排漏效率vs.功率增加效率(PAE)和射频设备的效率评估

当我想到“对抗”时，我想到的是面对面的比赛，运动员在各自的巅峰时期努力在各自的领域超越对方。或者，我想象着公羊在争夺自己选择的统治区域时相互碰撞的标志性画面，以及熊在摔跤并试图推翻对方的画面。

另一方面，同样引人注目的是，厕纸卷应该放在哪一边。当然，我们都知道应该把床单放在卷纸下面，但有些人更看重卷纸带来的混乱。当所有这些都说了，做了，任何对抗情况都是一种选择，在这种情况下，典型的个人努力或行动将与另一个人的努力或行动放在一个舞台上。然而，对于电子产品，你很少会有一个单一的组件。

在最终决定设计之前，设计师必须考虑很多选择。这包括衡量效率的方法。当我们设计工程师被要求考虑排水效率和功率增加效率(PAE)之间的差异时，这就是意见开始发挥作用的地方。

什么是功率增加效率?

根据定义，效率一词是衡量设备将一种能源转换为另一种能源的好坏。然而，根据热力学定律，100%的效率是不可能的。因此，这种低效率的副作用是热量的产生。我相信你知道，在PCB设计中，热通常是一个不利的性质。

此外，在测量效率方面，有一种方法称为功率增加效率(PAE)。这种方法是一种射频功率放大器的效率，也类似于另一种类型的漏效率，我将很快讨论。然而，PAE使用一种评估效率的方法，该方法考虑了在设备输入时添加到设备的射频功率，以完成效率评估。此外，在单个设备的比较中，PAE是更可接受的优点数字。PAE公式如下:

PAE =100 ×(嘴脚)/PDC

总而言之，PAE是衡量设备将直流或射频输入功率转换为更高射频输出的效率的指标。一般来说，设备的PAE变化在10%到80%之间，这是当设备在几GHz到几十GHz频率之间运行时的情况。

什么是排水效率?

现在，正如我之前提到的，在电子领域还有另一种评估效率的方法，它被称为排漏效率。漏极效率得名于FET器件，其中直流电源供应的主端子是漏极。漏极效率是输出射频功率与输入直流功率的比值。公式如下:

排水效率(η) = Pout /PDC

就放大器而言，效率是输出功率与直流输入功率之间的比率，因此被称为漏极效率。然而，这种类型的(漏)效率可能会误导工程师和设计师，因为它没有考虑放大器使用了多少功率。

此外，放大器可以有很高的漏极效率，同时，有一个微薄的增益。因此，这就是为什么大多数工程师，特别是RF工程师，使用PAE代替，因为使用PAE，输入功率是一个考虑因素。

注:在大多数情况下，具有高PAE的设备比具有高排水效率的设备更可取。

排水效率与功率增加效率(PAE)

放大器具有放大输入信号的能力通过直流电源增加功率．功率增加效率是一个方便的参数，用于确定直流输入功率对输入信号放大的贡献。它还提供了一个更准确的设备效率的帐户，包括放大器。

在当今日益便携的世界中，寻找射频功率输出和效率之间的最佳平衡变得更加复杂和关键。对于使用电池运行的移动电子系统，优化成本和运行时间的需求通常归结为一个关键的系统级参数:效率。

因此，现在比以往任何时候都更重要的是，设计师正确地设计，评估(效率)，并生产具有最高效率水平的设备。因此，那些从事射频器件设计的人可以使用PAE对其设计的效率进行更准确的评估。

射频器件的功率优化对设计工程师来说至关重要。

效率对设计和功能的整体影响

在电子领域，效率的可接受定义是衡量一个设备或系统在可用电源下的表现。对于电池供电的设备，这是确定效率的直接方法。总而言之，效率水平较高的产品与效率水平较低的设备相比，在相同的功率下，运行时间更长。

这种对提高效率的需求主要是由于世界电子产品格局稳步朝着便携的方向发展智能手机以及向5G手机的过渡．随着最新标准(5G)的出现，我们还看到蜂窝网络对更高效率的移动无线电的需求日益增长，以及对增加单次(智能手机)充电通话时间的渴望。

让我们面对现实吧，明天就是现在，高效率并不仅仅局限于系统中的功率放大器。然而，高效率并不局限于系统中的功率放大器(pa);它涉及所有有助于最小化信号损耗和功率的组件。

什么会影响电子设备的效率?

在设计中，通常需要多个参数来进行必要的计算，以做出明智的设计决策。即使是需要立方尺寸的设计决策也是如此。此外，如果没有诸如深度参数之类的参数，就无法解析这个特定的计算。此外，这些参数也必须是准确的。

此外，这还包括效率。必须评估设计中组件的效率，并且评估必须尽可能准确。以射频/微波系统的效率为例。在其朴素的形式中，你可以将其描述为产生的射频/微波输出功率的量，例如从功率放大器，从给定的直流输入功率，例如电源或电池。虽然概念很简单，但对于应用程序来说，效率可能不容易确定。

评估困难的原因在于它取决于几个组成因素。这包括所用功率放大器的类型、工作频率、有源器件或器件、驱动电平、负载阻抗和温度。

即使是基于晶体管的设备仍然需要了解电源效率。

其他类型的射频设备效率

可以理解，在设计中实现高效率是所有设计师的共同目标。这样做的任务可能很困难，因为它们的设计包括多个组件。困难的不太明显的原因是知道哪种类型的效率评估将提供必要的评估，以做出准确的设计决策。下面是其他类型的效率评估。

总效率:

许多电子领域的人把它称为整体效率。这种特殊类型的效率评估提供了更全面的输出功率与直流输入功率和射频输入功率的比率。

总η = Pout / PDC +引脚

放大器效率:

它是射频输出功率与直流输入功率的比值，是多级放大器较好的性能指标。

放大器(η) = PRFout / PDC

插接效率:

顾名思义，它是将平均RF输出功率与被测设备从交流插座(壁式插头)消耗的精确测量功率进行比较，而忽略了RF输入功率的影响。

Wall-plug (η) = PRFout-average /总交流功率

效率是评价所有设计的优点。大家都说，随着我们电子设备的技术和设计不断进步，对提高效率的需求只会增加。因此，作为设计师，你必须选择最准确的方法来评估你的设计。反过来，它将提供更准确的设计决策，并促进更可靠的设计过程的推进。

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