Load-Pull和模拟信号管理设备
这道菜使大量使用的电子射频功率放大器
电信世界即将爆炸的新类射频放大器来支持即将到来的和未来的5 g的发布。这同样适用于物联网设备,其中许多可能会使用大量的无线协议与更广泛的世界。所有这些产品和更多需要功率放大器电路。事实上,一些金融分析师预计,功率放大器IC市场在未来几年内翻倍。一个期望更多的数字设计师开始过着双重生活模拟设计师只是为了跟上设计要求。
作为这双重生活的一部分,信号链的设计方法确保信号完整性的关键设备的功率放大器。这些功率放大器需要load-pull和信号管理技术,以确保权力交接,防止变形。这同样适用于功率放大器在其他应用程序中,唯一的区别是他们的运作的频率和信号电平。这是load-pull分析如何适应信号的总体主题管理和设计师应该如何思考与信号load-pull合作管理。
功率放大器和信号链的设计
信号完整性设计功率放大器是如此重要,设计师需要考虑放大器的非线性特性,运行接近饱和。放大器都是非线性,导致小谐波发生在低输入信号水平。随着输入信号水平的增加,所以做任何扭曲在输出信号中创建。模拟信号,任何生成的谐波是简单的处理,因为他们是输入频率的整数倍。
功率放大器在连续运作阶段,任何噪声或杂散谐波内容通过一个放大器传递到输出阶段。恢复原始信号,只需通过输出通过一个低通滤波器你恢复的信号。在系统层面上,信号管理将执行一个简单的框图如下所示:
简化框图信号与模拟信号链。
除了确保你从噪声和杂散谐波信号是干净的,重要的是要确保最大功率传输沿着你的信号链。在一个谐波,这仅仅意味着在所需的谐波阻抗匹配过滤不需要的谐波,如上所述。与调频信号,它可以相当困难,确保完整的阻抗匹配,当信号带宽很宽。等射频设备,这是很重要的FMCW雷达鸣叫或调频信号发送到一个天线。
Load-Pull和信号管理
由于非线性行为的输出信号作为输入信号电平的函数,功率放大器的输出阻抗是有效输入信号电平的函数。因此,最佳阻抗匹配可能不会发生在放大器的输出和负载的输入阻抗是复杂的相互配合的。通过“最佳阻抗匹配,”我们的意思是最高权力交接的阻抗发生。确定这个分析是不可能的,尤其是在处理宽带信号。
相反,迭代技术load-pull分析可以用来确定最佳阻抗匹配。随着负载的有一些固定的阻抗,您需要确定负载的等效阻抗+匹配网络等最大功率传输放大器的负载。load-pull的一般过程如下:
选择一个阻抗(级)将由DUT看到。这是等效阻抗匹配网络的加负载。
电抗和电阻变化而保持大小不变。在每个值,测量功率转移到负载。
情节每组电抗/电阻对史密斯圆图。图表上的轮廓与最大的权力交接是最佳匹配阻抗。
设计的阻抗匹配网络,网络的等效阻抗加负载匹配值在步骤3中决定的。
示意图显示load-pull分析信号的管理。
使用宽带模拟信号,阻抗匹配可以得到困难需要最佳阻抗匹配整个信号的带宽。如果你做了预先的准备工作,那么你的放大器应该平坦增益光谱在整个信号带宽。同样可以为负载的阻抗谱组件说。然而,匹配网络可能没有平坦的阻抗谱,导致不完全匹配的一部分信号带宽。同样,匹配网络所呈现的阶段可能没有平坦的光谱,这扭曲了调频信号。
作为阻抗匹配网络设计的一部分,您可以使用参数调整阻抗频谱扫描电路仿真。这使您能够以图形方式比较匹配负载的等效阻抗在相关带宽。
数字和模拟系统都受益于一组强大的load-pull和信号管理功能,可以实现设计你所需要的正确的PCB布局和设计软件。快板PCB设计者和节奏的全部设计工具套件非常适合创建一个布局的新设备,模拟设备的行为,为生产做准备。没有其他产品提供了这些功能在一个单一的平台。
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