Kouman mwen pa ka boule RF PA a?

PA (pouvwa anplifikatè) se yon eleman enpòtan nan sistèm kominikasyon an, ki responsab pou anplifye ak alimante siyal RF. Pèfòmans lan ak fyab nan PA gen yon enpak siyifikatif sou tout sistèm transmisyon an.

Nan sistèm kominikasyon telefòn mobil lan, siyal pwodiksyon PA a se sou 29 ~ 32dbm (apeprè 1, 000 MW), ki se 1 0 00 fwa pi gwo pase pwodiksyon pouvwa a sou 0dBm (1MW) nan chip nan resèpteur. An menm tan an, yo nan lòd yo reyalize korespondan pwodiksyon an pouvwa RF, PA a jeneralman bezwen konsome sou 1, 900-4, 000 MW nan konsomasyon pouvwa DC.

Figi 1: tipik telefòn mobil kominikasyon lyen sistèm

Gwo pouvwa, aplikasyon pou gwo pouvwa tou poze defi nan fyabilite PA. Nan aplikasyon pou sistèm, "Burning PA" se yon sijè cho nan diskisyon an nan enjenyè.

0040-02544 anwo kò, dps metal

Poukisa ou boule PA

Aparèy semi -conducteurs nan telefòn mobil PA bato

Pwosesis semi -conducteurs ki pi souvan itilize pou konsepsyon PA se GaaS HBT, GaAs Phemt, SOI CMOS, esansyèl CMOS (esansyèl Silisyòm CMOS). Pami yo, GaAs HBT te vin pwosesis la pi pito pou etap nan pwodiksyon pouvwa nan anplifikatè pouvwa RF akòz dansite pouvwa segondè li yo ak pri ki ba (konpare ak GAAS PHEMT).

Aparèy HBT gen twa paramèt limit, sètadi:

maksimòm aktyèl ki akseptab nan pèseptè icmax maksimòm ki akseptab tèmik pouvwa pèseptè-emeteur ranvèse vòltaj bvceo nan travay pratik,

li nesesè pou asire ke maksimòm sikwi k ap travay la, pouvwa gaye

ak maksimòm vòltaj nan aparèy la se nan ranje a rated.

Vòltaj la\/aktyèl balanse nan PA la

Pou aparèy HBT ak RF PAS, pèseptè a nan tranzistò a pwodiksyon gen yon vòltaj maksimòm ak balanse aktyèl. Yo nan lòd yo pi byen karakterize relasyon ki genyen ant vòltaj ak aktyèl, vòltaj la ak aktyèl yo anjeneral trase nan dyagram nan menm nan fòm lan nan yon liy chaj, jan yo montre nan Figi 2.

Liy chaj la nan tranzistò a reflete relasyon ki genyen ant vòltaj la ak aktyèl la nan tranzistò a anba charj diferan, epi li se jeneralman trase sou koub la DC-IV. Nan liy lan chaj:

Pant nan liy lan chaj reflete grandè a enpedans nan chaj.

Nan kous aktyèl la, akòz egzistans lan nan pati a imajinè chaj, yo pral vòltaj la\/diferans faz aktyèl ap fòme, ki ka lakòz liy lan chaj a parèt kòm yon bag kre.

3. Seleksyon an nan pwen opere DC (vòltaj ak aktyèl) gen yon enpak sou balanse nan liy lan chaj.

Figi 2: Yon tipik liy chaj dinamik pou yon PA

Nan operasyon PA, akòz egzistans lan nan vòltaj ekipman pou pouvwa segondè ak VSWR segondè, vòltaj la pwodiksyon PA ak balanse aktyèl la ap ogmante. Figi 3 montre yon anplifikatè pouvwa tipik ak liy chaj dinamik nan 50Ω ak VSWR =10: 1 nan 3.2V ak 5V tension patipri [2]. Li ka wè ke anba segondè vòltaj ak VSWR, PA a ap bezwen kenbe tèt ak yon pi gwo vòltaj ak aktyèl balanse. Lè vòltaj la ak balanse aktyèl depase valè a tolerans nan aparèy la, aparèy la ap boule deyò.

Figi 3: Chanjman nan liy chaj PA dinamik nan diferan tension ak VSWRS

Ki jan yo pwoteje PA a soti nan boule

Design garanti

PA yo dwe byen fèt pou satisfè bezwen yo nan résigner.

Garanti konsepsyon aktyèl la

Li nesesè nan konsepsyon gwosè a nan aparèy la rezonab asire ke aktyèl la maksimòm nan aparèy la nan kondisyon divès kalite se mwens pase maksimòm nan reziste aktyèl la nan aparèy la. Nan desen an nan nan-aktyèl la, li enpòtan sonje ke aparèy tranzistò miltip yo ki konekte nan paralèl nan etap nan fen nan PA a, epi li nesesè asire ke se aktyèl la respire distribye nan aparèy la tout antye, olye ke tout aktyèl la konsantre nan yon sèl aparèy ak aparèy la boule. Depi vire-sou vòltaj la nan aparèy la HBT diminye ak ogmante tanperati a, twòp aktyèl ap diminye vire-sou vòltaj la ak ogmante aktyèl la pi lwen jouk aparèy la boule deyò.

Sa a se efè yo rele tèmik kouri-lwen ak se yon fòm komen nan boule aktyèl. Yo nan lòd yo anpeche ensidan an nan tèmik kouri-fason, se yon rezistans ballast ajoute nan baz la baz oswa emeteur nan tranzistò a. Prezans rezistans ballast la lakòz vòltaj VBE a diminye lè aktyèl la ogmante, anpeche aktyèl la soti nan ogmante pi lwen.

Figi 4: Distribisyon inegal tèmik nan PA (agòch) ak konsepsyon de rezistans ballast

0040-01973 Rev.004 Chanm anba klere 200mm RTPW

Garanti konsepsyon vòltaj
Pou pwoteksyon vòltaj, se vòltaj la jeneralman réglementées pa mete strings dyòd nan paralèl nan pèseptè a tranzistò final la pou ke balanse nan pwodiksyon se ki estab nan vòltaj la ouvèti nan fisèl la dyòd. Nan konsepsyon de sikwi pwoteksyon vòltaj, li nesesè asire simetri a nan plasman an nan sikwi yo pwoteksyon asire ke balanse nan vòltaj nan tout aparèy pwoteje. Tès rezistans depi fyabilite PA difisil a avèk presizyon konsepsyon pa simulation, apre yo fin konsepsyon an PA konplete, li dwe pase yon tès konplè résigner asire fyab la nan PA. Anviwònman tès konplè a montre nan figi ki anba a. Tès la rezistans bezwen yo kouvri kondisyon tès sa yo:

Figi 5: Anviwònman Tès Ruggedness

Atik tès ki anwo yo bezwen kwa-konbine asire ke pa pwal gen okenn pwoblèm résigner nan PA a nan nenpòt ki kondisyon. Depi vòltaj la maksimòm pann nan aparèy semi -conducteurs diminye ak diminye tanperati a, ak jwenn nan PA ogmante ak diminye tanperati a, pwen ki pi mal la nan rezistans jeneralman rive nan tanperati ki ba. Se poutèt sa, nan tanperati ki ba, pouvwa a opinyon maksimòm, vòltaj ki pi wo a, ak VSWR a maksimòm yo se kondisyon ki pi mal la pou rezistans.

APSURAN APP

Malgre ke PA ki kalifye yo konplètman rezistan teste anvan yo kite faktori a, li toujou nesesè yo peye atansyon sou anviwònman aplikasyon an asire ke se rezistans a garanti nan aplikasyon an. Pwoteksyon prensipal yo egzije nan aplikasyon an se jan sa a:

Kontwole vòltaj ekipman pou pouvwa a kòmsadwa
Jan yo montre nan Figi 3, PA gen yon vòltaj ki pi piti ak balanse aktyèl nan aplikasyon pou vòltaj ki ba, ak résisifite nan PA yo pral pi byen garanti. Se poutèt sa, nan aplikasyon an, byen kontwole vòltaj la ak lè l sèvi avèk vòltaj la ekipman pou ki ba ke posib ka ede amelyore rezistans a nan aparèy la.

Byen kontwole pouvwa a pwodiksyon
Lè pwodiksyon pouvwa a wo, pwodiksyon PA a pral gen yon pi gwo vòltaj ak balanse aktyèl. Adapte nan kontwòl la nan pouvwa pwodiksyon nan seri a ki akseptab nan aplikasyon an pral ede amelyore rezistans la.

Peye atansyon sou entegrite pouvwa ak distribisyon siyal
Telefòn mobil lan se yon sistèm olye konplèks ki enplike nan koneksyon ki genyen ant modil miltip. Nan aplikasyon an, li enpòtan yo peye atansyon sou entegrite nan nan ekipman pou pouvwa a (si gen pulsasyon twòp vòltaj), tan an nan siyal la kontwòl patipri, gwosè a ak distribisyon nan siyal la opinyon, ak tan an asire ke PA a ap opere nan yon eta nòmal.