viser alle 2 resultater


Taler om COFDM PA effektforstærker

COFDM PA effektforstærker

Som professionel leverandør af trådløse video- og datatransceivere, mange kunder vil spørge om effektforstærkere for at øge dækningen af ​​trådløse sendere og forbedre den trådløse signalstyrke. Effektforstærkeren kan siges at være en forhindring, som mange RF-ingeniører ikke kan undgå. Fungere, klassifikation, præstationsindeks, kredsløbssammensætning, effektiviseringsteknologi, udviklingstendens... Ved du alt, hvad du behøver at vide om RF effektforstærkere? Kom sminketimer!

To nøglespecifikationer for RF PA'er: kraft og linearitet

I RF effektforstærkere, strømeffektivitet (PAE) er defineret som forholdet mellem forskellen mellem udgangssignaleffekten og indgangssignaleffekten og strømforbruget af DC-strømforsyningen, nemlig:
PAE = (PRFOUT - PRFIN)/PDC = (PRFOUT - PRFIN)/(VDC*IDC)

Funktioner af RF effektforstærker RF PA

Radio Frequency Power Amplifier RF PA er hoveddelen af ​​transmissionssystemet, og dens betydning er indlysende. I senderens fortrinskredsløb, RF-signaleffekten genereret af det modulerende oscillatorkredsløb er meget lille, og den skal igennem en række amplifikationsbufferstadier, mellemliggende amplifikationstrin, og sidste effektforstærkningstrin for at opnå tilstrækkelig RF-effekt før tilførsel af stråling til antennen. For at opnå en tilstrækkelig stor radiofrekvensudgangseffekt, der skal bruges en radiofrekvenseffektforstærker. Effektforstærkere er ofte de dyreste, mest magtkrævende, og mindst effektive komponenter i en stationær installation eller terminal.
Efter at modulatoren genererer radiofrekvenssignalet, det radiofrekvensmodulerede signal forstærkes til tilstrækkelig effekt af RFPA, passeret gennem det matchende netværk, og derefter udsendes af antennen.
Forstærkerens funktion er at forstærke inputindholdet og udsende det. Input og output, som vi kalder "signaler," udtrykkes ofte som spændinger eller effekt. For en "system" såsom en forstærker, dens "bidrag" er at hæve et vist niveau af, hvad det "absorberer" og "produktion" til omverdenen. Dette "forbedringsbidrag" er "betyder" af forstærkerens eksistens. Hvis forstærkeren kan have god ydeevne, så kan den bidrage mere, som afspejler sin egen "værdi". Hvis der er visse problemer i begyndelsen "mekanisme design" af forstærkeren, derefter efter at være begyndt at arbejde eller arbejde i en periode, ikke alene vil den ikke kunne yde nogen "bidrag", men nogle uventede "stød" kan ske. "Chok" er katastrofalt for omverdenen eller for forstærkeren selv.

Klassificering af RF effektforstærker RF PA

I henhold til forskellige arbejdsforhold, effektforstærkere er klassificeret som følger:
Driftsfrekvensen for RF-effektforstærkere er meget høj, men frekvensbåndet er relativt smalt. RF effektforstærkere bruger generelt frekvensvalgsnetværk som belastningskredsløb. RF effektforstærkere kan opdeles i tre typer arbejdstilstande: EN (EN), B (B), og C (C) i henhold til den aktuelle ledningsvinkel. Ledningsvinklen for klasse A-forstærkerstrømmen er 360°, som er velegnet til lille signal laveffekt forstærkning. The conduction angle of the Class B amplifier current is equal to 180°, and the conduction angle of the Class C amplifier current is less than 180°. Both Class B and Class C are suitable for high-power working conditions, and the output power and efficiency of Class C working conditions are the highest among the three working conditions. Most RF power amplifiers work in Class C, but the current waveform of Class C amplifiers is too distorted, so they can only be used to amplify power by using a tuned circuit as a load resonance. Due to the filtering ability of the tuning loop, the loop current and voltage are still close to sinusoidal waveforms with little distortion.
In addition to the above working states classified according to the current conduction angle, der er også klasse D (D) forstærkere og klasse E (E) forstærkere, der får elektroniske enheder til at fungere i skiftetilstand. Effektiviteten af ​​klasse D-forstærkere er højere end klasse C-forstærkere.

Ydeevneindeks for radiofrekvenseffektforstærker RF PA

De vigtigste tekniske indikatorer for radiofrekvenseffektforstærker RF PA er udgangseffekt og effektivitet. Hvordan man forbedrer udgangseffekt og effektivitet er kernen i designmålet for radiofrekvenseffektforstærkere. Normalt i RF effektforstærkeren, grundfrekvensen eller en vis harmonisk kan vælges af LC-resonanskredsløbet for at realisere uforvrænget forstærkning. Generelt sagt, der er sandsynligvis følgende indikatorer i evalueringen af ​​forstærkere:
- gevinst. Dette er forholdet mellem input og output og repræsenterer bidraget fra forstærkeren. En god forstærker er at bidrage med så meget "produktion" som muligt inden for dens "række af sine egne muligheder".
-arbejdsfrekvens. Dette repræsenterer forstærkerens bæreevne for forskellige frekvenssignaler.
- Arbejde båndbredde. Dette bestemmer, hvor meget rækkevidde forstærkeren kan "bidrage". Til en smalbåndsforstærker, selvom dets eget design ikke er noget problem, dets bidrag kan være begrænset.
-stabilitet. Hver transistor har potentiale "regioner med ustabilitet." Det "design" af forstærkeren skal eliminere disse potentielle ustabiliteter. Der er to typer forstærkerstabilitet, potentielt ustabil og absolut stabil. Førstnævnte kan virke ustabil under visse forhold og miljøer, mens sidstnævnte kan garantere stabilitet under alle omstændigheder. Spørgsmålet om stabilitet er vigtigt, fordi ustabilitet betyder "svingning", når forstærkeren ikke kun påvirker sig selv, but also outputs unstable factors.
- Maksimal udgangseffekt. This indicator determines the "capacity" af forstærkeren. Til "big systems", it is hoped that they can output more power at the expense of certain gain.
-efficiency. Amplifiers must consume a certain amount of "energy" and also achieve a certain amount of "bidrag". The ratio of its contribution to consumption is the efficiency of the amplifier. A good amplifier is one that contributes more and consumes less.
- linear. Linearity characterizes the correct response of the amplifier to a large number of inputs. A deterioration in linearity means that the amplifier "distorts" eller "distorts" the input in the presence of excess input. A good amplifier should not exhibit this "freaky" nature.

Circuit Composition of RF Power Amplifier RF PA

There are different types of amplifiers. Forenklet, the circuit of the amplifier can be composed of the following parts: transistors, bias and stabilization circuits, and input and output matching circuits.

1. Transistor

There are many kinds of transistors, including transistors with various structures that have been invented. Essentially, a transistor works as a controlled current or voltage source by converting the energy of an empty direct current into a "useful" produktion. DC energy is obtained from the outside world, and the transistor consumes it and converts it into useful components. A transistor, we can regard it as "a unit". Different "capabilities" of different transistors, such as their ability to withstand power are different, which is also due to their ability to obtain DC energy; for eksempel, their response speed is different, which determines how wide and high it can work In the frequency band; for eksempel, the impedances facing the input and output ports are different, og de eksterne reaktionsevner er forskellige, som bestemmer sværhedsgraden ved at matche den.

2. Bias og stabiliseringskredsløb

Forspændings- og stabiliseringskredsløb er to forskellige kredsløb, men fordi de ofte er svære at skelne, og designmålene konvergerer, de kan diskuteres sammen.
Transistorens drift skal være under visse bias-betingelser, som vi kalder det statiske driftspunkt. Dette er fundamentet for transistoren og dens egen "positionering". Hver transistor har en bestemt positionering for sig selv, og forskellig positionering vil bestemme sin egen arbejdstilstand, og der er også forskellige præstationer i forskellige positioner. Nogle positioneringspunkter har små udsving, som egner sig til mindre signalarbejde; nogle positioneringspunkter har store udsving, som er velegnede til høj effekt; nogle positioneringspunkter har mindre efterspørgsel, ren udgivelse, og er velegnede til støjsvagt arbejde; nogle positioneringspunkter, Transistorer svæver altid mellem mætning og cutoff, i skiftende tilstand. Et passende forspændingspunkt er grundlaget for normal drift.
Stabiliseringskredsløbet skal være før det matchende kredsløb, fordi transistoren har brug for stabiliseringskredsløbet som en del af sig selv, og kontakter derefter omverdenen. I omverdenens øjne, transistoren med stabiliseringskredsløbet er en "helt ny" transistor. Det gør sikkert "ofre" at opnå stabilitet. Mekanismer, der stabiliserer kredsløbet, holder transistorerne kørende jævnt og stabilt.

3. Input og output matchende kredsløb

Formålet med matchningskredsløbet er at vælge en accepteret tilstand. For de transistorer, der ønsker at give mere gevinst, tilgangen er at acceptere og output på tværs. Dette betyder, at gennem grænsefladen af ​​matchende kredsløb, kommunikationen mellem forskellige transistorer er glattere. Til forskellige typer forstærkere, det matchende kredsløb er ikke den eneste designmetode, der er "accepteret i sin helhed". Nogle små rør med lille jævnstrøm og lavt fundament er mere villige til at gøre en vis mængde blokering, når de modtager for at opnå bedre støjydelse. Imidlertid, blokeringen kan ikke overdrives, ellers vil det påvirke dets bidrag. Til nogle kæmpe kraftrør, du skal være forsigtig, når du udskriver, fordi de er mere ustabile, og på samme tid, en vis mængde forbehold hjælper dem til at anstrenge sig mere "uforvrænget" energy.

Realisering af stabilitet af RF effektforstærker RF PA

Hver transistor er potentielt ustabil. Gode ​​stabiliserende kredsløb kan sammensmeltes med transistorer for at danne en "kontinuerligt arbejde" mode. Implementeringen af ​​stabiliseringskredsløb kan opdeles i to typer: smalbåndet og bredbåndet.
Smalbåndsstabiliseringskredsløbet bruger en vis mængde forstærkning. Dette stabile kredsløb realiseres ved at tilføje visse forbrugskredsløb og selektive kredsløb. Dette kredsløb tillader transistoren kun at bidrage med et lille frekvensområde. En anden bredbåndsstabilisering er indførelsen af ​​negativ feedback. Dette kredsløb kan arbejde over et bredt område.
Kilden til ustabilitet er positiv feedback, og ideen med smalbåndsstabilitet er at bremse noget af den positive feedback. Selvfølgelig, dette undertrykker også bidraget. Negativ feedback, gjort godt, har mange ekstra glædelige fordele. For eksempel, negativ feedback kan forhindre transistorer i at blive matchet, hverken behøver at blive matchet for at interface godt med omverdenen. Desuden, indførelsen af ​​negativ feedback vil forbedre transistorens lineære ydeevne.

Effektivitetsforbedringsteknologi af RF-effektforstærker RF PA

Transistoreffektivitet har en teoretisk grænse. Denne grænse varierer med valget af forspændingspunktet (statisk driftspunkt). Desuden, hvis det perifere kredsløb ikke er godt designet, dens effektivitet vil blive stærkt reduceret. på nuværende, der er ikke mange måder, hvorpå ingeniører kan forbedre effektiviteten. Der er kun to slags her: kuvertsporingsteknologi og Doherty-teknologi.
Essensen af ​​envelope tracking-teknologi er at adskille input i to typer: fase og konvolut, og derefter forstærke dem separat af forskellige forstærkerkredsløb. På denne måde, de to forstærkere kan fokusere på deres respektive dele, og samarbejdet mellem de to forstærkere kan nå målet om højere effektivitetsudnyttelse.
Essensen af ​​Doherty-teknologi er: ved at bruge to transistorer af samme type, kun én virker, når input er lille, og arbejder i en højeffektiv tilstand. Hvis input stiger, begge transistorer arbejder samtidigt. Grundlaget for realiseringen af ​​denne metode er, at de to transistorer stiltiende skal samarbejde med hinanden. Arbejdstilstanden for en transistor vil direkte bestemme arbejdseffektiviteten for den anden.

Testudfordringer for RF PA'er

Effektforstærkere er meget vigtige komponenter i trådløse kommunikationssystemer, men de er i sagens natur ikke-lineære, forårsager spektrale vækstfænomener, der interfererer med tilstødende kanaler, og kan overtræde lovpligtige out-of-band emissionsstandarder. Denne egenskab kan endda forårsage in-band forvrængning, hvilket øger bitfejlfrekvensen (BER) og reducerer kommunikationssystemets dataoverførselshastighed.
Under top-til-gennemsnit effektforhold (PAPR), det nye OFDM-transmissionsformat vil have mere sporadisk spidseffekt, gør PA vanskeligt at blive segmenteret. Dette forringer spektralmaskens overensstemmelse og øger EVM og BER på tværs af bølgeformen. For at løse dette problem, designingeniører reducerer normalt bevidst PA's driftskraft. desværre, dette er en meget ineffektiv tilgang, da PA reducerer 10% af sin driftskraft og taber 90% af sin jævnstrøm.
Most of today's RF PAs support multiple modes, frekvensområder, og moduleringstilstande, gøre flere testartikler tilgængelige. Tusindvis af testelementer er ikke ualmindeligt. Brugen af ​​nye teknologier såsom crest factor reduktion (CFR), digital præforvrængning (DPD) og kuvertsporing (ET) kan hjælpe med at optimere PA-ydeevne og strømeffektivitet, men disse teknologier vil kun gøre testen mere kompliceret og i høj grad forlænge testtiden. Design og test tid. Forøgelse af båndbredden af ​​RF PA vil resultere i en femdobling af den nødvendige båndbredde til DPD-målinger (muligvis overskrider 1 GHz), yderligere øge testkompleksiteten.
Ifølge trenden, for at øge effektiviteten, RF PA komponenter og front-end moduler (FEM) vil blive tættere integreret, og en enkelt FEM vil understøtte et bredere udvalg af frekvensbånd og modulationstilstande. Integrering af en ET-strømforsyning eller modulator i FEM kan effektivt reducere de samlede pladsbehov inde i den mobile enhed. Forøgelse af antallet af filter/duplekser-slots for at understøtte et større driftsfrekvensområde vil øge kompleksiteten af ​​mobile enheder og antallet af testelementer.

Mobiltelefon RF-modul effektforstærker (PA) Markedssituation

Området for mobiltelefon effektforstærkere er i øjeblikket en komponent, der ikke kan integreres i mobiltelefoner. Mobiltelefonens ydeevne, fodspor, opkaldskvalitet, mobiltelefonens styrke, og batterilevetid bestemmes alle af effektforstærkeren.
Hvordan man integrerer disse effektforstærkere med forskellige frekvensbånd og standarder er et vigtigt emne, som industrien har studeret. I øjeblikket, der er to løsninger: den ene er fusionsarkitekturen, som integrerer RF effektforstærkere PA af forskellige frekvenser; den anden arkitektur er integrationen langs signalkæden, det er, PA og dupleksenheden er integreret. Begge ordninger har fordele og ulemper, og passer til forskellige mobiltelefoner. Konvergeret arkitektur, høj integration af PA, har åbenlys størrelse fordel for mere end 3 frekvensbånd, og åbenlyse omkostningsfordele for 5-7 frekvensbånd. Ulempen er, at selvom PA er integreret, dupleksenheden er stadig ret kompliceret, og der er koblingstab, når PA er integreret, og præstationen vil blive påvirket. Til sidstnævnte arkitektur, ydeevnen er bedre. Integrationen af ​​effektforstærkeren og dupleksenheden kan forbedre de nuværende egenskaber, hvilket kan spare snesevis af milliampere strøm, hvilket svarer til at forlænge taletiden med 15%. Derfor, industriinsidere foreslår, at når der er mere end 6 frekvensbånd (ekskl. 2G, med henvisning til 3G og 4G), en konvergeret arkitektur vedtages, og når mindre end 4 frekvensbånd anvendes, PAD, en løsning, der integrerer PA og duplexer, anvendes.
Brug for hjælp til WhatsApp?