原標題：5G新技術：包絡跟蹤，釋放PA無限潛能

包絡跟蹤技術作為5G時代的一項新技術，為射頻功率放大器（PA）的性能提升帶來了顯著的影響。以下是對這一技術的詳細分析：

一、包絡跟蹤技術簡介

包絡跟蹤（Envelope Tracking，ET）是一種連續(xù)調(diào)整施加到射頻功率放大器（PA）的電源電壓的技術，以確保峰值效率，特別是在功率方面。這種技術通過實時監(jiān)測和調(diào)整PA的供電電壓，使其隨輸入信號的包絡變化而變化，從而減少了電路中的功率浪費，提高了功率放大器的效率。

二、包絡跟蹤技術的工作原理

包絡跟蹤系統(tǒng)主要由包絡檢波、電源調(diào)制器和功率放大器三個部分組成。射頻信號經(jīng)過檢波后產(chǎn)生包絡信號，包絡信號通過電源調(diào)制器放大后輸入給功率放大器作為電源信號。當信號達到峰值時，電源電壓被驅動得更高；當信號電平下降時，電源電壓也隨之下降。這種實時調(diào)整電源電壓的方式，可以顯著減少功率浪費，提高功率放大器的平均效率。

三、包絡跟蹤技術在5G中的應用

1. 提高功率放大器效率：

• 在5G網(wǎng)絡中，由于調(diào)制復雜度的提高和峰值平均功率比（PAPR）的增加，功率放大器的設計面臨更大的挑戰(zhàn)。包絡跟蹤技術通過實時調(diào)整電源電壓，可以顯著提高功率放大器的效率，減少功耗。

• 研究顯示，通過調(diào)制功放的供電電壓，可改善功放平均效率達50%以上，相當于效率增長達一倍和減少功放損耗達三分之二。

2. 滿足5G線性度要求：

• 5G網(wǎng)絡對線性度有著嚴格的要求。包絡跟蹤技術需要高效跟蹤5G中使用的高PAPR、寬調(diào)制信號，同時與功率放大器配合，實現(xiàn)高頻率、高功率運行。

• 為了滿足5G嚴格的線性度要求，包絡跟蹤集成電路（ETIC）必須生成與RF包絡信號一致、高度準確的Vcc包絡信號。

3. 提升網(wǎng)絡性能：

• 包絡跟蹤技術不僅提高了單個設備的性能，還對整體網(wǎng)絡性能產(chǎn)生了積極影響。例如，高通公司的QET6100 5G NR包絡跟蹤解決方案在與X55 5G調(diào)制解調(diào)器、RF IC和5G PA模塊配合使用時，顯著提高了網(wǎng)絡的吞吐量、連接服務區(qū)域和高清視頻通話服務區(qū)域。
  

四、包絡跟蹤技術的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

優(yōu)勢：

• 提高效率：通過實時調(diào)整電源電壓，顯著提高了功率放大器的效率。

• 降低功耗：減少了功率浪費，降低了設備的功耗。

• 提升線性度：滿足了5G網(wǎng)絡對線性度的嚴格要求。

• 提升網(wǎng)絡性能：對整體網(wǎng)絡性能產(chǎn)生了積極影響，提高了吞吐量、連接服務區(qū)域等。

挑戰(zhàn)：

• 技術復雜度：包絡跟蹤技術需要高精度的包絡檢測和電源調(diào)制器，增加了系統(tǒng)的技術復雜度。

• 成本：高質量的包絡跟蹤系統(tǒng)組件和精確的信號處理增加了系統(tǒng)的成本。

• 同步要求：包絡跟蹤系統(tǒng)中有兩條主要路徑（PA信號路徑和包絡跟蹤路徑），必須是時間同步的，這對系統(tǒng)設計提出了更高的要求。

五、結論

包絡跟蹤技術作為5G時代的一項新技術，通過實時調(diào)整射頻功率放大器的電源電壓，顯著提高了功率放大器的效率，降低了功耗，并滿足了5G網(wǎng)絡對線性度的嚴格要求。同時，它還對整體網(wǎng)絡性能產(chǎn)生了積極影響。盡管該技術面臨一些挑戰(zhàn)，但隨著技術的不斷進步和成本的逐漸降低，它有望在5G及未來通信網(wǎng)絡中發(fā)揮越來越重要的作用。