射频功率放大器,第1部分函数和元件

[导读]在射频信号链中,功率放大器(PA)是位于发射机信号链电路和天线之间的有源元件, 图1 .它通常是一个单独的离散组件,它的要求和参数不同于传输链和接收电路的要求和参数。这个常见问题将研究巴勒斯坦权力机构的作用及其特征。

在射频信号链中,功率放大器(PA)是位于发射机信号链电路和天线之间的有源元件, 图1 .它通常是一个单独的离散组件,它的要求和参数不同于传输链和接收电路的要求和参数。这个常见问题将研究巴勒斯坦权力机构的作用及其特征。

图1:功率放大器是采用低频率射频信号并提高其功率的元件,不增加任何对格式、调制或其他因素的改变;有时需要在源(PA)和负载(天线)之间显示滤波器,以尽量减少由于PA不完善而产生的不希望的信号。

问:PA是做什么的?

答:PA的基本功能在概念上非常简单。它采用低功率的射频信号,已经与数据编码和调制,在所需的频率,并提高其信号强度,为设计所必需的水平。这个功率水平可以是从毫瓦到几十,几百,或几千瓦特。PA不会改变信号的形状、格式或模式,而是"仅仅"放大它。

问:PA是否总是一个独立的、离散的组件?

A: 不。对于100兆瓦或更少的低功率射频输出,PA可能是射频传输集成电路的一部分,甚至更大的收发集成电路。虽然通过这种方式实现PA可以节省BOM成本,但它确实要求设计者对射频IC和天线的物理位置非常谨慎,因为射频信号路由是一个挑战。此外,芯片PA的设计和执行可能会对其性能或相关射频电路的性能造成困难的损害。

在高功率水平的另一端,大约500-1000瓦,一个单独的离散PA可能无法处理功率水平。在这些情况下,可以并行使用多个PA设备。虽然这样做可以解决电力问题,但并行设计带来了电力平衡、电流共享、热匹配、处理和预防个人故障或过热等新问题。

问:什么是 a MMIC?

答:带或不带帕的射频集成电路被称为MMIC-毫米集成电路-尽管严格来说,毫米波的范围是30千兆赫到300千兆赫,而从1千兆赫到30千兆赫的范围被认为是微波。但通常使用的术语MMIC通常用于较高的微波频率。

问:什么样的半导体工艺用于射频PA?

答:除了标准MOSIFT外,大约10年前,主要的工艺是氟化钡,目前仍在使用,主要是在5W系列的智能电话和有线电视中。在过去十年中,由于市场需求和供应商对工艺的大量投资,氮化钡在电力水平较高的情况下取得了重大进展。甘现在是最受欢迎的PA新设计流程。

操作频率如何进入情况?

A: 每当有射频设计,关键问题是功率和频率,以及一个因素对另一个因素的影响。费茨的工作可以达到几百兆赫,但可以达到千兆赫的范围,而加士对几十兆赫是有用的,虽然最好低于10兆赫。在进入几十个千兆赫的频率,其中大部分的射频活动是集中的(想想5g),甘是最有吸引力的过程。(当然,这些一般性发言中的每一个都有例外,而且整个区域都在快速移动,所以这些一般性发言是不断变化的。)

注意,过程技术只是故事的一部分。另一部分是在制造拓扑结构方面如何使用这一工艺,其中包括双极结晶体管、增强式MOSFET、异种结双极管、金属半导体费茨、高电子移动式晶体管和横向扩散的金属氧化物半导体。每个细节的微妙之处通常与PA用户没有直接的关系,但它们确实会影响PA能够做什么及其局限性。

问:假设匹配网络有正确的规格,影响其使用的主要设计问题是什么?

答:有三种:布局、信号完整性和寄生虫学;热管理(主要是帕效率在30%到70%之间)、热吸收器、气流和导电/常规冷却;以及开发一个与天线相匹配的阻抗网络; 图2 .