您的位置:网站首页 > 动态
动态

固态功率放大器是无线通信系统中非常重要的组成部

发布日期:2021-06-15 10:31:24

固态功率放大器是无线通信系统中非常重要的组成部

 

  固态功率放大器是无线通信系统中非常重要的组成部分,但由于它们本身是非线性的,它们会干扰相邻信道并导致频谱扩散,违反法律规定的带外辐射标准。可能性。这一特性会导致带内失真,增加通信系统的误码率(ber),降低数据传输速率。
  
  在峰值平均功率比(papr)下,新的正交传输格式可以有更多的偶然峰值功率,使pa不易分裂。这会降低频谱屏蔽适用性,扩展整个波形的 evm,并增加 ber。为了解决这个问题,设计工程师故意降低pa的运行功率是很常见的。不幸的是,这是一种低效的方法,如果 pa 将工作功率降低 10%,将损失 90% 的直流功率。
  
  现在大多数射频固态功率放大器都支持多种模式、频率范围和调制模式,从而产生更多的测试项目。拥有数千个测试项目并不少见。使用峰值因数降低 (cfr)、数字预失真 (dpd) 和包络跟踪 (et) 等新技术可以帮助优化 pa 效率和功率效率,但这些技术已经过测试。它只会使过程复杂化并显着扩展设计和测试时间。增加 rf pa 的带宽会使 dpd 测量所需的带宽增加 5 倍(可能超过 1 GHz),进一步增加了测试的复杂性。
  
  为了效率,射频固态功率放大器组件和前端模块 (fem) 往往更紧密地集成在一起,单个 fem 支持更宽的频带和调制模式。通过将包络跟踪电源或调制器集成到 fem 中,可以有效降低移动设备内部的整体空间要求。显着增加滤波器/双工器插槽的数量以支持更宽的工作频率范围会增加移动设备的复杂性和测试项目的数量。
  
  半导体材料的转变ge(s)、si(si)→→→ gaas(砷化镓)、inp(磷化铟)→→→ sic(碳化硅)、gan(砷化镓)、sige(硅锗)和soi硅(涂层)(硅)→→→碳纳米管(cnt)→→→石墨烯。
  
  目前固态功率放大器的主流工艺是gaas工艺。还有,gaas hbt,砷化镓砷化镓异质结双极晶体管。 hbt(异质结双极晶体管)是一种双极晶体管,由砷化镓 (gaas) 层和砷化铝镓 (algaas) 层组成。
  
  虽然cmos工艺比较成熟,但是si cmos功放的通用性不是很强。在成本方面,cmos工艺的硅片比较便宜,但是由于cmos pa的设计复杂,cmos放大器的面积大,研发成本高,所以cmos工艺的成本优势整个CMOS放大器不是那么好。在性能方面,cmos功放在线性度、输出功率、效率等方面较差,而cmos工艺固有的缺点是cmos工艺板的拐点电压高、击穿电压低、电阻率低. 有。
  
  碳纳米管(cnt)由于其物理尺寸小、电子迁移率高、电流密度低和固有容量低而被认为是纳米电子器件的理想材料。
  
  石墨烯是一种无带零带半导体材料,具有高电子传输速度、纳米级物理尺寸、优异的电学性能和机械性能,有望成为下一代射频芯片的材料。
  
  射频pa线性化技术射频固态功率放大器的非线性失真是一种新的频率分量,在二阶失真的情况下会产生二阶谐波和二次谐波频率,在三阶失真的情况下会产生三次谐波。产生阶次谐波和多次谐波频率。当这些新的频率成分进入通带时,它们直接干扰传输信号,而当它们进入通带外时,它们会干扰其他信道的信号。因此,需要对射频固态功率放大器进行线性化处理,才能更好地解决信号频谱再现问题。
  
  固态功率放大器的基本线性化技术的原理和方法无非是将输入射频信号包络的幅度和相位与输出信号进行比较,并产生适当的校正。目前提出并广泛应用的功放线性化技术包括功率回馈、负反馈、前馈、预失真、包络去除和恢复(eer),以及使用非线性元件的线性放大(linc)等。复杂的线性化技术,如前馈、预失真、包络去除和恢复,以及使用非线性元件进行线性放大,在提高放大器的线性度方面非常出色。易于实施的线性化技术,例如功率回退和负反馈,在改善线性度方面存在局限性。

文章关键词: