Conas a oibríonn dé -óidí agus ciorcaid theoranta le chéile i gcórais chumarsáide?

一, Saintréithe dé -óidí: bunús fisiciúil na gciorcad teorannaithe
Eascraíonn seoltacht aontreoch dé -óidí ó thréithe dáilte iompróra acomhail PN. Nuair a sháraíonn an voltas laofachta ar aghaidh an tairseach seolta (thart ar 0.7V do fheadáin sileacain agus thart ar 0.3V do fheadáin Ghearmáinis), téann an dé -óid isteach i stát stiúrtha friotaíochta íseal; Nuair a bhíonn droim ar ais claonta, déantar iompróirí a leithlisiú ag an gciseal ídithe, ag cruthú stát gearrtha friotaíochta ard. Mar gheall ar an tréith neamhlíneach seo, déanann dé -óidí rialtóir aimplitiúid comhartha nádúrtha.
I gcásanna cumarsáide minicíochta ard -, is iad dé-óidí Schottky an chomhpháirt is fearr le haghaidh ciorcaid a theorannú mar gheall ar a voltas seolta íseal de luas freagartha 0.15-0.45V agus picosecond. Mar shampla, i gcórais chumarsáide tonnta milliméadair, is féidir le cineál áirithe dé -óid Schottky caillteanas isteach -40DBM a chur isteach sa bhanda minicíochta 100GHz, agus buaic -borradh cumhachta 30dbm a sheasamh. Tá ról ríthábhachtach ag dé -óidí Zener i gcásanna cosanta ró -voltage trína saintréithe cobhsaíochta voltais sa réigiún droim ar ais. Is féidir le cruinneas voltais miondealú ± 2% a bhaint amach agus tá an t -am freagartha níos lú ná 1ns.
2, topology ciorcaid a theorannú: ó bhunchloch go hardled
Ciorcad Teorannaithe Sraith 1. Sraith
Nascann ciorcad teorannaithe ar aghaidh le dé -óid sa tsraith leis an gcosán comhartha. Nuair a sháraíonn an leath timthriall dearfach den chomhartha ionchuir an voltas seolta, déanann an dé -óid ciorcad gearr agus cruthaíonn sé an voltas aschuir ag leibhéal VF (voltas seolta). Baineann an ciorcad a theorannaíonn an tsraith droim ar ais srian ar an leath timthriall diúltach a theorannú trí dhé -óidí nasctha droim ar ais. Glacann modúl deiridh RF - le struchtúr dé -óid dé -óid chun teorannú déthreoch de ± 1.5V a bhaint amach sa bhanda minicíochta 2.4GHz, le caillteanas 0.5dB amháin.
Ciorcad teorannaithe comhthreomhara
Baineann an ciorcad teorannaithe comhthreomhara srian amach trí dé -óidí a nascadh go comhthreomhar leis an ualach. I struchtúr comhthreomhar ar aghaidh, nuair a sháraíonn an voltas ionchuir (VBIAS+VF), déanann an dé -óid shunting, ag srianadh an voltais aschuir faoi bhun na tairsí seo. Glacann glacadóir cumarsáide satailíte ciorcad teorannaithe comhthreomhara le voltas claonta de 2V, a thosaíonn ag teorannú nuair a shroicheann an comhartha ionchuir 2.7V, ag cosaint an chéim cúil LNA (aimplitheoir torainn íseal) go héifeachtach ó chur isteach láidir.
3.
Baineann an ciorcad teorannaithe déthreoch le chéile rialú aimplitiúid raon minicíochta iomlán trí dhé -óidí ar aghaidh agus droim ar ais. Glacann an modúl cosanta PA (aimplitheoir cumhachta) de bhunstáisiún áirithe 5G struchtúr ceithre dhroichead dé -óid chun rialú raon dinimiciúil ± 10DBM a bhaint amach sa bhanda minicíochta 28GHz, le cruinneas teorannaithe níos fearr ná ± 0.3db. Déanann an ciorcad na paraiméadair toilleas seadánacha a bharrfheabhsú chun luaineacht moill an ghrúpa a rialú laistigh de ± 5PS, ag comhlíonadh na gceanglas uainiúcháin dochta i gcomharthaí 5G NR.
3, Meicníocht Oibre Comhoibríoch: Ealaín na Cothromaíochta Dinimiciúla
1. Cás um Chosaint Comharthaí
I gcásanna trasnaíochta cuisle radair, is féidir le buaicchumhacht an chomhartha ionchuir +40 dbm a bhaint amach, agus níl an raon dinimiciúil ionchuir den ADC iartheachtach ach -10dbm go +10 dbm. Baineann an ciorcad teorannaithe cosaint amach trí straitéis theoranta ghrádaithe: úsáideann an chéad chéim dé -óidí Schottky le haghaidh teorannú garbh, ag cur an bhuaicluach le +20 dbm; Baineann an dara céim úsáid as dé -óid zener chun teorannú beacht aimplitiúid a bhaint amach, agus mar thoradh air sin tá aschur cobhsaí de +10 dbm. Taispeánann sonraí tástála trealaimh chumarsáide mhíleata áirithe go laghdaíonn an scéim seo ráta earráide giotán an trealaimh ó 10 ⁻³ go 10 ⁻⁹ i dtimpeallachtaí cur isteach láidir.
2. Rialú raon dinimiciúil
I gcórais chumarsáide OFDM, is féidir leis an gcóimheas buaic go meánchumhacht (PAPR) teacht ar 12dB, rud a chruthaíonn dúshlán tromchúiseach do líneacht PA. Laghdaíonn an ciorcad teorannaithe PAPR trí chliseadh measartha agus baineann sé le cothromaíocht idir éifeachtúlacht agus líneacht trí theicneolaíocht réamh -shaobhadh digiteach (DPD). Glacann PA bun -stáisiúin 5G áirithe le scéim chomhpháirtithe comhpháirteach DPD, ag baint amach éifeachtúlacht draenála de 45% sa bhanda minicíochta 28GHz, le ACPR (cóimheas cumhachta cainéal in aice láimhe) níos fearr ná -45DBC, atá 10db níos airde ná an scéim thraidisiúnta.
3. Cur i bhfeidhm cosc ​​torainn
I nglacadóirí cumarsáide spáis dhomhain, cosnaíonn an ciorcad teorannaithe an ciorcad iartheachtach trí phulsanna tobann torainn a shochtadh. Glacann glacadóir áirithe Mars Rover ciorcad teorannaithe oiriúnaitheach. Nuair a sháraíonn aimplitiúid an chomhartha ionchuir an tairseach (socraithe mar mheán {+6 σ), tosaíonn sé go huathoibríoch ag teorannú agus ag spreagadh an algartam faoi chois torainn. Taispeánann na sonraí tomhaiste go bhfeabhsaíonn an scéim seo an comhartha - go - cóimheas torainn an chórais ag 8db agus leathnaíonn sé an fad éifeachtach glactha 20% faoi chur isteach láidir gaoithe gréine.
4, Treochtaí Éabhlóid Teicneolaíochta
Nuálaíocht ábhartha
De réir a chéile tá dé -óidí nítríde gallium (GAN) in ionad na bhfeistí traidisiúnta sileacain - de réir a chéile mar gheall ar a neart réimse miondealú (3.3mV/cm) agus treoluas sáithiúcháin leictreon (2.7 × 10 ⁷ cm/s). Baineann córas fréamhshamhla 6G áirithe úsáid as dé -óidí a theorannú chun buaicchumas próiseála cumhachta de 5W a bhaint amach sa bhanda minicíochta 140GHz, atá 10 n -uaire níos airde ná feistí sileacain.
6. Forbairt chomhtháite
Cumasaíonn teicneolaíocht chiorcaid chomhtháite micreathonnach sliseanna aonair (MMIC) ar - comhtháthú sliseanna ciorcaid theoranta le LNA, PA agus modúil eile. Glacann sliseanna deiridh 28GHz 5G tosaigh - le teicneolaíocht 0.13 μ m SIGE BICMOS, ag comhtháthú an chiorcaid theoranta, an LNA, agus ag athrú sliseanna 2mm × 2mm, ag laghdú caillteanas isteach go 1.2dB agus tomhaltas cumhachta go dtí 80mW amháin.
3. Rialú cliste
Tá algartaim chliseadh oiriúnaitheach bunaithe ar fhoghlaim meaisín ag teacht chun cinn. Déanann córas fréamhshamhla 6G áirithe an tairseach clipping agus an t -am aisghabhála a choigeartú go dinimiciúil trí mhonatóireacht a dhéanamh ar thréithe staitistiúla an chomhartha i bhfíor -am, agus ag an am céanna sláine comhartha a choinneáil, ag laghdú saobhadh clipping go ceann - an tríú cuid den réiteach traidisiúnta.
https://www.trssemicon.com/transistor/p {2} }Channel ({