Високите податоци за мобилни комуникациски системи имаат потреба од RF засилувачи на моќност (ПА) кои нудат висока енергетска ефикасност, за да помогнат да се намалат оперативните трошоци на мрежите.

Ова е предизвик, бидејќи комплексните шеми за модулација кои се користат во најновите мобилни стандарди имаат високи врски до просечна моќност (PAR), кои за возврат бараат високи просечни ефикасности од предавателските ПА. Многу PA архитектури имаат "слатка точка" на која работат најефикасно и работат со многу пониски ефикасности подалеку од тоа место. Постигнувањето високи просечни ефикасности значи значи градење на PA архитектури кои се ефикасни во широк опсег на работни услови.

Видовме неколку ветувачки пристапи за градење на такви PAs, користејќи GaN транзистори во Doherty и надвор фази архитектури. Сметаме дека е можно да се постигне уште поголема ефикасност ако начинот на кој се прекинуваат повисоките хармоници на пренесениот сигнал може поефикасно да се контролира без да се зголеми големината или сложеноста на одборот на PA.

Нашиот пристап користи хармонизирани GaN транзистори и квази оптоварување-нечувствителна (QLI) архитектура за да се постигне ефикасност на класа-E засилувач во стандарден RF пакет. Пристапот нуди ефикасно работење. И покрај начинот на кој Doherty и out-phasing PA архитектурите ги модулизираат нивните оптоварувања.

Како потсетник, Слика 1 покажува поедноставена Doherty PA архитектура.

Слика 1: поедноставена Doherty PA архитектура

Слика 2 Поедноставена PA-архитектура надвор од фази

Градење поефикасни ПА со користење на QLI техники
Ние користиме конечна индуктивност за имплементација на класа-E засилувач за да постигнеме висока ефикасност од едноставна структура на кола. Бројни режими на работа се јавуваат како што односот помеѓу елементите на оптоварената мрежа и влезните параметри варира како функција на резонантниот фактор q = 1 / ω√LC, преку L и C, како што е прикажано на Слика 3.

Слика 3: Квази-нечувствителна класа E PA, со конечниот DC индуктор L и нископропусен LC дел (L1C1) и слични бранови

Во q = 1.3, PA оди во класа-E оперативен режим кој нуди најдобра ефикасност во текот на широк опсег на отпорност на оптоварување - како што е потребно за системи кои користат динамичка модулација на оптоварување.

Во стандардните RF пакети, ограничувањата на големината и трошоците само овозможуваат едноставни мрежни топологии. Контрактор на серии е особено тешко да се спроведе внатрешно. Затоа, добивме функционално идентичен трансформиран нископропусен LC дел (L1C1), како што е прикажано во долната половина на Слика 3.

Бидејќи повисоките хармоници се исти во внатрешноста на пакетот, конвенционалниот основен систем за повлекување на товарот е доволно добар за да се постигне оптимална импеданса за максимална ефикасност, максимална излезна моќност и назад-оф (на пример, 6dB). Измерените податоци покажуваат дека максималната излезна моќ и ефикасност се порамнети на вистинската оска на дијаграмот за засилувач Смит. Врвната ефикасност е зачувана, додека излезната моќност се намалува за зголемување на реалниот дел од товарот, што покажува дека втората хармонична импеданса потребна за постигнување на врвна ефикасност за време на модулацијата на оптоварување е непроменета. Овој имот е многу корисен за зајакнување на просечната ефикасност на Doherty и на излезните фази.

Примена на QLI техники за дизајн на Класа Е Доерти П.А.
Нашите оптоварување-повлече мерења на моќ и ефикасност на пакувани уред укажуваат на тоа дека има λ / 4 внатрешна ротација на сигналот. Оваа внатрешна ротација може да се земе предвид при дизајнирањето на оптоварената мрежа на Doherty PA, па затоа не е неопходно да се додадат линии за компензација на излезот. Фундаменталната импеданса на оптоварување потребна на пакетите е исто така доволно висока за да овозможи поврзувачот Doherty да биде директно поврзан без дополнителна мрежа која одговара.

Фактот дека повисоките хармоници се прекинати во внатрешноста на пакетот значи дека оптоварувањето за Doherty PA може да биде едноставно, компактно и дека нема потреба од повисоко усогласување. Освен тоа, главниот уред е пристрасен во класа-AB-мод, додека уредот врв е пристрасен во класа-C-мод за нивните мирни струи за да се обезбеди конвенционална работа на Doherty, така што кога ќе се вози тешко, уредот ќе влезе во класа-Е како работа.

Примена на QLI-техники на двоен влез, PA-оф-мешан режим
Мешаниот мод за излегување од фаза е прикажан на Слика 4 (б). Компензацијата на Chireix е инкорпорирана во двете гранки со прилагодување на нивната електрична должина со ± Δ, наместо да додаде подрачје кое одзема површина. Вредноста на Δ го одредува потребниот агол на компензацијата за излез од фазата.

За мешан режим на работа надвор од фаза, се користи комбинација на фазна и влезна моќност за контрола за постигнување на максимална ефикасност на потрошувачка / PAE наспроти напојување со енергија. Профилот на возење за да се постигне најдобриот одговор на ефикасноста се чува во табелата за пребарување. Ова значи дека out-phasing PA може да избегне остра ефикасност / добивка се тркалаат со поголеми агли од фази, и така да ја задржи својата висока ефикасност.

QLI PA архитектури во пракса
Ние ги тестиравме овие две PA архитектури користејќи подесување за мерење со двоен влез кој можеше да ги избрише и влезната фаза и амплитудата на сигналот. Уредите не беа притиснати во висока компресија, за да ги избегнат прегревање кога работат со континуирани бранови. Ова значи дека врвната моќност со модулирани сигнали е најмалку 1dB повисока од статичната измерена излезна моќност. За линеаризација се користеше полиномен пристап на општа меморија со векторски префрлани. Оптимизираната дигитална стратегија за претходно деформирање треба да даде уште подобра линеаризација.

Заклучок

Оваа работа покажува дека е можно да се изградат високо ефикасни PA-базирани бази на оптоварување со прекинување на повисоките хармоници во RF-пакетот. Овој пристап исто така значи дека мрежите кои комбинираат моќ можат да бидат едноставни и компактни.

Претходна:Вклучување надградби на емитувањата во ТВ-Предност во наредната генерација

Следно:Како да се емитува вашата сопствена FM радио станица со Малина Пи

Остави порака

Список со пораки

Коментарите се објавуваат ...