2023年12月13日发(作者：韩春)
在无线射频设计和测试中包络跟踪(ET-Envelope tracking)描述了一种射频(RF) 放大器设计方法；其通过不断调整施加到射频功率放大器的电源电压，以确保放大器在每个传输时刻所需的功率以峰值效率运行。
一、功率放大器的效率曲线
采用固定电源电压设计的传统射频放大器只有在压缩工作时才能最有效地工作。功放输出功率与效率曲线显示:功放输出的功率越高，效率越高。
图1.功率与效率曲线图
二、GSM信号特点
在GSM网络中它基于恒定包络调制，这意味着其信号的PAPR接近于零。因此GSM放大器输出功率接近饱和点，因此它具有更好的效率，如下图所示： 图功率与效率曲线图
GSM恒定包络信号在时域中的样子：
图恒包络信号
三、LTE信号特点
在LTE网络中其信号采用由于OFDM调制，PAPR接近12dB。并且使用一些基带技术可以实现8.5dB PAPR。因此由于这个8.5dB
PAPR，功率放大器在低于饱和点8.5dB处工作，从而导致PA效率下降，如下所示： 图功率与效率曲线图
LTE变化包络信号在时域中的样子：
图变化包络信号
四、峰均比与放大器
如果峰值与平均功率比很高即与平均值相比，波形具有更高的峰值电平，因为放大器必须能够适应峰值，同时仍仅以低平均功率电平运行。
在峰值期间放大器需要完整的电源电压才能在不压缩的情况下提供所需的功率；但在较低信号期间，不需要该电压，这意味着功率会在设备中消耗。放大器只需要较小的电压即可提供较低水平的功率，因此始终以较高的电压运行，不必要地浪费功率。
图6.功率与电压网线图
可以看出功耗与射频包络顶部和轨电压之间的面积成正比。对于低峰均功率比信号，这可能很高。
五、包络跟踪特点
为了提高射频放大器的效率水平，最有效方法之一是采用包络跟踪技术(Envelope tracking technology)。而包络跟踪则是采用一种系统，放大器可以跟踪和利用信号的幅度包络。
使用包络跟踪(ET)就是不断调整施加到功率放大器的电源电压，以确保放大器在给定的瞬时输出功率要求下以峰值效率运行。
图7.包络跟踪中功率与电压
包络跟踪系统将获取出现在功率放大器输入端的包络，然后使用它来驱动为射频功率放大器提供线路电压的电源。对其进行调制以确保它正确跟踪信号的幅度。
六、包络跟踪(ET)技术应用
高通于2013年成为第一家推出采用这种技术的芯片的公司，声称这是业界首个用于3G和4G LTE移动设备的芯片。R2 Semiconductor成为业界第一家在三星Galaxy S5 Mini中提供带有ET的手机的公司。
而在2014年9月，至少有16款手机采用了ET，这其中包括三星Galaxy Note 3、Galaxy S5 Mini、Nexus 5和iPhone 6。
2023年12月13日发(作者：韩春)
在无线射频设计和测试中包络跟踪(ET-Envelope tracking)描述了一种射频(RF) 放大器设计方法；其通过不断调整施加到射频功率放大器的电源电压，以确保放大器在每个传输时刻所需的功率以峰值效率运行。
一、功率放大器的效率曲线
采用固定电源电压设计的传统射频放大器只有在压缩工作时才能最有效地工作。功放输出功率与效率曲线显示:功放输出的功率越高，效率越高。
图1.功率与效率曲线图
二、GSM信号特点
在GSM网络中它基于恒定包络调制，这意味着其信号的PAPR接近于零。因此GSM放大器输出功率接近饱和点，因此它具有更好的效率，如下图所示： 图功率与效率曲线图
GSM恒定包络信号在时域中的样子：
图恒包络信号
三、LTE信号特点
在LTE网络中其信号采用由于OFDM调制，PAPR接近12dB。并且使用一些基带技术可以实现8.5dB PAPR。因此由于这个8.5dB
PAPR，功率放大器在低于饱和点8.5dB处工作，从而导致PA效率下降，如下所示： 图功率与效率曲线图
LTE变化包络信号在时域中的样子：
图变化包络信号
四、峰均比与放大器
如果峰值与平均功率比很高即与平均值相比，波形具有更高的峰值电平，因为放大器必须能够适应峰值，同时仍仅以低平均功率电平运行。
在峰值期间放大器需要完整的电源电压才能在不压缩的情况下提供所需的功率；但在较低信号期间，不需要该电压，这意味着功率会在设备中消耗。放大器只需要较小的电压即可提供较低水平的功率，因此始终以较高的电压运行，不必要地浪费功率。
图6.功率与电压网线图
可以看出功耗与射频包络顶部和轨电压之间的面积成正比。对于低峰均功率比信号，这可能很高。
五、包络跟踪特点
为了提高射频放大器的效率水平，最有效方法之一是采用包络跟踪技术(Envelope tracking technology)。而包络跟踪则是采用一种系统，放大器可以跟踪和利用信号的幅度包络。
使用包络跟踪(ET)就是不断调整施加到功率放大器的电源电压，以确保放大器在给定的瞬时输出功率要求下以峰值效率运行。
图7.包络跟踪中功率与电压
包络跟踪系统将获取出现在功率放大器输入端的包络，然后使用它来驱动为射频功率放大器提供线路电压的电源。对其进行调制以确保它正确跟踪信号的幅度。
六、包络跟踪(ET)技术应用
高通于2013年成为第一家推出采用这种技术的芯片的公司，声称这是业界首个用于3G和4G LTE移动设备的芯片。R2 Semiconductor成为业界第一家在三星Galaxy S5 Mini中提供带有ET的手机的公司。
而在2014年9月，至少有16款手机采用了ET，这其中包括三星Galaxy Note 3、Galaxy S5 Mini、Nexus 5和iPhone 6。