Augsta datu pārraides ātrgaitas mobilo sakaru sistēmām ir nepieciešami RF jaudas pastiprinātāji (PA), kas nodrošina augstu energoefektivitāti, lai samazinātu tīkla ekspluatācijas izmaksas.

Tas ir izaicinājums, jo sarežģītajām modulācijas shēmām, kas tiek izmantotas jaunākajos mobilo sakaru standartos, ir augstās maksimālās un vidējās jaudas attiecības (PAR), kas savukārt prasa lielu vidējo efektivitāti no raidītāju PA. Daudzām PA arhitektūrām ir "salda vieta", kurā tās darbojas vislabāk, un darbojas ar daudz zemāku efektivitāti, kas atrodas prom no šīs vietas. Tāpēc, lai panāktu augstu vidējo efektivitāti, tas nozīmē veidot PA arhitektūras, kas ir efektīvas dažādos darbības apstākļos.

Mēs esam redzējuši dažas daudzsološas pieejas šādas PA izveidei, izmantojot Doherty GaN tranzistorus un ārpus fāzes izveidotās arhitektūras. Mēs domājam, ka ir iespējams panākt vēl lielāku efektivitāti, ja ceļu, kādā tiek pārtraukta pārsūtītā signāla augstākās harmonikas, var efektīvāk kontrolēt, nepalielinot PA maksājumu apjomu vai sarežģītību.

Mūsu pieeja izmanto harmoniski saskaņotus GaN tranzistorus un gandrīz bezslodzes (QLI) arhitektūru, lai panāktu klases E pastiprinātāja efektivitāti standarta RF iepakojumā. Šī pieeja piedāvā augstas efektivitātes darbību. Neskatoties uz to, ka Doherty un ārpus pakāpes PA arhitektūras modulē to slodzes.

Kā atgādinājums, attēlā 1 parādīta vienkāršota Doherty PA arhitektūra.

Attēls 1: vienkāršota Doherty PA arhitektūra

Attēls 2 Vienkāršotā PA fokusēšanas arhitektūra

Veidot efektīvākas PA, izmantojot QLI metodes
Mēs izmantojam klases E pastiprinātāja ierobežotu induktivitāti, lai sasniegtu augstu efektivitāti no vienkāršas ķēdes struktūras. Tiek parādīti daudzi darba režīmi, jo sakarība starp slodzes tīkla elementiem un ieejas parametriem mainās atkarībā no rezonanses koeficienta q = 1 / ω√LC, izmantojot L un C, kā parādīts attēlā 3.

3 attēls: kvazi slodzes neaizsargāto E klases PA, ar tā galīgo DC barošanas induktoru L un zemsprieguma LC sekciju (L1C1) un saistītās viļņu formas

Pie q = 1.3 PA tiek izmantots E-klases darbības režīmā, kas nodrošina vislabāko efektivitāti dažādos slodzes pretestos - kā to prasa sistēmām, kurās izmanto dinamisko slodzes modulāciju.

Standarta RF iepakojumā lieluma un izmaksu ierobežojumi pieļauj tikai vienkāršas atbilstības tīkla topoloģijas. Sērijas kondensatoru ir īpaši grūti ieviest iekšēji. Tāpēc mēs atradām funkcionāli identisku transformētu zemas caurlaides LC sadaļu (L1C1), kā parādīts attēlā 3 apakšējā pusē.

Tā kā augstākās harmonikas tiek saskaņotas iepakojuma iekšpusē, parastā pamatlīnija ir pietiekoši laba, lai sasniegtu optimālu pretestību maksimālai efektivitātei, maksimālajai izejas jaudai un atgriezeniskai iedarbībai (piemēram, 6dB). Mērījumi liecina, ka maksimālā izejas jauda un efektivitāte ir saskaņoti ar pastiprinātāja Smith diagrammas reālo asi. Maksimālā efektivitāte tiek saglabāta, kamēr izejas jauda samazinās, palielinoties faktiskajai slodzes daļai, kas parāda, ka neietekmē otrajā harmoniskajā impedance, kas vajadzīga, lai panāktu maksimālo efektivitāti slodzes modulācijas laikā. Šis īpašums ir ļoti noderīgs, lai palielinātu Doherty un ārpuspakāpju plānošanas līdzekļu vidējo efektivitāti.

QLI tehnikas pielietošana E klases Doherty PA projektam
Mūsu iesaiņotās ierīces jaudas un efektivitātes slodzes mērījumi liecina, ka tai ir λ / 4 iekšējā signāla rotācija. Šī iekšējā rotācija var tikt ņemta vērā, veidojot Doherty PA slodzes tīklu, tādēļ nav nepieciešams pievienot kompensācijas līnijas pie izejas. Iepakojuma vados nepieciešamā pamata pretestība ir pietiekami augsta, lai ļautu Doherty savienotājam tieši savienot bez papildus saskaņošanas tīkla.

Fakts, ka komplektācijā ietilpstošās augstākās harmonikas tiek izbeigtas, nozīmē, ka Doherty PA ielādes tīkls var būt vienkāršs, kompakts un tam nav nepieciešama augstāka saskaņošana ar harmoniku. Turklāt galvenā ierīce ir nomainīta klases AB režīmā, savukārt pīķa ierīce ir nomainīta C klases režīmā, lai nodrošinātu to neuztraucošo strāvu, lai nodrošinātu parasto Doherty darbību, tā, ka, braucot cietā stāvoklī, ierīce ieiet klases E režīmā.

QLI metožu pielietošana dubultās ieejas, jaukta tipa režīmā, pārtverot PA dizains
Jauktā režīma izlaides fāze ir parādīta attēlā 4 (b). Chireix kompensācija ir iekļauta abās nozarēs, pielāgojot to elektrisko garumu par ± Δ, nevis pievienojot teritoriju patērējošu šunta susceptance. Δ vērtība nosaka nepieciešamo fāzes kompensācijas leņķi.

Jauktas darbības režīma pakāpeniskas iedarbināšanas gadījumā tiek izmantota fāzes un ieejas / jaudas vadības kombinācija, lai sasniegtu maksimālo drenāžas / PAE efektivitāti pret jaudas atgriešanu. Piedziņas profils, lai sasniegtu vislabāko efektivitātes reakciju, tiek saglabāts meklēšanas tabulā. Tas nozīmē, ka izejas pakāpeniska PA var izvairīties no asas efektivitātes / ieguves pārslodzes ar lielākiem noapaļošanas leņķiem, tādējādi saglabājot augstu efektivitāti.

QLI RA arhitektūras praksē
Mēs izmēģinājām šīs divas PA arhitektūras, izmantojot divu ieeju mērīšanas iestatījumus, kas varētu noslaucīt gan signāla ievades fāzi, gan amplitūdu. Ierīces netika uzstādītas augstā kompresijā, lai izvairītos no pārkaršanas, strādājot ar nepārtrauktiem viļņiem. Tas nozīmē, ka maksimālā jauda ar modulētiem signāliem ir vismaz 1dB lielāka nekā statiskā izmērītā izejas jauda. Linearizācijai tika izmantota vektora komutācijas vispārējā atmiņas polinoma pieeja. Optimizētajai digitālajai pirms izkropļošanas stratēģijai vajadzētu dot vēl labāku linearizāciju.

Secinājumi

Šis darbs parāda, ka ir iespējams veidot augstas efektivitātes, ar slodzes modulāciju balstītas PA, izbeidzot augstākas harmonikas RF pakotnē. Šī pieeja arī nozīmē, ka jaudas apvienošanas tīkli var būt vienkārši un kompakti.

Iepriekšējais:Turning Broadcast Upgrades uz Next-General TV Advantage

Nākamais:Kā pārraidīt savu FM radio staciju ar aveņu pi

Atstāj ziņu

Message saraksts

Komentāri Loading ...

Produkcija kategorija

Produkcija birkas

Fmuser Sites

Kā izveidot efektīvākus RF jaudas pastiprinātājus, izbeidzot harmoniku iepakojumā

Atstāj ziņu

Message saraksts