专栏文章：PA的包络跟踪电源介绍

对于传统PA，电源一般设计成固定电压供电，电压不可变化。这种设计对于GSM和GPRS等使用恒定包络GMSK调制的系统来说，PA的效率是比较高的。

但随着追求更高的数据吞吐量以及更高的频谱效率，在现代的通信系统中使用了更复杂的调制方式，如OFDM、CDMA。在这些调制方式中，射频信号的峰均比是比较大的，甚至能达到12dB以上，那么这么高的峰均比就意味着信号包络有很大变化。在如此高的调制方式下，如果仍然给PA恒定电源，由于静态功耗消耗，会导致平均效率比较低。另外，较低的射频效率会导致大量的直流功耗以热量的形式耗散，对整机热设计要求也更高。

包络跟踪基本概念

包络跟踪是根据射频输入信号的包络不断调整PA的电源电压，使PA始终工作在高效率的直流功耗下。

包络跟踪可以从包络检波器从基带信号IQ的幅度检波得到，然后通过整形将射频包络映射到PA的直流供电上，再通过包络跟踪电源供电给PA来实现，因此整形映射表比较大程度的决定了整个系统的效率和射频性能。

对于包络跟踪PA，包络跟踪电源和RF输入信号在时域上应该严格对齐。即使非常小的时间偏差（ns级），由于在时域上RF包络变化很快，如果PA不能在需要直流功耗的时候得到足够的电源供电，也会对RF输出信号产生重大影响，从而导致PA的ACPR和EVM的恶化。

PA对包络跟踪电源的要求

包络跟踪电源的作用是接收包络信号，然后输出一个与包络波形匹配的直流电压给射频放大器。

带宽：包络跟踪电源必须能够准确跟踪包络。为了准确跟踪调制，包络跟踪电源通常必须能够达到信号带宽的2到3倍左右的频率，可能需要50MHz或更高的电源带宽。

效率：效率低下的电源，会给整机带来很高的温升。在高温的环境下，会影响整个系统的可靠性。按照一般经验，整机10℃的温升，整机效率会下降20%。

噪声：虽然开关电源效率很高，但开关电源输出波纹和噪声比线性电源差很多。开关电源输出纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成。噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。

无去耦电容：传统电源在输出端增加去耦电容是非常常规的做法，合适的去耦电容可以把噪声和纹波降到最低。但由于包络跟踪电源的高瞬时带宽，包络跟踪电源的输出不能有任何输出去耦电容。

极低的输出阻抗：由于不能使用去耦电容器，包络跟踪电源必须具有极低的输出阻抗，才能保证更快的调制频率。但这就会导致电源更容易受到系统中其他线路上出现的任何噪声影响，从而使电源恶化。

包络跟踪电源与PA的连接考虑

包络跟踪电源和PA的链路上都不允许放任何的去耦电容器，也对电源和PA之间的连接提出了要求：

低电阻：为了在包络跟踪电源和PA之间的链路上不产生过大的压降，包络跟踪电源与PA的连接必须具有尽可能低的电阻。

低感抗：任何产生感抗的元件两端都会产生电流延时；

低容抗：任何产生容抗的元件两端都会产生电压延时；

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