Kemm taffettwa l-linearità tad-dijodi tal-brilli?

Analiżi tal-karatteristiċi lineari tad-dijodu tal-brilli
1. Definizzjoni u metodu ta 'ttestjar ta' linearità
Il-linearità tirreferi għall-grad ta 'relazzjoni lineari bejn is-sinjal tal-ħruġ ta' apparat u s-sinjal tal-input, ġeneralment ikkaratterizzat minn parametri bħal punt ta 'kompressjoni 1DB (P1DB) u t-tielet - Ordni tal-punt ta' qtugħ tal-intermodulazzjoni (IP3). Il-metodi ta 'ttestjar jinkludu testijiet ta' ton doppju (applikazzjoni ta 'żewġ amplitudni ugwali għolja - sinjali ta' frekwenza) u testijiet ta 'analiżi tan-netwerk ta' vettur. Meta tieħu s-serje Avago HSMP-381X bħala eżempju, l-IP3 tagħha jista 'jilħaq +50 DBM, li huwa 15dB ogħla minn dijodi Schottky ordinarji.
2. Mekkaniżmu ta 'ġenerazzjoni mhux lineari
In-nonlinearità tad-dijodi tal-brilli toriġina prinċipalment minn:
Rikombinazzjoni ta 'trasportatur ta' saff intrinsiku: Il-ħajja tat-trasportatur tas-saff I hija ta 'madwar 10ns, u l-proċess ta' rikombinazzjoni mhux komplut taħt sinjali ta 'frekwenza għolja - iwassal għal nuqqas ta' linearità.
Modulazzjoni tal-kapaċitanza tal-ġonta: Meta preġudikat b'lura, il-kapaċitanza tal-ġonta tinbidel bil-vultaġġ, li tiġġenera AM - konverżjoni PM taħt l-azzjoni tas-sinjali RF.
Effett termali: Sinjali ta 'qawwa għolja jikkawżaw żieda fit-temperatura tal-ġonta, b'rata ta' waqgħa ta 'vultaġġ' il quddiem ta '-2mV / grad.
3. Fatturi li jinfluwenzaw
I - ħxuna tas-saff: l-eħxen is-saff i -, iktar ikun itwal il-ħin ta 'transitu tat-trasportatur u iktar ma tkun baxxa n-nuqqas ta' linearità. Il-ħxuna tas-saff i - ta 'HSMP - 3816 tilħaq 10 μ m, u l-linearità tagħha hija aħjar minn dik ta' apparati bi ħxuna ta 'saff I ta' 3 μ m.
Kurrent ta 'preġudizzju: Meta l-kurrent ta' preġudizzju 'l quddiem jiżdied minn 1mA għal 10mA, IP3 jiżdied b'madwar 6dB.
Temperatura: Fi ħdan firxa ta 'temperatura ta' -40 grad sa +85 grad, il-varjazzjoni IP3 tal-apparat tista 'tilħaq ± 3dB.
L-impatt tal-linearità fuq il-kwalità tal-komunikazzjoni
1. Distorsjoni tas-sinjal
Distorsjoni tal-amplitudni: Mhux lineari jikkawża distorsjoni tal-pakkett tas-sinjal u deterjorazzjoni tar-rata ta 'żball tal-bit (BER). Taħt il-modulazzjoni 16QAM, għal kull tnaqqis ta '10dB fl-IP3, il-BER jiżdied b'ordni waħda ta' kobor.
Distorsjoni tal-fażi: AM - PM Il-konverżjoni tikkawża rotazzjoni ta 'kostellazzjoni, li taffettwa l-prestazzjoni tad-demodulazzjoni. F'sistema 64QAM, għal kull żieda ta '1 grad fil-ħoss tal-fażi, l-EVM jiddeterjora b'0.5%.
2. Interferenza ta 'intermodulazzjoni
Intermodulazzjoni tat-tielet ordni (IM3): Fl-ittestjar tat-ton doppju, il-prodotti IM3 jistgħu jaqgħu fil-medda ta 'frekwenza li tirċievi. Fl-istazzjonijiet bażi FDD, il-frekwenza tad-differenza bejn il-prodotti IM3 u s-sinjali tal-oxxillatur lokali tista 'tinterferixxi mal-uplink.
Modulazzjoni inkroċjata (XM): Sinjali ta 'interferenza qawwija huma modulati fuq sinjali utli permezz ta' apparati mhux lineari. Fis-sistemi Wi-Fi 6E, il-prodotti XM jistgħu jikkawżaw tnaqqis ta '20dB fil-proporzjon ta' interferenza tal-kanal li jmissu (ACIR).
3. Kompressjoni tal-firxa dinamika
Punt ta 'kompressjoni 1DB: Meta l-qawwa tal-input taqbeż P1DB, it-tkabbir tal-qawwa tal-ħruġ jonqos. Fir-riċevituri tar-radar, għal kull tnaqqis ta '1dB f'P1DB, id-distanza massima li tinstab tonqos b'6%.
Effett tal-imblukkar: Sinjali ta 'interferenza qawwija jissaturaw it-tarf ta' quddiem tar-riċevitur, u jwassal għal tnaqqis fis-sensittività. Fis-sistemi 5G NR, is-sinjali li jimblokkaw jistgħu jiddegradaw is-sensittività bi 30dB.
Analiżi tal-Każ tal-Applikazzjoni tal-Industrija
1. 5 g stazzjon bażi swiċċ rf
Ċertu manifattur tat-tagħmir juża d-dijodu tal-brilli tas-serje HSMP-3816 biex jiddisinja swiċċijiet RF, billi jikseb:
Telf ta 'inserzjoni: 0.3db (valur tipiku)
Livell ta 'iżolament: 45db
Ip3: +52 dbm
Meta mqabbel ma 'swiċċijiet tradizzjonali ta' GAAS mesfet, il-prodott ta 'intermodulazzjoni huwa mnaqqas bi 15dB, li jirriżulta f'żieda ta' 8% fir-raġġ ta 'kopertura ta' stazzjon bażi.
2. Attenwatur tal-komunikazzjoni bis-satellita
Ċertu tagħbija tas-satellita tuża attenwatur varjabbli tad-dijodu tal-brilli biex tikseb:
Firxa ta 'attenwazzjoni: 0-30db
Flatness Attenuation: ± 0.5db
Ip3: +48 dbm
Fil-modalità operattiva multi-trasportatur, l-EVM ġie ottimizzat minn 3.5% sa 1.2%, li jissodisfa r-rekwiżiti tal-istandard DVB - S2X.
3. Limitatur tas-sistema tar-radar
Radar tal-firxa f'fażijiet juża limitatur tad-dijodu tal-brilli biex jinkiseb:
Limitazzjoni tal-Limitu: +20 DBM
Telf ta 'inserzjoni: 0.8db
Ħin ta 'rkupru: 10ns
F'ambjenti ta 'interferenza qawwija, l-effiċjenza ta' quddiem - ta 'protezzjoni tat-tarf tar-riċevitur tiżdied b'90%, u l-probabbiltà ta' skoperta fil-mira tiżdied bi 15%.
Strateġija ta 'Ottimizzazzjoni u Progress Teknoloġiku
1. Ottimizzazzjoni tal-livell tal-apparat
Innovazzjoni materjali: Uża dijodi tal-pin ibbażati fuq is-silikon (sic), il-vultaġġ tat-tqassim jiżdied għal 1200V, u l-IP3 jista 'jilħaq +60 DBM.
Disinn strutturali: Żviluppa dijodu PIN integrat ta 'tliet - dimensjonali b'kapaċitanza ta' ġonta mnaqqsa ta '0.2pf u koeffiċjent ta' konverżjoni AM - PM ta 'inqas minn 0.5 grad / dB.
2. Ottimizzazzjoni tal-Livell taċ-Ċirkuwitu
Kumpens ta 'preġudizzju: Iċ-ċirkwit ta' preġudizzju għall-kumpens tat-temperatura jintuża biex jiżgura li ċ-ċaqliq ta 'IP3 fil-firxa tat-temperatura ta' -40 grad sa +85 grad huwa inqas minn ± 1db.
Teknika ta 'linearizzazzjoni: Introduzzjoni ta' linja ta 'rispons negattiv fl-attenwatur biex tottimizza l-flatness ta' attenwazzjoni għal ± 0.2dB.
3. Ottimizzazzjoni tal-livell tas-sistema
Distorsjoni Pre Diġitali (DPD): Magħquda ma 'mudell mhux lineari tad-dijodu tal-brilli, l-ACLR tat-trasmettitur huwa miżjud b'25dB.
Kontroll Adattiv: Aġġusta b'mod dinamiku l-kurrent ta 'preġudizzju bbażat fuq il-qawwa tas-sinjal biex iżid P1DB bi 3dB.
https://www.trrsemicon.com/transistor/small ({2}Signal ({3 )Transistor/small {4) {4) {{5}Transistors {5) {6)