4.5: Навантажувач

Last updated
Save as PDF

Page ID: 34200

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Підсилювачі потужності розроблені, починаючи з початкової концепції, детально розроблені з використанням інструментів моделювання нелінійних схем і, нарешті, оптимізовані в лабораторії. Однак комп'ютерний дизайн спирається на моделі компонентів, які ніколи не можуть захопити всі ефекти, включаючи, наприклад, теплові ефекти та паразитарне з'єднання компонентів. Остаточна експериментальна оптимізація для посилення та ефективності при обмеженні спотворень майже завжди потрібна [36, 37, 38]. Після оптимізації конструкції в лабораторії виявляється, що конструкція може бути закріплена для виготовлення. Мінімальне ручне налаштування окремих виробничих одиниць до максимальної продуктивності, як правило, все, що потрібно. Найбільш корисним експериментально заснованим підходом до оптимізації конструкції використовується метод навантаження-тяги. Цей метод використовує керовані комп'ютером змінні вхідні та вихідні відповідні мережі для пошуку оптимальних умов введення та виходу. Крім того, продуктивність з цифровими модульованими сигналами може бути досліджена, і це дуже важко зробити в моделюванні.

Навантажувальна система показана на малюнку\(\PageIndex{1}\). Автоматизовані тюнери реалізують змінні вхідні та вихідні мережі і, як правило, засновані на автоматизованих подвійних тюнерах slabline, де положення заглушок також є змінним. Вихідний опір активного пристрою в підсилювачі потужності, як правило, становить близько декількох Ом або менше, і часто необхідно використовувати трансформатор імпедансу для масштабування вихідного опору пристрою до типово\(50\:\Omega\) системного імпедансу автоматизованих тюнерів.

Навантажувальна система, показана на малюнку\(\PageIndex{1}\), налаштована на вимірювання відбитої потужності на вході підсилювача (через вхід

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Навантажувальна система.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Блок-схема підсилювача WiMAX, що показує струми затвора постійного струму та стоку.

спрямований ответвитель), спектр на виході підсилювача (знову через спрямований ответвитель), і вихідна потужність (після потужного атенюатора). За допомогою вимірювань спектру та потужності знайдені показники посилення, ефективності, вихідної потужності, EVM та спектрального відростання. Багато з цих факторів можна оптимізувати [36], систематично представляючи імпеданси активному пристрою з сітки можливих вхідних і вихідних імпедансів. Тюнери, показані на малюнку,\(\PageIndex{1}\) забезпечують керовані узгодження мереж на основній частоті. Більш досконалі системи можуть забезпечити окрему настройку на кілька гармонік. Мікрохвильові засоби автоматизованого проектування також підтримують розрахунки навантаження для підсилювачів.

Вхідний автоматизований тюнер, активний пристрій, трансформатор імпедансу та вихідний автоматизований тюнер стають підсилювачем. Після того, як оптимальні налаштування автоматизованих тюнерів знайдені для діапазону частот, завданням проектування стає реалізація узгодження мережі з\(S\) параметрами, які відповідають налаштуванням тюнера.