根據CSFB的預測，到2007年GSM/GPRS/EDGE手機銷售量仍佔整體手機銷售的61.5%。GSM/GPRS網路提供的語音通訊功能，已足以滿足印度、巴西、俄羅斯等新興市場消費者的需求...
根據CSFB的預測，到2007年GSM/GPRS/EDGE手機銷售量仍佔整體手機銷售的61.5%。GSM/GPRS網路提供的語音通訊功能，已足以滿足印度、巴西、俄羅斯等新興市場消費者的需求。因此對於元件廠商而言，GSM/GPRS仍是一個值得重視的主力戰場。本文將針對GSM/GPRS手機，描述其功率放大器模組的技術及市場發展現況。
針對GSM/GPRS手機的功率放大器模組，可從以下幾個方向來探討其發展及未來走向。
無線電話中的功率放大器主要的功能是將發射信號放大，讓遠方基地臺能接收到手機的輸出訊號。由於輸出訊號功率很大，因此它為GSM/GPRS手機系統中耗電量最大的元件，同時因為轉換效率約在50%，無法轉換為射頻信號的能量會轉換成熱量，所以會產生大量的熱量，必須要有良好的散熱處理。
GSM/GPRS手機與基地臺最遠的距離可遠達35公里，功率放大器最大輸出功率要求為30～35dBm。為了保證系統的容量及互通作業性，GSM系統規格對手機發射功率的精密度、平坦度、發射頻譜純度以及帶外雜散訊號有嚴格的規定，這些要求主要規範於ETSI GSM 11.10系列規格中。
ETSI GSM 11.10規格要求，手機發射訊號功率對時間的上升和下降不能過於陡峭，必須是一個緩升和緩降的過程(圖1)。每個時隙的發射功率－時間關係曲線，必須在一定的上下限中，否則發射頻譜將對其他使用者產生干擾或者漏失信號。
功率放大器射頻功率大小，是由基頻晶片解讀基地臺回傳要求，透過一控制電壓調整。GSM手機發射訊號必須根據基頻晶片傳來的控制電壓要求，輸出5(33dBm)～19(5dBm)(GSM 900MHz)或是0(30dBm)～15(0dBm)(DCS1800MHz/PCS1900MHz)不同等級的功率。功率控制必須採用反饋控制迴路，以提供精準的功率控制。
實際上，應用於GSM/GPRS手機的功率放大器往往是以模組產品的形式出現。除了功率放大器晶片外，功率放大器模組往往整合輸入匹配線路、輸出匹配線路、頻段選擇、溫度補償、或者是前面提到的功率控制線路。依整合的程度不同，GSM/GPRS功率放大器模組的發展可分為三部份討論(圖2)：
1.開放迴路(Open loop)功率放大器模組：開放迴路功率放大器模組是使用多晶片模組封裝(MCM，Multi-chip Module)，將原本離散的相關元件整合在一個模組，以減少佔用電路板面積及簡化製造過程。這種模組將輸入匹配線路、輸出匹配線路、頻段選擇、溫度補償等功能整合於一模組，但仍需配合外部的功率控制IC，才能接收基頻晶片傳來的控制電壓，完成完整的傳送功率控制功能。
2.封閉迴路(Closed loop)功率放大器模組：這種產品是前者的進化產品，封閉迴路功率放大器模組將原本在外部的功率控制IC及功率感應元件，進一步整合於同一模組內。這個方式可進一步縮小佔用面積及元件數。同時由於整合控制IC，所以控制的功能可以更為精準，可提供更佳性能。
3.發射模組：發射模組為更進一步的整合產品，除了功率放大器相關的線路外，它又進一步整合發射路徑的其他元件，如濾波器及交換器等。發射模組可進一步簡化系統設計複雜度，但是也有些設計者認為太過整合的產品，將使得進行射頻線路最佳化調整變得很困難。
在傳送模組之後，也有所謂的前端射頻模組(front end module)的產品。前端射頻模組整合了重要的射頻元件，包括功率放大器、功率控制、匹配線路、濾波器、切換器、及收發等，可說是最終的手機射頻元件，將所有射頻元件整合於單一模組中。
前面提到，現在普及的功率放大器模組是使用多晶片模組封裝將不同的晶片封裝在一個元件中，以節省面積簡化設計。因此在該模組往往由不同製程的元件所組成：
常見的封裝方式為使用低溫共燒陶瓷(LCC)基板或PCB基板的模組封裝、或是使用導線架(leadframe)的模組封裝。其中使用LCC基板的模組封裝成本最高，其次為使用PCB基板的模組封裝，使用導線架模組封裝成本為最低。現階段使用PCB基板的模組封裝由於成本及技術難度適中，為市場主流。
除了使用三五族製程外，也有部份的業者希望使用RF CMOS製程開發功率放大器，以降低放大器晶片的成本，並有利未來的整合。然而由於該技術仍未成熟，因此仍未為市場大量採用。也有專家認為功率放大器模組技術的發展重點已轉移到模組封裝技術上，要透過使用RF CMOS製程降低成本，並沒有太大的效果。
相對於其他的無線通訊標準，如CDMA、WLAN、Bluetooth等，GSM/GPRS使用功率放大器的輸出功率為最大，技術難度也較高。因此，手機用功率放大器的市場一向掌握在外國業者手中。
美國的RF Micro Device、日本的Renasas、及美國的Skyworks Solutions分別為市佔率的前三名。其中RFMD為Nokia、Samsung、Motorola的重要PA供應商，Renesas則在日系手機業者的佔有率最高，Skyworks Solutions為前Conexant功率放大器部門及Alpha network合併而成的手機射頻元件公司。
國內則有源通科技開發出一系列產品線，並已經量產出貨於客戶端使用(圖3)。源通科技已開發出開放迴路及封閉迴路二代之功率放大模組，並已經過手機廠商及手機設計公司驗證。現階段該公司產品已應用於包括TI、Infineon、Agere、ADI、Philips等不同基頻晶片。