Mobilni komunikacijski sustavi visoke brzine prijenosa podataka zahtijevaju RF pojačala (PA) koji nude visoku energetsku učinkovitost, čime se smanjuju operativni troškovi mreže.

Ovo je izazov, budući da složene modulacijske sheme koje se koriste u najnovijim staničnim standardima imaju visoke omjere vršne do prosječne snage (PAR), koje zauzvrat zahtijevaju visoku prosječnu učinkovitost od AP-a odašiljača. Mnoge arhitekture PA imaju "slatko mjesto" na kojem djeluju najdjelotvornije i rade s mnogo nižim djelotvornim djelovanjem od tog mjesta. Postizanje visoke prosječne učinkovitosti stoga znači izgradnju PA arhitekture koje su učinkovite u širokom rasponu radnih uvjeta.

Vidjeli smo neke obećavajuće pristupe izgradnji ovakvih PA-a, koristeći GaN tranzistore u Doherty i arhitekture izvan faze. Smatramo da je moguće postići još veću učinkovitost ako se način na koji se prekidaju višu harmoniku prenesenog signala može učinkovitije kontrolirati bez povećanja veličine ili kompleksnosti PA ploče.

Naš pristup koristi harmonijski usklađene GaN tranzistore i kvazi-neosjetljivu (QLI) arhitekturu kako bi se postigla učinkovitost klase E pojačala u standardnom RF paketu. Pristup nudi visoku učinkovitost. Unatoč načinu na koji Doherty i izvan-faza PA arhitekture moduliraju svoje opterećenje.

Kao podsjetnik, Slika 1 prikazuje pojednostavljenu arhitekturu Doherty PA.

Slika 1: pojednostavljena arhitektura Doherty PA

Slika 2 Pojednostavljena izlazna faza PA arhitektura

Izgradnja učinkovitijih PA pomoću QLI tehnika
Koristimo konačno-induktivno provođenje E-Class pojačala za postizanje visoke učinkovitosti od jednostavne strukture kruga. Brojni načini rada nastaju jer odnos između elemenata mreže opterećenja i ulaznih parametara varira kao funkcija faktora rezonancije q = 1 / ω√LC, preko L i C, kao što je prikazano na slici 3.

Slika 3: Skupina bez pojačanja opterećenja klase E PA s konačnim induktorom DC napajanja L i niskopropusnim LC sekcijom (L1C1) i srodnim valnim oblicima

Na q = 1.3, PA ide u klasi-E način rada koji nudi najbolju učinkovitost u širokom rasponu otpora opterećenja - što je potrebno za sustave koji koriste dinamičku modulaciju opterećenja.

U standardnim RF paketima, ograničenja veličine i troškova dopuštaju jednostavno podudaranje topologija mreže. Serija kondenzatora je osobito teško interno provesti. Stoga smo proizveli funkcionalno identičan transformirani LC-sekvenci niskopropusnih (L1C1), kao što je prikazano u donjoj polovici slike 3.

Budući da se gornji harmonici spajaju unutar paketa, konvencionalni temeljni sustav tereta je dovoljno dobar da bi se postigla optimalna impedancija za maksimalnu učinkovitost, maksimalnu izlaznu snagu i odstupanje (npr. 6dB). Izmjereni podaci pokazuju da je maksimalna izlazna snaga i učinkovitost poravnana na stvarnoj osi Smithove sheme pojačala. Učinkovitost vrha se čuva dok se izlazna snaga smanjuje za povećanje stvarnog dijela opterećenja, što pokazuje da drugih harmonijskih impedancija potrebnih za postizanje vršne učinkovitosti tijekom modulacije opterećenja ne utječe. Ova je nekretnina vrlo korisna za povećanje prosječne učinkovitosti Doherty i izvanparlenih PA.

Primjena QLI tehnika u dizajn klase E Doherty PA
Naše mjerenje snage i učinkovitosti pakiranog uređaja sugerira da ima λ / 4 unutarnju rotaciju signala. Ova unutarnja rotacija može se uzeti u obzir pri dizajnu mreže za opterećenje Doherty PA, pa nije potrebno dodati kompenzacijske linije na izlaz. Temeljna impedancija opterećenja koja se traži na pakovnim vodovima je također dovoljno visoka da dopusti Doherty kombinatoru da bude izravno povezan bez dodatne mrežice.

Činjenica da se gornji harmonici uklanjaju unutar paketa znači da mreža za opterećenje Doherty PA-a može biti jednostavna, kompaktna i da ne treba višu harmonijsku podudarnost. Nadalje, glavni uređaj je pristran u načinu klase-AB, dok je vršni uređaj polariziran u klasi-C modu za svoje mirovane struje kako bi se osigurala konvencionalna operacija Doherty, pa će uređaj, kada se vozi teško, ući u operaciju klase-E.

Primjena QLI tehnika na dual-input, mixed-mode outphasing PA dizajn
Mješovita izlazna faza izvedba prikazana je na slici 4 (b). Kompenzacija Chireixa ugrađena je u dvije grane podešavanjem njihove električne duljine za ± Δ, umjesto dodavanja površinske sumnjivosti štapa. Vrijednost Δ određuje traženi kut odstupanja faza.

Za kombinirani način izlaznog postupka, kombinacija faze i kontrole ulazne snage se koristi kako bi se postigla maksimalna učinkovitost odvoda / PAE-a nasuprot snage. Profil pogona kako bi se postigla najbolja reakcija na učinkovitost pohranjena je u tablici za pretraživanje. To znači da PA izlaznu fazu može izbjeći oštru učinkovitost / okretanje pri većim kutovima izlaza i time zadržati svoju visoku učinkovitost.

QLI PA arhitekture u praksi
Ispitali smo ove dvije PA arhitekture pomoću dvostrukog ulaznog mjernog seta koji bi mogao ukloniti ulaznu fazu i amplitudu signala. Uređaji nisu bili gurnuti u visoku kompresiju kako bi se izbjeglo pregrijavanje pri radu s kontinuiranim valovima. To znači da je vršna snaga s moduliranim signalom najmanje 1dB veća od statičke izmjerene izlazne snage. Za linearizaciju je korišten vektorski promijenjeni opći polinomni pristup memoriji. Optimizirana strategija digitalne prije iskrivljavanja treba dati još bolju linearizaciju.

Zaključak

Ovaj rad pokazuje da je moguće izgraditi visokoučinkovite opterećenje s modulacijom temelji PA prekidanjem viših harmonika unutar RF paketa. Ovaj pristup također znači da mrežice koje kombiniraju moć mogu biti jednostavne i kompaktne.

Prethodna:Uključivanje ažuriranja emitiranja u Next-general TV Advantage

Sljedeći:Kako emitirati vlastitu FM radio stanicu s malinama Pi

Ostavite poruku

Lista Poruka

Komentari Učitavanje ...