Kuinka parantaa lähettimen suorituskykyä?

Suunnitellessasi langatonta lähetintä RF-tehon mittaaminen ja hallinta on keskeinen näkökohta. Suuritehoiset RF-vahvistimet (PA) toimivat harvoin avoimen silmukan tilassa, toisin sanoen antenniporttiin lähetettyä tehoa ei valvota jollain tavalla. Sääntelyt, kuten lähetysteho, verkon vankkuus ja rinnakkaiselo muiden langattomien verkkojen kanssa, edellyttävät kuitenkin lähetystehon tarkkaa valvontaa. Näiden ulkoisten vaatimusten lisäksi tarkka RF-tehonsäätö voi parantaa taajuuksien suorituskykyä ja säästää lähettimen tehovahvistimien kustannuksia ja virrankulutusta. Lähetystehon säätämiseksi voi olla tarpeen suorittaa jonkinlainen kalibrointi tehovahvistimen lähtöteholle tehtaalla. Eri monimutkaisuuden ja tehokkuuden vuoksi kalibrointialgoritmi vaihtelee suuresti. Tässä sovellushuomautuksessa kuvataan tyypillisen radiotaajuuden tehonsäätöjärjestelmän toteuttaminen ja verrataan erilaisten tehdaskalibrointialgoritmien tehokkuutta ja tehokkuutta.

Tyypillinen langaton lähetin integroidulla tehonsäädöllä

Kuten kuvassa 1 on esitetty, tämä on tyypillinen langattoman lähettimen lohkokaavio, joka integroi lähetystehon mittaus- ja ohjaustoiminnot. Suuntakytkimen avulla pieni osa PA: n signaalista syötetään takaisin RF-ilmaisimeen. Tässä tapauksessa kytkimen sijainti on yleensä lähellä antennia, duplekserin ja eristimen takana, joten näihin laitteisiin liittyvä tehohäviö on otettava huomioon kalibrointiprosessin aikana. Suuntakytkimen kytkentäkertoimen tyypillinen arvo on 20 dB ~ 30 dB, joten kytkimen takaisinkytkentäsignaali on 20 dB ~ 30 dB pienempi kuin antenniporttiin lähetetty signaali. Signaalitehon kytkeminen tällä tavalla johtaa tehohäviöön lähetystielle, joka on yleensä muutama kymmenesosa desibeliä. Langattomissa infrastruktuurisovelluksissa maksimilähetystehon tyypillinen alue on 30 dBm - 50 dBm (1W - 100W). Lähetystehoa mittaaville RF-ilmaisimille suuntakytkimen signaali on edelleen liian voimakas. Siksi kytkimen ja RF-ilmaisimen välillä tarvitaan lisävaimennusta. Nykyaikaisten rms- ja ei-rms-vasteisten RF-ilmaisimien tehonilmaisualue on noin 30-100 dB ja lähtö on vakaa suhteessa lämpötilan ja taajuuden muutoksiin. Useimmissa sovelluksissa ilmaisimen lähtö muunnetaan digitaaliseksi määräksi analogia-digitaalimuunnin (ADC) kautta, ja ADC: ltä saatu koodi muunnetaan lähetystehon lukemaksi käyttämällä tallennuslaitteeseen tallennettua kalibrointikerrointa. haihtumaton muisti (EEPROM). Vertaa tätä teholukemaa ohjearvon tehotasoon, ja jos asetusarvotehon ja mitatun tehon välillä on ero, tehonsäätö tulisi tehdä. Tämä tehonsäätö voidaan tehdä missä tahansa signaaliketjun monista pisteistä. Kuten esimerkiksi kantataajuusdatan amplitudin säätäminen, muuttuvan vahvistusvahvistimen säätäminen (IF- tai RF-puolella) tai PA-vahvistuksen muuttaminen. Tällä tavalla vahvistuksen säätösilmukka säätää itsensä ja pitää lähetystehon vaaditulla alueella. On tärkeää huomauttaa, että VVA: n ja PA: n vahvistuksen ohjauksen siirtofunktiot ovat usein epälineaarisia. Siksi tietyllä vahvistuksen säätämisellä saavutettu todellinen vahvistuksen muutos on epävarma, joten tarvitaan ohjaussilmukka, joka voi antaa tietoja suorituksesta.