RF signalo grandinėje galios stiprintuvas (PA) yra aktyvusis elementas, esantis tarp siųstuvo signalo grandinės grandinės ir antenos, pav. 1. Tai dažnai yra vienas atskiras komponentas, kurio reikalavimai ir parametrai skiriasi nuo daugelio perdavimo grandinės ir imtuvo grandinių. Šie DUK apžvelgs PA vaidmenį ir jo apibūdinimą.

Kl .: Ką veikia PA?

A: Pagrindinė PA funkcija yra labai paprasta. Jis imasi mažos galios RF signalo, jau turėdamas duomenų kodavimą ir moduliavimą, norimu dažniu, ir padidina savo signalo stiprumą iki tokio lygio, kokio reikia projektui. Šis galios lygis gali būti nuo milvatų iki dešimčių, šimtų ar tūkstančių vatų. PA nekeičia signalo formos, formato ar režimo, bet „tik“ jį sustiprina.

Kl .: Ar PA visada yra nepriklausomas, atskiras komponentas?

A: Ne. Jei mažesnės galios RF išvestis yra ne didesnė kaip 100 mW, PA gali būti RF perdavimo IC dalis ar net didesnio siųstuvo-imtuvo IC dalis. Įgyvendinant PA tokiu būdu gali būti sutaupytos BOM išlaidos, tačiau iš dizainerio reikia būti labai atsargiems dėl RF IC ir antenos išdėstymo, nes RF signalo nukreipimas yra iššūkis. Be to, mikroschemos PA dizainas ir vykdymas gali priversti sunkiai kompromituoti jo ar susijusios RF schemos veikimą.

Kitame kraštutinume, kai 500-1000 W yra aukštesnės galios, vienas diskretus PA gali nesugebėti valdyti galios lygio. Tokiais atvejais keli PA įrenginiai gali būti naudojami lygiagrečiai. Nors tai gali išspręsti galios problemą, lygiagretus dizainas iškelia naują galios balanso, srovės pasidalijimo, šiluminio suderinimo, atskirų gedimų ar perkaitimo prevencijos ir dar daugiau klausimų.

Kl .: kas yra MMIC?

A: RF IC su PA arba be jo yra soenti9es, vadinami MMIC - milimetro IC, nors griežtai tariant, milimetro bangos sklinda nuo 30 GHz iki 300 GHz, o diapazonas nuo 1 GHz iki 30 GHz yra laikomas mikrobangomis. Tačiau įprasta naudoti aukštojo mikrobangų dažnio terminą MMIC.

Kl .: Kokie puslaidininkių procesai naudojami RF PA?

A: Be standartinių MOSFET, maždaug prieš maždaug dešimtmetį dominuojantis procesas buvo gallio arsenidas (GaAs), ir jis vis dar naudojamas iki šiol, daugiausia <5 W išmaniųjų telefonų ir kabelinės televizijos diapazone. Esant didesniam galios lygiui, gallio nitridas (GaN) per pastarąjį dešimtmetį padarė didelę pažangą tiek dėl rinkos poreikių, tiek dėl didelių pardavėjų investicijų į procesą. „GaN“ dabar yra labiausiai mėgstamas naujų procesų PA procesas.

Kl .: Kaip darbo dažnis patenka į situaciją?

A: Kai yra RF dizainas, pagrindiniai klausimai yra galia ir dažnis bei vieno veiksnio poveikis kitam. FETs veikia iki kelių šimtų MHz dažnių, tačiau gali patekti į GHz diapazoną, tuo tarpu „GaAs“ yra naudingi kelioms dešimtims GHz, nors ir geriausiai naudojant 10 GHz. Daznai darant keliasdešimt GHz dali, kur sutelkta didžioji dalis besiformuojančios RF veiklos (pagalvokite 5G), GaN yra patraukliausias procesas. (Žinoma, kiekvienas iš šių bendrųjų teiginių turi išimčių, be to, visa sritis greitai juda, todėl šie bendrieji teiginiai kinta.)

Atminkite, kad proceso technologija yra tik dalis istorijos. Kita dalis yra tai, kaip procesas naudojamas, kalbant apie gamybos topologiją. Tarp variantų yra bipoliniai jungiamieji tranzistoriai (BJT), patobulinimo režimo MOSFET, heterojunkciniai bipoliniai tranzistoriai (HBT), metalo puslaidininkiniai FET (MESFET), didelis elektronų judrumas. tranzistoriai (HEMT) ir šonai pasklidę metalo oksido puslaidininkiai (LDMOS). Kiekvieno subtilumas paprastai nėra tiesiogiai susijęs su PA vartotoju, tačiau jie daro įtaką tam, ką gali padaryti PA, ir jo apribojimams.

Klausimas: darant prielaidą, kad PA turi tinkamas specifikacijas, kokios yra pagrindinės dizaino problemos, turinčios įtakos jos naudojimui?

A: Yra trys: išdėstymas, signalo vientisumas ir parazitai; šiluminis valdymas (paprastai PA efektyvumas gali būti nuo 30% iki 70%), šilumos šalintuvas, oro srautas ir laidus / įprastas aušinimas; ir impedanso atitikimo antenai tinklo sukūrimą, 2 pav.

Kl .: Atrodo, kad išdėstymas ir šilumos valdymas yra pakankamai aiškūs, kad būtų galima numatyti ir modeliuoti, bet kaip suderinti?

A: Atitikimas yra keblus, nes priimtinas atitikimas, kurio rezultatas yra VSWR <2, daugeliu atvejų reikalauja kruopštaus modeliavimo, Smitho diagramos (3 pav.) Ar panašaus įrankio naudojimo ir dažnai VNA (vektorinio tinklo analizatoriaus). Tačiau tikras iššūkis yra tas, kad apkrovos parametrai - čia, antena, gali būti ne pastovūs.

Pavyzdžiui, jei galutinis produktas yra išmanusis telefonas, vartotojo rankų ir kūno, taip pat kitų šalia esančių daiktų išdėstymas turi įtakos apkrovos varža ir tokiu būdu varžos gerumui. Kai aplinkybės keičiasi naudojimo metu, antena „išsilydys“ ir VSWR padidės, o tai sukels energijos neefektyvų spinduliavimą, galimą perkaitimą ir terminį išjungimą. Čia yra prieinamų metodų, galinčių neutralizuoti šiuos poslinkius, pavyzdžiui, dinaminio varžos suderinimo, tačiau tai padidina kainą ir yra sudėtingesni.

Jei jus domina galios stiprintuvas ir FM / TV siųstuvų įranga, susisiekite su mumis:[apsaugotas el. paštu] .

Ankstesnis:Kaip tiesiogiai transliuoti „Youtube“ su Encoder

Kitas:Ar „STL-DSTL Link“ sistema yra patikima?

Palik žinutę

Žinučių sąrašas

Komentarai Kraunasi ...