最近看到了一文章來自北京昂瑞微OnMicro的文章 “Advanced Doherty Power Amplifier Architectures for 5G Handset Applications: A Comprehensive Review of Linearity, Back-Off Efficiency, Bandwidth, and Thermal Management”。
文章来源: https://www.mdpi.com/2674-0729/4/2/20
檢視了目前手机高線性度與高效率PA設計遇到的挑戰點與設計重點，雖然這篇文章是把自己家已經量產的產品拿出來講，但裡面有些知識點寫的不錯，我想這篇文章除了發表在期刊外，應該也會弄成了一份精美的投影片在個大手機終端的技術交流會議上出現，手機製造商工程師還蠻喜歡這種技術交流會議，不然只有去秀特性說自己產品好棒棒，工程師會直接說你跟採購談好了嗎？價格OK吧？你有沒有好棒棒關他什麼事 XD
文章寫了挺清晰的，把目前行業的PA設計最紅的議題都有點到：
1. DPA線性度的挑戰
2. 3.4V設計與頻寬的挑戰
3. 晶片熱管理
可能有人會說不定廠商有藏一些，不然都講出來別人不就抄襲走了？我個人主觀的看法是這已經是量產的產品，需要專利保護的我想早就申請專利，功率放大器的電路跟數位電路相比，要做逆向工程Reverse
Engineering是相對容易很多， 電路架構是很容易被看透的，除非有人整個照抄(制程材料都用一樣)，不然很多時候你知道架構是怎樣你卻不一定做的出來一樣特性的產品，或做出來的成本與品質都還有一段差異。
文章用了5G
N78/N77超寬頻3.3GHz ~ 4.2GHz的PAMiF來展示, 架構是採用Doherty Power Amplifier DPA
+ Transformer-based (or Differential Amplifier)，這架構2023年前年的時候SKY量產過N78/N77功率放大器模組也用了相同的設計就夠與概念(如下圖SKY專利截圖)，如果要在往回推DPA在基地台功率放大器也是常見的設計，但把這架構塞到平常生活中手機裡面，這個還真的可以說是相當少見。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/639056460
但為什麼需要Doherty PA這種特殊的架構把事情搞麻煩呢? DPA可以看起兩個功率放大器單元的功率合併架構Power Combination Topology, 常見的有平衡式功率放大器(Balance
Power Amplifier), 差分放大器(Differential
或Transformer-based)或簡單暴力用Wilkinson Power Combiner直接合併方法：
功率放大器功率合併常見方法: https://zhuanlan.zhihu.com/p/639056460
裡面的放大器單元可以是傳統放大器的Class A, AB, J甚至是另外一組差分放大器組(兩顆一套)，所以就會有差分合路後又差分…差分又差分的雙差分架構。
但Class A, AB, B, C, J這種非開關形式的放大器都有一個特點，效率最大值會發生在功率輸出最大值附近，但數位調變波形4G/5G OFDM來說，如果Prated 為24dBm那最大功率可能有24+6(PAR) 30dBm, 所以功率放大器必須要能有30dBm的輸出特性來維持訊號的線性度，但回退到24dBm效率會惡化嚴重，所以很多PA架構就是在解決這個問題，DPA就是其中一個經典的架構。
文章不錯有興趣的朋友自己下載來看，如果是強勢甲方的朋友應該可以請他們來公司上課XD，但文章有一些點不知道為什麼，雖然文章中有提到回退功率OBO 6dB比傳統Class AB曲線好了5-10%，PAE vs Pout曲線跟理想的DPA曲線有雙鋒還是有點落差，不知道這是不是因為會了要滿足:
“不用DPD Digital
Predistortion下能夠滿足線性度的需求”
所以最後特性才會變得沒那麼DPA呢? 如果是就點可惜，如果能平台 DPD演算法，才能完整發揮DPA的完整實力，這個在WiFi FEM市場已經往這方向走去 (Non-Linear FEM)，但手機射頻前端量太大了，到底平台廠商要找誰來最佳化，這裡面可能水太深利益複雜一時之間可能也搞不定。
另外文章中有一點實在看的怪怪，目前HBT設計分成Bond-Wire and Flip-Chip兩種，個人也覺得Flip-Chip優點很多，但設計能度也相對高，昂瑞微的朋友是不是不熟悉Bond-Wire
HBT的設計，所以想不到優點也不用把Thermal
Resistance硬塞在Advantage阿，Bond-Wire設計有點可以說
”設計彈性大，工程調整空間多”說白話一點就是模擬不太准沒關係，後面實驗室可以透過Wire-Bond微調才數，Flip-Chip就比較考驗設計模擬了，回來能夠微調的空間少很多。
