ניו-טק מגזין | יולי 2018

68 / 110

«
« «
אנליזת העמסה בתדר היסודי :1 איור
מציגה Microwave Office באמצעות
את עקומי הדחיסה הקבועה עבור
Pmax ≥4 1dBm ,Effmax ≥70
עבור תדר מינימלי, אמצעי percent
ומירבי של פס העבודה. גבולות האיזור
Pmax - 1dB הוגדרו על ידי חיתוך
Effmax - 5% Zo reference = 50Ω -ו
הפסדי עומס הרשת ותיאום כפונקציה של :2a איור
התדר, של רשת העומס המבוזרת
כפונקציה של התדירות GT שבח המתמר :2b איור
המבטא את יעילות עומס הרשת של הרשת המבוזרת
מוצג בגרף להשוואה. GP המחושבת. הספק העבודה
לצמתים הפנימיים של ההתקן, או במלים
אחרות, למחולל הזרם הפנימי ולא רק
לנתוני המארז. בהנחה שהמודל הלא
-לינארי מספק את אותן צמתים, יתאפשר
תכנון צורות גל ויזואלית של תנודות הזרם
)CLASSוהמתח, קיצוץ צורות גל, וסוג (
העבודה של המגבר.
Vdsהרצת סימולצית העמסה בוצעה עבור
בכל תחום תדרי = +28V , Idq = 90 mA
העבודה וההספק האופטימלי, והעכבות
האופטימליות חושבו עבור אמצע הפס
). איזור עומס המטרה הוגדר 1 (איור
ויעילות Pmax -1dB בתחום החפיפה בין
.5% ) פחותeffmax מירבית (DRAIN זרם
ברור שככל ששטח המטרה גדול יותר כך
יהיה יותר קל לפתור את בעיות התיאום.
במקרה זה ההספק המקסימלי מתקבל
באיזור מרוכז במוקד המסתובב עם כיוון
השעון על פני פס העבודה, דבר שעוזר מאוד
במקרה של מגבר רחב סרט. ההעמסה
בוצעה בתדר היסודי לאור הפס הרחב
ולאור הקשיים בהשגת עומסי PAPR של
] עבור 1[ )) אופטימליים terminations קצה
ברשת TX zerosהרמוניות ללא שימוש ב-
]. בוצע גם חישוב עבור העמסה בהרמוניה 2[
]1[ שניה וזוהה איזור של יעילות מירבית
שניתן לשלוט בו בסינתיזת הרשת.
סינתזת הרשת
צרי סרט יש יתרון מכיון PAPR למגברי
שעכבת העומס האופטימלית משתנה
אך במעט בטווח תדרי העבודה, ולכן
תכנון הרשת פחות מורכב. אך לא תמיד
תיאום עבור חלק קטן מפס העבודה הוא
פשוט. למעשה בדיקת עכבות המקור
והמוצא צריכות לעתים להיות מבוקרות
באופן מדוייק בנקודת גאמא יחידה, ולכן
מתקבלים ביצועים נחותים ביחס לביצועים
) הרשת locusהאופטימליים אם למוקד (
חסרה עכבת העומס. בקרה מדוייקת של
F 1- וF עכבות קצה הרמוניות עבור דרגות
הנן מורכבות והתהליך הופך למסובך יותר
מאשר תכנון ממוצע של מגבר הספק.
לכן, במקרה של מגבר רחב סרט - במיוחד
אם נדרשים ביצועים גבוהים - הרשת
הממומשת נדרשת לבקר את העכבה בכל
פס התדרים המלא. לאחר הגדרת העכבה
האופטימלית ואיזורי המטרה, רשת העומס
מחושבת תוך כדי שימוש בטכניקת תדירות
]. הדבר נעשה כדי לתכנן SRFT( ]3( אמיתית
רשת של אלמנט משולב אידיאלי, ואז
להמירה לפורמט של עומס מבוזר מדורג
] לפני ביצוע סימולציות אלקטרומגנטיות 4[
) של הרשת. בדוגמא זו, תוצאות EM(
הסימולציה הא"מ תואמות באופן קרוב
לניבוי המבוסס על מודל המעגל, אך עבור
טופולוגיות תיאום פחות קונבנציונליות
המצב יכול להיות שונה. באופן כללי,
סימולצייה אלקטרומגנטית נתפסת כשלב
חשוב בהקטנת אי הוודאות בתהליך
התכנון. אחת מגישות התכנון נעזרת בייצוג
העכבה האופטימלית על ידי מחולל בעל
), ולאחר מכן אפשר port 1( שני הדקים
להסתכל על תכן תיאום הרשת כעל בעייה
של הקטנת הפסדי חוסר תיאום הקיימים
בין ערך העומס המרוכב הזה לבין סיים של
בכלתדריהעבודהשלהמגבר.אתחוסר 50
התיאום הזה ניתן להעריך בקצה שליד
.)2a) של הרשת, (ראה איורport 2( 50 -ה
היות וזו רשת פסיבית, למעגל התיאום
, והוא שווה 1-העומס יש שבח הספק קטן מ
ליעילות הנקבעת על ידי הפסדי הפיזור
הפנימיים בלבד. שבח ההתמרה הקטן
הוא מכפלת היעילות בהשפעת ההפסד
עקב החזרים במבוא. גדלים אלה מיוצגים
.2b כאחוזי יעילויות באיור
שבח המתמר חושב עבור מחולל שהעכבה
שלו מבוססת על עכבת עומס המטרה כפי
של ההתקן. DRAIN שהיא נראית על ידי ה-
למרות שהמוצא הותאם עבור הספק ונצילות
,DRAINמירביים ולא להחזרים קטנים ב-
הגורם השני נמצא בהתאמה קרובה עם
ההקטנה בהספק לאור ההשפעה שיש
למימוש לא מושלם של עכבת עומס המטרה.
באופן זה גרף שבח המתמר מציג באופן טוב
את האיכות הכללית של תיאום המוצא.
1400 1900 2400 29003000
FREQUENCY [MHz]
LOAD NETWORK LOSS
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
INSERTION LOSS [dB]
-40
-32
-24
-16
-8
0
RETURN LOSS [dB]
m2:
2800MHz
-19.927dB
m1:
2800MHz
-0.15105dB
DB(|S(1,2)|) (L)
LoadNetwork
DB(|S(2,2)|) (R)
LoadNetwork
TRANSDUCER AND OPERATIONAL POWER GAIN
0.9
1
ETWORK EFFICIENCY
m3:
2800 MHz
0.96582
m2:
2800 MHz
0.9766
GP(2,1)
1400 1900 2400 29003000
FREQUENCY [MHz]
LOAD NETWORK LOSS
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
INSERTION LOSS [dB]
-40
-32
-24
-16
-8
0
RETURN LOSS [dB]
m2:
2800MHz
-19.927dB
m1:
2800MHz
-0.15105dB
DB(|S(1,2)|) (L)
LoadNetwork
DB(|S(2,2)|) (R)
LoadNetwork
1400 1900 2400 2800
FREQUENCY [MHz]
TRANSDUCER AND OPERATIONAL POWER GAIN
0.8
0.9
1
LOAD NETWORK EFFICIENCY
m3:
2800 MHz
0.96582
m2:
2800 MHz
0.9766
GP(2,1)
Load Network
GT(2,1)
Load Network
0 1.0
-1.0
1.0
10.0
-10.0
10.0
5.0
-5.0
5.0
2.0
-2.0
2.0
3.0
-3.0
3.0
4.0
-4.0
4.0
0.2
-0.2
0.2
0.4
-0.4
0.4
0.6
-0.6
0.6
0.8
-0.8
0.8
0 1.0
1.0
-1.0
10.0
10.0
-10.0
5.0
5.0
-5.0
2.0
2.0
-2.0
3.0
3.0
-3.0
4.0
4.0
-4.0
0.2
0.2
-0.2
0.4
0.4
-0.4
0.6
0.6
-0.6
0.8
0.8
-0.8
LOAD PULL OPTIMAL POINTS
Swp Max
75.0749
Swp Min
1
m5:
73.389%
r0.858691
x0.62865
m4:
74.051%
r0.625595
x0.408491
m3:
75.075%
r0.527867
x 0.37374
m2:
41.305dBm
r0.489722
x0.0503691
m1:
41.62dBm
r0.437277
x0.0595673
G_LPCM(PAE,5,10,50,0)[m1@Pin Index,1,m1@1_Index Freq,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCM(PLoad,1,10,50,0)[m1@Pin Index,1,m1@1_Index Freq,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCMMAX(PLoad,50,0)[m1@Pin Index,1,m1@1_Index Freq,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCMMAX(PAE,50,0)[m1@Pin Index,1,m1@1_Index Freq,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCM_C2(PAE,60,100,PLoad,11,100,10,50,0)[15,1,2,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCMMAX(PLoad,50,0)[m1@Pin Index,1,1,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCMMAX(PLoad,50,0)[m1@Pin Index,1,3,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCMMAX(PAE,50,0)[m1@Pin Index,1,1,m1@Gate Voltage Index]
LP_Data.$FPRJ
G_LPCMMAX(PAE,50,0)[m1@Pin Index,1,3,m1@Gate Voltage Index]LP_Data.$FPRJ
Zopteff
Zoptpwr
New-Tech Magazine l 68