村田制作所与Rohde & Schwarz公司联合开发用于测量Digital Envelope Tracking的省电效果的RF系统

株式会社村田制作所
代表董事社长 中岛 规巨

株式会社村田制作所（以下简称“村田”）与Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG（总部：德国慕尼黑，以下简称“Rohde & Schwarz公司”）联合开发了RF（Radio Frequency）(1)系统（以下简称“本系统”），用于测量村田专有的功率控制技术——Digital ET (Digital Envelope Tracking)(2)的效果。通过使用本系统，可以高精度地测量5G和6G等的通信设备中Digital ET的省电效果。

• (1)RF：射频

• (2)Digital ET：优化增强RF信号的电压并降低功耗的功率控制技术。村田于2021年通过收购Eta Wireless, Inc.而获得。它由以下三个要素组成。

• ①生成Digital ET电压控制信号的ETAC（ETAdvanced Control），它能让RF信号的DPD（Digital pre-distortion）计算及PA（Power Amplifier）有效地工作。

• ②基于控制信号生成Digital ET电压并向PA提供的PMIC（Power Management Integrated Circuit）

• ③控制ETAC和RMIC的系统。

近年来，随着通信设备的高性能化，功耗增加已成为需要解决的问题。降低功耗的方法之一是一种被称为Envelope Tracking的技术，该技术可根据RFIC(3)输出的RF信号的调制情况调整PA供电电压。但是，Envelope Tracking存在一个问题，即在传输5G和6G等的宽频带信号时，无法充分降低功耗。村田的Digital ET是一种以数字方式进行Envelope Tracking的技术，即使在传输宽频带信号时也能大幅降低功耗。

• (3)RFIC：用于发射、接收和处理射频信号的集成电路。

此次，村田与在RF测量领域具有很高的专业水平的Rohde & Schwarz公司联合开发了本系统。

本系统由以下五个部分组成

• FPGA

• 计算所设定输入信号的DPD(4)以及生成让PA以较高的效率工作的Digital ET电压控制信号，并生成向SMW200A传输输入信号和控制信号的装置。（村田）

• SMW200A

• 将从FPGA 接收到的输入信号作为RF输入信号传输到PA，同时将从FPGA接收的PMIC控制信号与RF输入信号同步后传输到PMIC的装置。（Rohde＆Schwarz）

• PMIC

• 根据控制信号生成Digital ET电压并将其提供给PA的装置。（村田）

• PA

• 利用PMIC提供的Digital ET电压对SMW200A传输的RF输入信号进行增幅，并将其作为RF输出信号进行传输的装置。(村田）

• FSW分析仪

• 对PA传输的RF输出信号进行解析的装置。（Rohde＆Schwarz）

• (4)DPD：为了使PA的输出接近理想值而让输入信号发生变化的处理。




本系统能够高精度、简便地测量通信设备的电路中的Digital ET功耗降低量，从而为降低功耗后的通信设备的开发过程提供支持。

村田的目标是通过Digital ET的普及来降低通信设备的功耗。今后将继续通过提高能源效率为实现可持续发展的社会做贡献。