전력 증폭기 (PA) 는 RF 및 무선 통신 시스템의 필수 부품입니다. 5G 기지국, Wi-Fi 라우터 또는 레이더 송신기를 설계하든,두 가지 중요한 사양을 자주 만나게 될 것입니다.: 선형 전력 및 포화 전력 (Psat).

둘 다 전력 증폭기의 출력 능력을 설명하지만, 그들은 매우 다른 운영 조건을 나타냅니다. 그들의 차이를 이해하는 것은 출력 전력을 균형 잡는 데 중요합니다.신호 품질그리고 효율성.

이 기사에서는 선형 전력과 포화 전력이 무엇인지, 서로 어떻게 연관되어 있는지, 그리고 통신 시스템이 포화 상태에서 작동하는 이유는 거의 설명하겠습니다.

선형 전력 은 무엇 입니까?

선형 전력, 전문적으로 P1dB (1dB 압축점) 로 알려져 있고 공학용어에서 일반적으로 PD One로 불립니다.전력 증폭기 (PA) 가 명백한 왜곡 없이 순수 선형 상태에서 신호를 증폭시킬 수 있는 최대 출력 전력그것은 RF 증폭기 일상 운영 및 시스템 설계에 대한 핵심 유효한 전력 매개 변수입니다.

선형 전력의 주요 특성

난 안정적인 이득과 제로 왜곡: 증폭기가 P1dB 범위 내에서 작동 할 때, 파형 절단, 하모닉 간섭 또는 인터모듀레이션 왜곡이 없습니다. 모듈 된 신호는 완전하고 정확하게 복원 될 수 있습니다.표준 통신 신호 품질 요구 사항을 충족하는.

난 실효용량: 정화된 전력과는 달리, 이는 하드웨어의 한계일 뿐이고, 선형 전력은 장치 제조업체에 의해 표시된 공식적인 가용 전력입니다.증폭기의 안정적이고 안전한 작동.

난 비선형 압축 트리거 경계:출력 파워가 P1dB를 넘으면 증폭기 가이드는 지속적으로 감소합니다. 신호 품질은 빠르게 악화되어 스펙트럼 오염이 발생합니다.허위 방출 과부하 및 데이터 패킷 손실.

포화 된 힘 은 무엇 입니까?

포화 전력, Psat로 줄여서 RF 전력 증폭기가 제공할 수 있는 절대 최대 출력 전력을 의미합니다. 입력 드라이브 신호가 계속 증가하면,출력 전력은 상승을 멈추고 고정 값에 평면∙이 최고 전력은 포화 전력입니다.

이 단계에서는 트랜지스터가 깊은 포화 상태에 들어가고, 증폭기 가이드는 심하게 압축되어 입력 전력으로 더 이상 증가하지 않으며 선형 증폭 능력을 완전히 잃게됩니다.

포화 된 힘 의 주요 특징

난 하드웨어 전력 제한만Psat는 사용 가능한 작업 전력보다는 증폭기 칩의 물리적 최고 용량을 반영합니다. 그것은 단지 장치 한계에 대한 참조 지수입니다.

난 크게 왜곡된 출력 신호포화 상태에서 작동하면 명백한 파형 절단, 대량 하모닉 및 인터모들레이션 제품이 발생합니다.시그널 소형화와 패킷 손실.

난 장기간 연속 작동에 적합하지 않습니다.포화 된 전력 근처에 증폭기를 실행하면 지속적으로 열 발생이 증가하고 장치 노화를 가속화하고 PA 모듈의 수명이 짧아집니다.

선형 지역대 RF 전력 증폭기의 포화 영역

1dB 압축점 (P1dB)

실제적으로, 엔지니어들은 선형 동작의 경계로 포화도를 거의 사용하지 않습니다.

대신, 그들은1dB 압축점 (P1dB).

P1dB는 증폭기 가이드가1 dB작은 신호 값에서

예를 들어:

작은 신호 증강 = 30 dB

예상 출력 = 30 dBm

실제 출력 = 29 dBm

이득은 1dB로 압축되었으니

출력 P1dB = 29dBm

선형 전력은 신호 품질을 결정하고 포화 전력은 증폭기의 최대 출력 능력을 결정합니다.올바른 작동 지점을 선택하는 것은 항상 선형성과 효율성 사이의 타협입니다..