包络功率追踪器

第一个关键技术是包络功率追踪器（ET），它根据信号的瞬态需求来调整功率放大器（PA）电源，。该技术是传统平均功率追踪器（APT）的升级，APT根据功率水平分组而不是瞬时信号需求来调整功率放大器的供电量。使用APT技术时，未使用的电量不仅浪费电池电力，而且还会产生余热，这增加了对散热空间的需求（见图2a）。而借助包络追踪器，电量的提供取决于被传输信号内容的瞬时需要（见图2b）。

图2采用平均功率追踪器（a）的功率损失与采用功率包络追踪器（b）的功率节省量对比。

包络功率追踪器与终端调制解调器交互工作，调整传输功率以满足被传输内容的瞬时需求，而不是在恒定功率下的长时间间隔后调整。这是业内首个用于3G/4G LTE移动终端的调制解调器辅助包络追踪器，它将功耗降低最高达20％，发热降低近30％（基于QTI的测试和分析）。这延长了电池续航时间，降低了智能手机超薄机身内部的发热。

包络追踪器与调制解调器一起运行，检测瞬时功率需求，并管理功率放大器。借助基于CMOS的功率放大器，集成水平可以大幅提高，进而衍生出完全集成的射频前端系统级芯片这一想法。系统级芯片是指先进的3D封装技术，现在已可用于射频前端。

RF POP

美国高通公司前端解决方案的第二个关键技术是业内首次使用的3D 射频封装或RF POPTM解决方案，采用先进的3D封装技术，单一封装内集成了单芯片多模功率放大器和天线开关（AS），并将滤波器和双工器集成到一个单一基底中，然后将基底置于基础组件之上，整合成一个单一的“3D”芯片组组合，从而降低了整体的复杂性，摒弃了当今射频前端模块中常见的引线接合。集成功率放大器和天线开关的封装作为基底层，管脚对所有频段配置都一致，包含滤波器和双工器的封装针对全球和/或多地区频段组合进行配置，置于PA/AS基底之上，就像在一个通用基底上定制的“顶”。这一组合厚一毫米，在电路板上所占的面积只有美国高通公司前代射频前端解决方案的一半。重要的是，针对不同地区的定制终端无需更改电路板布局，因为基础PA/ AS层可以保持不变（见图3）。

图3 射频POP 3D设计CMOS前端。

这种设计基于可支持700MHz到2.7GHz的全球LTE频段以及传统2G/3G频段的架构，降低了“顶”部简化版本所需的本地RF频段定制。借助RF POP方案，两三个PCB设计现在就可以实现此前的数十个或更多设计才能达到的全球支持，因为多频段配置可以使用相同的电路板布局。这为推动LTE生产规模效益创造了可能性，效果正如四频之于GSM以及五频之于3G 。

相比之下，基于PCB模块的传统解决方案混合搭配不同技术，如基于GaAs和基于CMOS的组件，成为单一终端运行环境下的最佳解决方案。要适应更广泛的环境则更为复杂，在某些情况下还会导致单一终端内存在多个并行解决方案。取决于设计的频段组合，这些并行解决方案需要多个功率放大器、更多的独立芯片以及相关的引线结合，这会带来辐射干扰，增加了阻抗匹配需求，因而阻碍了技术集成。如果需要更多频段，必须改变电路板（其中包括尺寸增加的可能性），并减少每一个独特设计的数量（见图4）。