تحويل مكثف التبديل الرقمي إلى تناظري RFDAC

منذ إدخال “الترددات اللاسلكية الرقمية”؛ اكتسبت أجهزة الإرسال الرقمية (TXs) اهتماماً كبيراً بسبب قابليتها لتوسيع نطاق تقنية (CMOS).

ما الهدف من تحويل مكثف التبديل الرقمي إلى تناظري RFDAC

اتبعت العديد من تصميمات (TX) المكثفة رقمياً على مر السنين مع تحسن الأداء باستمرار، بحيث أصبحت مجموعتهم الفرعية، كذلك مضخمات الطاقة الرقمية (DPAs) ومحولات (RF) الرقمية إلى التناظرية (RFDACs)، وهي أكثر قدرة على المنافسة عند مقارنتها بالمناطق المحمية التناظرية التقليدية، لا سيما في النطاق الفرعي (6) جيجاهرتز.

ومع إشارات الجيل الخامس الحديثة؛ فإن الطلب على طاقة خرج أعلى وكفاءة أعلى للطاقة (عند الذروة والتراجع عن طاقة الخرج) والزيادة الخطية هي الاعتبارات الرئيسية، وبالإضافة إلى ذلك؛ فإن القدرة على العمل في موجة مم (mmW) تكتسب أهمية.

كما تجمع (DPAs) و(RFDAC) بين وظائف خالط (DAC) ومجمع الطاقة، وذلك كما هو موضح في الشكل التالي (1)، وهي قابلة للتوسع التكنولوجي بسبب استخدام الترانزستور كمفتاح، وبشكل عام يمكن تصنيفها إلى بنيتين بناءً على تجميع إشاراتها، على سبيل المثال أوضاع التيار والجهد الكهربائي، كما تم تقديم العديد من التصاميم المبتكرة لبنيات الوضع الحالي.

في الآونة الأخيرة، تم تقديم (TX) ذات الطور العكسي للوضع الحالي (Doherty PA) للعمل في (Ka -band)، كما وحصلت على كفاءة عالية (> 30 ٪) مع طاقة خرج عالية (> 20 ديسيبل)، كذلك أثبتت معماريات (Outphasing) و (Doherty) أنها موثوقة في تحسين كفاءة التراجع، ومع ذلك؛ فإنها تتطلب شبكة إخراج سلبية معقدة لتنفيذها قد تحد من عرض النطاق الترددي القابل للاستخدام.

وللعمل كنقاط إرسال رقمية؛ تتطلب البنى المذكورة أعلاه أيضاً (DAC) عالي السرعة الذي يقلل من كفاءة النظام (ηSE)، وللتغلب على هذا أظهرت (DACs) المقدرة الكلية، بحيث تم اقتراح وحدات (MOSFET) متعددة المكدس لتعمل مثل (DACs) عند (mmW)، بينما تم استخدام خلايا (Gilbert) كمحولات صاعدة، ومع ذلك ونظراً لمواصفات النطاق الترددي العريض؛ فإنه تم تخفيض ذروة (ηSE) إلى (10.3٪).

شاهد أيضاً

نمذجة واكتشاف أخطاء مستشعرات التيار الكهربائي في PMSM

يمكن أن يتسبب فشل أجهزة الاستشعار الحالية في محركات التيار المتردد في التعقب غير الدقيق …