כיצד לשפר את ביצועי המשדר?

בעת תכנון משדר אלחוטי, המדידה והשליטה בכוח ה- RF היא שיקול מרכזי. מגברי RF בעלי עוצמה גבוהה (PA) פועלים לעיתים רחוקות במצב לולאה פתוחה, כלומר הכוח שנשלח ליציאת האנטנה אינו מנוטר בדרך כלשהי. עם זאת, תקנות כגון כוח העברה, חסינות רשת ודו קיום עם רשתות אלחוטיות אחרות מחייבות שליטה קפדנית בכוח השידור. בנוסף לדרישות חיצוניות אלה, בקרת הספק RF מדויקת יכולה לשפר את ביצועי הספקטרום ולחסוך את העלות וצריכת החשמל של מגברי הספק המשדר. על מנת להתאים את עוצמת השידור, ייתכן שיהיה צורך לבצע כיול כלשהו בכוח המוצא של מגבר הכוח במפעל. עבור מורכבות ויעילות שונות, אלגוריתם הכיול משתנה מאוד. הערת יישום זו מתארת כיצד ליישם תוכנית טיפוסית לבקרת הספק RF ומשווה את האפקטיביות והיעילות של אלגוריתמי כיול מפעלים שונים.

משדר אלחוטי אופייני עם בקרת כוח משולבת

כפי שמוצג באיור 1, זוהי דיאגרמת בלוק משדר אלחוטי טיפוסית המשלבת פונקציות מדידת הספק ושליטה. באמצעות מצמד כיוון, חלק קטן מהאות של הרשות הפלסטינית מוחזר לגלאי ה- RF. במקרה זה, המיקום של המצמד בדרך כלל קרוב לאנטנה, מאחורי הדופלקס והמבודד, ולכן יש לקחת בחשבון את אובדן החשמל הקשור למכשירים אלה במהלך תהליך הכיול. הערך האופייני של מקדם ההצמדה של מצמד הכיוון הוא 20 dB ~ 30 dB, כך שאות המשוב של המצמד נמוך ב- 20 dB ~ 30 dB מהאות שנשלח ליציאת האנטנה. צימוד כוח האות בדרך זו יביא לאובדן כוח בנתיב השידור, שהוא בדרך כלל כמה עשיריות דציבלים. ביישומי תשתית אלחוטיים, הטווח האופייני של עוצמת השידור המרבית הוא 30 dBm ~ 50 dBm (1W ~ 100W). עבור גלאי RF המודדים כוח שידור, האות של המצמד הכיווני עדיין חזק מדי. לכן, נדרשת הנחתה נוספת של האות בין המצמד לגלאי ה- RF. טווח גילוי ההספק של גלאי RF בתגובת RMS מודרניים ולא-RMS הוא כ 30dB עד 100dB, והפלט יציב יחסית לשינויי טמפרטורה ותדירות. ברוב היישומים, פלט הגלאי מומר לכמות דיגיטלית באמצעות ממיר אנלוגי לדיגיטלי (ADC), והקוד המתקבל מה- ADC מומר לקריאה של עוצמת השידור באמצעות מקדם הכיול המאוחסן ב זיכרון לא נדיף (EEPROM). השווה בין קריאת הספק זו לבין רמת ההספק הנקודתית, ואם יש הבדל בין הספק הנקודה לבין ההספק הנמדד, יש לבצע התאמת הספק. ניתן לבצע התאמת כוח זו בכל אחת מנקודות מרובות בשרשרת האותות. כמו למשל התאמת המשרעת של נתוני בסיס הבסיס, התאמת מגבר הרווח המשתנה (בצד IF או RF) או שינוי הרווח של ה- PA. באופן זה, לולאת בקרת הרווח מתאימה את עצמה ושומרת על כוח השידור בטווח הנדרש. חשוב לציין כי פונקציות העברת בקרת הרווח של VVA ו- PA לרוב אינן ליניאריות. לכן, שינוי הרווח בפועל המתקבל על ידי התאמת רווח נתון אינו וודאי, ולכן יש צורך בלולאת בקרה שיכולה לספק מידע על הביצוע מידע על משוב ההתאמה ומידע ההדרכה לתהליך הפעולה החוזר הבא.