×
RF võimendi moodulid ühendavad mitmeid komponente, nagu võimendusastmed, takistussobituse võrgud ja toiteahelad, kõik ühes paketis. Selle tähenduseks disaineritele on palju väiksem printplaatide vajadus võrreldes eraldiseisvate osadega, vähendades ruumivajadust kuni umbes 60%. Lisaks pole enam vaja tegeleda keerukate RF marsruutimisprobleemidega. Kui need optimeerimised toimuvad mooduli sees ise, siis inseneride elu printplaatide peal töötades lihtsustub. Paigutused muutuvad lihtsamaks, prototüübid saab kiiremini ehitada ja jõudlus püsib suhteliselt konstantne erinevate tootmissarjade vahel. Standardiseeritud paigutusmustrid on asjakohased ka siis, eriti siis, kui toodetakse suuri koguseid traadita seadmeid, kus järjepidevus on kõige olulisem.
Modulaarsete disainide kasutamisel on sobivusvõrgud süsteemi sisse juba integreeritud, mis tähendab, et enam ei ole vaja neid 10 kuni 15 täpsuskondensaatorit ja induktiivpooli, mida varem igale etapile nõuti. Tulemus? Drastiline komponentide arvu vähenemine üldiselt – umbes nagu lõigata nende arv alla kahe kolmandiku. Lisaks kaob ära kogu see aeganõudev käsitsi seadistamine, ja tootjad teatavad ligikaudu poole väiksemast probleemide arvust pinnakomponendite paigaldamise protsesside ajal. Tolerantside kuhjumisega seotud probleemidest või murest, kus komponendid tahalaual asuvad, vabanedes suureneb takistussobivuse täpsus märkimisväärselt. Ja see parandus ei näita hästi ainult paberil – see muudab saatjaid tegelikult usaldusväärsemaks töös ning suurendab tootmisjoonilt väljuvate töötavate seadmete hulka.
Tänapäeva traadita maastikus, kus jõudlus on kõige olulisem, on RF võimendite moodulid mängumuutujad tõhususe ja soojuskoormuse taluvuse osas. Uusimad GaN- ja GaAs-tehnoloogiad suudavad saavutada üle 45% PAE isegi neil keerukatel mm-lainete sagedustel 24 kuni 71 GHz vahel. Seda tüüpi parandused teevad kõige rohkem erinevust 5G/6G levitamisel ja satelliittöödel, kuna võimsuse säästmine tähendab madalamaid kulusid ja paremaid skaalaarendusvõimalusi. Ka soojushaldus on tulnud pika tee läbi. Näeme, et vase soojusjuhtplaatide, nutikate soojusläbiviiste ja nende täiesti uute tehisdiamandiga substraatide kasutamine vähendab soojuslikku takistust vähemalt 40% võrreldes vanade FR4-plaadidega. Mida see tähendab? Moodulid suudavad Ka-sagedusriba piirkonnas anda üle 8 vatti millimeetri kohta, ilma et need sulaksid. Need jäävad piisavalt jahtunult usaldusväärseks isegi siis, kui temperatuur tõuseb üle 85 kraadi Celsiuse. Enamik teisi võimendeid kaotaks ligikaudu 30% võimsust sarnastes tingimustes, nagu eelmise aasta IEEE Microwave-uuring näitas. Need parandused võimaldavad meil ehitada paremaid väikesed raadiomasti ja kasutada seadmeid lennukites ning droonides, ilma et tekiks ülekuumenemise oht.
Tehases valideeritud RF võimsusvõimendi moodulid säästavad inseneridel arvukaid tunde impedantsi sobitamisega seotud töödest ning võivad vähendada testimise aega umbes 40%. Need moodulid haldavad kogu kalibreerimisprotsessi automaatselt, mis tähendab, et komponente ei pea enam käsitsi kohandama temperatuuri muutumisel testimise ajal. See vähendab nende kallite ühekordsete inseneritööde kulude ja aitab toodete turuletoomisel liikuda palju kiiremini kui traditsiooniliste meetoditega. Enamik tootjaid teatavad saagikuse määra alla 5%, mis on oluliselt parem kui eraldi komponentidest koosnevate seadete puhul. Eriliselt muljetavaldav on see, kuidas need tootmiseks valmis moodulid säilitavad stabiilsed jõudluskriteeriumid nagu kasvuaste, väljundtugevus ja signaalipeegeldus kogu tootmissarja vältel.
Uusimad moodulidisainid on varustatud mitme taseme riistvarakaitsega, mis on neisse otseselt integreeritud. Need on varustatud reaalajas pingejälgimisega, mis takistab kahjustusi ootamatute võimsuspiikide korral. Sisemised temperatuurandurid käivitavad nutikad throttling-mehhanismid juba enne, kui asjad liiga kuumaks muutuvad ja probleeme tekitavad. Lisaks sisaldavad nad IEC 61000-4-2 4. taseme nõuetele vastavat ESD-kaitset neile 8 kV kontaktlahendustele, mida kõik nii kartavad. Tööstuse testid näitavad, et need kaitsefunktsioonid vähendavad väljakahjustusi umbes 62%. Olulisem on aga see, kuidas need moodulid säilitavad signaali kvaliteedi isegi rasketes tingimustes või elektriliste rikeolude korral. See teeb need oluliseks seadmete töökindluse tagamisel seal, kus seiskamine pole võimalik, näiteks 5G-infrastruktuuri objektides, sõjaväe raadiolokatsioonisüsteemides ja lennukite sidevarustuses erinevates tööstusharudes.
RF võimendimoodulid on integreeritud platvormid, mis ühendavad erinevad RF-võimenduse komponendid, nagu võimendusastmed, takistussobituse võrgud ja toiteahelad.
Need moodulid vähendavad PCB pindala kuni 60% võrreldes eraldiseisvate komponentide kasutamisega, lihtsustades paigutust ja vähendades RF marsruutimise keerukust.
Diskreetsete sobituse võrkude eemaldamine vähendab oluliselt vajalike komponentide hulka, langetab BOM-i maksumust, montaažiaega ning suurendab saatjate usaldusväärsust.
Need moodulid kasutavad tänapäevaseid GaN- ja GaAs-tehnoloogiaid, et saavutada kõrge võimsusliku tõhususe (PAE) mm-lainete sagedustel, parandades jõudlust samal ajal kui vähendatakse võimsustarvet.
Modernsed moodulid pakuvad integreeritud kaitsefunktsioone, nagu überspännung, ületemperatuur ja ESD, et vältida kahjustusi ning tagada usaldusväärne töö rasketes tingimustes.
