第一部分 其中常見問題包括射頻功率放大器(PA)的基本作用和功能。這一部分探討了在考慮可能的PA設備時需要考慮的一些因素。這并不是一個詳細的分析,說明許多參數(shù)的特點,包括許多獨特的PA功能。
問:在對可能的考績進行初步考慮時,高層通常會關注什么?
A:有四個因素:輸出功率、增益、工作頻率和效率.如果考慮中的巴勒斯坦權力機構在這四個方面都有不足之處,這很可能是不合適的,或者需要對系統(tǒng)性能作出妥協(xié)。
問:從輸出功率開始--那是什么?
答:這很容易理解:在適當?shù)陌惭b、散熱甚至調制波形的情況下,在符合規(guī)格的情況下,PA可以以所需頻率開發(fā)出最大的輸出射頻功率。它是用瓦特或dbm(db參照1兆瓦)表示的。
問:那收益呢?
A:還是比較容易。增益表示在特定頻率下,PA可以提供多少"提升"。它是輸入功率與PA的比率和來自PA的輸出功率的比率,并以db表示。在某些情況下,PA可以提供所需的輸出功率,但沒有足夠的增益來利用來自小得多的輸入信號的潛在輸出。在這種情況下,在低輸入階段信號和PA之間使用前置放大器,使PA輸入達到所需的水平。
頻率看起來很明顯,有什么特別的事情要知道嗎?
是的,這是顯而易見的,但是PA的性能必須以感興趣的頻率和帶寬來定義。有些考績制度是根據(jù)增益、功率和其他因素進行優(yōu)化的,以便在單一頻率或在非常窄的范圍內表現(xiàn)良好。其他的可能提供的性能并不那么令人印象深刻,但可以在更大的范圍內做到,因此可以用于寬帶應用程序。例如,單Wi-Fi帕,許多人只需要在2.4千兆赫波段或5.2千兆赫波段(兩個最常見的指定范圍)工作,但不需要在兩者都工作;或可能需要一個雙波段帕。因此,設計者必須在使用兩個Pas(每個帶一個)或一個單一的、寬幅的PA之間做出選擇,這兩個帶的規(guī)格可能有所降低。
問:效率是一個數(shù)字嗎?
不,那太容易了。相反,它是操作頻率的函數(shù),當然,它也是信號類型,如脈沖和連續(xù)波,以及調制類型。效率幾乎總是一個令人擔憂的問題,因為它影響運行時間和電池壽命(在許多設計中,如智能手機,PA是直流電源的最大消費者),它影響熱問題和系統(tǒng)必須耗散多少能量(熱量)。
問:所有其他因素都是平等的,是否最好選擇效率最高的帕?
答:不一定。首先,所有其他因素在低效率和高效率之間很少平等。其次,效率更高的PA可能成本更高,規(guī)模更大。第三,PA效率是信號級別和類型的函數(shù),所以一些單行的設計可能選擇兩種選擇:一種是低功率下的高效(另一種是禁用的),一種是無縫過渡到低功率下的低效率,更適合于更高功率。一種基于這個方案的設計叫做多爾蒂放大器, 圖1 雖然它確實有效,而且可以很好地工作,但是實現(xiàn)的設計和細節(jié)有微妙之處,需要在組件選擇、拓撲細節(jié)和操作上非常謹慎,以確保兩個專業(yè)人員/人員職等之間平穩(wěn)和無扭曲的過渡。
圖1:當傳輸信號的功率比高時,多厄蒂放大器拓撲結構被用于最大限度地有效利用直流功率;它使用一對并行放大器,其中一個為低功率信號的性能優(yōu)化,另一個為高功率信號的性能優(yōu)化。
問:說到扭曲,它的各種形式的扭曲又如何呢?
答:這是一個很難"確定"的因素,因為它取決于這么多的操作條件。其中的許多指標是壓縮點和截取點(對于連續(xù)性信號),以及鄰近信道功率比(Anh), 圖2 ,以及誤差向量量, 圖3 (對于數(shù)字調制的信號),以及諸如支承自由動態(tài)范圍等參數(shù)。
圖2:鄰近通道功率比是評估射頻PA性能時使用的許多先進指標之一。
圖3:誤差向量大小顯示輸出數(shù)據(jù)位映射與輸入數(shù)據(jù)點集的大小和方向。
問:這就是所有的扭曲嗎?
答:不,還有很多其他的關于線性度和變形度的合理和有用的測量方法,并決定使用哪一種方法和給每一種方法多大的權重是設計過程的一部分,也是采用PA建模和射頻PA選擇的"秘密醬"。此外,還有一些方法可以通過使用反饋、預扭曲和前送技術來改進PA的線性度和失真度,但這些都增加了復雜性和成本。在許多情況下,改進工作是值得的,因為它能夠更好地實現(xiàn)性能或者使用成本較低、性能較低的PA。
問:你怎么選對爸爸?
答:選擇"最好的"PA作為一個給予的應用程序并不簡單。就像許多工程設計一樣,它涉及許多因素之間的權衡和妥協(xié),如零件成本、設計復雜性、電路穩(wěn)定性、對組件公差的敏感性等等。大多數(shù)PA供應商提供測試和充分特征化的參考設計,這是在特定的大容量或通用應用程序中的主要幫助。即使您的應用程序是唯一的或者是一個小眾,這些參考設計也可以作為良好的起點。
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