典型手机rf电路（提升手机上行链路效率的射频功放架构--包络跟踪介绍）

包络跟踪(E T)的原理并不意味着任何信号的成形（shaping）/变换，而是包括在最合适的条件下配置线性功率放大器，以便同时提高效率和线性度。 包络跟踪(E T)的基本原理如图1所示。 A/AB类放大器的功率能力是动态的适应为瞬时电源电压的函数。 尽管已知这种原理比EER具有更低的效率性能，但它强烈地缓解了EER所面临的同步和操作带宽受限等关键问题。 此外，这一原理并不需要预失真系统，并在非常广泛的功率范围内能持续运行，这是一个有利于它应用的强有力的优点。 包络跟踪可以通过自适应调制电源电压(漏极/集电极E T)或动态偏置（bias）功率晶体管来进行，也可以两者兼而有之。 由于电源级特性的动态变化，ET的缺点在于会出现功率增益调制的现象。 包络跟踪(E T)功放的体系结构我们将在后面的文章中进行详细介绍。

图1、包络跟踪（ET）的发射机架构

可以使用Delta-Sigma调制器将射频输入信号转换为数字数据(即方波信号)，可以有效地使用开关类放大器，例如类S功率级（图2）放大射频信号。 Delta-Sigma调制能够抑制感兴趣频带的带外量化噪声。 由于输出带通滤波器抑制掉了带外杂散信号，这样原始信号就能简单地被恢复出来。

图2、基于Delta-Sigma带通调制器的发射机架构

这一原理不受LINC或EER等同步问题的限制。 不需要额外的外部无源器件。 效率最大化的功率范围是由Delta-Sigma调制器的动态范围决定的，并且比Doherty或EER的功率范围宽得多。 同样，这种拓扑结构也出现了一些问题。 首先，它收紧了输出滤波器的带外抑制的规格要求。 第二，设计一个带通Delta-Sigma ADC工作在几千兆赫兹（GHz），以满足具有宽信道带宽(WLAN为20MHz)、高动态范围(WCDMA为74dB)是一项复杂的任务，需要非常高的时钟频率。 这是以牺牲高电流消耗为代价的，这与设计一个高效的发射机系统的初衷是相矛盾的。 到目前为止，大多数这种发射机架构的工作都涉及800MHz到1GHz之间的低波段范围。 为了扩展高载波频率应用的性能，有人提出了一种低功率数字带通Delta-Sigma调制器的解决方案。 然而，这一种拓扑调制器是在纳米CMOS工艺上开发的，这些工艺几乎不符合高压PA的应用。 因此，功率能力、高载波频率、宽信道带宽等难以用该体系结构来同时满足。

从先前的回顾来看，基于包络调制器(例如EER)的PA体系结构非常消耗芯片的面积，并且可能不太符合复杂的多标准或宽带MIMO移动手机中应用。 BoM清单或者器件面积是手机制造商的一个关键因素，必须将其限制在严格的最低限度，因为印刷电路板的上层基本上被用户界面显示屏/键盘所占据。 这也是为什么现在手机中很少使用隔离器的原因。 由于带宽的限制和由此产生的电流消耗，Delta-Sigma调制器驱动的S类（开关类） PA拓扑也很少被考虑。 “理想”的PA架构可能包括结合几种技术，如漏极/集电极，栅极/基极和/或负载线（ load-line）调制，同时开关功放，以扩大功率可重构性范围。 后面我们将以发展的观点讲述硅芯片的完全集成解决方案 以及低PA die的面积的设计思路，“低消耗”架构，既不需要外部组件，也不需要预失真系统。包络跟踪将会被重点介绍。 各种包络检测和（离散或连续）驱动原理的发展将详细介绍PA动态重构和效率增强的解决方案。 后面描述的PA体系结构试图提出0.25µm BICMOS技术的优点和集成高功率器件与低功率模拟信号的工艺。 从技术的角度来看，功率放大器的设计是由各种因素之间的严格权衡来决定的艺术，我们将继续讨论。