Rezon ki fè analiz bidjè RF se tcheke repons frekans bande ak nivo pouvwa RF nan diferan pwen tès nan anplifikatè limite a. Analiz la dwe ranpli pou korije pou tanperati ki pi mal la, fonksyònman pant, genyen pant, ak lajè RF opinyon ranje pouvwa.
Se konsa, ki moun ki konnen ki sa analiz bidjè RF se?
Layout debaz la nan yon anplifikatè limite ak yon 40 dB limite seri dinamik se yon kaskad nan kat anplifikatè blòk genyen oswa LNAs. Konsepsyon ideyal la itilize sèlman youn oubyen de aparèy anplifikatè devwe pou diminye varyasyon pouvwa nan diferan frekans epi minimize kondisyon konpansasyon tèmik / pant. Figi 1 montre dyagram blòk premye premye anplifikatè limite anvan koreksyon tanperati ak konpansasyon pant.
Figi 1. Blòk dyagram nan konsepsyon preliminè
Premye vini yon ti benefis, rekòmande yon teknik pou konplete desen an nan anplifikatè bande limite:
1. Jere limit pouvwa dinamik ranje a ak elimine kondisyon RF overdrive
2. Optimize pèfòmans nan seri tanperati a
3. Finalman, korije pouvwa a woule-off ak plati genyen an ti siyal
4. Dènye koreksyon minè a ka nesesè, se sa ki, apre yo fin fonksyon frekans egalizasyon enkòpore nan konsepsyon an, rekonsidere konpansasyon tanperati
Limit pouvwa
Pwoblèm prensipal la ak konsepsyon preliminè yo montre nan Figi 1 se ke kòm pouvwa a opinyon RF ogmante, RF overdrive gen anpil chans rive nan etap la genyen pwodiksyon. Lè pouvwa a pwodiksyon satire nan nenpòt ki etap genyen depase opinyon an maksimòm absoli nan anplifikatè kap vini an nan nat la, RF overdrive ap fèt. Anplis de sa, konsepsyon an se tendans VSWR ki gen rapò ak rid, ak osilasyon yo gen anpil chans rive akòz gwo benefis la undamped nan pake a ti RF.
Yo nan lòd yo anpeche RF overdrive, elimine efè VSWR ak diminye risk pou yo osilasyon, yon atenuateur fiks ka ajoute ant chak etap genyen diminye pouvwa ak genyen. Yon absòbe RF ka mande tou sou kouvèti RF pou elimine osilasyon yo. Se ase atenuasyon ki nesesè diminye pouvwa a opinyon maksimòm nan chak etap genyen anba nivo a pouvwa opinyon rated nan MMIC la. Yo dwe enkli ase atenuasyon pou akomode maj pouvwa opinyon an, pou akomode chanjman tanperati ak diferans ant aparèy yo. Figi 2 montre ki kote atenuatè RF a bezwen nan chèn anplifikatè limite a.
Figi 2. RF overdrive dyagram blòk koreksyon
Amplifikatè lajè ADI a limite HMC7891 itilize kat etap HMC462 genyen pou pèmèt ranje opere a rive nan 10 dBm. Pouvwa absoli maksimòm opinyon an se 15 dBm. Chak etap genyen ka tolere yon opinyon RF maksimòm de 18 dBm. Apre etap sa yo konsepsyon ki endike nan paragraf anvan an, yo te ajoute yon atenuateur ant de etap yo genyen asire ke nivo a maksimòm anplifikatè pouvwa opinyon pa depase 17 dBm. Figi 3 montre nivo pouvwa maksimòm nan opinyon chak etap genyen lè yon atenuateur fiks ajoute nan desen an.
Figi 3. Simulation nan relasyon ki genyen ant POUT ak frekans, RF koreksyon overdrive
Se konsepsyon an tèmik rekonpanse yo elaji seri a tanperati opere. Kondisyon jeneral ranje tèmik pou limite aplikasyon anplifikatè se -40 ° C a + 85 ° C. Baze sou eksperyans, yo ka itilize fòmil chanjman nan 0.01 dB / ° / nivo pou estime chanjman benefis nan yon konsepsyon anplifikatè kat nivo. Benefis la ogmante kòm tanperati a diminye, ak vis vèrsa. Sèvi ak benefis anbyen kòm yon debaz, se benefis total la espere diminye pa 2.4 dB nan 85 ° C ak ogmante pa 2.6 dB nan –40 ° C.
Pou konpanse tèmikman konsepsyon an, yo ka mete yon tanperati komèsyal ki disponib Thermopad® atenuateur varyab pou ranplase atenuateur fiks la. Figi 4 montre rezilta tès yon atenuateur Thermopad bande komèsyal ki disponib. Ki baze sou done yo tès Thermopad ak estime chanjman genyen, li evidan ke de atenuateur Thermopad yo bezwen tèmik konpanse kat-etap konsepsyon an anplifikatè limite.
Figi 4. Thermopad pèt sou tanperati
N ap deside ki kote insert Thermopad la se yon desizyon enpòtan. Paske pèt la nan atenuateur a Thermopad ap ogmante, espesyalman nan kondisyon tanperati ki ba, li se yon bon pratik pou fè pou evite ajoute eleman fèmen nan fen pwodiksyon an nan chèn RF yo nan lòd yo kenbe yon nivo segondè pwodiksyon nivo pouvwa. Kote ideyal la pou Thermopad la se ant twa premye etap anplifikatè yo, ki se kote ki make nan Figi 5 la.
Figi 5. Dyagram blòk konpansasyon tèmik
Rezilta a simulation nan konpansasyon tèmik ADI a HMC7891 ti pèfòmans siyal yo montre nan Figi 6. Anvan egalizasyon frekans, se chanjman nan benefis redwi a yon maksimòm de 2.5 dB. Sa a se nan seri ki nesesè nan ± 1.5 dB chanjman genyen.
Figi 6. HMC7891 simulation genyen ti siyal sou tanperati
Egalizasyon frekans
Sa a konpanse pou benefis natirèl la woulo liv-off nan pifò anplifikatè bande. Gen divès kalite desen revolve, ki gen ladan pasif GaAs MMIC bato. Pasiv MMIC revolve yo piti nan gwosè epi yo pa gen okenn DC ak kondisyon siyal kontwòl, kidonk yo trè apwopriye pou limite konsepsyon anplifikatè. Nimewo a nan revolve frekans ki nesesè depann sou pant lan genyen konpansasyon nan anplifikatè a limite ak repons lan nan revolve a chwazi. Yon rekòmandasyon konsepsyon se yon ti kras konpansasyon repons lan frekans nan konpanse pèt liy transmisyon ak pèt Connector, osi byen ke parazit pakè ki gen yon pi gwo enpak sou genyen nan pi wo frekans. Figi 7 montre rezilta tès koutim ADI GaAs revolve frekans lan.
Figi 7. Mezire pèt revolve frekans
ADI a HMC7891 limite anplifikatè mande pou twa revolve frekans yo korije repons lan siyal tèmik konpanse. Figi 8 montre rezilta simulation HMC7891 apre konpansasyon tèmik ak frekans egalizasyon. N ap deside ki kote insert revolve a se kritik nan yon konsepsyon siksè. Anvan ou ajoute nenpòt revolve, sonje ke yon anplifikatè limite ideyal ta dwe respire distribye konpresyon an maksimòm anplifikatè ant tout etap genyen pou fè pou evite twòp saturation. Nan lòt mo, nan ka ki pi mal la, chak MMIC ta dwe konpresyon egalman.
Figi 8. HMC7891 simulation frekans egalizasyon ti siyal genyen sou tanperati
Nan etap nan konsepsyon aktyèl yo montre nan Figi 5, yon revolve konekte nan seri ak atenuateur a Thermopad ka ajoute nan opinyon an nan aparèy la ranplase atenuateur a fiks nan pwodiksyon an nan aparèy la. Poukisa ou fè sa? Kat rezon
1. Ajoute yon revolve nan opinyon an nan anplifikatè a limite ap diminye pouvwa a nan premye etap la genyen. Se poutèt sa, konpresyon nan nivo 1 redwi. Rediksyon an nan konpresyon etap genyen ki ekivalan a rediksyon an nan limit ranje dinamik. Anplis de sa, akòz pant lan atenuasyon nan revolve a, limit la ranje dinamik gaye nan seri a frekans. Pi ba frekans lan, plis ranje dinamik la redwi. Pou konpanse pou seri a redwi limite dinamik, yo dwe ogmante pouvwa a opinyon RF. Sepandan, akòz pant lan nan revolve a, yon ogmantasyon inegal nan pouvwa opinyon ap ogmante risk pou yo overdrive nan etap la genyen anplifikatè. Li posib ajoute yon revolve nan opinyon an nan aparèy la, men sa a se pa kote ideyal la.
2. Ajoute yon revolve ki konekte nan seri ak Thermopad ap diminye konpresyon anplifikatè ki vin apre yo. Sa pral lakòz distribisyon inegal nan konpresyon anplifikatè ant etap genyen, diminye an jeneral limit ranje dinamik. Li pa rekòmande konekte revolve nan seri ak atenuateur a Thermopad.
3. Sèvi ak youn oswa plis revolve olye pou yo atenuateur fiks pral sèlman chanje nivo konpresyon nan anplifikatè etap pwodiksyon an. Pou minimize varyasyon sa a epi evite RF overdrive, pèt revolve a ta dwe apeprè egal a valè atenuasyon fiks yo retire nan sistèm lan. Anplis de sa, jan mansyone pi wo a, ajoute yon revolve anvan etap la genyen sa pral lakòz nan yon dispèsyon nan limit la ranje dinamik ak frekans. Pou misyon pou minimize efè sa a, ranplase kòm kèk revolve ke posib.
4. Ka revolve a dwe ajoute nan pwodiksyon an nan aparèy la. Egalizasyon Sòti ap diminye pouvwa pwodiksyon an, men li pa pral pwodwi limite dispèsyon ranje dinamik. Egalizasyon Sòti pwodui yon pant pwodiksyon pouvwa yon ti kras pozitif, men se pant sa a konpanse nan anbalaj segondè-frekans ak pèt Connector.
Fini layout kat etap limite anplifikatè a montre nan Figi 9.
Figi 9. Blòk dyagram nan egalizasyon frekans
Figi 10 montre pouvwa pwodiksyon an ak rezilta simulation tanperati ADI HMC7891. Konsepsyon final la reyalize yon seri dinamik limite nan 40 dB. Anba tout kondisyon fonksyònman, chanjman pouvwa pwodiksyon ki pi mal la ka te 3 dB.
Figi 10. Relasyon ki genyen ant fo PSAT nan HMC7891 ak frekans nan seri tanperati a
