由于3g無線通信標準并沒有最終確定，無線基站和無線手機的開發(fā)商必須構(gòu)建一個多模系統(tǒng)以支持cdma、w-cdma、gsm及其它的無線通信協(xié)議。采用極化調(diào)制技術(shù)，工程師可以建立手機和基站的多模通信系統(tǒng)。

    構(gòu)建全球覆蓋的移動電話網(wǎng)絡(luò)是無線業(yè)者追求的目標，為此，人們致力于研發(fā)在相同的設(shè)備中能夠支持多種標準的多模系統(tǒng)，包括cdma、tdma、gsm、gprs、w-cdma和其它空中接口。然而，至今為止要構(gòu)建一個適于多種模式的手機和基站的射頻前端仍然很艱難，發(fā)射鏈路的設(shè)計對設(shè)計工程師來說尤其是一個頭痛的問題。幸運的是，一項被稱為極化調(diào)制(polar modulation)的新技術(shù)已初露端倪，人們希望藉此來簡化多模系統(tǒng)的開發(fā)。

    發(fā)射端面臨的挑戰(zhàn)

    在深入討論極化調(diào)制的規(guī)范之前，首先要了解手機和基站多模設(shè)計過程中在射頻端面臨的困難。

    在一個設(shè)備中支持一種無線協(xié)議已經(jīng)是一項棘手的任務(wù)，而要同時支持多種無線協(xié)議更是難上加難。為支持多種協(xié)議，無線系統(tǒng)設(shè)計工程師已經(jīng)建成了采用多重超外差技術(shù)的多模系統(tǒng)。這對于集成cdma與amps兩種協(xié)議是足夠的，但是如果要求兼容更多的協(xié)議如gprs、edge和w-cdma時，這種技術(shù)就難以為繼。

    為解決這個問題，很多開發(fā)商已將他們的注意力集中在收發(fā)鏈路中的接收端的設(shè)計上。例如，在過去幾年，直接變頻接收機方案提高了手機和基站設(shè)計中接收通路的集成度。雖然這種高度集成的方案尚未完全成熟，但此方案使設(shè)計工程師能在系統(tǒng)中更容易地集成多個接收器。

    但設(shè)計工程師尚未對處于射頻鏈路中的發(fā)射端予以同樣的關(guān)注。在一個單一的設(shè)備中集成多種無線協(xié)議對發(fā)射鏈路具有很大的影響。例如，要集成多個射頻前端，設(shè)計工程師必須在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中增加額外的聲表面波濾波器(saw)、振蕩器、濾波器及專門的混頻器。顯然這種方案不適用于對價格、功率及尺寸非常敏感的手機市場。

    極化調(diào)制技術(shù)

    極化調(diào)制在對載波的幅度和相位信號分別處理時，對所采用的調(diào)制類型進行數(shù)字控制。調(diào)制器與工作在開關(guān)模式的非線性功率放大器協(xié)同工作。由于沒有線性工作要求，因此在各種調(diào)制情況下功率放大器的效率可以達到最大。

    在極化調(diào)制方案中，多模工作是通過在多種調(diào)制協(xié)議間進行數(shù)字切換來實現(xiàn)的。相位信息用于控制信道內(nèi)壓控振蕩器(vco)。同樣，對幅度數(shù)據(jù)進行處理，并根據(jù)不同標準對功率大小的要求對放大器進行調(diào)節(jié)。由于相位和幅度信息是獨立處理并通過數(shù)字同步，各種信號(包括有或沒有固定包格式)可以在不降低性能指標的情況下傳送。

    對于信號沒有固定包格式的標準(如edge 或w-cdma)而言，在發(fā)射和調(diào)整信號方面的主要問題是在線性度和效率間取得折中。為減少信號峰值的失真，必須降低放大器的驅(qū)動電平以防止信號削波。根據(jù)波峰大小，可以采用某種線性化技術(shù)來保證信號的完整性。這些保持線性的做法帶來的直接后果是效率全面降低。

    在極化調(diào)制方法中，將發(fā)送器和功率放大功能集成在兩塊芯片內(nèi)(見圖1)。在該系統(tǒng)中，相位和幅度信號被調(diào)制器分離為兩個獨立的通道。相位通道信號驅(qū)動信道內(nèi)的vco，同時，信號的幅度部分則控制晶體管，此晶體管對功率放大器的漏極供電進行調(diào)制。

    在這種結(jié)構(gòu)中，功率放大器工作在開關(guān)方式，當漏極電壓變化時保持壓縮(compression)狀態(tài)。這使功率放大器產(chǎn)生的輸出功率與其漏極供電電壓成正比。通過對漏極供電的調(diào)制，載波的幅度信息(對沒有固定包格式的信號)可以全部疊加到功率放大器的輸出信號上。

    另外，以這種方法來改變漏極電壓還提供了一種對功率電平進行控制的精確方法。這種方法不需要在傳統(tǒng)發(fā)射機設(shè)計中采用閉環(huán)功率控制，同時也去除了二極管功率檢測、動態(tài)范圍問題及與常規(guī)功率檢測相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜電路。

    除了功率控制的精度外，一個