英国集2011・性Δ魏爾欧困膨秕嫡J電を{求する携帯パワーアンプ
プロセッサコアの代表的IPベンダーであるARM社をはじめとする英国企業は、携帯機_(d│)向けに低消J電をこれまでずっと{求してきた。IPコアやワイヤレスチップの低消J電化は進んできたが、携帯電B送信機のパワーアンプの低電圧化も進んでいる。携帯電Bのインフラや電B機に使うパワーアンプの低消J電化をレポートする。
図1 パワーアンプにおける振幅と同じような振幅の包絡線を電源電圧としている
携帯機_(d│)の中でも常に高い電を消Jするv路のkつが送信機のパワーアンプである。データをアップロードするのには送信機の無線パワーがかなり要になるため、この送信機のパワーアンプの消J電を下げることは眉のとなっている。に携帯電B機の中にHくのパワーアンプを搭載するようになってきたためその効率を屬仮嫡J電を(f┫)らす\術が_要になった。携帯電Bの基地局のパワーアンプは送信出がj(lu┛)きいため消J電もj(lu┛)きい。この消J電を下げる\術を英ベンチャー企業のニュジラ(Nujira)社が開発、それをY化しようと、OpenET Allianceを設立した。
ニュジラが開発した低消J電のパワーアンプは、印加する電源電圧を信(gu┤)振幅と連動しながら、変えていくというもの(図1の左)。来のパワーアンプは信(gu┤)振幅が小さな時でも常にk定の高い電圧を加えていた(図1の)。
来(sh┫)式では、信(gu┤)のピークは電源電圧そのものであり、信(gu┤)が電源電圧をえると歪んでしまう。歪ませないためには科な(ダイナミックレンジの広い)電源電圧をTする要があった。その代償として消J電は高いままになっていた。図1の茶色い霾がそのまま失、すなわちXとなり無Gな電として使われていた。
ニュジラのアンプ(sh┫)式は、図1左のように信(gu┤)振幅にpって電源電圧を変えていくため、無GなXとなる茶色い霾は極めて小さくなり、消J電を(f┫)らすことができる。同社のパワーアンプのカギとなる\術は、どのようにして電源電圧を信(gu┤)振幅の包絡線にpって変調するか、ということに尽きる。ニュジラは、Envelop-tracking signal(包絡線{跡信(gu┤))を收するため、ベースバンドv路からの出データをデジタル化し振幅をQするアルゴリズムを考案した。このQT果を、LVDSインターフェースを通して電源電圧を供給するパワーモジュレータに送り、電源電圧を変調する(図2)。
図2 信(gu┤)振幅にpった包絡線を收する
HSPAやLTEなどのデジタル変調(sh┫)式の携帯電Bシステムにおいてはベースバンドからの出はIとQデータであるが、ニュジラの\術は、デジタルのIとQからアナログ包絡線S形を收する。この包絡線を作り出すアルゴリズムがパワーアンプメーカーごとに違っていればさまざまな信(gu┤)S形の包絡線が出来てしまう。送信機のパワーアンプに加える電源電圧のS形が信(gu┤)振幅のS形と違ってくれば、もはやく使えないことになる。そこで、同社はこのアルゴリズムにpって包絡線{跡パワーアンプのh価ボードと開発キットも作り、顧客サポートにもを入れている。
図3 NujiraのVPセールス&マーケティングのJeremy Hendy(hu━)(左)とOpenET Allinance会長のSteven Baker(hu━)()
この包絡線を作り出すアルゴリズムをY化するのがOpenET Allianceである。Mobile World Congress2011で、そのT成を発表している。このY化案では、信(gu┤)S形だけではなくU(ku┛)御信(gu┤)もY化する。OpenET Allianceの会長であるSteven Baker(hu━)は、「このアライアンスは独立UのNPO法人であり、携帯機_(d│)や携帯電Bのインフラに使う送信機内のパワーアンプの消J電を下げることが主`的だ。例えばiPhone4にはGSMやWCDMAなどをカバーするためにパワーアンプが5個も入っている。kつのパワーアンプが帯域20MHzをカバーするためだ。これらをkつにまとめると消J電が下がり電池が長eちする」と述べている。
OpenET Allianceの提案するアルゴリズムにpってY化してしまえば、電効率の高いパワーアンプを設でき、インフラUならCO2を削(f┫)し、携帯電Bなら電池を長eちさせることができる。同(hu━)は今Qまでに30〜50社の会^を集めたいとT気込んでいる。