Kokie yra bendros PIN diodų pritaikymai LTE/5G komunikacijoje?

1, PIN diodo struktūra ir charakteristikos
PIN diodą sudaro trys - sluoksnio struktūra, susidedanti iš P - tipo puslaidininkio, vidinio puslaidininkio (i - sluoksnio) ir n - tipo puslaidininko. Skirtingai nuo įprastų diodų, „i“ sluoksnio buvimas suteikia kaiščių diodų daugybę unikalių elektrinių savybių. Į priekį šališkumo metu P ir N regionų nešiotojai įšvirkščiami į I sritį, todėl žymiai sumažėja atsparumas ir pasižymi mažos atsparumo charakteristikomis; Esant nulinio poslinkio būsenai, dėl I ištraukimo srities I sluoksnyje PIN diodas pasižymi didelėmis pasipriešinimo charakteristikomis; Kai atvirkštinis šališkumas, elektrinis laukas dar labiau padidėja, didėja išeikvojimo srities plotis, o kaiščio diodas elgiasi kaip lygiavertė grandinė, kurią sudaro atsparumas ir talpa.
PIN diodai pasižymi mažos jungiamosios talpos, greito dažnio atsako ir didelės galios talpos savybėmis. Dėl šių savybių ji gerai veikia aukštai - dažnį ir aukštą - greičio grandinės, tapusios nepakeičiamu komponentu LTE/5G ryšių sistemose.
2, Bendrosios PIN diodų taikymo srityse LTE/5G ryšyje
(1) RF jungiklis
LTE/5G ryšių sistemose RF jungikliai naudojami RF signalų įjungimo/išjungimo ir kelio pasirinkimui valdyti. PIN diodai tapo pagrindiniais RF jungiklių komponentais dėl greito perjungimo greičio ir mažų nuostolių charakteristikų.
Esant šališkumui į priekį, PIN diodai pasižymi mažu RF atsparumu ir gali pasiekti RF signalų valdymą/išjungimą. RF jungiklių veikimas paprastai matuojamas pagal tokius rodiklius kaip įterpimo praradimas, izoliacija ir galios talpa. Įterpimo praradimas atspindi jungiklio signalo slopinimą laidžioje būsenoje, o izoliacija rodo jungiklio sugebėjimą blokuoti signalus atviroje būsenoje. Norint pasiekti mažo įterpimo praradimo ir didelės izoliacijos tikslus, PIN diodai paprastai yra suprojektuoti naudojant ploną i - sluoksnio struktūrą, kad sutrumpintų įkrovos nešėjų tranzito laiką ir pagerintų perjungimo greitį.
Pavyzdžiui, LTE bazinių stočių antenos perjungimo sistemoje, kontroliuojant PIN diodo RF jungiklio būseną, galima greitai perjungti skirtingas antenos kanalus, pasiekiant erdvės įvairovę ir formuojant pluoštą bei gerinant ryšių patikimumą ir aprėptį. 5G ryšyje, plačiai pritaikius MIMO (daugialypės įvesties kelių išvesties) technologiją, PIN diodų RF jungikliai vaidina svarbesnį vaidmenį daugialypės antenos sistemose, įgalinant lankstesnes antenos konfigūracijas ir signalo perdavimą.
(2) RF slopintuvas
RF slopintuvai yra naudojami reguliuojant RF signalų stiprumą, apsaugo priėmimo prietaisus nuo stiprių signalo trukdžių, taip pat gali būti naudojami norint sureguliuoti signalo padidėjimą ir pusiausvyrą. PIN diodai gali būti naudojami kaip pagrindiniai RF slopintuvų komponentai, siekiant kontroliuoti susilpnėjimą, keičiant jų šališkumo įtampą.
Kai PIN diodas yra atvirkštinis šališkumas ir padidėja šališkumo įtampa, jo varža padidėja, todėl padidėja RF signalo silpninimas. Tikslus šališkumo įtampos kontrolė gali nuolat susilpninti. RF signalo bandymo sistemose PIN diodų slopintojai gali pasiekti 0–30 dB ar net didesnį plačią dažnių diapazoną pagal bandymo reikalavimus. Pavyzdžiui, jungties grandinėje tarp RF signalo generatoriaus ir spektro analizatoriaus susilpnėjimas gali būti lanksčiai koreguojamas atsižvelgiant į signalo stiprumą ir analizatoriaus įvesties reikalavimus, kad būtų užtikrintas bandymo rezultatų tikslumas.
Masyvioje 5G ryšio MIMO sistemoje dėl poreikio tuo pačiu metu apdoroti signalus iš kelių antenos kanalų, PIN diodų slopintuvai gali tiksliai valdyti kiekvieno kanalo signalo stiprumą, pasiekdamas subalansuotą signalo pasiskirstymą ir optimizuotą transmisiją.
(3) moduliatorius
Moduliatoriai naudojami modifikuoti žemą - dažnio signalus ant aukšto - dažnio nešiklių, kad būtų pasiektas efektyvus signalo perdavimas. PIN diodai gali būti naudojami kaip pagrindiniai moduliatorių komponentai, moduliuojant nešiklio bangos amplitudę keičiant jų šališkumo įtampą arba srovę.
LTE/5G ryšyje moduliacijos metodai nuolat vystosi, pavyzdžiui, QAM (kvadratūros amplitudės moduliacija) ir kitiems aukštesnėms - eilės moduliacijos metodams reikia didesnio moduliacijos tikslumo ir stabilumo. Aukštas PIN diodų tiesiškumo ir greito atsako charakteristikos suteikia jiems galimybę atitikti šiuos reikalavimus ir pasiekti aukštą - kokybės signalo moduliaciją. Pvz., 5G bazinėse stotyse PIN diodų moduliatoriai gali tiksliai modifikuoti skaitmeninius signalus ant aukšto - dažnio nešiklių ir perduoti juos per antenas, kad pasiektų aukštą - greičio duomenų perdavimą.
(4) Ribitteris
Signalo amplitudė naudojama ribotuvas, užkertantis kelią grandinės pažeidimui ar signalo iškraipymui, kurį sukelia per didelis signalas. Ribojantis PIN diodų poveikis pasiekiamas per jų vienkryptį laidumą ir netiesines savybes.
Kai signalo amplitudė viršija kaiščio diodo laidumo įtampą, diodas vykdo, ribodamas signalo amplitudę tam tikrame diapazone. Esant galios stiprintuvams LTE/5G ryšių sistemose, ribotuvai gali apsaugoti paskesnes grandines nuo didelės galios signalų poveikio, tuo pačiu užtikrinant stabilią signalo amplitudę ir gerinant ryšio kokybę.
(5) Fazių perjungiklis
Fazių perjungikliai yra naudojami signalų fazei pakeisti ir vaidinti svarbų vaidmenį formuojant ir palaipsniui matricos antenų sistemas LTE/5G komunikacijai. PIN diodai gali pakoreguoti savo reaktyvumą pakeisdami savo šališkumo įtampą, taip pasiekdami signalo fazės pokyčius.
Projektuojant pagrįstą grandinę ir derinant fazės perjungiklį, sudarytą iš kelių kaiščių diodų su antenos matrica, galima pasiekti tikslų pluošto nukreipimą ir dinaminį reguliavimą, pagerinant aprėpties diapazoną ir anti - ryšių sistemos trukdžių gebėjimą. Pvz., 5G milimetrų bangos ryšyje PIN diodo fazių perjungikliai gali greitai sureguliuoti pluošto kryptį, kad būtų pritaikytos prie skirtingų ryšio scenarijų ir vartotojo poreikių.
(6) Antenos derinimas
Antenos derinimo sistema naudojama pritaikant tinkamą antenos būseną, užtikrinant, kad signalas galėtų išlaikyti geriausią perdavimo efektą skirtingose ​​aplinkose. PIN diodai vaidina svarbų vaidmenį rengiant antenas. Pakeitus jų šališkumo įtampą, antenos varžos suderinimas gali būti dinamiškai pakoreguotas, pagerinant radiacijos efektyvumą ir antenos padidėjimą.
LTE/5G mobiliuosiuose terminaluose dėl komplekso ir visada - kintančios naudojimo aplinkos antenos derinimo sistemos turi sugebėti greitai reaguoti ir sureguliuoti antenos parametrus. Dėl greito keitimo greičio ir mažų nuostolių smeigtukų diodų savybių jie yra idealus pasirinkimas antenos derinimui, o tai gali pagerinti ryšio patikimumą ir stabilumą.
(7) Galios stiprintuvo šališkumo valdymas
Maitinimo stiprintuvas yra pagrindinis LTE/5G ryšių sistemų komponentas, o jo našumas tiesiogiai veikia komunikacijos sistemos išėjimo galią ir efektyvumą. PIN diodai gali būti naudojami galios stiprintuvų šališkumo valdymo grandinėje, kad būtų galima tiksliai valdyti galios stiprintuvo veikiančią būseną, koreguojant šališkos įtampą.
Pavyzdžiui, esant aukštam - 5G bazinių stočių galios stiprintuvams, PIN diodai gali dinamiškai sureguliuoti galios stiprintuvo paklaidą pagal įvesties signalo stiprumą ir sistemos reikalavimus, optimizuoti jo veikiančią būseną, pagerinti galios stiprintuvo efektyvumą ir tiesiškumą ir sumažinti signalo iškraipymą.
(8) Optinio ryšio modulis
Nors optinis ryšys daugiausia apima optinių signalų perdavimą ir apdorojimą, optinio ryšio moduliai taip pat dalyvauja „Backhaul“ tinkle ir kai kuriuose priekiniuose - LTE/5G ryšio programose. PIN fotodiodai, kaip pagrindiniai optinio ryšio modulių komponentai, gali paversti optinius signalus į elektrinius signalus.
Dėl didelio jautrumo ir mažo triukšmo charakteristikos PIN fotodiodai tampa pagrindiniu komponentu aukštu - greičio pluošto optinių ryšių sistemomis. 5G ryšio grįžtamojo ryšio tinkle PIN fotodiodai gali greitai ir tiksliai reaguoti į optinių signalų pokyčius, pasiekdami aukštą - greičio duomenų perdavimą ir teikdami aukštą - talpą ir mažą 5G ryšio perdavimą.

https://www.trrsemicon.com/diode/smd [{2}diode/zener [{3}diode{ [4} }bzv55c4v7.html