Ποιες είναι οι κοινές εφαρμογές των διόδων PIN στην επικοινωνία LTE/5G;

1, δομή και χαρακτηριστικά της δίοδοι PIN
Μια δίοδος PIN αποτελείται από μια δομή στρώματος τριών - που αποτελείται από ένα p - type semiconductor, έναν εγγενή ημιαγωγό (i - στρώμα) και ένα n - type semiconductor. Σε αντίθεση με τις συνηθισμένες δίοδοι, η παρουσία του στρώματος Ι δίνει διόδους PIN πολλά μοναδικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά. Κατά τη διάρκεια της μεροληψίας προς τα εμπρός, οι μεταφορείς από τις περιοχές Ρ και Ν εισάγονται στην περιοχή Ι, με αποτέλεσμα σημαντική μείωση της αντίστασης και παρουσιάζουν χαμηλά χαρακτηριστικά αντίστασης. Στην κατάσταση μηδενικής μεροληψίας, λόγω της περιοχής εξάντλησης στο στρώμα Ι, η δίοδος PIN παρουσιάζει υψηλά χαρακτηριστικά αντίστασης. Όταν το αντίστροφο προκατειλημμένο, το ηλεκτρικό πεδίο ενισχύεται περαιτέρω, το πλάτος της περιοχής εξάντλησης αυξάνεται και η δίοδος PIN συμπεριφέρεται ως ισοδύναμο κύκλωμα που αποτελείται από αντίσταση και χωρητικότητα.
Οι δίοδοι ακίδων έχουν τα χαρακτηριστικά της χωρητικότητας μικρής διασταύρωσης, της απόκρισης γρήγορης συχνότητας και της ικανότητας υψηλής ισχύος. Αυτά τα χαρακτηριστικά το καθιστούν καλά σε υψηλό - συχνότητα και υψηλή - κυκλώματα ταχύτητας, καθιστώντας ένα αναπόσπαστο στοιχείο στα συστήματα επικοινωνίας LTE/5G.
2, Κοινές Εφαρμογές των Διόδων PIN στην Επικοινωνία LTE/5G
(1) Διακόπτης RF
Στα συστήματα επικοινωνίας LTE/5G, οι διακόπτες RF χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ON/OFF και της επιλογής διαδρομής των σημάτων RF. Οι δίοδοι PIN έχουν γίνει τα βασικά συστατικά των διακοπτών RF λόγω της ταχύτητας γρήγορης μεταγωγής και των χαμηλών χαρακτηριστικών απώλειας.
Κάτω από την προκατάληψη προς τα εμπρός, οι διόδους PIN παρουσιάζουν χαμηλή αντίσταση RF και μπορούν να επιτύχουν ενεργοποιημένο/απενεργοποιημένο έλεγχο των σημάτων RF. Η απόδοση των διακόπτη RF μετράται συνήθως με δείκτες όπως η απώλεια εισαγωγής, η απομόνωση και η ικανότητα ισχύος. Η απώλεια εισαγωγής αντικατοπτρίζει την εξασθένηση του σήματος ενός διακόπτη σε μια κατάσταση αγώγιμης κατάστασης, ενώ η απομόνωση υποδεικνύει την ικανότητα του διακόπτη να εμποδίζει τα σήματα σε ανοιχτή κατάσταση. Προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι της χαμηλής απώλειας εισαγωγής και της υψηλής απομόνωσης, οι διόδους PIN σχεδιάζονται συνήθως με μια λεπτή δομή στρώματος I - για να συντομεύσουν τον χρόνο διαμετακόμισης των φορέων φορτίου και να βελτιώσουν την ταχύτητα μεταγωγής.
Για παράδειγμα, στο σύστημα μεταγωγής κεραίας των σταθμών βάσης LTE, ελέγχοντας την κατάσταση του διακόπτη RF διόδου PIN, διαφορετικά κανάλια κεραίας μπορούν να αλλάξουν γρήγορα, επιτυγχάνοντας χωρική ποικιλομορφία και μορφή δέσμης και βελτιώνοντας την αξιοπιστία και την κάλυψη της επικοινωνίας. Στην επικοινωνία 5G, με την ευρεία εφαρμογή της τεχνολογίας MIMO (πολλαπλών εισόδου πολλαπλής εξόδου), οι διακόπτες RF διόδου PIN παίζουν σημαντικότερο ρόλο στα συστήματα πολλαπλών κεραιών, επιτρέποντας πιο ευέλικτες διαμορφώσεις κεραίας και μετάδοση σήματος.
(2) εξασθενητής RF
Οι εξασθενητές RF χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της αντοχής των σημάτων RF, την προστασία συσκευών λήψης από ισχυρές παρεμβολές σήματος και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη ρύθμιση του κέρδους και της ισορροπίας του σήματος. Οι διόδους ακροδέκτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βασικά συστατικά των εξασθενητών RF για τον έλεγχο της εξασθένησης μεταβάλλοντας την τάση προκατάληψής τους.
Όταν η δίοδος PIN είναι αντίστροφη προκατειλημμένη και η τάση μεροληψίας αυξάνεται, η αντίσταση της αυξάνεται, με αποτέλεσμα την ενισχυμένη εξασθένηση του σήματος RF. Ο ακριβής έλεγχος της τάσης μεροληψίας μπορεί να επιτύχει συνεχή εξασθένηση. Στα συστήματα δοκιμών σήματος RF, οι εξασθενητές διόδου PIN μπορούν να επιτύχουν εξασθένηση 0-30dB ή ακόμα μεγαλύτερη σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων ανάλογα με τις απαιτήσεις δοκιμών. Για παράδειγμα, στο κύκλωμα σύνδεσης μεταξύ της γεννήτριας σήματος RF και του αναλυτή φάσματος, η εξασθένηση μπορεί να ρυθμιστεί ευέλικτα σύμφωνα με την ισχύ του σήματος και τις απαιτήσεις εισόδου του αναλυτή για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια των αποτελεσμάτων των δοκιμών.
Στο μαζικό σύστημα MIMO της επικοινωνίας 5G, λόγω της ανάγκης ταυτόχρονης επεξεργασίας σήματα από πολλαπλά κανάλια κεραίας, οι εξασθενητές διόδου PIN μπορούν να ελέγχουν με ακρίβεια την ισχύ του σήματος κάθε καναλιού, επιτυγχάνοντας ισορροπημένη κατανομή σήματος και βελτιστοποιημένη μετάδοση.
(3) Διαμορφωτής
Οι διαμορφωτές χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση των χαμηλών σημάτων - συχνότητας σε υψηλές - φορείς συχνότητας για την επίτευξη αποτελεσματικής μετάδοσης σήματος. Οι διόδους ακροδέκτη μπορούν να χρησιμεύσουν ως βασικά συστατικά των διαμορφωτών, ρυθμίζοντας το πλάτος του κύματος φορέα, αλλάζοντας την τάση ή το ρεύμα της προκατάληψης.
Στην επικοινωνία LTE/5G, οι μέθοδοι διαμόρφωσης εξελίσσονται συνεχώς, όπως το QAM (διαμόρφωση εύρους τετραγωνισμού) και άλλες υψηλότερες - μέθοδοι διαμόρφωσης παραγγελίας χρειάζονται υψηλότερη ακρίβεια και σταθερότητα διαμόρφωσης. Τα χαρακτηριστικά υψηλής γραμμικότητας και γρήγορης απόκρισης των διόδων PIN τους επιτρέπουν να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις αυτές και να επιτύχουν υψηλές - διαμόρφωση σήματος ποιότητας. Για παράδειγμα, σε σταθμούς βάσης 5G, οι διαμορφωτές διόδου PIN μπορούν να διαμορφώσουν με ακρίβεια τα ψηφιακά σήματα σε υψηλούς φορείς συχνότητας - και να τα μεταδίδουν μέσω κεραιών για να επιτευχθούν υψηλά- μετάδοση δεδομένων ταχύτητας.
(4) Περιοριστής
Χρησιμοποιείται ένας περιοριστής για τον περιορισμό του εύρους ενός σήματος, εμποδίζοντας τη βλάβη του κυκλώματος ή την παραμόρφωση του σήματος που προκαλείται από το υπερβολικό σήμα. Η περιοριστική επίδραση των διόδων των ακίδων επιτυγχάνεται μέσω της μονοκατευθυντικής αγωγιμότητας και των μη γραμμικών χαρακτηριστικών τους.
Όταν το πλάτος του σήματος υπερβαίνει την τάση αγωγιμότητας της διόδου του πείρου, η διόδου διεξάγει, περιορίζοντας το πλάτος του σήματος εντός ενός ορισμένου εύρους. Κατά την έξοδο των ενισχυτών ισχύος σε συστήματα επικοινωνίας LTE/5G, τα περιοριστές μπορούν να προστατεύσουν τα επόμενα κυκλώματα από την επίδραση των σήματος υψηλής ισχύος, εξασφαλίζοντας ταυτόχρονα σταθερό πλάτος σήματος και βελτίωση της ποιότητας της επικοινωνίας.
(5) Μετατοπιστής φάσης
Οι μετατοπιστές φάσης χρησιμοποιούνται για να αλλάξουν τη φάση των σημάτων και να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στη μορφοποίηση δέσμης και σταδιακά συστήματα κεραίας συστοιχίας για επικοινωνία LTE/5G. Οι διόδους PIN μπορούν να προσαρμόσουν την αντίδρασή τους, αλλάζοντας την τάση μεροληψίας τους, επιτυγχάνοντας έτσι μια αλλαγή στη φάση του σήματος.
Σχεδιάζοντας ένα λογικό κύκλωμα και συνδυάζοντας έναν μετατοπιστή φάσης που αποτελείται από διόδους πολλαπλών ακίδων με μια συστοιχία κεραίας, μπορεί να επιτευχθεί ακριβής δείκτη δέσμης και δυναμική ρύθμιση, βελτιώνοντας την ικανότητα παρεμβολής και την ικανότητα παρεμβολής του συστήματος επικοινωνίας. Για παράδειγμα, σε επικοινωνία κύματος 5g χιλιοστών, οι μετατοπιστές φάσης διόδου PIN μπορούν να προσαρμόσουν γρήγορα την κατεύθυνση της δέσμης για να προσαρμοστούν σε διαφορετικά σενάρια επικοινωνίας και τις ανάγκες των χρηστών.
(6) Συντονισμός κεραίας
Το σύστημα συντονισμού της κεραίας χρησιμοποιείται για να ρυθμίσει την κατάσταση αντιστοίχισης της κεραίας, εξασφαλίζοντας ότι το σήμα μπορεί να διατηρήσει το καλύτερο αποτέλεσμα μετάδοσης σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Οι δίοδοι PIN διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον συντονισμό της κεραίας. Με την αλλαγή της τάσης μεροληψίας τους, η αντιστοίχιση αντίστασης της κεραίας μπορεί να ρυθμιστεί δυναμικά, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της ακτινοβολίας και το κέρδος της κεραίας.
Σε κινητά τερματικά LTE/5G, λόγω του σύνθετου και πάντα - αλλαγής του περιβάλλοντος χρήσης, τα συστήματα συντονισμού κεραίας πρέπει να είναι σε θέση να ανταποκρίνονται γρήγορα και να ρυθμίζουν τις παραμέτρους της κεραίας. Η ταχύτητα γρήγορης μεταγωγής και τα χαρακτηριστικά χαμηλής απώλειας των διόδων PIN τους καθιστούν μια ιδανική επιλογή για τον συντονισμό της κεραίας, η οποία μπορεί να βελτιώσει την αξιοπιστία και τη σταθερότητα της επικοινωνίας.
(7) Έλεγχος μεροληψίας ενισχυτή ισχύος
Ο ενισχυτής ισχύος είναι ένα βασικό στοιχείο στα συστήματα επικοινωνίας LTE/5G και η απόδοσή του επηρεάζει άμεσα την ισχύ και την αποτελεσματικότητα του συστήματος επικοινωνίας. Οι δίοδοι ακροδέκτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο κύκλωμα ελέγχου της προκατάληψης ενισχυτών ισχύος για να επιτευχθεί ακριβής έλεγχος της κατάστασης εργασίας του ενισχυτή ισχύος ρυθμίζοντας την τάση προκατάληψης.
Για παράδειγμα, σε υψηλούς ενισχυτές - ισχύος των σταθμών βάσης 5G, οι διόδους PIN μπορούν να ρυθμίσουν δυναμικά το ρεύμα προκατάληψης του ενισχυτή ισχύος ανάλογα με τη δύναμη των απαιτήσεων σημάτων εισόδου και του συστήματος, να βελτιστοποιήσουν την κατάσταση εργασίας του, να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα και τη γραμμικότητα του ενισχυτή ισχύος και να μειώσουν την παραμόρφωση του σήματος.
(8) Μονάδα οπτικής επικοινωνίας
Παρόλο που η οπτική επικοινωνία περιλαμβάνει κυρίως τη μετάδοση και την επεξεργασία οπτικών σημάτων, οι μονάδες οπτικής επικοινωνίας εμπλέκονται επίσης στο δίκτυο BackhaUl και σε ορισμένες μπροστινές εφαρμογές επικοινωνίας LTE/5G. Οι φωτοδιόδοι PIN, ως βασικά εξαρτήματα σε μονάδες οπτικής επικοινωνίας, μπορούν να μετατρέψουν τα οπτικά σήματα σε ηλεκτρικά σήματα.
Η υψηλή ευαισθησία και τα χαμηλά χαρακτηριστικά του θορύβου καθιστούν τις φωτοδίξεις PIN ένα βασικό συστατικό σε υψηλά συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών ταχύτητας. Στο δίκτυο ανατροφοδότησης της επικοινωνίας 5G, οι φωτοδίοδοι PIN μπορούν γρήγορα και με ακρίβεια να ανταποκριθούν στις αλλαγές στα οπτικά σήματα, επιτυγχάνοντας υψηλό - μετάδοση δεδομένων ταχύτητας και παρέχοντας υποστήριξη για υψηλή - χωρητικότητα και χαμηλή μετάδοση 5G επικοινωνίας.

https: