Sistemet e lëvizshme të komunikimit të nivelit të lartë të të dhënave kanë nevojë për amplifikatorë të fuqisë RF (PA) që ofrojnë efikasitete të larta të energjisë, për të ndihmuar në reduktimin e kostove operative të rrjetit.

Kjo është një sfidë, pasi që skemat e modulimit kompleks të përdorura në standardet e fundit celulare kanë raport të lartë të fuqisë mesatare-mesatare (PAR) që kërkojnë efikasitet të lartë mesatar nga PA-të e transmetuesit. Shumë arkitektura të AP-së kanë një 'vend të ëmbël' në të cilin veprojnë në mënyrë më efikase dhe veprojnë me efikasitete shumë më të ulëta larg asaj vendi. Arritja e efikasitetit mesatar të lartë do të thotë, pra, ndërtimi i arkitekturave PA që janë efikase në një gamë të gjerë kushtesh operimi.

Ne kemi parë disa metoda premtuese për ndërtimin e AP-ve të tilla, duke përdorur transistorët GaN në Doherty dhe arkitektura jashtë-fasing. Ne mendojmë se është e mundur të arrihet efikasitet edhe më i madh nëse mënyra në të cilën mbarojnë harmonizimet më të larta të sinjalit të transmetuar mund të kontrollohet në mënyrë më efektive pa rritur madhësinë ose kompleksitetin e bordit PA.

Qasja jonë përdor transistorë GaN të harmonizuar në mënyrë harmonike dhe një arkitekturë pothuajse ngarkesë-ndjeshuese (QLI) për të arritur efikasitetin e një amplifikuesi të klasës-E në një paketë standarde RF. Qasja ofron operim me efikasitet të lartë. Pavarësisht nga mënyra se si Doherty dhe arkitektura PA jashtë-phasing modulojnë ngarkesat e tyre.

Si një kujtesë, Figura 1 tregon një arkitekturë të thjeshtuar Doherty PA.

Figura 1: Një arkitekturë e thjeshtuar Doherty PA

Figura 2 Një arkitekturë e thjeshtëzuar e fazës PA

Ndërtimi i ZM-ve më efikase duke përdorur teknikat QLI
Ne përdorim një implementim të fundëm-induktivë të një amplifikatori Klasa-E për të arritur efikasitet të lartë nga një strukturë e thjeshtë qarkore. Modele të shumta të funksionimit lindin pasi lidhja ndërmjet elementëve të rrjetit të ngarkesës dhe parametrave të hyrjes ndryshon si një funksion i faktorit të rezonancës q = 1 / ω√LC, nëpërmjet L dhe C, siç tregohet në figurën 3.

Figura 3: Klasë PA pa ndjerë me ngarkesë, me induktorin e tij të fundëm të furnizimit me energji DC dhe seksionin LC të ulët të kalimit (L1C1) dhe formave të valëve përkatëse

Në q = 1.3, PA shkon në një regjim operativ Klasa E që ofron efikasitetin më të mirë në një gamë të gjerë të rezistencës së ngarkesës - siç kërkohet për sistemet që përdorin modulimin dinamik të ngarkesës.

Në paketat standarde RF, kufizimet e madhësisë dhe kostos lejojnë vetëm topologji të thjeshta të rrjetit të përputhjes. Një kondensator seri është veçanërisht e vështirë për t'u zbatuar brenda vendit. Prandaj, ne kemi nxjerrë një seksion LC të transformuar me funksionalitet identik (L1C1), siç tregohet në pjesën e poshtme të figurës 3.

Meqenëse harmonikat më të larta përputhen brenda paketës, një sistem konvencional i ngarkesës tërheqëse është mjaft i mirë për të arritur rezistencën maksimale për efikasitetin maksimal, fuqinë maksimale të prodhimit dhe mbingarkimin (p.sh. 6dB). Të dhënat e matura tregojnë se fuqia dhe efiçienca maksimale e prodhimit janë të renditura në boshtin e vërtetë të tabelës Smith të amplifikatorit. Efikasiteti i pikut ruhet ndërkohë që fuqia e prodhimit zvogëlohet për një pjesë reale në rritje të ngarkesës, gjë që tregon se impedanca e dytë harmonike e kërkuar për të arritur efikasitetin e pikut gjatë modulimit të ngarkesës nuk ndikohet. Kjo pronë është shumë e dobishme për të rritur efikasitetin mesatar të Doherty dhe PA-out phasing.

Aplikimi i teknikave QLI në një dizajn të klasës së Doherty PA
Matjet tona të ngarkesës-tërheqëse të fuqisë dhe efikasitetit të pajisjes së paketuar sugjerojnë se ajo ka një rotacion të brendshëm të sinjalit λ / 4. Ky rotacion i brendshëm mund të merret parasysh në hartimin e rrjetit të ngarkesës të PA Doherty, kështu që nuk është e nevojshme të shtohen linjat e kompensimit në dalje. Impendimi themelor i ngarkesës i kërkuar në pakon e paketës është gjithashtu mjaft i lartë për të lejuar kombinatorin Doherty të lidhet direkt pa një rrjet shtesë që përputhet.

Fakti që harmonikat më të larta janë ndërprerë brenda paketës, do të thotë se rrjeti i ngarkesës për PA Doherty mund të jetë i thjeshtë, kompakt dhe nuk ka nevojë për harmonizim më të lartë harmonik. Për më tepër, pajisja kryesore është e njëanshme në modalitetin Klasa-AB, ndërsa pajisja e pikut është e paragjykuar në regjimin Klasa-C për rrymat e tyre të menjëhershme për të siguruar funksionimin konvencional Doherty, kështu që kur të shtyhet shumë, pajisja do të hyjë në operacionin e Class-E.

Aplikimi i teknikave të QLI në një dizajn PA të dyfishtë, të përzier me mode
Dizajni i përzier në modalitetin jashtë-fasing është treguar në figurën 4 (b). Kompensimi Chireix është inkorporuar në të dy degët duke rregulluar gjatësinë elektrike të tyre me ± Δ, në vend që të shtojë një susceptancë të shuntit që zë vend. Vlera e Δ përcakton këndin e kompensimit të kërkuar nga jashtë.

Për funksionimin në mënyrë të përzier nga jashtë, një kombinim i fazës dhe kontrollit të fuqisë së inputeve përdoren për të arritur maksimumin e efikasitetit të kullimit / PAE kundrejt fuqisë mbrapa. Profili i përzjerjes për të arritur përgjigjen më të mirë të efikasitetit ruhet në një tabelë kërkimi. Kjo do të thotë që PA-ja jashtë fazës mund të shmangë një efekt të mprehtë të efikasitetit / rikthimit në kënde më të mëdha jashtë fazës, dhe kështu të ruajë efikasitetin e tij të lartë të linjës.

QLI PA arkitekturave në praktikë
Ne testuam këto dy arkitektura PA duke përdorur një setup të matjes me dy hyrje që mund të fshij dy fazën e hyrjes dhe amplitudën e sinjalit. Pajisjet nuk u shtrënguan në kompresim të lartë, për të shmangur mbinxehjen e tyre kur vepronin me valë të vazhdueshme. Kjo do të thotë se fuqia maksimale me sinjale të moduluar është të paktën 1dB më e lartë se fuqia statike e matur e prodhimit. Një qasje vektor-kaloi qasje të përgjithshme polinomi kujtesës është përdorur për linearization. Një strategji e optimizuar dixhitale para shtrembërimit duhet të japë një linearizim edhe më të mirë.

Përfundim

Kjo punë tregon se është e mundur të ndërtojmë PA me bazë efikasitet të lartë, bazuar në modulimin e ngarkesës, duke i dhënë fund harmonikave më të larta brenda paketës RF. Kjo qasje gjithashtu do të thotë se rrjetet e kombinimit të fuqisë mund të jenë të thjeshta dhe kompakte.

prev:Përsëritja e Përmirësimeve të Transmetimeve në një Avantazh tjetër televiziv të ardhshëm

Next:Si të transmetoni stacionin tuaj të radios FM me një Pi të mjedrës

Lini një mesazh

Lista mesazh

Comments Loading ...