Chất nền IC - Tăng cường điện Doherty

The Doherty Power Amuplicer (PA), sáng tạo gần hàng trăm năm trước, được dùng để nâng cao năng lượng trong một số máy phát tín hiệu radio, và có rất nhiều cách để tạo ra loại khuếch đại năng lượng đó. Đây là bài báo đầu tiên vạch vạch ra và tăng cường hiệu quả, và nhấn mạnh những thử thách liên quan và một vài giải pháp dựa trên nền. Cuối cùng, một trường hợp được sử dụng để minh họa một quy trình thiết kế khác, và thảo luận sâu sắc về thiết kế và cách đạt được thỏa hiệp tốt nhất giữa hiệu suất và chi phí.

Công nghệ tuyến
The four main technical performance parameters in là transmit (Tx) radio frequency front end (RFFE) are efficiency, nguồn năng lượng, dòng dõi và độ rộng. Ba tham số cuối thường phụ thuộc vào yêu cầu hệ thống, như tiêu chuẩn thông tin. The first parameter (ie energy efficiency) is the distinguishing factor. Nếu tất cả các tham số đều giống nhau, Cách hiệu quả đầu cao hơn.

Những thiết bị được dùng trong RF có đặc trưng không tuyến và không thể được sử dụng trực tiếp như mô- đun lí tưởng. Nhờ công nghệ tuyến tính, tuyến hải sản của Tx RF có thể cải thiện. Điều này thường tăng giá gốc của Tx RF, và những gì bạn nhận được là cải tiến năng lượng, tính tuyến và năng lượng xuất. Nhiều phương pháp cải tiến tình trạng nhà tuyến đã được công bố, ít nhất là quay về nguồn 1 và đánh giá sáng chế 2. Có thể coi là ngày sử dụng của tính tiền tuyến không tuyến cũng tương tự với ngày phát minh của công nghệ nén và phát triển này. Những chương trình này có thể được phân loại theo cách hoạt động (coi như là hình thể 1 và bảng 1)4. Một trong những tiêu chuẩn đặc biệt của công nghệ dây chuyền là: dự đoán kế hoạch hay rút ra tín hiệu vô dụng, và có phải thực hiện sửa trước hay sau khi xuất. Mật khẩu có ích để hiểu rõ các đặc điểm chung và xác định phương pháp ứng dụng tốt nhất.

Phản hồi là một ví dụ về một kế hoạch sửa chữa hậu thước, phản hồi là một kế hoạch sửa chữa trước đo lường, và tiền sử là một kế hoạch dự đoán trước-sửa. Dự đoán giải pháp dựa vào hệ thống các tín hiệu không mong đợi, mà có thể gây phiền toái cho khuynh hướng dẫn số ảo (DPD) trong các hệ thống với tần số rộng hơn và năng lượng thấp hơn. Mặt khác, giải pháp tiên đoán không cần sự bóp méo, và có thể loại bỏ hoàn toàn sự bóp méo.

Những ví dụ này thiếu sót là toàn bộ phân loại các kỹ thuật tiếp xúc được sử dụng dự đoán sau khi sửa chữa. Trong vòng 100 năm qua, người ta đã tiến hành nghiên cứu sâu sắc và ghi chép về chuỗi công nghệ này. Những thứ được phát ra bởi Choi 8, Andersson 9 và Trùng Khánh mười là ví dụ về những công nghệ này, nhưng những công nghệ này chủ yếu được dùng để tăng hiệu quả hơn là công nghệ tuyến giáp. Phát triển thị trường. Phần nguyên chất của phong bì và kế hoạch ngoài giai đoạn sử dụng cấu trúc khuếch đại và tổng hợp đường dẫn, làm ra tín hiệu của chúng từ các thành phần phi tuyến được tạo ra hiệu quả. Ống khuếch đại Doherty chứa một đường dẫn tham chiếu gọi là "đường dẫn đường chính" hay "vật chứa" và một đường dẫn hiệu quả gọi là đường dẫn đỉnh hay đường phụ. Một phân tích toán học toàn diện về mô hình Doherty nằm ngoài phạm vi của bài báo này và sẽ có trong nhiều tài liệu Đọc thông tin chi tiết có thể xem mục Cripps 11.

DOHERTY implementation
It can be considered that the most common and usually the fastest starting point for Doherty amplifier design is the "zeroth embodiment" (see Figure 2), bao gồm:

*Bộ nhập RF cố định vào bộ chia nguồn cuối cùng.

*Máy khuếch đại chính và khuếch đại phụ chính có khuynh hướng khác nhau (ví dụ, sử dụng hạng AB và hạng C).

*Điện tổng hợp Doherty được hình thành bởi dòng truyền tín hiệu ánh hào

*Trong hầu hết các ứng dụng, cấu trúc này sẽ không cung cấp đủ năng lượng (ít nhất không phải từ một giai đoạn cuối) và các giai đoạn đạt thêm được đặt trước ống chia năng lượng. Sự bất lợi của việc thực hiện phổ biến này bao gồm:

*Sau khi thiết kế bị đóng băng, không có cách nào bù đắp lợi nhuận và giai đoạn trong bất kỳ miền nào.

*Do ưu tiên giai đoạn, có một sự trao đổi giữa năng lượng và năng lượng xuất phát. Thực ra đây là thiên vị cấp C (một mạch tổng hợp bộ điều hoà) để hoàn thành nhiệm vụ này.

* The efficiency improvement is limited to a single level. Tình hình thác nhiều giai đoạn sẽ giới hạn hiệu suất tiến bộ., đặc biệt là lợi nhuận sẽ giảm ở tần số cao hơn.
Từ quan điểm khác, Máy Doherty là một giải pháp mở vòng với nhiều cơ quan chức năng quan trọng bắt nguồn từ điểm thiên vị của bộ dẫn. Once other variables (such as phase offset, Thiết kế cho mảnh, Comment.) are defined, Chỉ có một hoặc hai điểm điều hành mà phụ thuộc vào nhiều điều chỉnh cơ bản khác nhau được cung cấp..

thách thức

Một trong những cách Doherty tăng hiệu quả hơn là thay đổi nồng độ. Động cơ điều khiển sau chế biến này là sự khác biệt giữa dòng chảy từ hai hay nhiều khuếch đại lên tổng hợp. Vì động cơ chỉ có thể ước lượng thao tác ở Doherty, thách thức của nhà thiết kế là làm cho động cơ tiếp cận tốt nhất có thể, nhưng vẫn có tỉ lệ giá trị và hiệu suất thích hợp. Khả năng cản trở hiệu suất Doherty bao gồm: 1) Độ lớn và giai đoạn khớp của tín hiệu nhập vào lõi nhập, đặc biệt là tần số quá hạn (xem hình số 3a). Thay đổi từ giá trị lý tưởng sẽ làm giảm năng lượng và năng lượng xuất phát. Cái này có thể tàn phá nhiều hơn, vì các thiết bị cố tình không bị tách ra, và hiệu suất tăng cao phụ thuộc vào tác động được tạo ra qua tổng hợp. 2) Lý tưởng là, đường dẫn phụ của động cơ Doherty có đặc trưng của cây gậy bóng hay khúc côn cầu (xem hình 3b). Không đạt được giá trị lý tưởng thường là lý do chính để không đạt được điểm thắng yên hiệu suất nổi tiếng. Bởi vì đặc tính này có xu hướng thay đổi từ giá trị lý tưởng thành phản ứng tuyến, cách ứng của khuếch đại Doherty sẽ dần tương tự với kích thước của bộ khuếch đại cân phần tư (mặc dù có một tổng hợp bị tách) Ba) Sự "khuynh hướng khác biệt" thường được dùng của máy khuếch đại chính và khuếch đại phụ ở hạng AB và hạng C sẽ khiến hai khuếch đại điện ra và hiệu quả giảm đi (thấy hình 3c). Như đã giải thích bởi Cripps 11, sự liên tục của các khuếch đại đa đa đa đa chuẩn C phân tuyến (theo lý hai giai đoạn này sẽ hoạt động qua điện từ xoang trải qua các nguồn khác nhau) sẽ thay đổi khả năng xuất tối đa và hiệu quả tương ứng. Đồng thời, nếu khuynh hướng được sử dụng để tạo ra một động cơ khác nhau (như trong quá trình Doherty truyền thống), sẽ có sự phân chia giữa năng lượng và năng suất. Đồng thời, khuynh hướng khác nhau sẽ tăng hiệu ứng Doherty, nhưng sẽ làm giảm khả năng có thể đạt được.

Thử thách c ủa khuếch đại Doherty: độ lớn của tổng hợp và độ tương ứng giai đoạn (a), phản ứng b ộ khuếch đại phụ (b) và tín hiệu hiệu năng lượng (c).

Variations and improvements
The following variations of the basic design may be more suitable for certain applications. Trong quy mô truyền, Nó cho nhà thiết kế khả năng và sự linh hoạt.

There are multiple gain stage in the Doherty Spliter and tổng hợp

*N Road Doherty

*Mục tiêu phân tán

*Bộ ngăn chặn lập trình

* Nghĩa chỉnh

*Điện biến dạng, tức là, thêm một kỹ thuật tăng cường tần số thứ ba vào hai kỹ thuật tăng cường tần số dùng bởi Doherty

*Phong bì tạo hình

*Digital Doherty

Ngoài các kiến trúc khác nhau có sẵn cho nhà thiết kế, các sự điều chỉnh cũng có thể được thực hiện tại ba điểm trong vòng đời sống của sản phẩm. Trong giai đoạn thiết kế, các tham số thiết kế có thể được thay đổi và chuyển qua quá trình sản xuất như các giá trị cố định (v. d. các tham số thiết kế tách nhập). Trong quá trình sản xuất, bạn thường có thể thay đổi hoặc điều chỉnh các tham số dựa trên dữ liệu đo, rồi đóng băng hoặc sửa các tham số qua chương trình. Một ví dụ là điện động thiên nhiên điện được dùng để cung cấp án bị thiên tai trong nó. Sau khi thiết bị được triển khai trên thực địa, các tham số có thể được cập nhật liên tục hoặc vào một thời gian cụ thể theo một chế mở dây hay dây đóng. Giải thoát vòng tròn rộng dựa vào tính năng hoàn toàn dễ đoán, trong khi giải thoát vòng hạn có thể cần đo và điều khiển. Một ví dụ là một mạch bồi thường nhiệt độ. Những phương án cung cấp hàng loạt các giải pháp không phải "tốt nhất". Người thiết kế biết rằng khả năng sản xuất và cung cấp theo thiết kế cũng quan trọng như những thử thách về thiết kế và quyết định trao đổi trong thời gian thiết kế.

Trái ngược với việc áp dụng cấp không là Doherty số ba (xem phần tư 4). Tính năng của kiến trúc này là thực hiện phân tách nhập trong miền số trước khi chuyển đổi từ số sang Analog. Với khả năng áp dụng xử lý tín hiệu điện tử vào các tín hiệu được áp dụng trên hai đường dẫn khuếch đại, khả năng tối thượng có thể đạt được hiệu suất từ một bộ máy RF. So với tiến trình Doherty tiêu chuẩn, khả năng sản xuất của cài đặt kỹ thuật số có thể tăng cao hơn một chục vạn, hiệu suất cao hơn 20 Name và độ rộng băng theo 50=, mà không giảm tính năng hiệu chỉnh trước

Đo Tiến trình thiết kế trợ giúp
Để tối ưu hóa Thiết kế Doherty, khuyên nên xây dựng một môi trường mô phỏng có liên quan đến thiết kế để hiểu được xu hướng và độ nhạy. Với kiểu mô phỏng này, một phần lớn của tiến trình phát triển có thể được đảm bảo nhanh chóng. Nhập của bước đầu tiên có thể gồm dữ liệu tải kéo hay mô hình của thiết bị, nghiên cứu lý thuyết về hệ thống kết hợp và phản ứng của mạng lưới khớp, và bảng đánh giá có chứa dữ liệu đo lường hay các dữ liệu khác kinh nghiệm. Dựa trên điểm khởi đầu này, the design process can be supplemented with measurement aided design (see Figure 5).
Cho Doherty kỹ thuật số, Điểm khởi đầu của phương pháp này là một khuếch đại Doherty chứa hai cửa nhập, Mạng nhập và kết xuất khớp, thiết bị hoạt động, mạng lưới thiên vị, and combiners (see Figure 6). Bằng cách đo thử nguyên mẫu Doherty của thiết bị phun kép, có thể hiểu sâu hơn về giới hạn của khả năng, Thay đổi, và lặp lại khả năng trong môi trường sản xuất. Cần thiết cho cấu hình thử nghiệm là hai đường dẫn tín hiệu, Tín hiệu của nó có thể thay đổi với nhau. Ngoài việc áp dụng chính xác, lắp và lặp lại độ lớn và giai đoạn vượt qua tín hiệu này, cũng rất có lợi khi có thể áp dụng hình dạng không tuyến với ít nhất một đường dẫn tín hiệu..