繼為Edge手機推出新穎的極性效應(Polar Impact)調制技術之后,Tropian公司又再度發布基于該技術的首款完整多模GSM/GPRS/Edge收發器。通過將此調制技術與直接轉換架構相結合,該收發器可改進功率放大器的效率、節省空間、降低成本并提升Edge手機的數據傳輸能力。

Tropian于1996年攜其Polar Impact方案面世,該方案旨在解決當設計師從相對簡單的調制方法(如在GSM無線通信中使用的GMSK)轉移到更復雜的調制方法(如在Edge中使用的8PSK)時所遇到的基本問題。

盡管偏壓點(bias-point)設置可與GMSK配合使用以保持功放工作在線性模式,從而避免削波失真(這會導致輸出信號失真以及相鄰信道干擾)。但這些技術不適用于8PSK或其它復雜的數字調制方案,因為這些調制方法對線性度要求極高或者需要功放補償(后者極大地降低了效率)。

其結果是,極化調制的概念被引入到Edge無線通信中,以減少對放大器的約束條件。

迄今為止,極化調制技術通常仍是試圖規避功放控制問題,因此還有缺陷,Tropian公司行銷副總裁Adrian Woolley指出,諸如瑞薩和Skyworks這些公司正在采用極性環方法控制功放。

極性環方法利用功放輸出的反饋來控制電路以確保線性。“但這需要另一路RF信號,意味著需要另一個接收器,因而要占用空間并增加成本。”他表示,“這種方法還減少了功放的功率增益,而且由于反饋信號的速度限制,無法擴展到Edge以外的頻帶,例如Wi-Fi和W-CDMA。”

Woolley還提到ADI公司正在采用一種“polar lite”方案。該方案使用一個較小的內部緩沖器產生信號給功放。“它們不直接驅動功放,因此不能獲得高功效,而且還需要多個功放來放大各種信號。”Woolley說。

圖1:Tropian的方法可直接控制功效,而無需采用預補償技術反饋。

與此相反,Tropian卻是迎難而上,Woolley表示。通過將功放的精確建模與額外的數字控制電路相結合,Tropian的設計團隊能夠開發出一種開環控制方法,該方法可直接控制功放,而無需采用與線性功放中所用的預矯正技術類似的預補償技術反饋。

不過,ADI公司RF和無線系統業務拓展總監Doug Grant表示,Tropian的方法并不完美。“因為開環需要對功放特性有許多了解,它要求所有功放都具有相同的表現,但不同批次產品的工藝及溫度會存在差異。”Grant解釋道。

Tropian的創建人之一兼首席執行官Earl McCune表示:“我們承認必須以非線性的方式驅動功放。這關系到使功放完全進入飽和狀態,并將其用作一個開關而非電流源。”于是Tropian發明了一種調制電路,使用運放進行電流控制,這些運放可高效、精確地控制電流。

Tropian通過整合由功放晶體管導通/截止時間所決定的相位信息和包含在“導通”期間電流中的振幅信息來產生增益。該方法的關鍵在于,波形由相位和振幅信息在輸出端的組合方式所決定,無論是Edge、Wi-Fi或W-CDMA。“因此使用一個功放我們也能處理多個波形,從而避免在多模無線電設計中使用多個功放,”McCune表示。

除運放外,還需要用另外的數字電路進行控制,但這只需幾千個門電路,McCune介紹說。因為省去了傳統方法中的偏置電路、預矯正電路及線性化電路,所以,這種方法可謂物超所值。該技術還簡化了功放需求,降低了常規GSM功放的成本,Woolley補充道。

“盡管Tropian早在2000/2001年就首次發布了該技術,走在了市場前頭,但由于當時Edge和W-CDMA的發展都不確定,所以我們轉向定制設計和合同設計。”Woolley表示。現在,所有情況都已改變。Tropian認為,GSM/GPRS/Edge多模通信將主導今明兩年市場,而3G和W-CDMA將從2006年起成為主流。

這種四頻段器件的主要指標包括:在Edge模式下具有40%的功效；在Edge900模式下,具有29dBm的RF輸出功率和-108dBm的接收靈敏度。其售價在2到美元之間。

作者:柏萬寧