射频功率放大器,第2部分考虑

第一部分 其中常见问题包括射频功率放大器(PA)的基本作用和功能。这一部分探讨了在考虑可能的PA设备时需要考虑的一些因素。这并不是一个详细的分析,说明许多参数的特点,包括许多独特的PA功能。

问:在对可能的考绩进行初步考虑时,高层通常会关注什么?

A:有四个因素:输出功率、增益、工作频率和效率.如果考虑中的巴勒斯坦权力机构在这四个方面都有不足之处,这很可能是不合适的,或者需要对系统性能作出妥协。

问:从输出功率开始--那是什么?

答:这很容易理解:在适当的安装、散热甚至调制波形的情况下,在符合规格的情况下,PA可以以所需频率开发出最大的输出射频功率。它是用瓦特或dbm(db参照1兆瓦)表示的。

问:那收益呢?

A:还是比较容易。增益表示在特定频率下,PA可以提供多少"提升"。它是输入功率与PA的比率和来自PA的输出功率的比率,并以db表示。在某些情况下,PA可以提供所需的输出功率,但没有足够的增益来利用来自小得多的输入信号的潜在输出。在这种情况下,在低输入阶段信号和PA之间使用前置放大器,使PA输入达到所需的水平。

频率看起来很明显,有什么特别的事情要知道吗?

是的,这是显而易见的,但是PA的性能必须以感兴趣的频率和带宽来定义。有些考绩制度是根据增益、功率和其他因素进行优化的,以便在单一频率或在非常窄的范围内表现良好。其他的可能提供的性能并不那么令人印象深刻,但可以在更大的范围内做到,因此可以用于宽带应用程序。例如,单Wi-Fi帕,许多人只需要在2.4千兆赫波段或5.2千兆赫波段(两个最常见的指定范围)工作,但不需要在两者都工作;或可能需要一个双波段帕。因此,设计者必须在使用两个Pas(每个带一个)或一个单一的、宽幅的PA之间做出选择,这两个带的规格可能有所降低。

问:效率是一个数字吗?

不,那太容易了。相反,它是操作频率的函数,当然,它也是信号类型,如脉冲和连续波,以及调制类型。效率几乎总是一个令人担忧的问题,因为它影响运行时间和电池寿命(在许多设计中,如智能手机,PA是直流电源的最大消费者),它影响热问题和系统必须耗散多少能量(热量)。

问:所有其他因素都是平等的,是否最好选择效率最高的帕?

答:不一定。首先,所有其他因素在低效率和高效率之间很少平等。其次,效率更高的PA可能成本更高,规模更大。第三,PA效率是信号级别和类型的函数,所以一些单行的设计可能选择两种选择:一种是低功率下的高效(另一种是禁用的),一种是无缝过渡到低功率下的低效率,更适合于更高功率。一种基于这个方案的设计叫做多尔蒂放大器, 图1 虽然它确实有效,而且可以很好地工作,但是实现的设计和细节有微妙之处,需要在组件选择、拓扑细节和操作上非常谨慎,以确保两个专业人员/人员职等之间平稳和无扭曲的过渡。

图1:当传输信号的功率比高时,多厄蒂放大器拓扑结构被用于最大限度地有效利用直流功率;它使用一对并行放大器,其中一个为低功率信号的性能优化,另一个为高功率信号的性能优化。

问:说到扭曲,它的各种形式的扭曲又如何呢?

答:这是一个很难"确定"的因素,因为它取决于这么多的操作条件。其中的许多指标是压缩点和截取点(对于连续性信号),以及邻近信道功率比(Anh), 图2 ,以及误差向量量, 图3 (对于数字调制的信号),以及诸如支承自由动态范围等参数。

图2:邻近通道功率比是评估射频PA性能时使用的许多先进指标之一。

图3:误差向量大小显示输出数据位映射与输入数据点集的大小和方向。

问:这就是所有的扭曲吗?

答:不,还有很多其他的关于线性度和变形度的合理和有用的测量方法,并决定使用哪一种方法和给每一种方法多大的权重是设计过程的一部分,也是采用PA建模和射频PA选择的"秘密酱"。此外,还有一些方法可以通过使用反馈、预扭曲和前送技术来改进PA的线性度和失真度,但这些都增加了复杂性和成本。在许多情况下,改进工作是值得的,因为它能够更好地实现性能或者使用成本较低、性能较低的PA。

问:你怎么选对爸爸?

答:选择"最好的"PA作为一个给予的应用程序并不简单。就像许多工程设计一样,它涉及许多因素之间的权衡和妥协,如零件成本、设计复杂性、电路稳定性、对组件公差的敏感性等等。大多数PA供应商提供测试和充分特征化的参考设计,这是在特定的大容量或通用应用程序中的主要帮助。即使您的应用程序是唯一的或者是一个小众,这些参考设计也可以作为良好的起点。