Projektując nadajnik bezprzewodowy, kluczową kwestią jest pomiar i kontrola mocy RF. Wzmacniacze RF dużej mocy (PA) rzadko pracują w trybie otwartej pętli, to znaczy moc wysyłana do portu antenowego nie jest w jakiś sposób monitorowana. Jednak przepisy, takie jak moc transmisji, odporność sieci i współistnienie z innymi sieciami bezprzewodowymi, wymagają ścisłej kontroli mocy transmisji. Oprócz tych wymagań zewnętrznych, precyzyjne sterowanie mocą RF może poprawić wydajność widma i zaoszczędzić na kosztach i poborze mocy wzmacniaczy mocy nadajnika. Aby wyregulować moc nadawania, może być konieczne wykonanie jakiejś formy kalibracji mocy wyjściowej wzmacniacza mocy w fabryce. Algorytm kalibracji różni się znacznie w zależności od złożoności i skuteczności. Niniejsza nota aplikacyjna opisuje, jak wdrożyć typowy schemat sterowania mocą RF i porównuje skuteczność i wydajność różnych algorytmów kalibracji fabrycznej.
Typowy nadajnik bezprzewodowy ze zintegrowaną kontrolą mocy
Jak pokazano na rysunku 1, jest to typowy schemat blokowy nadajnika bezprzewodowego, który integruje funkcje pomiaru mocy nadawania i sterowania. Dzięki zastosowaniu łącznika kierunkowego niewielka część sygnału PA jest przekazywana z powrotem do detektora RF. W tym przypadku sprzęgacz znajduje się na ogół blisko anteny, za duplekserem i izolatorem, więc podczas procesu kalibracji należy uwzględnić straty mocy związane z tymi urządzeniami. Typowa wartość współczynnika sprzężenia sprzęgacza kierunkowego wynosi 20 dB ~ 30 dB, więc sygnał sprzężenia zwrotnego sprzęgacza jest o 20 dB ~ 30 dB niższy niż sygnał wysyłany do portu antenowego. Sprzężenie mocy sygnału w ten sposób spowoduje utratę mocy w torze transmisji, która zwykle wynosi kilka dziesiątych decybeli. W zastosowaniach infrastruktury bezprzewodowej typowy zakres maksymalnej mocy nadawania wynosi 30 dBm ~ 50 dBm (1W ~ 100W). W przypadku detektorów RF, które mierzą moc nadawczą, sygnał sprzęgu kierunkowego jest nadal zbyt silny. Dlatego wymagane jest dodatkowe tłumienie sygnału między sprzęgaczem a detektorem RF. Zakres detekcji mocy współczesnych detektorów RF o skutecznej i nieskutecznej odpowiedzi wynosi około 30 dB do 100 dB, a moc wyjściowa jest stabilna w zależności od zmian temperatury i częstotliwości. W większości zastosowań sygnał wyjściowy detektora jest konwertowany na wielkość cyfrową za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC), a kod uzyskany z ADC jest konwertowany na odczyt mocy transmisji przy użyciu współczynnika kalibracji przechowywanego w pamięć nieulotna (EEPROM). Porównaj ten odczyt mocy z ustawionym poziomem mocy, a jeśli występuje różnica między mocą zadaną a mocą zmierzoną, należy dokonać regulacji mocy. Ta regulacja mocy może być wykonana w dowolnym z wielu punktów w łańcuchu sygnału. Takich jak regulacja amplitudy danych pasma podstawowego, regulacja wzmacniacza o zmiennym wzmocnieniu (po stronie IF lub RF) lub zmiana wzmocnienia PA. W ten sposób pętla regulacji wzmocnienia dostosowuje się i utrzymuje moc nadawania w wymaganym zakresie. Należy zwrócić uwagę, że funkcje przenoszenia kontroli wzmocnienia VVA i PA są często nieliniowe. Dlatego rzeczywista zmiana wzmocnienia uzyskana przez daną regulację wzmocnienia jest niepewna, więc potrzebna jest pętla sterowania, która może dostarczyć informacji o wykonaniu. Informacje zwrotne dotyczące regulacji i informacje o wskazówkach dla kolejnego powtarzanego procesu operacji.
Nasze inne produkty:
