传统发射机功率放大器在处理高峰均比信号时，整机效率可能不足10%。这意味着超过90%的能源被转化为热量白白浪费。为解决这一难题，功率回退技术被引入进来。功率回退的基本原理是让功率放大器输出比自己饱和功率低得多的功率信号，以保证输出信号的线性指标。简单来说，就像让一位能举重100公斤的运动员只举40公斤，以确保动作不变形。
什么是功率回退？
要理解功率回退技术，首先要了解什么是峰均比，峰均比（Peak-to-Average Ratio，简称PAR），也常被称为峰均功率比（PAPR）或峰值因子（Crest Factor），是无线通信领域里一个非常关键的技术参数。它直观地描述了信号峰值功率与平均功率之间的比率关系，是衡量信号幅度波动程度的重要指标。
像OFDM这样的多载波技术，将数据分配到多个子载波上同时传输。当这些子载波的相位在某个时刻偶然对齐时，就会产生远高于平均值的瞬时功率峰值。这种高峰值功率会对后级的功率放大器（PA） 提出极高的线性度要求。如果放大器无法完美放大这些峰值，就会产生非线性失真，导致信号质量下降（如EVM恶化）和频谱泄漏（ACLR恶化），干扰其他信道。
例如，一个工作在线性区，最大输出功率为40dBm的功放，峰均比为6dB，那么需要回退6dB，实际工作输出功率不超过34dBm，以保证最高功率的信号依然工作在放大器的线性区。
为什么需要功率回退？
现代无线通信系统普遍采用非恒定包络调制技术（如OFDM、256QAM等）以实现更高的数据传输速率和频谱效率。这些复杂调制信号具有高峰均比（PAPR）的特性，例如5G信号中的OFDMA结合256QAM调制，PAPR可高达10-12dB。功率放大器的非线性失真会使其产生新的频率分量。对于二阶失真会产生二次谐波。这些新的频率分量如落在通带内，会对发射信号造成直接干扰；如落在通带外，则会干扰其他频道的信号。
功率回退的相关技术：
1. Doherty放大器：通过主、辅两个放大管协同工作，在功率回退时保持较高效率。一般情况下，优化设计后的Doherty功放可将效率提升数倍。
2. 数字预失真：在数字域产生与功放非线性特性相反的预失真信号，显著改善线性度。现代5G设备普遍将DPD与功率回退结合使用。
3. 包络追踪：根据信号包络动态调整功放供电电压，在整个功率范围内优化效率。
4. 功率-栅压关联控制：通过实时检测输出功率并查找预设的最佳栅压值，使功放在不同输出功率下均能保持良好的线性和效率指标。
功率回退的优缺点
功率回退的优势：功率回退法简单且易于实现，不需要增加任何附加设备，是改善放大器线性度行之有效的方法。
其主要优势包括：
1. 实现成本低：不需要复杂的线性化电路或算法，只需在设计时预留适当的功率余量。
2. 可靠性高：作为被动线性化技术，不存在稳定性问题或收敛困难。
3. 即时生效：无需调试和校准过程，设计完成后即可实现线性度改善。
4. 兼容性强：可与其他线性化技术（如数字预失真、前馈等）结合使用，进一步提升性能。功率回退的缺点
1. 功率回退技术最显著的缺点是效率大幅降低。功率放大器的效率与输出功率直接相关，在回退状态下，效率会急剧下降。
2. 另一个重要局限是改善效果有限。当三阶交调抑制达到-50dBc以下后，继续回退将不再显著改善放大器线性度。因此，在线性度要求很高的场合，完全依靠功率回退是不够的。
3. 功率回退还面临器件功率容量限制的问题。为达到一定的线性输出功率，必须选择更大功率的管子，增加了硬件成本和体积。这也解释了为什么该技术主要适用于小功率、线性要求适中的通信系统。