Hoë data-koers mobiele kommunikasie stelsels benodig RF krag versterkers (PA's) wat hoë energie doeltreffendheid bied, om die netwerke se bedryfskoste te verminder.

Dit is 'n uitdaging, aangesien die komplekse modulasiestelsels wat in die nuutste sellulêre standaarde gebruik word, hoë peil-tot-gemiddelde-kragverhoudings (PAR) het, wat op sy beurt hoë gemiddelde doeltreffendheid vereis van die sender se PA's. Baie PA-argitektuur het 'n 'soetvlek' waarmee hulle die meeste doeltreffend funksioneer en op baie laer doeltreffendheid van daardie plek werk. Die bereiking van hoë gemiddelde doeltreffendheid beteken dus die bou van PA-argitekture wat doeltreffend is oor 'n wye verskeidenheid bedryfstoestande.

Ons het 'n paar belowende benaderings gesien om sulke PA's te bou, met behulp van GaN-transistors in Doherty en uitfaserende argitekture. Ons dink dit is moontlik om selfs groter doeltreffendheid te bereik as die manier waarop die hoër harmonieë van die oordraagbare sein beëindig word, doeltreffender beheer kan word sonder om die grootte of kompleksiteit van die PA-bord te verhoog.

Ons benadering gebruik harmonieuse GN-transistors en 'n kwasi-lasensensitiewe (QLI) argitektuur om die doeltreffendheid van 'n Klas E-versterker in 'n standaard RF-pakket te bereik. Die benadering bied 'n hoë-doeltreffendheid operasie. Ten spyte van die manier waarop Doherty en uitfaserende PA-argitekture hul ladings moduleer.

As 'n herinnering toon Figuur 1 'n vereenvoudigde Doherty PA-argitektuur.

Figuur 1: 'n vereenvoudigde Doherty PA argitektuur

Figuur 2 'n Vereenvoudigde uitfaserende PA-argitektuur

Bou meer doeltreffende PA's met behulp van QLI tegnieke
Ons gebruik 'n eindige-induktansie-implementering van 'n Klas E-versterker om hoë doeltreffendheid van 'n eenvoudige kringstruktuur te behaal. Verskeie werkswyses ontstaan as die verhouding tussen die lasnetwerkelemente en die insetparameters wissel as 'n funksie van die resonansiefaktor q = 1 / ω√LC, deur L en C, soos getoon in Figuur 3.

Figuur 3: Die kwasi-lading-ongevoelige Klas E PA, met sy eindige GS-toevoer-induktor L en lowpass LC-afdeling (L1C1) en verwante golfvorms

By q = 1.3 gaan die PA in 'n Klas E-modus wat die beste doeltreffendheid bied oor 'n wye reeks lasweerstande - soos benodig vir stelsels wat dinamiese vragmodulasie gebruik.

In standaard-RF-pakkette, bied grootte- en kostebeperkings slegs eenvoudige bypassende netwerk topologieë toe. 'N reeks kapasitor is besonder moeilik om intern te implementeer. Daarom het ons 'n funksioneel identiese getransformeerde lae-pas-LC-afdeling (L1C1) afgelei, soos in die onderste helfte van Figuur 3 getoon.

Aangesien die hoër harmonieë binne die pakket ooreenstem, is 'n konvensionele fundamentele laai-trekstelsel goed genoeg om die optimale impedansie vir maksimum doeltreffendheid, maksimum uitsetkrag en terugspanning (bv. 6dB) te bereik. Die gemete data toon dat maksimum uitsetkrag en -doeltreffendheid op die reële as van die versterker se Smith-grafiek gebind word. Die piek doeltreffendheid word behou, terwyl die uitsetkrag verminder vir 'n toenemende werklike deel van die las, wat daarop dui dat die tweede harmoniese impedansie wat nodig is om piek-doeltreffendheid te bereik tydens lasmodulasie, nie beïnvloed word nie. Hierdie eiendom is baie nuttig om die gemiddelde doeltreffendheid van Doherty en uitfaserende PA's te verhoog.

Die toepassing van QLI tegnieke op 'n Klas E Doherty PA ontwerp
Ons vrag-treurmetings van die krag en doeltreffendheid van die verpakte toestel stel voor dat dit 'n λ / 4 interne seinrotasie het. Hierdie interne rotasie kan in ag geneem word in die ontwerp van die lasnetwerk van die Doherty PA, dus dit is nie nodig om vergoedingslyne by die uitset te voeg nie. Die fundamentele lasimpedansie wat by die pakketleiers benodig word, is ook hoog genoeg om die Doherty-kombinator direk te koppel sonder 'n bykomende netwerk.

Die feit dat hoër harmonieë binne die pakket beëindig word, beteken dat die laai netwerk vir die Doherty PA eenvoudig, kompak is en dat dit nie hoër harmoniese ooreenstemming nodig het nie. Verder is die hoof toestel bevooroordeeld in die Klas-AB af, terwyl die piek toestel in die Klas C-modus bevooroordeeld is vir hul rustige strome om die konvensionele Doherty-operasie te verseker, sodat wanneer dit hard bestuur word, die toestel klas-E-like werking sal betree.

Die toepassing van QLI tegnieke op 'n dubbel-invoer, gemengde-modus uitverhitting PA ontwerp
Die gemengde-modus-uitfasingsontwerp word in Figuur 4 (b) getoon. Chireix-vergoeding is in die twee takke opgeneem deur hul elektriese lengte met ± Δ aan te pas, in plaas daarvan om 'n areaverbruikende shuntontvangs by te voeg. Die waarde van Δ bepaal die vereiste uitfasasie vergoedingshoek.

Vir gemengde-modus-uitfaseringsoperasie word 'n kombinasie van fase- en insetkragbeheer gebruik om die maksimum drein / PAE-doeltreffendheid te behaal, teen krag terugspanning. Die ryprofiel om die beste doeltreffendheidsreaksie te bewerkstellig, word in 'n opbaktoonbank gestoor. Dit beteken dat die uitfasering PA 'n skerp doeltreffendheid / afrol kan verhoed by groter uitfaseringshoeke, en sodoende sy hoë opstelling doeltreffend handhaaf.

QLI PA-argitekture in die praktyk
Ons het hierdie twee PA-argitektuur getoets met behulp van 'n dual-input meting setup wat beide die insetfase en die amplitude van die sein kan vee. Die toestelle is nie in hoë kompressie gestoot nie, om te verhoed dat hulle oorverhit wanneer hulle met voortdurende golwe werk. Dit beteken dat die piekkrag met gemoduleerde seine minstens 1dB hoër is as die statiese gemeet uitsetkrag. 'N Vectorkoppelde algemene geheue polinoombenadering is gebruik vir linearisering. 'N Optimale digitale vervormingstrategie moet nog beter linearisering lewer.

Gevolgtrekking

Hierdie werk toon dat dit moontlik is om hoë-doeltreffendheid, lasmodulasie-gebaseerde PA's te bou deur hoër harmonieë binne die RF-pakket te beëindig. Hierdie benadering beteken ook dat die kragkombinasie netwerke eenvoudig en kompak kan wees.

Vorige:Omskakel opgraderings in 'n volgende algemene TV-voordeel

volgende:Hoe om jou eie FM-radiostasie met 'n Framboos Pi uit te saai

Los 'n boodskap

boodskap Lys

Kommentaar word gelaai ...

produkte Kategorie

produkte Tags

Fmuser Sites

Hoe om meer doeltreffende RF kragversterkers te bou deur die harmonieë in die pakket te beëindig

Los 'n boodskap

boodskap Lys