استفاده از PWM در مدارهای فرکانس رادیویی (RF) چیست؟

مدولاسیون عرض پالس (PWM) یک تکنیک خوب شناخته شده است که راه خود را برای کاربردهای الکترونیکی متعدد پیدا کرده است و مدارهای فرکانس رادیویی (RF) نیز از این قاعده مستثنی نیستند. من به عنوان یک تأمین کننده PWM ، من دست اول شاهد نقش های متنوع و مهم بوده ام که PWM در فناوری RF بازی می کند. در این وبلاگ ، ما استفاده از PWM را در مدارهای RF بررسی خواهیم کرد و می دانیم که چرا این یک بخش ضروری از طراحی RF مدرن است.

مدیریت برق در مدارهای RF

یکی از کاربردهای اصلی PWM در مدارهای RF ، مدیریت انرژی است. تقویت کننده های قدرت RF (PAS) مؤلفه های اساسی در سیستم های ارتباطی بی سیم هستند و مقدار قابل توجهی از قدرت را مصرف می کنند. با استفاده از PWM ، می توانیم قدرت تحویل داده شده به PA را با کارآمدتر کنترل کنیم.

در یک RF سنتی ، مصرف برق اغلب ثابت می شود ، که می تواند منجر به ناکارآمدی شود ، به ویژه هنگامی که قدرت سیگنال متفاوت باشد. با PWM می توانیم چرخه وظیفه سیگنال پالس را تنظیم کنیم. چرخه وظیفه بالاتر به معنای تحویل قدرت بیشتر به PA است ، در حالی که یک چرخه وظیفه پایین تر قدرت را کاهش می دهد. این تنظیم قدرت پویا به بهینه سازی مصرف برق مدار RF کمک می کند. به عنوان مثال ، در یک تلفن همراه ، هنگامی که دستگاه نزدیک به یک ایستگاه پایه است و به قدرت انتقال کمتری نیاز دارد ، PWM می تواند قدرت تأمین شده به RF PA را کاهش دهد ، در نتیجه عمر باتری را افزایش می دهد.

علاوه بر این ، مدیریت انرژی مبتنی بر PWM همچنین می تواند خطی بودن RF PA را بهبود بخشد. خطی بودن در مدارهای RF بسیار مهم است زیرا تضمین می کند که سیگنال منتقل شده نمایشی دقیق از سیگنال ورودی اصلی است. با کنترل قدرت از طریق PWM ، می توانیم تحریف را کاهش داده و عملکرد کلی سیستم RF را بهبود بخشیم.

ترکیب بسامد

سنتز فرکانس منطقه دیگری است که PWM در مدارهای RF استفاده گسترده ای پیدا می کند. از سینت سایزر فرکانس برای تولید سیگنال های RF پایدار و قابل تنظیم استفاده می شود. PWM را می توان در ترکیب با سایر اجزای مانند نوسان سازهای کنترل شده با ولتاژ (VCO) برای دستیابی به سنتز فرکانس استفاده کرد.

اصل اساسی این است که می توان از سیگنال PWM برای کنترل ولتاژ اعمال شده در VCO استفاده کرد. با تغییر چرخه وظیفه سیگنال PWM ، می توانیم ولتاژ متوسط ​​را تغییر دهیم ، که به نوبه خود فرکانس VCO را تغییر می دهد. این روش امکان کنترل و تنظیم دقیق فرکانس را فراهم می کند. به عنوان مثال ، در یک دستگاه شبکه محلی بی سیم (WLAN) ، سینت سایزر فرکانس باید بتواند به سرعت و دقیق بین کانال های مختلف جابجا شود. سنتز فرکانس مبتنی بر PWM روشی ساده و مؤثر برای دستیابی به این هدف فراهم می کند.

در مقایسه با سایر تکنیک های سنتز فرکانس ، روشهای مبتنی بر PWM اغلب هزینه بیشتری دارند - مؤثر و آسان تر برای اجرای آن. آنها همچنین ثبات فرکانس خوبی را ارائه می دهند ، که برای ارتباط قابل اعتماد RF ضروری است.

مدولاسیون و تخریب

PWM همچنین می تواند برای مدولاسیون و تخریب در مدارهای RF استفاده شود. در سیستم های ارتباطی ، مدولاسیون فرآیند رمزگذاری اطلاعات بر روی یک سیگنال حامل RF است ، در حالی که تخریب فرآیند معکوس استخراج اطلاعات از سیگنال دریافت شده است.

در مدولاسیون مبتنی بر PWM ، اطلاعات در چرخه وظیفه سیگنال PWM رمزگذاری می شوند. به عنوان مثال ، در یک طرح مدولاسیون ساده کلید (OOK) ، یک چرخه با وظیفه بالا می تواند یک منطق "1" را نشان دهد ، و یک چرخه با وظیفه پایین می تواند یک منطق "0" را نشان دهد. از این سیگنال PWM مدوله شده می توان برای رانندگی فرستنده RF استفاده کرد.

در انتهای دریافت ، از بین بردن سیگنال RF مدوله شده PWM می توان با تشخیص چرخه وظیفه سیگنال دریافتی حاصل شد. این کار را می توان با استفاده از مدارهای ساده آنالوگ یا دیجیتال انجام داد. تکنیک های مدولاسیون و تغییر شکل مبتنی بر PWM نسبتاً ساده هستند و می توانند در سیستم های ارتباطی کم هزینه و کم قدرت RF مانند شبکه های سنسور بی سیم استفاده شوند.

سوئیچینگ RF

در مدارهای RF ، جابجایی بین مسیرهای مختلف RF یا مؤلفه ها اغلب مورد نیاز است. از PWM می توان برای کنترل سوئیچ های RF استفاده کرد. سوئیچ RF وسیله ای است که می تواند یک مسیر سیگنال RF را به هم وصل یا قطع کند. با استفاده از PWM ، می توانیم وضعیت خاموش سوئیچ RF را به طور دقیق کنترل کنیم.

از سیگنال PWM می توان برای رانندگی یک مدار کنترل که سوئیچ RF را کار می کند استفاده شود. به عنوان مثال ، در یک فرستنده چند باند RF ، سوئیچ RF باید بسته به باند فرکانس عامل ، بتواند مسیرهای مختلف RF را انتخاب کند. سوئیچ های RF کنترل شده PWM می توانند به سرعت به سیگنال های کنترل پاسخ داده و از تعویض صاف و قابل اعتماد بین مسیرهای مختلف RF اطمینان حاصل کنند.

محصولات PWM ما برای برنامه های RF

به عنوان یک تأمین کننده PWM ، ما طیف وسیعی از محصولات PWM با کیفیت بالا را برای برنامه های RF مناسب ارائه می دهیم. محصولات ما به گونه ای طراحی شده اند که کنترل دقیق PWM را ارائه می دهند ، که برای عملکرد مدارهای RF ضروری است.

ما داریم20A کنترل کننده شارژ خورشیدی PWMبا10A کنترل کننده شارژ خورشیدی PWMوت30A کنترل کننده شارژ خورشیدی PWMبشر این کنترل کننده ها می توانند در سیستم های مدیریت انرژی RF که در آن کنترل قدرت دقیق مورد نیاز است استفاده شود. آنها ویژگی هایی مانند چرخه وظیفه قابل تنظیم ، سوئیچینگ سرعت بالا و مصرف کم مصرف را ارائه می دهند.

محصولات PWM ما نیز بسیار قابل تنظیم هستند. ما می توانیم با مشتریان خود همکاری کنیم تا راه حل های PWM را که نیازهای خاص مدار RF آنها را برآورده می کند ، طراحی و توسعه دهیم. چه برای یک دستگاه بی سیم در مقیاس کوچک باشد یا یک سیستم ارتباطی RF در مقیاس بزرگ ، محصولات PWM ما می توانند کنترل و عملکرد لازم را ارائه دهند.

پایان

در نتیجه ، PWM نقش مهمی در مدارهای RF ایفا می کند. از مدیریت انرژی و سنتز فرکانس گرفته تا مدولاسیون و تغییر شکل و سوئیچینگ RF ، PWM طیف وسیعی از مزایا را ارائه می دهد که عملکرد ، کارایی و قابلیت اطمینان سیستم های RF را بهبود می بخشد. ما به عنوان یک تأمین کننده PWM ، ما متعهد به ارائه محصولات PWM با کیفیت بالا هستیم که نیازهای در حال تحول صنعت RF را برآورده می کند.

اگر برای برنامه های RF خود به محصولات PWM ما علاقه دارید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای بحث بیشتر و مذاکره تهیه با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده است تا در یافتن بهترین راه حل PWM برای نیازهای خاص شما به شما کمک کند.

منابع

• Razavi ، B. (2011). میکروالکترونیک RF. سالن Prentice.
• Schantz ، H. (2005). نظریه و طراحی آنتن. ویلی - بینابینی.
• لی ، TH (2004). طراحی CMOS رادیو - فرکانس مدارهای یکپارچه. انتشارات دانشگاه کمبریج.