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氮化镓场效应晶体管和硅功率器件的包络跟踪对比
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2020-07-07
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用于射频（RF）放大器的包络跟踪（ET） 并不是一个全新的概念，但随着我们需要移动电话具备更长的电池寿命、基站需具备更高电源效率，以及昂贵的射频传送器需要实现更大输出功率，使用包络跟踪来 改善射频功放（PA）系统的效率逐渐成为了研发的重要议题。包络跟踪能否提高效率关键在于功放的峰值与平均功率比（PAPR）的要求。图1展示了在使用固 定的供电电压时，功放的峰值效率可以高达65%，但由于给定的峰均比（PAPR）高达10，因此，平均效率有可能低于25%。通过调制功放的供电电压，可 改善功放平均效率达50%以上——相当于效率增长达一倍和减少功放损耗达三分之二。这样不仅降低功耗，也降低操作成本，并满足散热及尺寸等各方面的要求。
但如何能够产生所要求的快速变化、带宽处于数十兆赫兹（MHz）范围的供电电压？我们可以通过不同的方法来实现。其中一个方法是使用如图2所示的混合式线性 放大器和多相降压转换器，其中降压转换器只给负载组件/系列的傅里叶大功率、低频部分供电。我们也有讨论其他实现方法，如使用升压转换器或S类放大器。无论使用哪一个方法，氮化镓技术可以推动包络跟踪转换器和宽带RFPA设计。
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