Doherty kuchaytirgichi - Doherty amplifier - Wikipedia

The Doherty kuchaytirgichi o'zgartirilgan B sinf radio chastotasi kuchaytirgich tomonidan ixtiro qilingan Uilyam H. Doerti ning Qo'ng'iroq telefon laboratoriyalari 1936 y. Inc. Oddiy B sinfidagi kuchaytirgichlar yuqori kirish-signal darajalariga o'tishi mumkin bo'lsa, Doherty quvvat kuchaytirgichi har xil signal darajalariga mos kelish uchun bitta kuchaytirgich ichidagi ikkita kuchaytirgich zanjiridan foydalangan holda yuqori va o'rtacha quvvat nisbatlariga ega signallarni joylashtirishi mumkin. . Shu tarzda, kuchaytirgich yuqori quvvat samaradorligini saqlab, yuqori chiziqli darajaga erishadi.

Doherty kunida, Western Electric mahsulot qatorida, shu nomdagi elektron qurilma modulyatsiya qilingan haydovchiga ega chiziqli kuchaytirgich sifatida ishlagan. 50,000 vattli dasturda haydovchi to'liq 5000 vattli uzatuvchi bo'lib, uni kerak bo'lganda Doherty kuchaytirgichidan mustaqil ravishda boshqarishi mumkin edi va Doherty kuchaytirgichidan 5000 vattli quvvatni kerakli 50,000 vatt darajasiga ko'tarish uchun foydalanilgan.

Kuchaytirgich odatda ikkita, katodli, tashuvchi-tepalik kuchaytirgich sifatida tuzilgan vakuumli quvurlar parallel ulanishda, biri B sinfidagi tashuvchi trubka sifatida, ikkinchisi B sinfidagi tepalik trubkasi sifatida (kuch tranzistorlari zamonaviy dasturlarda). Naychalarning manbai (haydovchi) va yuk (antenna) bo'linib +90 va -90 darajali o'zgarishlar siljish tarmoqlari orqali birlashtirildi.^[1] Shu bilan bir qatorda konfiguratsiyaga tuproqli katakchali trubka va katotli tepalik trubkasi kiritilgan bo'lib, uning yordamida haydovchi kuchi tashuvchi naychadan samarali o'tib, natijada chiqadigan quvvatga qo'shilgan, ammo bu foyda avvalgi va unchalik samarasiz triod uchun ko'proq mos bo'lgan amalga oshirish^[2] tetrodni keyinchalik va samaraliroq amalga oshirish o'rniga.^[3]

Vorisiy translyatsiya ishlanmalari

Vorisi sifatida Western Electric Company Inc., radio eshittirish uzatgichlari uchun Doherty kontseptsiyasini ancha takomillashtirdi Continental Electronics Dallas ishlab chiqarish kompaniyasi, Texas.^[4]

Jeyms O. Ueldon va boshqalar tomonidan yaratilgan Continental Electronics kompaniyasining dastlabki dizaynlari Doherty kuchaytirgichining aksariyat xususiyatlarini saqlab qoldi, lekin haydovchining o'rta darajadagi ekran-grid modulyatsiyasini qo'shdi (317B va boshq.).

Doherty kuchaytirgichining yanada takomillashtirilishi Jozef B. Saynton (317C va boshq.) Tomonidan ixtiro qilingan yuqori darajadagi ekranli panjara modulyatsiyasi sxemasi edi.

Seyntonning 317C seriyasi C sinf tepalik trubkasi bilan parallel ravishda bog'langan C sinfidagi tashuvchisi trubkasidan iborat edi. Naychalarning manbai (haydovchi) va yuk (antenna) bo'linib, Doherty kuchaytirgichidagi kabi +90 va -90 daraja o'zgaruvchan tarmoqlar orqali birlashtirildi. Modulyatsiya qilinmagan radiochastota tashuvchisi ikkala naychaning nazorat panjaralariga bir xil boshqaruv panjarasining yonma nuqtasiga ega bo'lgan. Tashuvchi modulyatsiya ikkala naychaning ekran panjaralariga tatbiq qilingan, ammo tashuvchi va tepalik naychalarining ekran panjarasining nosozlik nuqtalari har xil bo'lgan va modulyatsiya bo'lmaganda va kuchaytirgich nominal modullanmagan tashuvchi quvvatini ishlab chiqarganda tepalik naychasi kesilib turadigan darajada aniqlangan. Ikkala naycha ham o'tkazgich o'tkazgan va har bir naycha 100% modulyatsiya paytida nominal tashuvchining quvvatidan ikki baravar ko'p hissa qo'shgan, chunki 100% modulyatsiyaga erishish uchun nominal tashuvchining to'rt baravar kuchi talab qilingan. Ikkala naycha C sinfida operatsiya qilinganligi sababli, yakuniy bosqichda samaradorlikni sezilarli darajada yaxshilashga erishildi.

Bundan tashqari, tetrod tashuvchisi va tepalik naychalari qo'zg'alish kuchini juda kam talab qilganligi sababli, haydovchining samaradorligini sezilarli darajada yaxshilashga erishildi.^[5] Sainton kuchaytirgichining tijorat versiyasida patentda e'lon qilingan push-pull modulyatori emas, balki katod kuzatuvchisi modulyatori ishlatilgan,^[6] va butun 50,000 vattli uzatgich to'rtta quvurli to'qqizta naychadan foydalangan holda amalga oshirildi, bularning barchasi umumiy maqsadga muvofiq, bu 317C ning eng muhim raqobatchisi - RCA ning BTA-50G, o'ttiz ikkitasi yordamida amalga oshirilganligini hisobga olib, ajoyib yutuq. to'qqizta naychaning umumiy naychalari, ularning deyarli yarmi faqat BTA-50Gda ishlaydigan maxsus maqsadlar uchun mo'ljallangan.

Faqatgina Shimoliy Amerikada 300 ga yaqin CE 317C transmitterlari o'rnatildi, bu yuqori quvvatli tranzistorli dizaynlarni ishlab chiqmaguncha barcha raqobatchilardan osonlikcha ustunlik qildi.

Efirga uzatilmagan develpments

Zamonaviy aloqa tizimlari Doherty kuchaytirgichlarining to'satdan tirilishini ko'rdilar 4G va oldindan5G ulkan Multiple-Input Multiple-Output (mMIMO) baza stantsiyalari. Zamonaviy aloqa tizimlari kabi signallarni modulyatsiya qilishning murakkab sxemalaridan foydalanishi OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing) yuqori pikdan tepaga o'rtacha quvvat darajasi (PAPR), kuchaytirgichning maksimal samaradorligi bilan eng yuqori quvvatida ishlash ehtimoli juda past. Doherty kuchaytirgichining xususiyati har xil past quvvat darajalarida bir nechta samaradorlik piklarini namoyish etadi, bu zamonaviy transmitterlarning o'rtacha samaradorligini oshirish uchun jozibali variantga aylanadi. Doherty kuchaytirgichi "Dinamik yukni modulyatsiya qilish" uslubini qo'llagan holda amalga oshirishi mumkin, bunda asosiy kuchaytirgich ko'rgan yuk quvvat darajasining funktsiyasi sifatida past quvvat darajalarida samaradorlikni oshirish uchun o'zgaradi.

Izohlar

^ Western Electric kompaniyasining patentini chetlab o'tish uchun RCA +90 va +270 darajali o'zgarishlar almashinuvidan foydalangan; Fasor matematikasining har qanday talabasi bilganidek, +270 daraja -90 darajaga teng, shuning uchun ular +90 va -90 darajali o'zgarishlar siljishlari bilan bir xil (RCA BT-50D va boshq.)
^ WE 117, Idoralar 317A, Idoralar 317B, WAPE stantsiyasida qurilgan va boshqalar.
^ Idoralar 317C
^ WECo ning UHF televizion eshittirish uzatuvchilari ham Idoraga jo'nadilar; WECo ning VHF televizion eshittirish uzatuvchilari SELga yo'l oldi; qo'ng'iroq tizimi roziligi to'g'risidagi Farmonning bir qismi sifatida
^ AQSh patent 3314024, Jozef B. Seynton, "Yuqori samaradorlik kuchaytirgichi va surish-tortish modulyatori", 1967-04-11 yillarda chiqarilgan, Continental Electronics Ishlab chiqarish kompaniyasi
^ Ochilgan surish-tortish modulyatori teng bo'lmagan yutuqlarga ega bo'lgan faz-splitterdan iborat bo'lib, keyinchalik katot-izdoshli modulyator (birlikdan kam daromad olish) fazani ajratuvchi va teskari aylantiruvchi modulyator tomonidan o'zgarib turadi (daromad sezilarli darajada katta) birlikdan) fazani ajratuvchi tomonning teskari tomonidan. Shuning uchun, oshkor qilingan surish-tortish modulyatori hech qanday surish emas edi. Tijorat versiyada katod kuzatuvchisi modulyatori sifatida parallel ravishda bir juft naycha ishlatilgan, natijada ikkita modulyator naychasining juda katta farqlarini muvozanatlash zaruriyati yo'q. Shu bilan birga, bir xil nominal daromadga ega bo'lgan ikkita modulyator naychasini nozik muvozanatlash sxemasi xuddi shu tarzda kiritilgan.

Adabiyotlar

Doherty, W.H. (1936 yil sentyabr). "Modulyatsiya qilingan to'lqinlar uchun yangi yuqori samarali quvvat kuchaytirgichi". IRE ishi. 24 (9): 1163–1182. doi:10.1109 / JRPROC.1936.228468.
"Doherty kuchaytirgichi: 70 yildan keyin yangi", Mikroto'lqinli pechni hazm qilish, 2007 yil avgust
"Doherty kuchaytirgichi nima?". Elektron yozuvlar. Olingan 4 oktyabr 2019.

Qo'shimcha o'qish

AQSh muddati tugagan US2210028A, Doherty, "Kuchaytirgich", 1940-08-06 yillarda nashr etilgan, Bell Telefon laboratoriyalariga tayinlangan - AQSh Patenti
Pengelly, Raymond; Fager, Kristofer; O'zen, Mustafo (2016 yil fevral). "Dohertining merosi". IEEE Mikroto'lqinli jurnal. 41-5 betlar.
Sneyers, Valter (2016). "UHFdagi Doherty arxitekturasi" (PDF). Ampleon.

[1] Western Electric kompaniyasining patentini chetlab o'tish uchun RCA +90 va +270 darajali o'zgarishlar almashinuvidan foydalangan; Fasor matematikasining har qanday talabasi bilganidek, +270 daraja -90 darajaga teng, shuning uchun ular +90 va -90 darajali o'zgarishlar siljishlari bilan bir xil (RCA BT-50D va boshq.)

[2] WE 117, Idoralar 317A, Idoralar 317B, WAPE stantsiyasida qurilgan va boshqalar.

[3] Idoralar 317C

[4] WECo ning UHF televizion eshittirish uzatuvchilari ham Idoraga jo'nadilar; WECo ning VHF televizion eshittirish uzatuvchilari SELga yo'l oldi; qo'ng'iroq tizimi roziligi to'g'risidagi Farmonning bir qismi sifatida

[5] AQSh patent 3314024, Jozef B. Seynton, "Yuqori samaradorlik kuchaytirgichi va surish-tortish modulyatori", 1967-04-11 yillarda chiqarilgan, Continental Electronics Ishlab chiqarish kompaniyasi

[6] Ochilgan surish-tortish modulyatori teng bo'lmagan yutuqlarga ega bo'lgan faz-splitterdan iborat bo'lib, keyinchalik katot-izdoshli modulyator (birlikdan kam daromad olish) fazani ajratuvchi va teskari aylantiruvchi modulyator tomonidan o'zgarib turadi (daromad sezilarli darajada katta) birlikdan) fazani ajratuvchi tomonning teskari tomonidan. Shuning uchun, oshkor qilingan surish-tortish modulyatori hech qanday surish emas edi. Tijorat versiyada katod kuzatuvchisi modulyatori sifatida parallel ravishda bir juft naycha ishlatilgan, natijada ikkita modulyator naychasining juda katta farqlarini muvozanatlash zaruriyati yo'q. Shu bilan birga, bir xil nominal daromadga ega bo'lgan ikkita modulyator naychasini nozik muvozanatlash sxemasi xuddi shu tarzda kiritilgan.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]