Cad é anailís bhuiséid RF?

Is é cuspóir na hanailíse buiséid RF freagra minicíochta leathanbhanda agus leibhéal cumhachta RF pointí tástála éagsúla san aimplitheoir teorannaithe a sheiceáil. Ní mór an anailís a chríochnú chun teocht oibriúcháin an cháis is measa, fána gnóthachain, agus raon leathan cumhachta ionchuir RF a cheartú.

Mar sin, cé a fhios cad é anailís bhuiséid RF?

Is é leagan amach bunúsach aimplitheoir teorannaithe le raon dinimiciúil teorannaithe 40 dB cascáid de cheithre aimplitheoir bloc gnóthachain nó LNAnna. Ní úsáideann an dearadh idéalach ach feiste aimplitheoir tiomnaithe amháin nó dhó chun éagsúlacht chumhachta a laghdú ag minicíochtaí difriúla agus chun riachtanais chúitimh theirmigh / fhána a íoslaghdú. Taispeánann Figiúr 1 blocléaráid na gcéad aimplitheoirí teorannaithe tosaigh roimh cheartú teochta agus cúiteamh fána.

Fíor 1. Bloc-léaráid den réamhdhearadh
Faigh sochar beag ar dtús, mol teicníc chun dearadh an aimplitheoir teorannaithe leathanbhanda a chur i gcrích:
1. Bainistigh an raon dinimiciúil cumhachta teorannaithe agus fáil réidh le dálaí róthógtha RF
2. Feidhmíocht a bharrfheabhsú laistigh den raon teochta
3. Faoi dheireadh, ceartaigh an rolladh-amach cumhachta agus déan an gnóthachan comhartha beag a leathadh
4. B’fhéidir go mbeidh gá leis an mioncheartú deireanach, is é sin, tar éis an fheidhm chothromaithe minicíochta a ionchorprú sa dearadh, athmhachnamh a dhéanamh ar chúiteamh teochta
Teorainn chumhachta
Is í an phríomhfhadhb leis an réamhdhearadh a thaispeántar i bhFíor 1 ná de réir mar a mhéadaíonn cumhacht ionchuir an RF, is dóigh go dtarlóidh ró-ghluaiseacht RF ag céim an ghnóthachain aschuir. Nuair a sháraíonn cumhacht aschuir sáithithe aon chéim ghnóthachain ionchur iomlán uasta an chéad aimplitheoir eile sa scuaine, tarlóidh RF overdrive. Ina theannta sin, tá an dearadh seans maith ar chíréibeacha a bhaineann le VSWR, agus is dóigh go dtarlóidh ascalaithe mar gheall ar an ngnóthachan ard gan mhilleadh sa phacáiste beag RF.
D’fhonn ró-ghluaiseacht RF a chosc, éifeachtaí VSWR a dhíchur agus an riosca ascalaithe a laghdú, is féidir attenuator seasta a chur idir gach céim gnóthachain chun cumhacht agus gnóthachan a laghdú. D’fhéadfadh go mbeadh ionsúire RF ag teastáil freisin ar an gclúdach RF chun deireadh a chur le ascalaithe. Tá gá le tanú leordhóthanach chun uaschumhacht ionchuir gach céim gnóthachain a laghdú faoi bhun leibhéal cumhachta ionchuir rátáilte an MMIC. Ní mór tanú leordhóthanach a áireamh chun freastal ar an gcorrlach cumhachta ionchuir barr, chun freastal ar athruithe teochta agus difríochtaí idir feistí. Taispeánann Figiúr 2 cá bhfuil an attenuator RF ag teastáil sa slabhra aimplitheoir teorannaithe.

Fíor 2. Bloc-léaráid ceartaithe overdrive RF
Úsáideann aimplitheoir teorannaithe leathanbhanda ADI HMC7891 ceithre chéim ghnóthachain HMC462 chun ligean don raon oibríochta 10 dBm a bhaint amach. Is é 15 dBm an uaschumhacht ionchuir. Féadann gach céim gnóthachain ionchur RF uasta 18 dBm a fhulaingt. Tar éis na gcéimeanna dearaidh a leagtar amach sa mhír roimhe seo, cuireadh attenuator idir an dá chéim ghnóthachain lena chinntiú nach sáraíonn an leibhéal cumhachta ionchuir aimplitheoir uasta 17 dBm. Taispeánann Figiúr 3 an leibhéal cumhachta uasta ag ionchur gach céim gnóthachain nuair a chuirtear attenuator seasta leis an dearadh.

Fíor 3. Insamhladh ar an ngaol idir POUT agus minicíocht, ceartú overdrive RF

Déantar an dearadh a chúiteamh go teirmeach chun an raon teochta oibriúcháin a leathnú. Is é -40 ° C go + 85 ° C an riachtanas ginearálta maidir le raon teirmeach chun iarratais aimplitheoir a theorannú. Bunaithe ar thaithí, is féidir an fhoirmle um athrú gnóthachain de 0.01 dB / ° / leibhéal a úsáid chun athrú gnóthachain dearadh aimplitheoir ceithre leibhéal a mheas. Méadaíonn an gnóthachan de réir mar a laghdaíonn an teocht, agus a mhalairt. Agus an gnóthachan comhthimpeallach á úsáid mar bhunlíne, táthar ag súil go laghdóidh an gnóthachan iomlán faoi 2.4 dB ag 85 ° C agus go dtiocfaidh méadú 2.6 dB air ag -40 ° C.
Chun an dearadh a chúiteamh go teirmeach, is féidir attenuator athróg teochta Thermopad® atá ar fáil go tráchtála a chur isteach in ionad an attenuator seasta. Taispeánann Figiúr 4 torthaí tástála attenuator leathanbhanda Thermopad atá ar fáil go tráchtála. Bunaithe ar shonraí tástála Thermopad agus athruithe gnóthachain measta, is léir go bhfuil gá le dhá attenuator Thermopad chun dearadh aimplitheoir teorannaithe ceithre chéim a chúiteamh go teirmeach.

Fíor 4. Caillteanas teirmeapad thar theocht
Is cinneadh tábhachtach é cinneadh a dhéanamh cá háit an Thermopad a chur isteach. Toisc go dtiocfaidh méadú ar chaillteanas an attenuator Thermopad, go háirithe i ndálaí teocht íseal, is dea-chleachtas é comhpháirteanna a chur gar do dheireadh aschuir an tslabhra RF d’fhonn leibhéal cumhachta aschuir ardteorann a choinneáil. Tá an áit oiriúnach don Thermopad idir na chéad trí chéim aimplitheoir, agus is é sin an áit a aibhsíodh i bhFíor 5.

Fíor 5. Bloc-léaráid cúitimh theirmeach
Taispeántar toradh insamhalta ar fheidhmíocht chomhartha beag cúiteamh teirmeach ADI HMC7891 i bhFíor 6. Sula ndéantar cothromú minicíochta, laghdaítear an t-athrú gnóthachain go huasmhéid 2.5 dB. Tá sé seo laistigh den raon riachtanach d'athrú gnóthachan ± 1.5 dB.

Fíor 6. Insamhladh HMC7891 gnóthachan comhartha beag thar teocht
Comhionannú minicíochta
Cúitíonn sé seo an rolladh amach gnóthachan nádúrtha i bhformhór na n-aimplitheoirí leathanbhanda. Tá dearaí éagsúla Cothromóra ann, lena n-áirítear sceallóga éighníomhacha GaAs MMIC. Tá Cothromóirí Éighníomhacha MMIC beag i méid agus níl aon riachtanais comhartha DC agus rialaithe acu, mar sin tá siad an-oiriúnach chun dearadh aimplitheoir a theorannú. Braitheann líon na gcothromóirí minicíochta a theastaíonn ar fhána gnóthachain neamhchúitithe an aimplitheoir teorannaithe agus ar fhreagairt an chothromóra roghnaithe. Is é moladh dearaidh ná róchúiteamh a dhéanamh ar an bhfreagairt minicíochta ar chaillteanas líne tarchuir agus caillteanas cónascaire a fhritháireamh, chomh maith le paraisítí pacáiste a mbíonn tionchar níos mó acu ar ghnóthachan ag minicíochtaí níos airde. Taispeánann Figiúr 7 torthaí tástála an chothromóra minicíochta saincheaptha ADI GaAs.

Fíor 7. Caillteanas Cothromóir minicíochta tomhaiste
Éilíonn aimplitheoir teorannaithe ADI HMC7891 trí chothromóir minicíochta chun an freagra comhartha beag cúitithe go teirmeach a cheartú. Taispeánann Figiúr 8 torthaí insamhalta HMC7891 tar éis cúiteamh teirmeach agus cothromú minicíochta. Tá sé ríthábhachtach do dhearadh rathúil cinneadh a dhéanamh cá háit an Cothromóir a chur isteach. Sula gcuirfidh tú aon chothromóirí leis, cuimhnigh gur chóir do aimplitheoir teorannaithe idéalach an comhbhrú aimplitheoir uasta a dháileadh go cothrom idir gach céim gnóthachain chun sáithiúlacht iomarcach a sheachaint. Is é sin le rá, sa chás is measa, ba cheart do gach MMIC comhbhrú go cothrom.

Fíor 8. Cothromú minicíochta insamhalta HMC7891 gnóthachan comhartha beag thar teocht
Sa chéim dhearaidh reatha a thaispeántar i bhFíor 5, is féidir Cothromóir atá ceangailte i sraith leis an attenuator Thermopad a chur leis ag ionchur na feiste chun an attenuator seasta a athsholáthar ag aschur na feiste. Cén fáth go ndearna tú é seo? Ceithre chúis
1. Trí chothromóir a chur le hionchur an aimplitheoir teorannaithe laghdófar cumhacht na chéad chéime gnóthachain. Dá bhrí sin, laghdaítear comhbhrú leibhéal 1. Is ionann an laghdú ar chomhbhrú céim ghnóthachain agus an laghdú ar raon dinimiciúil a theorannú. Ina theannta sin, mar gheall ar fhána tanúcháin an chothromóra, scaiptear an raon dinimiciúil teorannaithe sa raon minicíochta. Dá ísle an minicíocht, is mó a laghdaítear an raon dinimiciúil. Chun an raon dinimiciúil teorannaithe laghdaithe a chúiteamh, caithfear an chumhacht ionchuir RF a mhéadú. Mar gheall ar fhána an chothromóra, áfach, méadóidh an míchothrom sa chumhacht ionchuir an baol go ndéanfar ró-chéim den ghnóthachan aimplitheoir. Is féidir Cothromóir a chur le hionchur na feiste, ach ní hé seo an áit oiriúnach.
2. Má chuirtear Cothromóir ceangailte le sraith le Thermopad, laghdófar comhbhrú na aimplitheoirí ina dhiaidh sin. Mar thoradh air seo beidh dáileadh míchothrom comhbhrú an aimplitheoir idir céimeanna gnóthachain, ag laghdú an raon dinimiciúil teorannaithe foriomlán. Ní mholtar an Cothromóir i sraith a nascadh leis an attenuator Thermopad.
3. Ní athróidh leibhéal comhbhrúite an aimplitheoir céim aschuir ach cothromóir amháin nó níos mó a úsáid in ionad attenuators seasta. Chun an t-athrú seo a íoslaghdú agus ró-ghluaiseacht RF a sheachaint, ba cheart go mbeadh an caillteanas cothromóra cothrom leis an luach tanúcháin seasta a bhaintear den chóras. Ina theannta sin, mar a luadh thuas, má dhéantar Cothromóir a chur leis roimh chéim an ghnóthachain scaipfear an raon agus an mhinicíocht dhinimiciúil theorannaithe. Chun an éifeacht seo a íoslaghdú, cuir an oiread agus is féidir de chothromóirí in ionad.
4. Is féidir an Cothromóir a chur le haschur na feiste. Laghdóidh cothromú aschuir an chumhacht aschuir, ach ní thabharfaidh sé scaipeadh raon dinimiciúil teorannaithe. Cruthaíonn cothromú aschuir fána cumhachta aschuir atá beagán dearfach, ach déantar an fána seo a fhritháireamh le pacáistiú ardmhinicíochta agus caillteanais cónascaire.
Taispeántar leagan amach críochnaithe an aimplitheoir teorannaithe ceithre chéim i bhFíor 9.

Fíor 9. Bloc-léaráid de chothromú minicíochta
Taispeánann Figiúr 10 torthaí insamhalta cumhachta aschuir agus teochta ADI HMC7891. D'éirigh leis an dearadh deiridh raon dinimiciúil teorannaithe 40 dB a bhaint amach. Faoi na coinníollacha oibriúcháin go léir, ba é 3 dB an t-athrú insamhalta ar chumhacht aschuir sa chás is measa.