Liponya life tse kae li etsang tlhahisomake ya rf power amplifier?

Ho fumana, Tšepahalo, le Khotso ea PAE ea Boholo

Jakene ho fumana ho lekgetho le ho khetha sefapano se fumana le tšepahalo

Mokhoa o tsoang ho biaha litransistor ke o tla qetella ho fana ka mohato wa ho lekanya ho feta ho tshehetsa ho amohela ho sebetsa sa RF. Ha re qala ka sebetsa sa Class A se fana ka ho lekanyetsoa hantle le ho feta ho tshehetsa ho sebetsa ho 10 ho isa ho 20 dB. Empa ho na le bothata bona hobane litšoantši tseo li sebetsa ka 20 ho isa ho 30% feela ka lebaka la ho sebetsa ka mohato o tloaelegileng. Ha baenjineere ba tla Class AB kapa B, ba qetella ho bapisa ho sebetsa ho qetellang, ho fokotsa ho tshehetsa ho sebetsa ho 50 ho isa ho 70%. Empa ho na le bothata bona hobane ho lekanyetsoa ho fokotsehe le ho feta ho tshehetsa ho sebetsa ho fokotsehe ka mohato o motle. Ebe re fihla ho Class C moo ho tshehetsa ho sebetsa ho fihla ho 60%, empa ho bonahala hore ha se sebetsa hantle bakeng sa litsela tsa joale. Ho lekanyetsoa le ho feta ho tshehetsa ho sebetsa ho fokotsehe ho fana ka Class C e se sebetsang hantle bakeng sa litsela tsa joale tse kang 5G New Radio systems tse kholoang ho feta ho tshehetsa.

Khetho ea theknoloji ea sesebelisoa e hlile e ama tekanyo ena pakeng tsa tshebetso le ho sebetsa. Ka mohlala, ha re nka li-transistor tsa Gallium Nitride (GaN) li hlōla theknoloji ea LDMOS ea setso ha maqhubu a feta 3 GHz. Sena se etsahala hobane GaN e fana ka katleho e ntlafetseng'me e paka matla a mangata libakeng tse nyenyane. Ke hobane'ng ha ho le joalo? Ha e le hantle, lielektrone li tsamaea ka potlako ka har'a thepa ea GaN'me e khona ho sebetsana le matla a phahameng pele e senyeha. Empa ho na le bothata ba hore GaN ha e sebetsane le mocheso hantle joaloka lintho tse ling, kahoo baenjiniere ba lokela ho nahana ka ho eketsehileng ka hore na likarolo tsena li pholile joang. Ha re sheba lits'ebetso tsa sebele, liteishene tse ngata tsa matla a phahameng tsa sele li se li kenyelletsa li-transistor tsa GaN ho seo ho thoeng ke maemo a Class AB. Ka tloaelo, li-setup tsena li finyella katleho ea matla a matla a matla a 60% ka phaello ea pontšo ea 30 dB. Ho sa le joalo, baetsi ba thepa ea elektronike ba tloaetse ho khomarela liphetolelo tse ntlafalitsoeng tsa theknoloji ea LDMOS ka mekhoa e fapaneng ea ho fapanyetsana moo litšenyehelo li ntseng li le taba ea mantlha.

Tšepahalo ea Tlwelebo ea Mphahlelo (PAE) e le metrike ea tšepahalo ea mphahlelo wa tlwelebo ya RF

Tšepahalo ea Tlwelebo ea Mphahlelo (PAE)–e hlalosoa e le (P _{ho tsoa} – P _ka )/P _DC –ke metrike e tsebahalang ho lekola tšepahalo ea mphahlelo wa tlwelebo ya RF ka mosebetsi. Ka lebaka la ha e sa fumane khatello ea DC ho isa ho RF (Ĭ· _DC ), PAE e balela khatello, e leng ntho e bohloko bakeng sa mafoko a mabili a mphahlelo moo tlwelebo ya mphahlelo wa ho qetela e hlahisang bothata. Mohlala:

• Mphahlelo o le mong o le o nang le Ĭ· _DC = 60% le khatello ea 10 dB o fihlela feela ho 40% ea PAE
• E tšoana le Ĭ· _DC e nang le matla a ho eketsa 15 dB 55% PAE

Mefuta e phahameng ea PAE e fetohile mokhoa o tloaelehileng oa mekhoa ea motheo ea lisele tsa 5G matsatsing ana. Ha PAE e feta 50%, e hlile e fokotsa mojaro oa mocheso le litšenyehelo tsa matla ka 30% ha e bapisoa le litsamaiso tsa khale. Karolo e thata ke ha re leka ho eketsa PAE ka ho fetisisa ha re ntse re boloka linearity e ntle. Hangata baenjiniere ba sebelisa mekhoa e kang ho latela enfelopo kapa ho sotha lintho pele ho nako e le hore ba leka-lekane, le hoja mekhoa ena e thatafatsa moralo oa tsamaiso. Ka tlhokahalo e ntseng e eketseha ea katleho e ntlafetseng ea mahlaseli a mangata ka makhetlo a fetang 6 GHz le ka li-mmWave bands, PAE e ntse e tsoela pele ho ba metric e ka tšeptjoang ka ho fetisisa ea ho lekanya hore na matla a fetoloa joang ho tloha ho input ho ea ho tsoa lits'ebetsong tsa

Ho ba le linearity, matla a ho hlahisa le ho hloeka ha spectral ha ho sebelisoa lintho tsa sebele

Boitšoaro ba ho hula mojaro: Hobaneng ha Z_lopt Optimization e hanana le Broadband Matching bakeng sa RF Power Amplifier Linearity

Ha re ntlafatsa bakeng sa ho thibela mojaro (Zlopt), re fumana matla a phahameng ka ho fetisisa a ho tsoa le katleho, empa feela ka maqhubu ao a itseng. Mekhoa ea marang-rang e kang 5G NR e na le mathata mona kaha ho tsepamisa mohopolo ho joalo ha ho sebetse hantle ka lebaka la tlhokahalo ea ho ba le linearity e ntle ka li-bandwidths tse pharaletseng. Ha re sheba boitsebiso bo mabapi le ho hula mojaro, re fumana ho hong ho thahasellisang ka li-impedances tsena tse re fang katleho e phahameng. Li atisa ho etsa hore Adjacent Channel Power Ratio (ACPR) e be mpe ka hoo e ka bang 5 ho isa ho 8 dB ha li sebelisoa ho bajari ba'maloa kapa lihlopha tse fapaneng tsa maqhubu. Ke hobane'ng ha see se etsahala? Ha e le hantle, marang-rang a lumellanang le li-broadband a tlameha ho etsa lintho ka tsela e fapaneng ka makhetlo a mangata, ha Zlopt e batla ho fumana sebaka se loketseng ka nako e le 'ngoe feela. Ka lebaka la bothata bona, hangata baenjiniere ba qetella ba tela liphesente tse 10 ho ea ho tse 15 tsa katleho e phahameng e le hore feela ba boloke boholo ba liphoso bo le ka tlaase ho liphesente tse 3'me ba khotsofatse litekanyetso tse thata tsa ACLR ha ho etsoa li-carrier tse ngata.

Likokoana-hloko, Litholoana tsa Mocheso le ho Senya ha RF Power Amplifier e Bakiloeng ke Sebopeho

Likokoana-hloko tsa li-transistor, ho hanyetsa mocheso le khetho ea moralo oa PCB tse fokotsang bophahamo ba phallo le katleho

Ho ba teng ha matla a ho kenella le a ho kenella ha likokoana-hloko ho fetoha bothata bo boholo bakeng sa lipotoloho tse sebetsang ka holimo ho maqhubu a 2 GHz. Hangata ho kenella ha terata ea bond ho feta 0.5 nanohenries ka limilimithara, e leng se bakang mathata a ho sotha ha phase le ho se lumellane ha li-impedances hohle. Ka nako e tšoanang, ha mocheso o hanyetsang ho tloha ho sehokelo ho ea sebakeng se haufi o feta likhato tse 15 tsa Celsius ka watt lits'ebetsong tse sa pholisang hantle, semiconductor die e chesa haholo. Mocheso ona o eketsehang o fokotsa haholo ho tsamaea ha mochine o tsamaisang mocheso'me o ka etsa hore ho be le tahlehelo ea katleho ea 20% ha o sebetsa ka matla a maholo. Mathata ana 'ohle a mpefala le ho feta ha ho etsoa liboto tse sa lokang tsa potoloho, moo litsela tsa matšoao li sa ntlafatsoang'me likarolo li behoa ntle le ho nahana ka litšebelisano tsa tsona tsa mocheso.

• Mafuta a maholo kapa mafuta a sa hlophiswang a phahamisa ho feta ho tsoa ho mafuta, ho eketsa ho feta ha ho kena
• Ho se na le litho tsa kopare tse sa lekanyetsoang kapa litho tsa ho qetela tse sa lekanyetsoang li etsa ho qetela ho tsoa ho moea–ho eketsa moea wa lefase ka 30–50°C
• Mafuta a sa lekanyetsoang a phahamisa ho feta ha EMI le ho feta ha ho tsoa ho lefase

Ho likhampale tsa 5G tse nang le mafuta a maholo, ho feta ha ho tsoa ho lefase ho ka eketsa ho feta ha mafuta ka 3 dB le ho feta ha ho tsoa ho lefase. Ho lokola ho tsoa ho lefase e hloka ho hlophisoa ka lebaka la ho tsoa ho lefase:

Ho etsa hore ho be le tšebelisano-'moho ea motlakase le mocheso nakong ea moraloho e-na le ho lokisa lintho ka mor'a moraloho tiisa hore ho na le ts'ebetso e ntle maemong a feteletseng a tikoloho le a ts'ebetso.

Mathata a Ikhethileng a Moralo: Ho Tsitsa, ho Tsukutleha le ho Boloka Tsela e sa Feleng

Ho fumana mosebetsi o molemo ho ampfaliereng tsa RF e nang le mahlomola, ho hloka ho rarolla matšatši a mabili a manamela: ho netefatsa hore lintho li sebele, ho kotsa litšepiso tse sa ratoang, le ho boloka litlhahiso tse lekana ha li lokela. Litšepiso tseo tse sa ratoang tse ngotsoe e ka baka ho tšepisa tse sa tlwaelegileng kapa ho fetoha ha impedance ho tsela ya litlhahiso. Ha seo se etsahala, se etsa mofuta oa lefuba la ho feta mofuta wa spekthram, se khobanya litšebetso tsa FCC le ETSI, mme ka mohato o monyane o ka lefa ho tšoara lintho tse ka ho tšoara ka ho tšoara. Ho boloka litlhahiso tse lekana ha re le litšebetso tse fetohang ke bothata bo bongata. Ho hloka ho rarolla ka botšeleho hore re ampfale hantle le ho sebelisa litšepiso tse lekana ho tšoara litlhahiso tse sa lekana ho tšoara litlhahiso tse ling. Se ka baka bothata bo bongata ho litšebetso tse nang le litlhahiso tse ling ka lebaka la lehlakore le le leng, moo ho iponahala ha ACLR e hlalosa hore litšebetso tsohle li phetha litšebetso tsa ho lekana kapa che.

Ho hloka ho shebana ka tsohle tsena tse lekholo ho qetella pele o qala ho bala dikarolo. Ho hlalosa K-factor le mu-factor e thusa ho fumana liseko tseo tse ka beng tsa ho sa lekana, mme dikarolo tsa ho nka molaetsa (load pull tests) tse sebetsang ka mokhoa o itseng li bonisa liseko tseo tse sa lekana ka maqhuba a fapaneng, litšepo tsa molaetsa, le makhetho a mafuta. Ha likampani li kopa tsena tse lekholo, litšoantšo tse nyane tse kang litšoantšo tsa phashe le litšoantšo tse sa tšoaneng tsa ho qetela li ka fihla ho tšoantšo ha ho se na ho shebana ka tsona ho laboratoring, empa li ka fihla ho tšoantšo ha li tla fihla ho tšebeliso ya boitšoaro. Sena se etela ho etsa litšoantšo tse nyane tse ka beng tsa ho fihla ho tšebeliso ya boitšoaro le ho fihla ho tlhahisoleseling e sa lekana eo le ka beng tsa ho fihla ho tšebeliso ya boitšoaro. Ho bala dikarolo tsa RF tse nang le molaetsa ho lekholo ho boitšoaro ho bolela ho bala litšoantšo tse ngata tse sa lekana ka nako e le 'ngoe. Litšoantšo tsa mafuta, litšoantšo tsa ho etsa, le dikarolo tse sa lekana le litšoantšo tsa ho etsa li ka fihla ho ho sa lekana ha li se bebeletse ka ho lekholo ho tsela ya ho bala.

Lipotso Tse Phatlalatswang

Ke eng seo se balanya ho lekholo le ho lekholo ho dikarolo tsa RF tse nang le molaetsa?

Lebokose la ho kopanya le phihlelo ho ampfaliereng tsa RF e kgonahala ka ho khetha ha transistor e le ho khetha ha karolo. Amfpliara ea sebopeho sa A e fana ka lebokose le leholo le ho kopanya empa e na le phihlelo e tlase. Sebopeho sa AB le B se phahamisa phihlelo empa se fokotsa lebokose le ho kopanya. Sebopeho sa C se fana ka phihlelo e phahamisang empa ha se sebelisoa ho li-aplikesheni tse ntjha tse kang li-5G.

PAE ke eng mme ke efe e bohlokwa ho ampfaliereng tsa RF?

PAE (Phihlelo e Eketsoang Ho Likhpower) ke sebopeho se sebelisoa ho lekola tshepahalo ea ampfaliereng tsa RF ka ho kenyelletsa lebokose le phihlelo. E bohlokwa ho lekola hore mafoko a ka fetoha ho tswa ho morao ho fihla ho moqapi, haholo-holo ho li-sistimi tsa mefuta e meng.

Ho ampfaliereng tsa RF li-parsitiki le ho tšoara lefu li atlehile joang?

Ho tšoara lefu la capacitance le inductance, hampe ho tšoara lefu le leholo la thermal, li ka baka le ho fetoha ha phase, ho tšoara lefu la impedances, le ho fokotsa phihlelo. Li-pheto tseo li phahamisa ke ho tšoara lefu la PCB, li ntlafatsa ho tšoara lefu la insertion loss le li hlakisa tshepahalo.