Tilgangur greiningar RF á fjárhagsáætlun er að athuga breiðbandstíðnisviðbragð og RF aflstig mismunandi prófunarstiga í takmörkunarmagnaranum. Greiningunni verður að ljúka til að leiðrétta versta hitastigið, hækka hallann og breitt rafmagnssvið RF.
Svo hver veit hvað RF fjárhagsáætlun er?
Grunnuppsetning takmarkandi magnara með 40 dB takmörkunarviðfangs er kaskad af fjórum forsterkar magnara eða LNA. Hin fullkomna hönnun notar aðeins eitt eða tvö sérstök magnara tæki til að draga úr aflbreytileika við mismunandi tíðni og lágmarka kröfur um hitauppstreymi / halla. Mynd 1 sýnir blokkarmynd fyrstu upphaflegu takmörkunarinnar fyrir hitaleiðréttingu og hallabætur.
Mynd 1. Blokk skýringarmynd frumhönnunar
Fyrst koma lítill ávinningur, mælum með tækni til að ljúka hönnun breiðbands takmarkandi magnara:
1. Stjórnaðu takmörkunaraflinu og útrýma skilyrðum fyrir RF-ofhleðslu
2. Hámarka árangur innan hitastigs
3. Að lokum, leiðréttu aflgjafann og fletu litla merkisstyrkinn út
4. Síðasta minniháttar leiðréttingin getur verið nauðsynleg, það er eftir að tíðnijöfnunin er felld inn í hönnunina, endurskoðaðu hitabætur
Aflmörk
Helsta vandamálið við bráðabirgðahönnunina sem sýnt er á mynd 1 er að þegar RF inntakskraftur eykst er líklegt að RF overdrive eigi sér stað á framleiðslustig stigsins. Þegar mettað framleiðslukraftur hvers stigs stigs er meiri en alger hámarksinntak næsta magnara í biðröðinni, mun RF yfirkeyrsla eiga sér stað. Að auki er hönnunin tilhneigingu til VSWR-tengdra gára og líklegt er að sveiflur komi fram vegna mikils ódempaðs ábata í litla RF pakkanum.
Til þess að koma í veg fyrir ofgnótt RF, útrýma VSWR áhrifum og draga úr hættu á sveiflu, er hægt að bæta við föstum dempara á milli hvers stigs stigs til að draga úr afli og ávinningi. Einnig getur verið krafist RF frásogs á RF hlífina til að útrýma sveiflum. Nægjanleg dempun er nauðsynleg til að draga úr hámarks inntakskrafti hvers áfangastigs undir metnu inntakskrafti MMIC. Nægilegt deyfing verður að vera með til að koma til móts við efstu framlegð inntaksaflsins, til að mæta hitabreytingum og mismun á milli tækja. Mynd 2 sýnir hvar þörf er á RF-dempara í takmarkandi magnarakeðjunni.
Mynd 2. RF yfirdrive leiðréttingarmynd
ADI breiðbandstakamagnari HMC7891 notar fjóra HMC462 átaksstig til að leyfa aðgerðarsviðinu ná 10 dBm. Algjört hámarksinntak er 15 dBm. Hvert áfangastig þolir hámarks RF inntak sem er 18 dBm. Í kjölfar hönnunarskrefanna sem lýst var í fyrri málsgreininni hefur verið bætt við dempara á milli tveggja stigs stiganna til að tryggja að hámarksstyrkur magnara inntaks fari ekki yfir 17 dBm. Mynd 3 sýnir hámarksaflsstig við inntak hvers stigs stigs þegar föstum dempara er bætt við hönnunina.
Mynd 3. Hermun á sambandi POUT og tíðni, RF ofgnótt leiðrétting
Hönnunin er bætt hitauppstreymi til að stækka hitastigssviðið. Almenna hitasvæðiskrafan fyrir takmörkun á magnaraforritum er -40 ° C til + 85 ° C. Byggt á reynslu er hægt að nota uppbótarbreytingarformúluna 0.01 dB / ° / stig til að áætla hækkunarbreytingu fjögurra þrepa magnarahönnunar. Hagnaðurinn eykst þegar hitastigið lækkar og öfugt. Með því að nota umhverfisstyrkinn sem grunnlínu er búist við að heildarstyrkur minnki um 2.4 dB við 85 ° C og aukist um 2.6 dB við –40 ° C.
Til að bæta hönnunina hitauppstreymi er hægt að setja Thermopad® hitastigsbreytilegan dempara í staðinn fyrir fasta dempara. Mynd 4 sýnir prófaniðurstöður breiðbands Thermopad dempara sem fáanlegur er í viðskiptum. Byggt á Thermopad prófunargögnum og áætluðum hagnaðarbreytingum er augljóst að það þarf tvo Thermopad dempara til að bæta hitauppstreymi fjögurra þrepa takmörkunarmagnarhönnunar.
Mynd 4. Thermopad tap yfir hitastigi
Mikilvæg ákvörðun er að ákveða hvar Thermopadinn sé settur í. Vegna þess að tap á Thermopad dempara mun aukast, sérstaklega við lágan hita, er gott að forðast að bæta við íhlutum nálægt framleiðsluenda RF keðjunnar til að viðhalda hámarks framleiðslugetustigi. Tilvalin staðsetning fyrir Thermopad er á milli fyrstu þriggja magnara stiganna, sem er staðsetningin sem lögð er áhersla á á mynd 5.
Mynd 5. Hitabóta blokk skýringarmynd
Uppgerðarárangur af hitauppbót HMC7891 litla merkisárangurs ADI er sýndur á mynd 6. Fyrir tíðnijöfnun er aukningarbreytingin lækkuð í hámark 2.5 dB. Þetta er innan nauðsynlegs sviðs sem nemur ± 1.5 dB hagnaðarbreytingu.
Mynd 6. HMC7891 hermdi lítinn merkjatölu yfir hitastigi
Tíðnijöfnun
Þetta bætir náttúrulega ávinnslu í flestum breiðbandsmagnurum. Það eru ýmsar tónjafnari hönnun, þar á meðal aðgerðalausir GaAs MMIC flís. Aðgerðalaus MMIC tónjafnari er lítill að stærð og hefur engar kröfur um DC og stjórnmerki, svo þeir henta mjög vel til að takmarka hönnun magnara. Fjöldi tíðnijafnara sem krafist er veltur á óbættri hækkunarhalla takmarkarans og svörun valins tónjafnara. Ráðlegging um hönnun er að ofbýta aðeins tíðnisviðbrögð við jöfnun flutningslínutaps og tengitaps, svo og sníkjudýr í pakka sem hafa meiri áhrif á hagnað við hærri tíðni. Mynd 7 sýnir prófaniðurstöður sérsniðinna tíðnijafnara ADI GaAs.
Mynd 7. Mælt tap á tíðnijafnara
HMC7891 takmarkandi magnari ADI krefst þriggja tíðnijafnara til að leiðrétta hitabundna litla merkjasvörun. Mynd 8 sýnir uppgerðarniðurstöður HMC7891 eftir hitauppbót og tíðnijöfnun. Að ákveða hvar setja á tónjafnara er mikilvægt fyrir árangursríka hönnun. Áður en þú bætir við jöfnunartæki skaltu muna að hugsjón takmarkandi magnari ætti að dreifa jafnt magnaraþjöppun jafnt á milli allra stiganna til að forðast of mikla mettun. Með öðrum orðum, í versta falli ætti hver MMIC að þjappa jafnt saman.
Mynd 8. HMC7891 eftirlíkingartíðnijöfnun lítill merkjahagnaður yfir hitastigi
Á núverandi hönnunarstigi sem sýnt er á mynd 5 er hægt að bæta við tónjafnara sem er tengdur í röð við Thermopad dempara við inntak tækisins til að skipta um fasta dempara við úttak tækisins. Af hverju gerðir þú þetta? Fjórar ástæður
1. Ef bætt er tónjafnara við inngang takmörkunar magnarans dregur úr krafti fyrsta stigs stigs. Þess vegna minnkar þjöppun stigs 1. Lækkun þjöppunar á stigi stigs jafngildir fækkun á takmörkuðu kvikusviði. Að auki, vegna dempunarhalla tónjafnara, dreifist takmörkunin á sviðinu á tíðnisviðinu. Því lægri sem tíðnin er, því meira dregur úr sviðinu. Til að bæta upp fyrir skert takmörkunarviðfang verður að auka RF inntakskraftinn. Hins vegar, vegna halla tónjafnara, mun ójöfn aukning á inntakskrafti auka hættuna á ofhleðslu stigamagnara stigsins. Það er hægt að bæta tónjafnara við inntak tækisins, en þetta er ekki tilvalin staðsetning.
2. Að bæta við tónjafnara sem er tengdur í röð með Thermopad mun draga úr þjöppun síðari magnara. Þetta mun hafa í för með sér misjafna dreifingu á magnaraþjöppun á milli styrkleikastiga og draga þannig úr heildar takmörkuninni. Ekki er mælt með því að tengja tónjafnara í röð við Thermopad dempara.
3. Notkun eins eða fleiri tónjafnara í stað fastra dempara breytir aðeins þjöppunarstigi magnara framleiðslustigs. Til að lágmarka þessa breytingu og forðast RF-ofhleðslu ætti jöfnunartapið að vera nokkurn veginn jafnt fasta deyfingargildinu sem er fjarlægt úr kerfinu. Að auki, eins og getið er hér að framan, mun bæta við jöfnunarmarki fyrir áfangastigið dreifingu á takmörkuðu kvikusviði og tíðni. Til að lágmarka þessi áhrif, skiptu út eins fáum tónjafnari og mögulegt er.
4. Hægt er að bæta tónjafnara við framleiðslu tækisins. Framleiðslujöfnun mun draga úr framleiðslugetu, en mun ekki framleiða dreifingu á dreifingu hreyfilsviðs. Framleiðslujöfnun framleiðir svolítið jákvæða framleiðslubreytu, en á móti þessari halla koma hátíðni umbúðir og tengitap.
Lokið fjögurra þrepa takmörkunarmagnarskipulag er sýnt á mynd 9.
Mynd 9. Blokk skýringarmynd tíðnijöfnunar
Mynd 10 sýnir niðurstöður framleiðslugetu og hitaupplifunar ADI HMC7891. Endanleg hönnun náði takmörkuðu kvikusviði 40 dB. Við allar rekstraraðstæður var herma breytingin á versta framleiðslugetanum 3 dB.
Mynd 10. Tengsl herma PSAT af HMC7891 og tíðni innan hitastigs
önnur varan okkar:
