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IC 기판

IC 기판 - PAPR 분석 및 억제에 무선 주파수 전력계 적용

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IC 기판 - PAPR 분석 및 억제에 무선 주파수 전력계 적용

PAPR 분석 및 억제에 무선 주파수 전력계 적용

2021-09-15
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Author:Frank

RF 피크 전력계는 PAPR(피크 평균 전력 비율)을 측정하고 PAPR 억제 기술의 유효성을 평가하는 데 사용할 수 있는 간단하고 사용하기 쉬우며 비용 효율적인 측정 장비입니다.

모바일 광대역 서비스에 대한 수요가 기하급수적으로 증가하고 있다는 것을 모두가 알고 있다.이러한 수요를 해결하기 위해 증강형 모바일 광대역(eMBB)은 5G로 이행하는 핵심 기반 기술 중 하나이며, 더 높은 데이터 속도도 군사 통신 네트워크의 통신 능력을 향상시킬 수 있다.이러한 요구 사항을 충족하기 위해 엔지니어들은 고속 데이터 전송, 높은 이동성, 기존 스펙트럼과 네트워크 자원을 더욱 효과적으로 활용할 수 있는 기술을 개발하고 있다.직교 주파수 분할 재사용(OFDM)은 많은 통신 시스템에서 중요한 기술 중 하나입니다.4G (LTE), WLAN (IEEE 802.11a/ac/ax/g/n), 디지털 무선 기술, 유선 전송 (DAB 및 DVB-C2), 심지어 구리 광대역 접속 (ADSL) 등의 분야에서 이점을 제공합니다.

OFDM 신호에서 디지털 데이터는 여러 주파수 또는 하위 반송파에 인코딩됩니다.직교 폭 변조(QAM) 또는 위상 이동 키 제어와 같은 기존 변조 체계를 사용하여 각 서브 캐리어를 낮은 기호율로 변조하고 서브 밴드의 주파수를 차지합니다.FDM(주파수 재사용)과 같은 다른 모뎀과는 다릅니다.각 서브밴드가 다음 서브밴드와 직교하기 때문에 서브밴드를 중첩하여 스펙트럼 효율을 높일 수 있습니다.이 방법은 OFDM이 좁은 대역과 같은 채널 간섭, 기호 간 간섭 및 다경 전송으로 인한 쇠퇴에 덜 민감하게 만듭니다.1

OFDM의 주요 단점 중 하나는 여러 개의 하위 반송파가 서로 겹쳐서 증가하고 높은 PAPR이 발생한다는 것이다(그림 1 참조).더 높은 데이터 전송 속도에 대한 요구에 따라 하위 반송파의 수가 계속 증가해야 수요를 만족시킬 수 있으며, 이는 PAPR을 증가시킬 것이다.그림 2는 PAPR과 서브 캐리어 수(N) 2의 관계를 보여줍니다. PAPR의 중요성

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높은 PAPR은 증폭기에서 많은 문제를 일으킬 수 있습니다.피크 전력 설정이 올바르지 않으면 신호가 증폭기의 비선형 작업 영역에 들어가면 신호 왜곡 및 스펙트럼 확장 또는 스펙트럼 재생이 발생합니다.반면에 일반적으로 IBO(입력 출력 폴백)라고 하는 입력 파워가 낮아지면 앰프의 생산성이 저하됩니다.그림 3에서 증폭기의 입력 신호는 각각 6데시벨과 8데시벨을 지원합니다.6데시벨의 입력 신호 폴백이 8데시벨의 폴백보다 더 높은 스펙트럼 재생을 초래한다는 것을 알 수 있다.스펙트럼 재생성은 서브 반송파 간의 상호 간섭을 초래하여 오타율(BER)이 증가합니다.그러나 증폭기 출력이 떨어지면 신호 잡음비(SNR)가 낮아져 오타율이 증가합니다.만약 주요 목적이 맹목적으로 데이터 전송 속도를 높이는 것이라면, 나쁜 오타율은 그 반대의 결과를 초래할 것이다.

효율성은 많은 애플리케이션에서 매우 중요합니다.휴대전화의 경우 증폭기의 효율이 배터리 수명에 영향을 미친다.네트워크 사업자에게 기지국의 효율성은 운영 비용에 영향을 미칠 것입니다.증폭기는 일반적으로 포화 상태에 가까울 때 가장 효율적으로 작동합니다.이를 설명하기 위해 PAPR을 낮추는 것은 스펙트럼 재생률을 낮추고 효율성을 유지하는 유일한 방법입니다.이 원리에 따라 OFDM 기반 시스템에서 많은 연구는 증폭기의 압축을 낮추고 필요한 IBO를 최소화하기 위해 PAPR을 낮추는 기술을 개발했습니다.Rahmatallah와 Mohan2는 서로 다른 기술을 잘 검토하고 평가했으며 그 결과는 표 1에 요약되어 있습니다.절단 및 필터링은 PCB 상업용 제품에서 가장 많이 사용되며 사용하기 쉽기 때문입니다.