New-Tech Magazine | Oct 2016

40 / 124

מבוא
מאמר זה מתאר מתודולוגית תכנון מגברי
GaN הספק רחבי סרט בטכנולוגית
המבוססת על סימולציה תוך שימוש בקו
Load), משיכת עומס (-Load-lineעומס (
) וסינתיזת תדרים ממשיים. התכנון pull
המבוסס Class F המוצג כאן הוא של מגבר
Qorvo 30 W gallium nitride על טרנזיסטור
high electron mobility transistor )HEMT)
.)GaN) T2G6003028-FL
וואט 25 המגבר המתוכנן מיועד לספק
PAEג'יגהרץ, ו- 2.2-ל 1.8 ברוחב סרט שבין
) מקסימלי. power-added efficiency )
תהליך התכנון התבצע תוך שמוש במודל
Modelithics GaN HEMT לא לינארי מסוג
, ובשילוב סביבת Qorvo עבור טרנזיסטור
NI התכן של חברת נשיונל אינסטרומנטס
, כלי תכן AWR™ Design Environment
,Microwave Office למעגלים מתוצרת
Modelithics Microwave מודלים של חברת
AMPSA וכלי תכן למגברים Global
.)ADW) - Amplifier Design Wizard
סימולציה ככלי לתכנון מגבר הספק רחב סרט
GaN בטכנולוגית
סקירת התכנון
תהליך התכנון התחיל במדידת הזרם
של מחולל drain-source והמתח של צומת
. נתוני Microwave Officeזרם פנימי ב-
קו עבור עומס קרוב לאופטימלי, עכבות
סיום בתדר היסודי ועכבות עבור תדרים
הרמוניים בעבודה בתדר מזין יחיד נמצאו
עבור אופני הפעולה הנדרשים. טווח
.load-pull העכבות נמצא בעזרת סימולצית
Microwave יחד עם תוכנת ADWהשמוש ב-
איפשר ביצוע מהיר של סינטזת תדר Office
אמיתי של הרשתות התואמות סימולטנית
הן עבור העכבות בתדר היסודי והן עבור
ההרמוניות בכל רוחב הפס. רשתות אלה
על מנת Microwave Officeיוצאו לתוכנת -
להשלים את אופטימיזית התכנון, ביצוע
אנליזה לא לינארית וסימולציה אלקטרו-
מגנטית.
תהליך התכנון
התכנון החל ביצירת תרשים של מעגלי
וייצוב עבור הטרנזיסטור. לאחר Bias
Ivan Boshnakov, ETL Systems Ltd. & Malcolm Edwards, AWR Group, NI & Larry
Dunleavy and Isabella Delgado, Modelithics Inc.
השגת התנאים הדרושים החל התכנון
הראשוני של קו ההזנה ותיאום העכבות,
.1 כמתואר באיור
כיוון ראשוני של עכבות קו
העומס והעכבות בתדרים
ההרמוניים
בתחילת התהליך שורטט קו על עקומת
כדי להעריך את קו העומס הקרוב IV
לאופטימלי בתדר היסודי (משרעת הזרם
המקסימליות לפני שמופיע RF ומתח
קיטוע חזק). קו העומס הדינמי הוגדר
בעזרת מודד ששולב במודל וניטר את מתח
הפנימי, והטלת תוצאות drainוזרם ה-
) על DLL של העומס הדינמי (IV מדידת קו
. הקו עבר כיוונונים שהפכו אותו IV עקום
לקו ישר ומקביל לקו ששורטט. הכוונון
בתדירויות הנבחרות בוצע על ידי כוונוון
עוצמה ומופע העכבות המוצא של הטיונר.
בשלב זה סימולצית האיזון ההרמוני
) היתה מוגבלת Harmonic Balance)
לתדירות של הרמוניה יחידה - התדר
היסודי. בנוסף, העכבה ההרמונית של
New-Tech Magazine l 40