Фалшивите емисии в радиочестотните усилватели могат да бъдат сериозен проблем за много приложения, включително безжични комуникационни системи, радари и тестово оборудване. Като доставчик на RF усилвател, ние разбираме значението на минимизирането на тези нежелани сигнали, за да осигурим оптимална работа на вашите RF системи. В тази публикация в блога ще проучим различни стратегии и техники за потискане на фалшиви емисии в RF усилвател.
Разбиране на фалшивите емисии
Фалшивите емисии са нежелани сигнали, които се генерират от радиочестотен усилвател извън предвидената работна честотна лента. Тези емисии могат да бъдат причинени от различни фактори, включително нелинейности в активните устройства на усилвателя (като транзистори), паразитни елементи в оформлението на веригата и взаимодействия между различни компоненти.
Фалшивите емисии могат да попречат на други комуникационни системи, работещи в същия честотен диапазон, което води до намалено качество на сигнала, повишен процент грешки и потенциални проблеми със съответствието с нормативните изисквания. Ето защо е изключително важно да се предприемат стъпки за потискане на тези емисии.
Съображения за проектиране на верига
Избор на компонент
Изборът на компоненти в един радиочестотен усилвател може да окаже значително влияние върху фалшивите емисии. Трябва да се избират висококачествени активни устройства с ниска нелинейност. Например модерните транзистори от галиев нитрид (GaN) предлагат отлична линейност и ефективност в сравнение с традиционните базирани на силиций транзистори, което може да помогне за намаляване на фалшивите емисии.
Пасивните компоненти като резистори, кондензатори и индуктори също трябва да бъдат внимателно избрани. Компонентите с ниски загуби и високи Q могат да сведат до минимум нежеланите резонанси и паразитни ефекти, които могат да допринесат за фалшиви емисии.
Оптимизация на оформлението
Физическото оформление на RF усилвателната верига е друг критичен фактор. Трябва да се използват подходящи техники за заземяване и екраниране, за да се намалят електромагнитните смущения (EMI). Заземителните плоскости трябва да бъдат проектирани така, че да осигуряват път с нисък импеданс за обратни токове, а компонентите трябва да бъдат разположени по начин, който минимизира свързването между различните части на веригата.
Например, поддържането на чувствителни радиочестотни следи далеч от електропроводи и цифрови сигнали може да предотврати кръстосани разговори и генериране на фалшиви сигнали. Освен това използването на подходящи радиочестотни предавателни линии, като микролентови или лентови, може да помогне за поддържане на целостта на сигнала и намаляване на загубите от радиация.
Техники за филтриране
Входни и изходни филтри
Един от най-ефективните начини за потискане на фалшивите емисии е използването на филтри на входа и изхода на RF усилвателя. Лентово пропускащите филтри могат да бъдат проектирани така, че да позволяват преминаването само на желаната честотна лента, докато намаляват сигнали извън тази лента.
Например може да се използва филтър на Чебишев или Бътъруърт в зависимост от специфичните изисквания на приложението. Тези филтри могат да бъдат реализирани с помощта на дискретни компоненти или интегрални схеми, в зависимост от сложността на дизайна и изискванията за производителност.
Хармонични филтри
Хармониците са често срещан тип фалшиви емисии. Хармоничните филтри са предназначени специално да насочват и намаляват хармоничните честоти на основния сигнал. Например, филтър за втора хармоника може да се използва за намаляване на хармоничната компонента от втори ред на изходния сигнал.
Тези филтри могат да бъдат реализирани с помощта на LC (индуктор - кондензатор) резонансни вериги или други видове филтърни топологии. Чрез потискане на хармониците общото ниво на фалшиви емисии на радиочестотния усилвател може да бъде значително намалено.
Техники за обратна връзка и линеаризация
Отрицателна обратна връзка
Отрицателната обратна връзка е широко използвана техника при проектирането на радиочестотни усилватели за подобряване на линейността и намаляване на фалшивите емисии. Чрез подаване на част от изходния сигнал обратно към входа с фазова инверсия, нелинейността на усилвателя може да бъде компенсирана.
Например, в усилвател с обратна връзка по напрежение, изходното напрежение се сравнява с референтно напрежение и разликата се използва за регулиране на входния сигнал. Това помага усилвателят да работи в по-линеен регион, като намалява генерирането на фалшиви сигнали.
Изкривяване
Предисторията е друга усъвършенствана техника за линеаризация. Това включва прилагане на предварително изкривяване на входния сигнал, което е противоположно по природа на нелинейността на усилвателя. Този предварително изкривен сигнал след това се усилва и полученият изходен сигнал е по-линеен.
Има два основни вида предварително изкривяване: аналогово и цифрово. Аналоговото предизкривяване използва аналогови схеми за генериране на предварително изкривен сигнал, докато цифровото предизкривяване използва техники за цифрова обработка на сигнала. Цифровото предварително изкривяване предлага повече гъвкавост и точност при компенсирането на нелинейността на усилвателя и може да бъде много ефективно при потискане на фалшивите емисии.
Управление на мощността
Правилно наклоняване
Изместването на активните устройства в един RF усилвател е от решаващо значение за неговата работа и потискането на фалшивите емисии. Неправилното отклонение може да доведе до повишена нелинейност и генериране на фалшиви сигнали.
Преднапрежението и токът трябва да бъдат внимателно регулирани, за да се гарантира, че активните устройства работят в оптималната си линейна област. Това може да наложи използването на вериги на отклонение, които могат да компенсират температурните промени и други фактори на околната среда.
Разединяване на захранването
Шумът от захранването може също да допринесе за фалшиви емисии в RF усилвател. Разделителните кондензатори трябва да се използват за филтриране на високочестотен шум от захранването. Тези кондензатори обикновено се поставят близо до активните устройства, за да осигурят локален източник на заряд и да намалят пулсациите на захранването.
Тестване и проверка
След като RF усилвателят е проектиран и изграден, от съществено значение е да се тества и провери неговата работа по отношение на фалшиви емисии. Спектралните анализатори могат да се използват за измерване на изходния спектър на усилвателя и идентифициране на всякакви фалшиви сигнали.
Измерените резултати трябва да бъдат сравнени със съответните регулаторни стандарти, като тези, определени от Федералната комисия по комуникациите (FCC) в Съединените щати или Европейския институт за телекомуникационни стандарти (ETSI) в Европа. Ако нивата на фалшивите емисии надхвърлят допустимите граници, може да се наложи допълнителна оптимизация и настройка на усилвателя.
Нашите продукти за радиочестотни усилватели
Като доставчик на RF усилватели, ние предлагаме широка гама от висококачествени RF усилватели, които са проектирани с мисъл за потискане на фалшивите емисии. НашитеВисокочестотен делител на мощносттаможе да се използва заедно с нашите усилватели за ефективно разпределение на радиочестотната мощност, като същевременно се минимизират фалшивите емисии.
НашитеВисокоефективен радиочестотен усилвател на мощносте проектиран да осигурява висока изходна мощност с отлична линейност и ниски паразитни емисии. Подходящ е за различни приложения, включително безжични комуникационни системи и радар.
Освен това нашитеУсилвател с нисък фазов шуме идеален за приложения, където се изисква нисък фазов шум и минимални паразитни емисии, като например в оборудване за тестване и измерване.
Свържете се с нас за поръчки
Ако търсите високопроизводителни радиочестотни усилватели с ефективно потискане на фалшивите емисии, ще се радваме да ви помогнем. Нашият екип от експерти може да ви предостави подробна техническа поддръжка и да ви помогне да изберете правилния усилвател за вашето конкретно приложение. Моля, не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии.
Референции
- Позар, DM (2011). Микровълнова техника (4-то издание). Уайли.
- Разави, Б. (2017). Радиочестотна микроелектроника (2-ро издание). Прентис Хол.
- Vendelin, GD, Pavio, AM, & Rohde, UL (1990). Проектиране на микровълнова верига с помощта на линейни и нелинейни техники. Уайли.