АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Активные интегрированные антенны для усилителей класса F

Читайте также:
  1. Активные групповые методы
  2. Активные действия
  3. Активные индивидуальные методы
  4. АКТИВНЫЕ КОНТРАКТУРЫ.
  5. Активные операции коммерческих банков: понятие, значение, характеристика видов
  6. Активные потери энергии в аппаратах
  7. Активные фильтры
  8. Активные формы кислорода (свободные радикалы)
  9. Биологически активные вещества
  10. БИОЛОГИЧЕСКИАКТИВНЫЕАМИНОКИСЛОТЫ,ПЕПТИДЫ.
  11. В 8-9 классах можно

Для получения компактной конструкции передатчика можно, например, объединить выходной усилитель мощности с антенной. В этом случае можно добиться более эффективного согласования импедансов, чем в случае согласования двух отдельных устройств с 50-Ом трактом, как это делается в обычных схемах. Конечная интегрированная структура получается меньше и проще. Чтобы добиться максимальной эффективности устройства, важно обеспечить оптимальное согласование не только на несущей частоте, но и на её гармониках. Для правильной разработки такого усилителя необходимо выполнить его полное электромагнитное моделирование совместно с антенной, что позволит оптимизировать согласование на всех интересующих гармониках полезного сигнала, и тем самым получить интегрированный усилитель класса F.

Для примера рассмотрим усилитель на GaAs MESFET-транзисторе, интегрированный с микрополосковой антенной в виде кругового сектора. Анализ зависимости действительной и мнимой части входного импеданса схемы от частоты (рис. 2) показывает, что оптимальное согласование импеданса транзистора достигается как на фундаментальной частоте f0, так и на второй (2f0) и третьей (3f0) гармониках сигнала. КПД по излучаемой мощности для такой комбинации был измерен экспериментально и составил 63%. Представленный усилитель будет хорошо работать в системах частотной (FM) и минимальной гауссовской (GMSK) модуляции, но для работы в системах с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) этот усилитель имеет слишком большую нелинейность. Для получения линейности такой антенны, необходимой для использования смещённой QPSK-модуляции (сигналы стандарта IS-95), нужно немного отступить от точки максимального КПД, при этом его значение составит 43%.

Рис. 2. З ависимость входного импеданса активной микрополосковой СВЧ антенны от частоты

Ещё одним новшеством в области интегрированных антенн является использование фотонных (Photonic Band-Gap — PBG) частотно-запирающих структур для управления согласованием импедансов на различных частотах. PBG-структуры работают как периодические фильтры на связных линиях, которые могут быть легко реализованы в микрополосковом исполнении, например, как отверстия в диэлектрике или в слое металлизации на нижней стороне подложки (рис. 3).



Рис. 3. Использование фотонных полосно-запирающих структур (PBG) совместно с микрополосковыми линиями

В ближайшем будущем PBG-структуры должны получить широкое распространение и признание. В рамках программы были разработаны PBG-структуры с малыми потерями, которые применялись для согласования импедансов на частотах кратным гармоникам основного сигнала и подавления паразитной утечки мощности на нежелательных частотах на участке от усилителя до антенны. На рис. 4 показана зависимость КПД активной антенны, объединяющей усилитель, PBG-структуру и щелевую антенну, которая имеет КПД более 50% в полосе пропускания 8% и пиковое значение КПД 65%. Кроме того, усилитель подавляет уровень паразитных гармоник передатчика. Помимо этого были разработаны два усилителя в диапазоне 8–12 ГГц с высоким КПД на MESFET-транзисторах. Один из них представляет собой двухкаскадный усилитель класса E на копланарных волноводах и бескорпусных транзисторах с КПД на уровне 37% и выходной мощностью +23 дБм, другой — однокаскадный усилитель класса F на микрополосковых линиях и корпусном транзисторе с КПД на уровне 51%, коэффициентом усиления +7 дБ и выходной мощностью +28 дБм.

Рис. 4. Частотная зависимость с щелевой антенной и PBG-структурами


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.007 сек.)