Лінейны ўзмацняльнік магутнасці супраць. TDD Двунакіраваны PA

Лінейныя ўзмацняльнікі магутнасці супраць. Двунакіраваныя ўзмацняльнікі магутнасці TDD: У чым сапраўдная розніца?

У сучасных сістэмах бесправадной сувязі, узмацняльнікі магутнасці (Не) гуляюць вырашальную ролю ў вызначэнні якасці сігналу і агульнай прадукцыйнасці сістэмы. Такія тэрміны Лінейны ўзмацняльнік магутнасці і Двунакіраваны ўзмацняльнік магутнасці TDD часта выкарыстоўваюцца як узаемазаменныя, але на самой справе, яны апісваюць розныя канцэпцыі на розных узроўнях праектавання сістэмы.

Гэты артыкул тлумачыць адрозненні, адносіны, і прыклады практычнага выкарыстання лінейных PA і TDD двухнакіраваных PA, з інжынернай пункту гледжання РФ.

---

Разуменне асноўнай розніцы

На высокім узроўні:

• Лінейны ўзмацняльнік магутнасці адносіцца да а прадукцыйная характарыстыка — наколькі дакладна ўзмацняецца сігнал.
• Двунакіраваны ўзмацняльнік магутнасці TDD адносіцца да а архітэктура сістэмы — як перадача і прыём сумесна выкарыстоўваюць радыёчастотнае абсталяванне з цягам часу.

Гэтыя два паняцці не ўзаемавыключальныя. На самой справе, яны часта спалучаюцца ў рэальных праектах.

---

Што такое лінейны ўзмацняльнік магутнасці?

А Лінейны ўзмацняльнік магутнасці прызначаны для ўзмацнення радыёчастотных сігналаў пры захаванні амплітуды і фазавай залежнасці зыходнай формы сігналу. Высокая лінейнасць важная для сучасных схем лічбавай мадуляцыі.

Асноўныя характарыстыкі

• нізкі Вектар вектара памылкі (Evm)
• нізкі Каэфіцыент уцечкі па суседнім канале (ACLR)
• Падтрымка для шырокапалосная і мадуляцыя высокага парадку (OFDM, QAM)

перавагі

• Выдатная дакладнасць сігналу
• Падыходзіць для спектральна эфектыўных сістэм сувязі
• Больш лёгка адпавядае нарматыўным абмежаванням выкідаў

Кампрамісы

• Больш нізкі ККД у параўнанні з насычанымі або пераключальнымі ўзмацняльнікамі
• Больш высокае энергаспажыванне і цеплавыдзяленне
• Звычайна працуе ў рэжымах класа А або класа АВ

Тыповыя прыкладанні

• LTE / 5G NR
• ISDB-T / DVB-T
• Праграмна вызначанае радыё (SDR)
• Базавыя станцыі і выпрабавальнае абсталяванне

---

Што такое двухнакіраваны ўзмацняльнік магутнасці TDD?

А TDD (Час дывізіёна дуплекс) Двунакіраваны ўзмацняльнік магутнасці з'яўляецца часткай сістэмы, дзе перадаць (Тэхас) і атрымліваць (RX) функцыі выкарыстоўваюць адзін і той жа радыёчастотны тракт і антэну, але працуюць у розны час.

Замест асобных дыяпазонаў частот уверх і ўніз, Сістэмы TDD чаргуюцца паміж TX і RX у часовай вобласці.

Тыповая архітэктура

TX → PA → RF Switch → Antenna
RX ← LNA ← RF Switch ← Antenna

Асноўныя меркаванні па дызайне

• Хуткая хуткасць пераключэння TX/RX
• Высокая ізаляцыя паміж шляхамі перадачы і прыёму
• Абарона адчувальных кампанентаў RX падчас працы TX

перавагі

• Паменшаная колькасць кампанентаў
• Меншы памер модуля і меншы кошт сістэмы
• Эфектыўнае выкарыстанне спектру і абсталявання

Праблемы

• Больш складаная канструкцыя радыёчастотнай камутацыі
• Рызыка пашкоджання RX, калі ізаляцыя недастатковая
• PA павінна вытрымліваць хуткае ўключэнне/выключэнне

Тыповыя прыкладанні

• Прыватныя сеткі TDD LTE і 5G
• Бесправадная шырокапалосная сувязь і сувязь "кропка-кропка".
• Радарныя і тэлеметрычныя сістэмы
• FPV і прамысловыя бесправадныя рашэнні

---

Лінейны ПА супраць. TDD Двунакіраваны PA: Прамое параўнанне

Аспект	Лінейны ўзмацняльнік магутнасці	TDD Двунакіраваны PA
Асноўны фокус	Лінейнасць сігналу	Архітэктура сістэмы
Вызначае	Якасць сігналу	Метад абмену TX/RX
Заклапочаны	Evm, ACLR, скажэнне	Пераходзіць, ізаляцыя
Узаемавыключны?	няма	няма
Можна камбінаваць?	ды	ды

---

Як яны працуюць разам на практыцы

У большасці сучасных сістэм сувязі TDD, ў ідэальным рашэннем з'яўляецца лінейны TDD двухнакіраваны PA.

Напрыклад:

• А 2Модуль лінейнага ўзмацняльніка магутнасці T2R TDD
• Кожны канал забяспечвае выхадную магутнасць 5 Вт
• Падтрымлівае мадуляцыю на аснове OFDM
• Выкарыстоўвае радыёчастотныя перамыкачы для абыходу або абароны PA падчас прыёму

Гэта спалучэнне забяспечвае:

• Высокая цэласнасць сігналу падчас перадачы
• Эфектыўнае паўторнае выкарыстанне абсталявання
• Кампактная і эканамічная канструкцыя сістэмы

---

Выбар правільнага рашэння

• Калі ваш прыярытэт якасць сігналу і дакладнасць мадуляцыі, засяродзіцца на лінейнасць.
• Калі ваша сістэма працуе ў Рэжым TDD з агульнай антэнай, а двухнакіраваная архітэктура важна.
• Для сучасных бесправадных сістэм, звычайна патрабуецца абодва.
• Праверце больш узмацняльніка магутнасці PA на тут.