株式會社村田制作所(以下簡稱“村田”)與Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG(總部:德國慕尼黑,以下簡稱“Rohde & Schwarz公司”)聯合開發了RF(Radio Frequency)(1)系統(以下簡稱“本系統”),用于測量村田專有的功率控制技術--Digital ET (Digital Envelope Tracking)(2)的效果。通過使用本系統,可以高精度地測量5G和6G等的通信設備中Digital ET的省電效果。
(1) RF:射頻
(2) Digital ET:優化增強RF信號的電壓并降低功耗的功率控制技術。村田于2021年通過收購Eta Wireless, Inc.而獲得。它由以下三個要素組成。
① 生成Digital ET電壓控制信號的ETAC(ETAdvanced Control),它能讓RF信號的DPD(Digital pre-distortion)計算及PA(Power Amplifier)有效地工作。
② 基于控制信號生成Digital ET電壓并向PA提供的PMIC(Power Management Integrated Circuit)
③ 控制ETAC和RMIC的系統。
近年來,隨著通信設備的高性能化,功耗增加已成為需要解決的問題。降低功耗的方法之一是一種被稱為Envelope Tracking的技術,該技術可根據RFIC(3)輸出的RF信號的調制情況調整PA供電電壓。但是,Envelope Tracking存在一個問題,即在傳輸5G和6G等的寬頻帶信號時,無法充分降低功耗。村田的Digital ET是一種以數字方式進行Envelope Tracking的技術,即使在傳輸寬頻帶信號時也能大幅降低功耗。
(3) RFIC:用于發射、接收和處理射頻信號的集成電路。
此次,村田與在RF測量領域具有很高的專業水平的Rohde & Schwarz公司聯合開發了本系統。
本系統由以下五個部分組成
FPGA:計算所設定輸入信號的DPD(4)以及生成讓PA以較高的效率工作的Digital ET電壓控制信號,并生成向SMW200A傳輸輸入信號和控制信號的裝置。(村田)
SMW200A:將從FPGA 接收到的輸入信號作為RF輸入信號傳輸到PA,同時將從FPGA接收的PMIC控制信號與RF輸入信號同步后傳輸到PMIC的裝置。(Rohde&Schwarz)
PMIC:根據控制信號生成Digital ET電壓并將其提供給PA的裝置。(村田)
PA:利用PMIC提供的Digital ET電壓對SMW200A傳輸的RF輸入信號進行增幅,并將其作為RF輸出信號進行傳輸的裝置。(村田)
FSW分析儀:對PA傳輸的RF輸出信號進行解析的裝置。(Rohde&Schwarz)
(4) DPD:為了使PA的輸出接近理想值而讓輸入信號發生變化的處理。
本系統能夠高精度、簡便地測量通信設備的電路中的Digital ET功耗降低量,從而為降低功耗后的通信設備的開發過程提供支持。
村田的目標是通過Digital ET的普及來降低通信設備的功耗。今后將繼續通過提高能源效率為實現可持續發展的社會做貢獻。