410 。 其中输入信号412可以表示同相(I)或正交相位(Q)信号 ， 并作为上变换器404的输入 ， 变换器输出的射频信号经过放大器PA进行功率放大 。 为进行包络追踪 ， 包络检测器406也检测输入信号412并生成包络信号416 ， 包络追踪电源410利用包络信号作为反馈 ， 调整放大器的供电电源电压 ， 从而动态控制系统中射频功率放大器的输出功率 ， 实现输出功率的动态调整 。
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图2 包络追踪电源示意图
包络追踪系统的核心部件为包络追踪电源 ， 结构如图2所示 。 包络追踪电源中的线性调节器502用于生成包络追踪电压Vamp ， 调节器504通过推挽输出 ， 向放大器提供大输入电流 ， 保证输出功率 ， 同时504作为开关电源还可以为502提供电源电压 。 二者共同通过电流定律Iamp＝Iload-Iind为放大器提供动态电流 。
除动态追踪降低功耗之外 ， 该专利中提出的技术还能提高包络追踪电源410的效率 。 比如调节器504的功率损耗是其电源电压与输出(Vamp)之差的函数 ， 当Vbat大于Vamp时 ， 通过向调节器504提供较低的电压Vbat ， 可减少调节器504的功率损耗 ， 从而提高包络追踪的电源效率 。 当Vamp超过Vbat时可以提供更高的电压 ， 调节器继续向电源节点420提供电流Iind ， 从而提高系统能效 。
以上就是高通在射频方面关于生成包络追踪电源电压的方法 ， 能够动态调整功率放大器的供电电流 ， 从而自适应调整系统的功耗 ， 提高终端的续航性能 。
关于嘉德
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深圳市嘉德知识产权服务有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成 ， 熟悉中欧美知识产权法律理论和实务 ， 在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验 。
（校对/holly）


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