移动设备的电池消耗分析

简化复杂的分析

像3G这样的通信系统采用复杂的调制格式，其特征是传输较高的数据率时所需的高阶幅度调制。从时域上看，生成的电流消耗波形是复杂而随机的。

当在较长时间内运行并进行不同的操作时，使用3个数据通道进行传输的一台cdma2000手机的射频功率放大器的电流消耗-时间图（如图2所示）变得复杂而不可预测。对于电池工作时间测试而言，这种情况很常见，并且难以观察到更改电流消耗设计的效果。

图2 从时域上看（左图），cdma2000手机的射频功率放大器的电流消耗波形是复杂而不可预测的。以CCDF图(b)查看相同的电流波形，设计人员很容易就能够看出设备在每种电流状态下的频繁程度

一种较好的可视化和分析复杂的电流消耗模式的方法是使用互补累积分布函数（CCDF）图来查看其统计分布。在CCDF图中，x轴表示电流，而y轴表示其累计发生百分比（如图2b所示）。

通过查看被抽取电流大小的统计分布，设计人员可以快速地看到设备在每种电流状态中工作的频繁程度。对于不同设计方案，比较这些CCDF图形，就可以看出设备何时消耗更多的能量（也就是说，在大电流状态下其时间的比例增加），或者何时消耗更少的能量（也就是说，在小电流状态下其时间的比例增加）。因此，工程师就可以评估出何时设计更好（需要较少的能量）或者找出设计缺陷（出人意料的需要更多能量）。

现成的解决方案

几家测试设备供应商所生产的产品可处理目标测试系统的不同部分。一些供应商所提供的电源可以在抽取快速电流脉冲时提供稳定的、类似于电池的输出。

入门级解决方案是安捷伦科技公司的移动通信直流源66300系列。这一系列是特别定制的，用于给移动设备供电并同时测量其电流消耗。它整合了电池仿真电源和类似于示波器的高速数字化测量系统，可以为设备的活动、待机和关闭模式提供准确的电流测量。

这种直流源及其配套的交钥匙软件可以使用户在无须任何编程的情况下，以类似于示波器的视图、数据记录仪视图并在CCDF图表上看到它们的电流波形。如果对精度和采样速率有更高的要求，还可以选择该公司提供的其他解决方案。

作者：安捷伦科技有限公司 Edward Brorein Bo