Подложка ИС - применение радиочастотного динамометра в анализе и торможении

Измеритель пиковой мощности ВЧ представляет собой простой, удобный в использовании и экономичный измерительный прибор, который может использоваться для измерения PAPR (отношение пиковой мощности к средней) и оценки эффективности технологии подавления PAPR.

Всем известно, что спрос на услуги мобильной широкополосной связи растет в геометрической прогрессии. Для решения этого спроса расширенная мобильная широкополосная связь (eMBB) является одной из ключевых базовых технологий для перехода к 5G, а более высокие скорости передачи данных могут также увеличить военные возможности сети связи. Для удовлетворения этих требований инженеры разрабатывают технологии, поддерживающие высокоскоростную передачу данных, высокую мобильность и более эффективное использование имеющегося спектра и сетевых ресурсов. Ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM) является одной из важных технологий во многих системах связи. Она имеет преимущества в таких областях, как 4G (LTE), WLAN (IEEE 802.11a/ac/ax/g/n), цифровые беспроводные технологии, кабельное вещание (DAB и DVB-C2) и даже медный широкополосный доступ (ADSL). pcb board

В сигналах OFDM цифровые данные кодируются на нескольких частотах или поднесущих. Каждая поднесущая модулируется с низкой символьной скоростью с помощью традиционной схемы модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или фазосдвиговая модуляция, и занимает частоту в поддиапазоне. Этим она отличается от других схем модуляции, таких как мультиплексирование с частотным разделением (FDM). Подполосы могут перекрываться для повышения спектральной эффективности, так как каждая подполоса ортогональна следующей подполосе. Этот метод делает OFDM менее чувствительным к замираниям, вызываемым узкополосной ко-канальной помехой, межсимвольной помехой и многолучевой передачей1.

Одним из основных недостатков OFDM является наложение нескольких поднесущих друг на друга, что приводит к увеличению и появлению высокого PAPR (см. рис. 1). С ростом требований к скорости передачи данных количество поднесущих должно увеличиваться, чтобы удовлетворить спрос, что приведет к увеличению PAPR. На рис. 2 показана зависимость между PAPR и количеством поднесущих (N)2.

Важность PAPR

Высокий PAPR может вызвать множество проблем в усилителе. Если пиковая мощность установлена неверно, то, попадая в нелинейную рабочую область усилителя, сигнал будет искажаться и вызывать расширение или регенерацию спектра. С другой стороны, уменьшение входной мощности (обычно называемое обратной подачей входной мощности (IBO)) приведет к снижению эффективности работы усилителя. На рис. 3 входной сигнал усилителя ослаблен на 6 и 8 децибел соответственно; видно, что ослабление входного сигнала на 6 децибел приводит к большей спектральной регенерации, чем ослабление на 8 децибел. Регенерация спектра вызовет взаимные помехи между поднесущими, что приведет к увеличению коэффициента битовых ошибок (BER); если же выходная мощность усилителя будет снижена, то уменьшится отношение сигнал/шум (SNR), что также приведет к увеличению коэффициента битовых ошибок. Если основной целью является слепое увеличение скорости передачи данных, то низкий коэффициент битовых ошибок сделает это непродуктивным. pcb board

Эффективность очень важна во многих приложениях. Для мобильных телефонов эффективность их усилителей влияет на время автономной работы. Для операторов сетей эффективность базовых станций влияет на их эксплуатационные расходы. Обычно усилители работают наиболее эффективно вблизи насыщения. Проиллюстрируем этот тезис.

Снижение PAPR - единственный способ уменьшить скорость регенерации спектра и сохранить высокую эффективность. В соответствии с этим принципом в системах на основе OFDM во многих исследованиях были разработаны методы снижения PAPR для уменьшения компрессии усилителя при минимизации необходимого МБО. Rahmatallah и Mohan2 провели отличный обзор и взвешивание различных технологий, результаты которого сведены в табл. 1. Обрезка и фильтрация наиболее часто используются в коммерческих продуктах PCB из-за своей простоты и легкости реализации.