Sledování obálek - Envelope tracking

Průběh sledování obálky

Sledování obálek (ET) popisuje přístup k rádiová frekvence (RF) zesilovač design, ve kterém zdroj napájení napětí aplikované na RF výkonový zesilovač je průběžně nastavován tak, aby zajistil, že zesilovač pracuje s maximální účinností pro výkon potřebný v každém okamžiku přenosu.[1]

Konvenční RF zesilovač navržený s pevným napájecím napětím pracuje nejefektivněji, pouze když pracuje v síti komprese.

Zesilovače pracující s konstantním napájecím napětím se stávají méně účinnými činitel výkyvu signálu se zvyšuje, protože zesilovač tráví více času provozováním pod špičkovým výkonem, a proto tráví více času provozováním pod svou maximální účinností.

Pozadí

Potřeba vyšší účinnosti vyvstává zejména proto, že modulační schémata se komplikují a zvyšuje se jejich poměr špičkového k průměrnému výkonu. Starší modulační schémata založená na fázi nebo frekvenční modulace bez informace o amplitudě přenášené na signálu lze použít zesilovače, které jsou řízeny kompresí a nabízejí vysokou úroveň účinnosti. Od roku 2014 spotřebovaly základny mobilní komunikace ~ 1% celosvětové elektřiny.[2]

Naproti tomu mnoho nových komunikačních systémů z WiMAX na LTE dělat použít informace o amplitudě. Zesilovač nelze spustit do komprese, protože informace o amplitudě se zkreslí. Tyto zesilovače mohou dosáhnout své špičkové účinnosti pouze na špičkách amplitudy. Zbytek času se zbytečně rozptýlí.[3]

Signály s vysokým poměrem špičkového k průměrnému výkonu tedy znamenají, že je dosaženo nízké úrovně účinnosti a zbytečná energie se ztrácí, nakonec jako teplo.

Variabilní napětí

Sledování obálek upravuje napětí přivedené na vysokofrekvenční výkonový zesilovač tak, aby poskytoval potřebnou energii v daném okamžiku. Obálka informace jsou odvozeny z IQ modemu a jsou předávány do napájecího zdroje pro sledování obálky, aby poskytly požadované napětí.[4]

V roce 2013, Qualcomm se stala první společností, která dodala čip s takovou technologií, o které tvrdila, že je první v oboru 3G a 4G Mobilní zařízení LTE.[5] R2 Semiconductor se stala první ET společností v oboru, která dodala telefon s ET v USA Samsung Galaxy S5 Mini.[6]

Od září 2014 používá nejméně 16 telefonů ET, včetně Samsung Galaxy Note 3, Galaxy S5 Mini,[6] Nexus 5, a Iphone 6.[7] Mezi další výrobce komponent hodnotící technologii patří R2 Semiconductor, Mediatek, RF mikro zařízení, Skyworks, Texas Instruments, Analogová zařízení, Nujira a Eta Devices.[2]

Eta Devices, spinoff MIT se sídlem v Cambridge v Massachusetts, připravuje modul základnové stanice a čip, o kterém tvrdí, že snižuje vybíjení baterie a funguje dobře v aplikacích s velkou šířkou pásma. Společnost říká, že čip pomáhá snížit spotřebu elektřiny o 20 procent a pomáhá snížit produkci tepla až o 30 procent. Přístup Eta zvyšuje účinnost za cenu většího šumu signálu. Společnost používá pokročilé zpracování digitálních signálů problém vyřešit. Základna Eta je o něco menší než botník, je prvním vysílačem 4G LTE, který dosahuje průměrné účinnosti vyšší než 70 procent, oproti typickým 45 až 55 procentům.[2]

Reference

  1. ^ Wimpenny, Gerarde. „Zlepšení efektivity PA s více nosiči pomocí sledování obálek“. EE Times. Citováno 25. října 2011.
  2. ^ A b C Talbot, David (01.01.2014). "Nejžhavější technologie na veletrhu CES není k dispozici: čipy Smart Radio | Recenze technologie MIT". Technologyreview.com. Citováno 2014-01-11. Kromě pozlátka Mezinárodního veletrhu spotřební elektroniky čelí bezdrátový průmysl zásadnímu problému: více funkcí a rychlejší přenos dat vyčerpávají baterie telefonů rychleji než kdy dříve.
  3. ^ Výukový program pro sledování obálek Radio-Electronics.com
  4. ^ Systém sledování obálek Radio-Electronics.com
  5. ^ Fitchard, Kevine. "Díky novému čipu obrovská obrazovka Galaxy Note 3 nezabije baterii ". Gigaom. Citováno 13. března 2014
  6. ^ A b "Samsung Galaxy S5 Mini Teardown (viz krok 15) ". iFixit. Citováno dne 4. září 2014
  7. ^ „Uvnitř zařízení iPhone 6 a iPhone 6 Plus“. Blog společnosti Chipworks. Archivovány od originál dne 24. září 2014. Citováno 25. září 2014.

externí odkazy