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多頻段CDMA和WCDMA手機(jī)需要更大的射頻設(shè)計(jì)工作，以提供足夠的輸出功率并確保線性度和效率在每個(gè)頻帶的正常運(yùn)作。設(shè)計(jì)通常包括一個(gè)功率放大器和有利每個(gè)頻段的雙工，RF濾波器和開(kāi)關(guān)，以配合多個(gè)射頻輸入至單一的天線。為了降低多頻段手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，ANADIGICS研發(fā)了雙頻CDMA和WCDMA功率放大器模塊。通過(guò)在單一封裝中集成兩個(gè)功率放大器模塊，和之前使用兩個(gè)單獨(dú)功率放大器的DC和RF信號(hào)線設(shè)計(jì)相比，可有效減少電路板面積。本文將描述雙頻功率放大器模塊在CDMA/EVDO和WCDMA/HSPA手機(jī)設(shè)計(jì)的典型應(yīng)用。

本文將側(cè)重于ANADIGICS AWT6221在UMTS第2和第5頻段，雙頻段WCDMA/HSPA的手機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用。 ANANDIGICS的AWT6221（見(jiàn)圖1）曾榮獲由中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息部頒發(fā)的信息化應(yīng)用、通信技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)秀成果獎(jiǎng)。
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????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖1. AWT6221

和一般標(biāo)準(zhǔn)的功率放大器相比，AWT6221雙頻功率放大器大幅降低平均電流功耗高達(dá)75％，并增加高達(dá)25％的通話時(shí)間。

ANADIGICS的HELP3功放，比如AWT6221功率放大器采用了該公司獨(dú)有的InGaP - Plus技術(shù)，在同一BiFET晶圓片中，集成了HBT及pHEMT設(shè)備。通過(guò)可選的偏置模式， HELP3功率放大器在低范圍和中端輸出功率水平中呈現(xiàn)了最佳的效率。智能偏置電路的AWT6221降在低功率水平中可降低電流功耗至8mA。通過(guò)集成兩個(gè)獨(dú)立的功放鏈，超迷你AWT6221在這兩個(gè)頻段中提供卓越的性能，并節(jié)省印刷電路板面積，見(jiàn)圖2。

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖2. AWT6221參考設(shè)計(jì)

AWT6221是為雙頻段WCDMA/HSPA的手機(jī)UMTS頻段2(824-849MH)和頻段5(1850 -1910MHz）而開(kāi)發(fā)的。3GPP技術(shù)規(guī)范了用戶設(shè)備第3級(jí)的功率,必需達(dá)到或超過(guò)這些最低性能水平。

? 最大輸出功率: +24dBm +1/-3 dBm
? 鄰道泄漏功率比(ACLR) +/- 5MHz: -33dBm
? 鄰道泄漏功率比(ACLR) +/- 10MHz: -43dBm
? 最大諧波排放指定的頻率: 30 – 1000MHz: -36dBm/100kHz之間

ο 在 1 -12.75GHz: -30dBm/1MHz之間
ο 在869 – 894MHz: -60dBm/3.84MHz之間
ο 在 1930-1990MHz: -60dBm/3.84MHz之間
ο 在 2100-2170MHz: -60dBm/3.84MHz之間

大部分CDMA和WCDMA網(wǎng)絡(luò)的頻分雙工系統(tǒng)，允許不同的射頻頻段分配給上行鏈路（從移動(dòng)到基站）和下行（從基站到移動(dòng)）同時(shí)間聯(lián)系。雙工器用于移動(dòng)設(shè)備以允許UL和DL利用單一的天線。UMTS頻段2中 ，我們選擇Avago科技的微型FBAR雙工高Q反應(yīng)的ACMD - 7403。針對(duì)Band 5，我們選擇Epcos低損耗SAW雙工的B - 7663。該參考設(shè)計(jì)還包括CP402A薄膜功率方向耦合器的耦合AVX,為許多頂級(jí)3G芯片組提供所需的射頻功率。

AWT6221參考設(shè)計(jì)的發(fā)展起始于功放進(jìn)一步耦合與雙工S參數(shù)的測(cè)量。在此測(cè)量上，零歐姆電阻被用來(lái)縮短電路板上的匹配元件，見(jiàn)圖3。

S參數(shù)描述N端口每一個(gè)端口網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)的的電壓信號(hào)。第一個(gè)數(shù)字的下標(biāo)指的是應(yīng)對(duì)口，而第二個(gè)數(shù)字指的是事件口。因此S21指信號(hào)端1在口2造成的反應(yīng)。S參數(shù)來(lái)自行和列數(shù)量相等的矩陣口。沿S矩陣對(duì)角線的參數(shù)被稱為反射系數(shù)，對(duì)角S參數(shù)被稱為透射系數(shù)，因?yàn)樗麄冎话l(fā)生在單一端口。S矩陣的二端口網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)下表：

反射系數(shù)（S11）針對(duì)頻段2和頻段5射頻路徑的頻率范圍來(lái)測(cè)試。功率放大器于不符合電路的輸出形成一系列的阻抗變化，其結(jié)果顯示于史密斯表格見(jiàn)圖4、圖5。

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????圖4. Cell Band: PA output to Antenna Port without Matching

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