2G/3G/4G终端对手机PA的不同需求(2)

4G市场上，现有的手持LTE设备以数据上网卡为主，也有少量高端手机面市。无论是FDD-LTE还是TD-LTE所采用的PA，基本上其尺寸与规格要求都与WCDMA PA非常相似，差别仅在频段上。目前在售的LTE PA的引脚与功能完全兼容，对内置耦合器与三重输出功率运作的要求也一致。LTE的频段繁多，在TD-LTE方面，中国工信部已经正式批准了2,570MHz～2,620MHz之间总共50M的TD-LTE频率。此外，业界对采用2.3GHz频率的呼声也很大。而在FDD-LTE通用的频段上已陆续有手机PA面市，以适应欧美地区的LTE频段。如今的LTE装置大多需向下兼容WCDMA/HSPA以及GSM/EDGE。在LTE设备中，如果采用的某些LTE频段与WCDMA/HSPA频段一致，LTE与WCDMA/HSPA也可共享同一颗PA，让产品设计者可以更灵活地进行射频前端的组件布局和线路设计，并节省PA组件成本。

GSM/EDGE四频PA模块也显示出演进的趋势。大部分3G/4G设备，尤其是智能型手机与数据上网卡等快速传输大量数据的应用设备需向下兼容GSM/EDGE。对GSM/EDGE PA模块的EDGE部分而言，与3G/4G功放相同，不仅需要特定水平的输出功率，还要求具备高线性度，以确保向基站发送信号的保真度。因此，GSM/EDGE四频PA功放模块的规格要求相比价格低廉的GSM/GPRS PA模块要复杂得多，也更难以实现。GSM/EDGE四频PA模块的市场仍然牢牢掌握在国外厂商手里。

在GSM/EDGE市场上，高通等厂商过去采用的是极性(Polar)PA模块，其它手机芯片平台商则大多采用线性(Linear)PA模块。业界的最新趋势是向线性PA模块靠拢，尺寸也缩小到5mm×5mm，砷化镓仍然是主流。另一个新趋势是某些GSM/EDGE四频线性PA模块采用与3G PA相似的多重输出功率运作，而非传统Vramp调控，这样能为低频段(850MHz/900MHz)与高频段各提供3至4种功率模式，进一步提高效能并延长通话时间。

随着手机与数据上网卡等通信产品朝着多模(2G/3G/4G)、多频的方向发展，射频前端所需的各种功放与双工器(Duplexer)会越来越多，天线开关模块(Antenna Switch Module)也逐步发展到SP9T、SP10T，甚至SP12T。SAW滤波器的用量可能会变少，因为手机芯片厂商纷纷强化其收发器的特性，标榜SAW-less手机平台，以减少Tx与Rx的SAW滤波器需求量。为简化射频前端电路并减小占板面积，以手机PA为核心，进一步集成各种射频前端模块也是一个明显趋势。

目前较普遍的以PA为核心的射频前端模块(RF FEM)基本上有三种形式：一种是3G单个频段沿着信号收发路径的集成，如WCDMA/HSPA功放+双工器+SAW滤波器，一般尺寸为4mm×7mm；一种是3G数个常用频段的PA集成在单一封装中，如WCDMA/HSPA频段1与5的结合、2与5的结合以及1与8的结合，这些由两种频段PA合而为一的3G PA模块尺寸约为4mm×5mm；另一种则是2G PA模块(GSM/GPRS或GSM/EDGE四频PA模块)与天线开关的高度集成。

手机PA在2G/3G/4G终端产品中非常重要，除了需求量大幅增加之外，还需满足严格的通信标准以传送信号，其耗电量在手机终端产品上也仅次于LCD屏幕，再加上在各式射频前端模块上扮演的核心角色，手机PA厂商需肩负起提升终端产品通信品质、降低产品功耗与简化射频前端的责任。