FM 송신기 전력 증폭기의 효율을 향상시키는 방법

무선 주파수 증폭기를 사용하는 사람들은 RF 전력 증폭기 (RF PA)가 다양한 무선 송신기의 중요한 부분임을 알고 있습니다. 송신기 사전 단계 회로에서, RF 신호 전력에 의해 생성 된 변조 오실레이터 회로는 매우 작고, 버퍼 레벨, 중간 증폭기 스테이지, 최종 전력 증폭기 레벨의 일련의 증폭을 거쳐야하며, 전에 충분한 RF 전력을 얻는다 feeding 안테나를 향해 방사합니다. 충분히 큰 RF 출력 전력을 얻으려면 RF 전력 증폭기를 사용해야합니다. RF 전력 증폭기는 출력 전력 및 효율의 주요 기술적 인 지표이며, RF 전력 증폭기 연구의 핵심이다. 파워 트랜지스터의 요구 사항은 주로 브레이크 다운 전압, 최대 콜렉터 전류 및 최대 튜브 및 기타 파라미터를 고려해야합니다. 효과적인 에너지 전달을 달성하기 위해서는 안테나와 증폭기 사이에 임피던스 매칭 네트워크를 사용해야합니다. 최근에, 플랫폼은 프로젝트에 열려있다, 그것은 RF 증폭기, 사용자의 요구와 관련이있다 "Xiaobian은 RF 증폭기의 지식을 이해하지 못해 두뇌를 높이기 위해 구체적으로 관련성을 찾는다. 정보, 언급 한 이전 효율성은 RF 전력 증폭기의 주요 지표 중 하나이며, 이제는 어떻게 RF 전력 증폭기의 효율을 향상시키는 지에 대해 이야기합니다. RF 증폭기의 전력을 향상시키는 두 가지 방법 : 선형성을 향상시키고 다른 위상의 전력 증폭기를 사용한다. 선형성 향상 최신 디지털 변조 기술을 사용하려면 증폭기 선형성이 충분히 높아야합니다. 그렇지 않으면 상호 변조 왜곡이 발생하여 신호 품질이 저하됩니다. 불행하게도 증폭기 성능이 최적 일 때 포화 레벨에 가깝고 비선형이되고 입력 전력이 증가하면 RF 전력 출력이 감소하며 상당한 왜곡이 발생하기 시작합니다. 이러한 왜곡은 인접한 채널이나 서비스의 누화를 일으킬 수 있습니다. 결과적으로 설계자는 일반적으로 선형성을 보장하기 위해 RF 출력 전력을 "안전한 영역"으로 되돌려 놓습니다. 그렇게하면 주어진 RF 출력 전력을 얻기 위해 여러 개의 RF 트랜지스터가 필요하게되어 전류 소비가 증가하고 배터리 수명이 단축되거나 기지국에서 높은 운영 비용이 발생하게된다. DPD는 앰프의 입력에 "왜곡 방지 (anti-distortion)"를 효과적으로 도입하여 증폭기의 비선형 성을 제거합니다. 결과적으로 앰프는 최적 동작 점으로 되돌아 갈 필요가 없으므로 더 많은 RF 전력 장치가 필요하지 않습니다. 앰프가보다 효율적으로 사용되면서 냉각 비용이 절감되고 모든 중요한 전력 소비가 감소됩니다. CFR이 작동 할 때 왜곡은 입력 신호의 peak-to-average 비율을 줄임으로써 지속적으로 점검됩니다. 이렇게하면 신호의 피크가 줄어들어 신호가 앰프를 통과 할 때 클리핑이나 왜곡이 발생하지 않습니다. DPD와 CFR을 함께 사용하면 더 큰 이득을 얻을 수 있습니다. 다음은 "위상 외 전력 증폭기의 방법"과 동일합니다. Henri Chireix가 80 년 전에 발명하고 보유한 또 다른 기술은 "outphasing"(위상 고정 전력 증폭기의 일원, 부하 변조 기술 제품군)이며 현재 Fujitsu 및 NXP에서 증폭기의 효율성을 높이기 위해 사용됩니다. 이것은 서로 다른 위상 신호에서 두 개의 앰프를 구동하는 두 개의 비선형 RF 전력 증폭기를 결합합니다. 출력 신호가 결합 될 때 클래스 B RF 전력 증폭기를 사용하여 효율 이득이 달성 될 수 있도록 위상이 제어되기 때문에. 신중한 설계 기술, 특히 적절한 리액턴스의 선택은 특정 출력 진폭으로 시스템을 최적화 할 수 있으므로 (이론 상 적어도 두 배) 효율을 향상시킬 수 있습니다. 후지쯔 (Fujitsu)는 작년에 파워 앰프의 아웃 페이징 (outphasing) 방식을 사용하여 기존 앰프의 기존 65 % 전송 시간과 유사한 DSP 기반 위상 오류 보정 보상 회로와 소형, 저손실 전력 결합 회로를 통합했다고 발표했다. 앰프 전송 시간은 95 % 이상일 수 있습니다. 테스트의 설계,이 전력 증폭기의 최대 출력은 100 와트에 도달 할 수 있습니다. 50 %에서 70 %까지 평균 전력 효율. 입력 신호는 진폭 및 위상이 일정한 두 신호로 나누어집니다. 진폭은 RF 전력 장치에 의해 설정되고, 전력 결합 회로는 소스 신호 파형을 재구성합니다. 이전에, 소스 신호가 재구성되었을 때, 위상 차이를 결정하기 위해 결합 정확도 손실이 요구되어 기술의 상용화를 방해했다. 후지쯔의 커플러는 신호 경로가 짧아 손실이 감소하고 대역폭이 증가합니다. 전력의 증가에 관해서는, 주 증폭기와 병렬로 다수의 보조 증폭기가 사용될 수 있고, 주 증폭기가 포화 상태에 가까울 때 각각의 보조 증폭기가 바이어스되어 증폭 된 출력을 제공한다. 입력 신호는 신호 분배기를 통해 주 증폭기 및 복수의 보조 증폭기에 전달되고, 주 증폭기 및 복수의 보조 증폭기에 의해 증폭 된 출력 신호를 수신하는 출력 단자는 저항성 부하 R / 2를 포함한다. 분리 된 신호는 90 ° 변압기를 통해 주 증폭기에 적용되고 보조 증폭기의 출력은 90 ° 변압기를 통해 출력 부하에인가됩니다.

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