66 / 110
מבוא
לינאריים
RF
דרישה למגברי
) המכסים את תחום
RFPAs
(
ג'יגהרץ הביא
2.8-
ל
1.5
התדרים שבין
לפיתוח גישות תכנון חדשות לתכנון מגברים
רחבי סרט לינאריים ובעלי נצילות גבוהה,
.
output
back
-
off
)
OBO
הפועלים באופן (
האתגר הניצב לפני המתכננים הוא שיפור
היעילות של מגברי הספק. חלק מהאתגר
נובע מהקושי לשלוט בעכבות העמסה
הרמוניות. בנוסף, הקושי במדידת צורות גל
בתחום המיקרוגל מקשה על השגת עיצוב
צורת גל אופטימלית. תכנון מגבר הפועל
ברוחב פס גדול מוסיף עוד אתגר, הנובע מכך
שההרמוניות של תדרי העבודה הנמוכים
נמצאות בתוך פס התדרים של המגבר.
התכנון הופך להיות מסובך עוד יותר עקב
השימוש בטכניקות תכן לא מדוייקות
הגורמות לאיטרציות רבות, שגוזלות זמן
יקר ומגדילות את העלות.
במאמר יתואר מהלך תכנון ראשוני הנעזר
ובעיקר בתוכנת
NI
AWR
Design
ב-
, וכן
Microwave
Office
circuit
design
בטכניקות מדידה של עכבות מבוא ומוצא
של רשתות מתואמות עוד לפני הפעלת
ה
רחב סרט בעל נצילות
RF
תכנון מגבר הספק
גבוהה בטכנולוגית גליום ניטריד
המגבר. יוצגו גישות לפתרון הבעיות
הכרוכות בתכנון מגבר הספק, שמטרתן
להקטין את רמת אי הוודאות ולהשיג
הצלחה כבר במהלך התכנון הראשון.
היעילות של גישה זו תודגם תוך שימוש
, הבנוי
10
w
במגבר מסחרי המספק
) על סיליקון
GaN
בטכנולוגית גליום ניטריד (
ושימוש בתהליך
HEMT
עם טרנסיסטור
) ומעגל
Qorvo
T
2
G
6000528(
מיקרון
0.25
.
RO
4350
B
ומבדד
mil
25
מודפס של
המגבר שתוכנן השיג הספק שיאי של יותר
drain
, ויעילות שיא של ה-
+40
dbm
מ-
בפס העבודה. באופן עבודה
45%-
גדולה מ
,30
dBc
המגבר השיג לינאריות של
back
-
off
34%-
גדולה מ
drain
ללא תיקון, ויעילות
COFDM
כאשר הוא מוזן באות מאופנן ב-
)
coded
orthogonal
frequency
-
division
PAPR
)
peak
, יחס -
multiplexing
( 2.5
MHz
בפס
9.5
dB
) של
to
-
average
power
ratio
.2.5
GHz
- 2.0
התדרים
PAPR
מהלך תכנון ה-
בחירת הרכיב
השלב הראשוני של תכנון המגבר במתחיל
בבחירת הרכיב והטכנולוגיה על מנת לבחור
SARAS Technology ,
ג'. ברונינג, ר. ראיט
את הרכיב המתאים ביותר, העונה על
מערכת קריטריונים ספציפית, וזאת עוד
לפני שיקולי עומס ומקור וסינתיזת רשתות.
בנוסף נלקחו בחשבון גם פרמטרים נוספים
, תחום תדרי עבודה, נקיבת
Vds
כגון שבח,
הספק, ופרמטרים יותר ספציפיים כגון
ויחס טרנספורמציה.
Cds
,
Cgs
מציאת עכבת עומס אופטימלית
לאחר בחירת הרכיב והשגת מודל לא
לינארי קובעים את עכבות המקור והעומס
האופטימליות. עכבות אלה נחוצות לקביעת
ההספק, השבח והיעילות המירביים. ניתן
לשנות את שקלול הפרמטרים הללו, אך
יש לזכור שהם תלויים בתדר והם משתנים
באופן משמעותי בתוך פס תדרי העבודה.
על מנת לקבוע את עכבת העומס הנכונה
כמה
Microwave
Office
מחשבים בעזרת
גורמים ובינהם עקום ההעמסה עבור
התדר היסודי וההרמוניות ותכנון צורות
גל, או שמשתמשים בטכניקות לתכנון
מעגלים המבוססות על עיצוב מתח וזרם
הטרנסיסטור. יש לציין כי שימוש בתכנון
צורות גל בקביעת עכבה אופטימלית
מסתמך על כך שישנה אפשרות גישה
New-Tech Magazine l 66