高通公司在基帶芯片領(lǐng)域具有強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，與此同時，高通也積極將自身優(yōu)勢擴(kuò)展至射頻前端市場。在并購了RF360公司后，高通逐步成長為一家能夠提供從5G手機(jī)基帶芯片到5G射頻端到端解決方案的廠商，并提供了全球首款5G包絡(luò)追蹤解決方案。

目前無線通信網(wǎng)絡(luò)被廣泛部署以提供各種通信服務(wù)，如電話、視頻、數(shù)據(jù)等。為了信號在無線信道中的傳輸距離，需要將基帶信號轉(zhuǎn)換到射頻端（RF），并利用射頻放大器提高發(fā)送信號或接收信號的功率。然而對于用戶來說，終端的續(xù)航能力也是一個重要指標(biāo)，因此需要使用包絡(luò)跟蹤技術(shù)來降低RF系統(tǒng)中的功耗。包絡(luò)跟蹤可以讓功放的供電電壓隨輸入信號的包絡(luò)變化，從而改善射頻功率放大器的能效，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)功率放大。

隨著5G中通信頻率與帶寬的增加，射頻系統(tǒng)的復(fù)雜性也大大增強(qiáng)，因此需要包絡(luò)跟蹤技術(shù)提供更低的電流消耗與更出色的線性功率?；谶@一背景，高通公司于2017年7月7日申請了一項(xiàng)名為“具有在升壓電源和電池電源之間進(jìn)行選的包絡(luò)追蹤”的發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01780046284.X），申請人為高通股份有限公司，此專利中提出了一種包絡(luò)追蹤電源。

圖1 包絡(luò)追蹤放大系統(tǒng)

圖1是專利中提出的包絡(luò)追蹤放大系統(tǒng)核心示意圖，包括功率放大器316、上變換器404、包絡(luò)檢測器406和包絡(luò)追蹤電源410。其中輸入信號412可以表示同相(I)或正交相位(Q)信號，并作為上變換器404的輸入，變換器輸出的射頻信號經(jīng)過放大器PA進(jìn)行功率放大。為進(jìn)行包絡(luò)追蹤，包絡(luò)檢測器406也檢測輸入信號412并生成包絡(luò)信號416，包絡(luò)追蹤電源410利用包絡(luò)信號作為反饋，調(diào)整放大器的供電電源電壓，從而動態(tài)控制系統(tǒng)中射頻功率放大器的輸出功率，實(shí)現(xiàn)輸出功率的動態(tài)調(diào)整。

圖2 包絡(luò)追蹤電源示意圖

包絡(luò)追蹤系統(tǒng)的核心部件為包絡(luò)追蹤電源，結(jié)構(gòu)如圖2所示。包絡(luò)追蹤電源中的線性調(diào)節(jié)器502用于生成包絡(luò)追蹤電壓Vamp，調(diào)節(jié)器504通過推挽輸出，向放大器提供大輸入電流，保證輸出功率，同時504作為開關(guān)電源還可以為502提供電源電壓。二者共同通過電流定律Iamp＝Iload-Iind為放大器提供動態(tài)電流。

除動態(tài)追蹤降低功耗之外，該專利中提出的技術(shù)還能提高包絡(luò)追蹤電源410的效率。比如調(diào)節(jié)器504的功率損耗是其電源電壓與輸出(Vamp)之差的函數(shù)，當(dāng)Vbat大于Vamp時，通過向調(diào)節(jié)器504提供較低的電壓Vbat，可減少調(diào)節(jié)器504的功率損耗，從而提高包絡(luò)追蹤的電源效率。當(dāng)Vamp超過Vbat時可以提供更高的電壓，調(diào)節(jié)器繼續(xù)向電源節(jié)點(diǎn)420提供電流Iind，從而提高系統(tǒng)能效。

以上就是高通在射頻方面關(guān)于生成包絡(luò)追蹤電源電壓的方法，能夠動態(tài)調(diào)整功率放大器的供電電流，從而自適應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)的功耗，提高終端的續(xù)航性能。