Отслеживание конвертов
Отслеживание огибающей ( ET ) описывает подход к радиочастоты (RF) проектированию усилителя , при котором напряжение источника питания, подаваемое на усилитель мощности RF, постоянно регулируется, чтобы гарантировать, что усилитель работает с максимальной эффективностью для мощности, необходимой в каждый момент передачи. [1]
Обычный ВЧ-усилитель, рассчитанный на фиксированное напряжение питания, наиболее эффективно работает только при работе на сжатие .
Усилители, работающие с постоянным напряжением питания, становятся менее эффективными по мере увеличения пик-фактора сигнала, поскольку усилитель проводит больше времени, работая при мощности ниже пиковой, и, следовательно, тратит больше времени на работу при мощности ниже максимального.
Фон
[ редактировать ]Потребность в большей эффективности возникает, в частности, по мере усложнения схем модуляции и увеличения отношения их пиковой мощности к средней. Старые схемы модуляции, основанные на фазовой или частотной модуляции без информации об амплитуде, передаваемой в сигнале, могут использовать усилители, которые работают на сжатие и обеспечивают высокий уровень эффективности. По состоянию на 2014 год базовые станции мобильной связи потребляли около 1% мировой электроэнергии. [2]
Напротив, многие новые системы связи от WiMAX до LTE используют информацию об амплитуде. Усилитель нельзя запускать в режим сжатия, поскольку информация об амплитуде искажается. Эти усилители могут достичь максимальной эффективности только на пиках амплитуды. Оставшаяся часть времени тратится без надобности. [3]
Таким образом, сигналы с высоким соотношением пиковой и средней мощности означают, что достигаются низкие уровни эффективности, при этом избыточная энергия тратится впустую, в конечном итоге в виде тепла.
Переменное напряжение
[ редактировать ]Отслеживание огибающей регулирует напряжение, подаваемое на ВЧ-усилитель мощности, для обеспечения мощности, необходимой в данный момент. Информация об огибающей поступает от модема IQ и передается в блок питания с отслеживанием огибающей для обеспечения необходимого напряжения. [4]
В 2013 году Qualcomm стала первой компанией, выпустившей чип с такой технологией, и, по ее утверждению, это был первый в отрасли чип для 3G и 4G LTE. мобильных устройств [5] R2 Semiconductor стала первой в отрасли компанией ET, выпустившей телефон с ET в составе Samsung Galaxy S5 Mini . [6]
По состоянию на сентябрь 2014 года как минимум 16 телефонов используют ET, включая Samsung Galaxy Note 3 , Galaxy S5 Mini , [6] Нексус 5 и iPhone 6 . [7] Другие производители компонентов, оценивающие эту технологию, включают R2 Semiconductor, Mediatek , RF Micro Devices , Skyworks , Texas Instruments , Analog Devices , Nujira и Eta Devices. [2]
Eta Devices, дочерняя компания MIT, базирующаяся в Кембридже, штат Массачусетс, готовит модуль базовой станции и чип, который, по ее утверждению, снижает расход заряда батареи и хорошо работает в приложениях с высокой пропускной способностью. Компания заявляет, что чип помогает снизить потребление электроэнергии на 20 процентов и помогает уменьшить выделение тепла до 30 процентов. Подход Eta повышает эффективность за счет увеличения шума сигнала. компания использует передовую цифровую обработку сигналов Для решения этой проблемы . Базовая станция Eta немного меньше коробки из-под обуви и является первым передатчиком 4G LTE, средняя эффективность которого превышает 70 процентов по сравнению с типичными 45–55 процентами. [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уимпенни, Джерард. «Повышение эффективности PA с несколькими несущими с помощью отслеживания конвертов» . ЭЭ Таймс . Проверено 25 октября 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Талбот, Дэвид (07 января 2014 г.). «Самая новейшая технология, не представленная на выставке CES: интеллектуальные радиочипы | Обзор технологий MIT» . Technologyreview.com . Проверено 11 января 2014 г.
Помимо блеска Международной выставки бытовой электроники, индустрия беспроводной связи сталкивается с фундаментальной проблемой: увеличение количества функций и более быстрая передача данных разряжают батареи телефонов быстрее, чем когда-либо.
- ^ Руководство по отслеживанию конвертов Radio-Electronics.com
- ^ Система отслеживания конвертов Radio-Electronics.com
- ^ Фитчард, Кевин. « Благодаря новому чипу огромный экран Galaxy Note 3 не разряжает аккумулятор ». Гигаом. Проверено 13 марта 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б « Разборка Samsung Galaxy S5 Mini (см. шаг 15) ». iFixit. Проверено 4 сентября 2014 г.
- ^ «Внутри iPhone 6 и iPhone 6 Plus» . Блог Чипворкс . Архивировано из оригинала 24 сентября 2014 года . Проверено 25 сентября 2014 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Учебное пособие по отслеживанию конвертов включает видео и все аспекты отслеживания конвертов.
- Чжанцан Ван, «Усилители мощности с отслеживанием конвертов для беспроводной связи», Artech House, Массачусетс: Бостон, 2014.
- Стартап R2 Semiconductor работает над технологией отслеживания конвертов