¿Qué es un amplificador de teléfono móvil?

Introducción a los amplificadores de potencia para teléfonos móviles

Fuente: Electronic Products World | Yuantong Technology Co., Ltd. Chen Zhisheng GSM/GPRS con cuatro anchos de banda GSM850/E-GSM900/DCS1800/PCS1900 Los teléfonos móviles son la corriente principal de las comunicaciones móviles en la actualidad. La estructura de hardware de un teléfono móvil TDMA tradicional se muestra generalmente en la Figura 1. Este artículo analizará en detalle el amplificador de potencia (¿Power? ¿Amplificador?, PA), uno de los muchos componentes clave de los teléfonos móviles. ? clip_image002.jpg?(17.25?KB)

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¿Figura 1? ¿Diagrama de bloques de la estructura del hardware del teléfono móvil TDMA?

Requisitos característicos de PA: los teléfonos móviles GSM/GPRS de cuatro bandas transmiten señales basadas en los estándares de comunicación ETSI/3GPP, por lo que las características del amplificador de potencia deben cumplir los siguientes requisitos. ?

En términos generales, el nivel de potencia de salida del PA se divide en quince niveles de potencia en la banda de frecuencia GSM850MHz/900MHz, que van desde 5 (33dBm) a 19 (5dBm) en la banda de frecuencia DCS1800MHz/PCS1900MHz. , hay 0 Hay dieciséis niveles de potencia, como (30 dBm) ~ 15 (0 dBm). Dependiendo de la distancia del teléfono móvil a la estación base adyacente y de la calidad de la recepción del teléfono móvil, el nivel de potencia de salida del PA debe ser. ¿Se basará en las instrucciones de la estación base?

Realice ajustes relativos y configuraciones precisas, no solo una única potencia de salida. ?

Debido a que el sistema de comunicación GSM/GPRS es un sistema TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo), la transmisión (enlace ascendente) y la recepción (enlace descendente) de la señal no ocurren en Al mismo tiempo, el PA es el principal responsable de transmitir las señales del teléfono móvil a la estación base. Su tiempo de respuesta de operación de energía del PA debe cumplir con las especificaciones del estándar de comunicación ETSI/3GPP. Como se muestra en la Figura 2, se divide en tres tiempos. períodos (a) 28us (b) 542,8us (c) 28us, en el área (a), cuando el teléfono móvil quiere transmitir señales a la estación base, el PA debe hacer preparativos para el aumento de potencia dentro de 28us para mantener la Potencia de salida del PA a un valor estable y fijo para que pueda comenzar a realizar un trabajo real de transmisión de señal de teléfono móvil, esta es el área (b), y cuando se completa la transmisión de la señal, se debe completar la reducción de potencia. dentro de 28us en el área (c) y la alimentación del PA debe estar apagada para ahorrar consumo de corriente de la batería. Ingrese al modo de recepción (recepción de señales de estación base). Además, hay dos puntos que vale la pena mencionar: (1) En las áreas (). a) y (c), la velocidad de respuesta del PA debe ser lo suficientemente rápida para que el PA pueda responder dentro de 28 us. Lograr una salida de potencia total y ninguna salida de potencia del PA, respectivamente, y la velocidad de aumento (aumento) o disminución. La velocidad (disminución) de la salida de potencia también debe tener una velocidad adecuada para lograr una curva de subida y bajada de potencia muy suave (suave); de lo contrario, es fácil producir el llamado ruido del espectro de conmutación, que afectará la calidad de la llamada. de usuarios de teléfonos móviles cercanos. (2) En el área (b), la potencia de salida del PA debe mantenerse muy estable, con un rango de variación de potencia dentro de ±1 dB. De lo contrario, la señal que se transmitirá por el teléfono móvil será modulada fácilmente por el PA debido a. Por lo tanto, se genera ruido en el espectro de modulación, lo que aumentará en gran medida la BER (tasa de error de bits) del teléfono móvil durante las llamadas, lo que dará como resultado una mala calidad de la llamada. ? clip_image003.jpg?(13.8?KB)

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Figura 2: Gráfico de potencia de salida del PA versus tiempo

Desde la distancia más larga entre los teléfonos móviles y las estaciones base es de unos 35 kilómetros, la potencia de salida del PA es de aproximadamente 30 ~ 35 dBm, por lo que el PA requiere una gran corriente de suministro, que puede llegar a 1,6 ~ 2 A. Generalmente, la eficiencia de salida del PA. es aproximadamente 50%, además el ciclo de trabajo del PA alcanzará el 50% (4 intervalos de tiempo) cuando se aplica GPRS Clase 12, por lo que el módulo PA generará mucho calor en el propio IC, por lo que debe tener un buen tratamiento de disipación de calor. de lo contrario, el PA se dañará fácilmente debido al sobrecalentamiento.

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Debido a que los teléfonos móviles se utilizan a menudo en entornos bastante malos, como conducción a alta velocidad, condiciones climáticas severas, etc., la sensibilidad de recepción (Sensibilidad) del teléfono móvil en sí es muy alta. Al mismo tiempo, la potencia de salida requerida del PA es relativamente alta, por lo que los requisitos para características como la potencia de ruido relativa de la banda de frecuencia recibida generada cuando el PA está funcionando serán más estrictos. ?

En el modo de funcionamiento normal de un PA de teléfono móvil, la impedancia que se ve en el extremo de salida es una carga de 50 Ω. Sin embargo, cuando el usuario del teléfono móvil lo utiliza de forma inadecuada, como por ejemplo sujetando la antena o incluso. Al desconectar la antena, la impedancia Cuando la impedancia de carga del PA se desvía completamente de la carga normal de trabajo de 50 Ω, esto se conoce como falta de coincidencia del PA. En tales circunstancias, la energía del PA no se puede enviar, lo que provocará que se disipe más calor. en el IC y fácilmente causar que el PA se queme, además, debido a que el PA en sí es un componente de alta potencia, además de la potencia de salida, también generará mucho ruido térmico. Un gran problema de estabilidad si la situación de desajuste vuelve a ocurrir, hará que el PA oscile más fácilmente, lo que provocará que el ruido en otras frecuencias (¿espurio? ¿Oscilación? ¿Ruido) afecte a otros usuarios del sistema de telefonía móvil? El PA no oscilará ni se quemará en condiciones de discrepancia.