EDGE功率放大器在手机上的应用
在gsm系统，edge可说是进一步增加数据传输速率。通过调变方式的改变、编码以及多传输时槽进而达到3倍的传输速率。从1999年edge标准的制定至今，edge网络已有多被许多国家及其电信业者所采用，根据全球行动供货商协会(gsa，global mobile suppliers association)最近的统计，已有307种包含edge功能的设备发表。市场研究机构strategy analytics统计及预估，2006年edge手机市场约为1.6亿支，在2005-2010年间，edge/wcdma手机市场将会有51%的年复合增长率(cagr)的大幅增长。
edge射频端的解决方案─线性发射架构
目前市场上有3种edge射频端的解决方案可供手机制造商选择，除了gmsk模式还要能同时支持8psk模式。此3种分别为极性调变(polar modulation)、极性环(polar loop)以及线性发射(linear edge)架构。
就线性发射架构而言，所使用之功率放大器必须能够操作在饱和模式(saturated mode)与线性模式(linear mode)。当手机操作在gsm时为gmsk调变，而gmsk为一固定振幅(constant envelope)，功率放大器所产生的失真对其影响较小，故此时功率放大器可操作于饱和区，即非线性区，来提高效率。当手机操作于edge模式时，是以一种改变振幅与相位的线性调变方式即8psk调变，也因此对于功率放大器的线性度极为要求，以防止信号失真。
多模式的操作─gmsk
与8psk混合发射
edge是使用tdma的时槽架构(time frame structure)，因此在多个发射时槽及混合发射模式时，功率放大器会有不同操作模式即8psk切换gmsk或gmsk切换8psk。而在时槽(burst)与时槽之间必须将功率放大器所产生的功率降到最低，以免造成输出射频频谱变差或不符合etsi的规范。因此对于时槽与时槽间的输入与控制信号时序(control timing)以及信号大小必须规范与遵守，如图3所示。以下是使用rfmd线性功率放大器rf3158以3个发射时槽，gmsk→8psk→gmsk为例。
信号产生器输出的波形
首先使用信号产生器产生3个时槽，以agilent signal generator e4438c为例，其设定如下：
1. mode→ edeg mode。
2. data format→ framed。
3. frame trigger→ continuous。
4. configure timeslots→ multislot off，ts=tsc0并设定时槽。normal代表此时槽为8psk调变。
5. 输出功率=2dbm。
此时将信号连接至频谱仪以zero span观察，即可看出所设定的信号。由于信号产生器所产生的输出信号为功率放大器的输入信号即为rfin，理论上，在gmsk mode，波形上升时间越短越好，而在8psk mode则是要求平缓上升，才不会影响输出射频频谱(orfs-output radio frequency spectrum)。而agilent e4438c在调整输出波形(burst shape)不论是上升时间、上升延迟、下降时间或是下降延迟都是以一个gsm时间框架内有设定为发射的波一起调整，
edge与gmsk混合信号
仿真与实验
信号产生器设定好后，将其它设备与rf3158评估板连接 。以信号产生器的even 1为任意波形产生器的触发信号，将编辑好的tx_enb、vramp与 vmode的波形加载任意波形产生器并连接至评估板，为了容易观察信号间的时序关系也就是希望将rfin 、rf out、tx_enb、vramp与vmode同时显示于示波器上，将通过频谱的video out将功率放大器的rf out 与 rfin射频信号转换成电信号并 显示于示波器上，在此建议以vmmode为示波器外部触发信号，亦可将vmmode接到示波器的ext trigger in 以增加示波器的埠位使用。完成信号的设定与仪器的连接后，即可将电源及信号依续打开。
功率放大器模式转换与输入信号的时序关系
当线性edge 功率大器工作于gsm模式时，功率放大器工作于饱和模式，此时vramp控制功率放大器晶体管之集极电压(collector voltage)使输出波形与功率大小符合所需的要求与etsi的各项规范。当切换至edge模式时，功率放大器工作于线性模式，此时功率放大器晶体管之集极电压固定偏压于3.6v，vramp则提供功率放大器晶体管的基极偏压(base bias)，控制其偏压电流，使功率放大器工作于线性区，如同一增益模块(gain block)，输入的射频信号与输出功率成一线性增益关系。
而rf3158支持gprs class 12的50%的发射周期(duty cycle)，此意味着可能同时发射两个混合模式时槽。也因此，功率放大器在两个时槽之间也就是保护时段(guard period)须完成模式转换。此转换时间可称为稳定时间(settling time)。
当vmode由high 转为low代表功率放大器由为8psk的线性模式切换为gmsk的饱和模式，此时rfin要降到最低且低于-40dbm(建议值)的输入功率，vramp则需降到约0.3v，而tx_enb关掉1qb(quarter bit，1qb约为0.92us)有助于缩短稳定时间 (settling time)。稳定时间是由于功率控制回路与vramp引脚内的低通滤波器所造成，而tx_enb关掉可提供一放电路径。
当我们将rfin于vmode转为low后2qb的时间打开，很明显的，可于8psk与gmsk之间的保护时段看到一突波(spike)。由此可知，功率放大器于模式转换期间，在未完成稳定时间，未将rfin信号降至<-40dbm或输入rfin信号，将产生突波造成输出射频频谱之功率转换瞬态所产生的频谱(output radio frequency spectrum-spectrum due to switching transients)变差，甚至无法通过规范。
除了输入信号的时序关系，另一个会影响功率转换瞬态频谱的是保护时段期间rfin的信号大小。此实验可通过另外一台信号产生器来提高保护时段期间rfin的信号大小，来实验rfin于保护时段时至少要低于多少，才不至于导致突波。图20为原本的信号，保护时段期间rfin的信号大小为-74.32dbm。此时，外加一台信号产生器产生一连续信号通过合成器(combiner)将两信号合成后，输入功率放大器。图21为两信号产生器的合成结果。通过此一实验，可得知由收发器(transceiver)所产生的最小的输出功率不要超过-33dbm。
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2. data format→ framed。
3. frame trigger→ continuous。
4. configure timeslots→ multislot off，ts=tsc0并设定时槽。normal代表此时槽为8psk调变。
5. 输出功率=2dbm。
此时将信号连接至频谱仪以zero span观察，即可看出所设定的信号。由于信号产生器所产生的输出信号为功率放大器的输入信号即为rfin，理论上，在gmsk mode，波形上升时间越短越好，而在8psk mode则是要求平缓上升，才不会影响输出射频频谱(orfs-output radio frequency spectrum)。而agilent e4438c在调整输出波形(burst shape)不论是上升时间、上升延迟、下降时间或是下降延迟都是以一个gsm时间框架内有设定为发射的波一起调整，
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